王松
来源:JDEN奇点能源
01.储能技术路线概述
当前储能技术呈现多元化发展:一方面,抽水蓄能作为传统技术仍发挥重要作用;另一方面,电化学储能、压缩空气储能等新型技术快速崛起。按照能量存储方式,储能技术路线可分为机械、电化学、电磁、热、化学五类。不同储能技术的效率、响应速度、成本等关键指标对比如下:
综上可见,储能技术路线百花齐放,各有千秋。机械储能以抽水蓄能为核心,在大容量长时调节领域具有成本优势,但受地理条件限制较大;电磁储能凭借毫秒级响应速度占据高频调节场景,却因能量密度低和成本问题难以大规模应用;热储能与化学储能则更聚焦于特定场景的能源形态转换,全链条效率仍有提升空间。
从市场占比来看,除传统抽水蓄能外,在新型储能技术中,电化学储能占比43.1%,其中锂离子电池以97.5%的占比在电化学储能中占据主导地位,液流电池、铅蓄电池等其它技术占比均不足1%。
02.电化学储能发展现状
市场增长态势
近年来,在政策支持与市场需求的双向驱动下,我国电化学储能市场呈现“井喷式”增长。据中国电力企业联合会发布的《2024年度电化学储能电站行业统计数据》显示,2022年至2024年,我国电化学储能新增装机量年增长率均超过100%,累计装机量从2018年的2.1GWh快速攀升至2024年的141.4GWh。新增装机量从2018年的1.4GWh增长到2024年的90.5GWh,呈现持续跨越式增长态势。
技术商业化进程
锂离子电池具有能量密度高、效率高、寿命长等优势,已成为电化学储能的主流路线。经过多年技术迭代与产业链成熟化,锂电池的电化学储能系统在能量密度、调节精度与成本控制之间实现了最优平衡,可适配从户用储能到大型电站的全场景应用。这种“全场景适配+性能均衡”的双重优势,使得锂离子电池在当前新型储能技术中占据主导地位。
目前,锂电池已实现大规模商业化应用,但成本受上游电池原材料价格波动影响较大。未来随着钠离子电池等新技术的商业化落地,电化学储能将进一步筑牢新型电力系统根基,为能源清洁低碳转型提供更坚实的动力支撑。
03.电化学储能核心应用场景
电化学储能技术在电力行业的应用涵盖了工业用电、电动汽车充电、电网调峰调频、家庭自用等多个方面。在电力系统中,其应用已渗透电网调节与用电保障全流程。按照应用场景,可分为电源侧、电网侧、用户侧储能。
电源侧应用
核心功能是平抑风光出力波动,减少弃风弃光现象,提升可再生能源消纳率,可直接助力电源侧与负荷侧供需平衡,提高能源利用效率。
电网侧应用
电网调峰:通过“低谷充电、高峰放电”平抑电力供需波动,高效缓解电网高峰供电压力,是电网灵活削峰填谷的核心工具。当前调峰市场逐渐与电力现货市场深度融合,进一步提升了调峰服务的市场化价值与资源配置效率。
电网调频:快速修正负荷与发电功率的实时差值,储能系统调节精度高,能有效控制电网频率的偏差范围,提升电网频率稳定性。
提升电能质量:针对电压暂降、谐波污染等问题,储能系统可通过瞬时功率补偿稳定电压,抑制电流谐波。在精密制造、数据中心等对电能质量要求高的场景,可保障设备持续稳定运行,减少因电能问题导致的各项损失。
用户侧应用
电化学储能在用户侧的应用主要集中在工商业领域,其应用场景可概括为削峰填谷、应急供电保障、新能源消纳、需求侧响应和需量管理。场景特点如下:
用户侧储能的经济性是其快速发展的核心驱动力之一,尤其在工商业领域表现突出。以浙江某一10kV一般工商业储能(单一制结算方式)项目为例:峰谷电价差约0.7557元/kWh,配置10台100kW/200kWh储能柜,总容量为2MWh(总投资150万元,折旧年限5年,运维预算9万元/MWh/年),采用“两充两放”模式(夜间和午间低谷充电、高峰时段放电自用),全年稳定运行330天,充放电效率88%,其收益测算如下:
项目日放电量约3520kWh,日收益约2504元,年收益达82.7万元;扣除设备年折旧30万元、年运维成本18万元,年净利润34.7万元,4.4年即可收回成本。
该案例清晰表明,通过利用峰谷电价差,用户侧储能可有效降低企业高峰时段购电成本,具备良好的投资价值和可持续运营能力,经济性优势显著。
其它应用
电化学储能响应快、供给稳,在备用电源、黑启动、支撑微网运行等其它领域也有广泛应用。
结 语
当前,锂电池储能技术成熟,已实现电源侧、电网侧、用户侧全场景商业化应用,推动我国电化学储能装机量呈“井喷式”增长。
高速发展背后,行业仍面临三重核心难题:一是成本制约,锂电池上游原材料价格波动大,电池成本较2018年已下降到不足一半,但成本控制仍面临挑战;二是效率瓶颈,储能系统与电网、可再生能源的协同控制技术有待优化,整体效能有待提升;三是安全隐患,业内安全标准尚未统一,大规模储能电站热失控、火灾风险不容忽视。
未来,随着政策的完善、技术迭代与成本下降,电化学储能系统将深度融入电力系统。钠电池、液流电池储能等技术也将加速成熟并逐步实现商业化应用,推动能源转型。这些技术将与锂电池形成优势互补,推动储能成本进一步下降,为高比例可再生能源接入与“双碳”目标的实现提供核心技术支撑。
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