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新型電力系統發展藍皮書（征求意見稿）》對于發展新型儲能給出了明確的具體路線與發展方向：

“重(zhong)點開展(zhan)(zhan)長壽命、低(di)成本及高安(an)(an)全的電(dian)(dian)化(hua)學儲(chu)能(neng)關鍵核心技術、裝備集成優化(hua)研究，提升鋰電(dian)(dian)池安(an)(an)全性(xing)、降低(di)成本，發(fa)展(zhan)(zhan)鈉離子電(dian)(dian)池、液流電(dian)(dian)池等多元化(hua)技術路線(xian)。大力推動壓縮空氣儲(chu)能(neng)、飛輪儲(chu)能(neng)、重(zhong)力儲(chu)能(neng)等技術向大規模(mo)、高效率(lv)、靈活運(yun)行方(fang)向發(fa)展(zhan)(zhan)。”

根據《儲(chu)能(neng)產業研究白(bai)皮(pi)書(shu)2023》，2022年中(zhong)國新(xin)增投運電力(li)儲(chu)能(neng)項目(mu)裝機規(gui)模首次(ci)突破15GW，達到16.5GW，其中(zhong)，抽水(shui)蓄能(neng)新(xin)增規(gui)模9.1GW，同比增長75%。

新型儲能新增規模(mo)(mo)創(chuang)歷史新高(gao)，達到7.3GW/15.9GWh，功率(lv)規模(mo)(mo)同比增長(chang)200%，能量規模(mo)(mo)同比增長(chang)280%。

新型儲能(neng)中(zhong)，鋰(li)離子電(dian)池(chi)(chi)占據絕(jue)對主導地位，比重達97%，此外，壓縮空(kong)氣儲能(neng)、液流(liu)電(dian)池(chi)(chi)、鈉離子電(dian)池(chi)(chi)、飛輪等其它技(ji)術(shu)路線的項(xiang)目(mu)，在規模上有(you)所突破，應用模式逐(zhu)漸增多。

新型儲能(neng)主要指“除抽水蓄能(neng)外以(yi)輸出電力為主要形式，并(bing)對外提(ti)供服務(wu)的儲能(neng)項目(mu)”，由于建設周期(qi)短、選址靈活、調節能(neng)力強，與新能(neng)源開發消納更加匹配(pei)，優(you)勢逐漸凸(tu)顯(xian)。

從技(ji)術發(fa)展路線(xian)來(lai)看(kan)，新型儲(chu)(chu)(chu)能(neng)目前(qian)多種(zhong)技(ji)術并進。從當前(qian)節點看(kan)，壓縮空(kong)氣儲(chu)(chu)(chu)能(neng)、液流(liu)電池儲(chu)(chu)(chu)能(neng)、鈉離子電池儲(chu)(chu)(chu)能(neng)、熔鹽儲(chu)(chu)(chu)能(neng)、重力儲(chu)(chu)(chu)能(neng)、飛輪儲(chu)(chu)(chu)能(neng)這六種(zhong)新型儲(chu)(chu)(chu)能(neng)路線(xian)最(zui)值得(de)關注(zhu)。

01

壓縮空氣儲能

壓(ya)縮(suo)空(kong)(kong)氣儲能是機械儲能的一種形式。在(zai)電網(wang)低(di)谷時，利用富余的電能，帶動(dong)壓(ya)縮(suo)機生(sheng)產(chan)高壓(ya)空(kong)(kong)氣，并將高壓(ya)空(kong)(kong)氣存入儲氣室中，電能轉化為(wei)空(kong)(kong)氣的壓(ya)力勢(shi)能。

壓縮空(kong)氣儲能系(xi)(xi)統(tong)適合(he)建造(zao)大型(xing)儲能電站(>100MW)，放電時長(chang)可達4小時以上，適合(he)作為長(chang)時儲能系(xi)(xi)統(tong)。

壓(ya)(ya)(ya)縮空氣系(xi)(xi)(xi)統初投資成(cheng)本主要(yao)包括(kuo)系(xi)(xi)(xi)統設(she)備(bei)(bei)、土地費用和基(ji)建等。系(xi)(xi)(xi)統設(she)備(bei)(bei)包括(kuo)了壓(ya)(ya)(ya)縮機(ji)機(ji)組、膨脹機(ji)機(ji)組、蓄熱(re)系(xi)(xi)(xi)統（換熱(re)器、蓄熱(re)器、蓄熱(re)介(jie)質、管(guan)道）、電氣及控制設(she)備(bei)(bei)、儲氣室等。其中，系(xi)(xi)(xi)統設(she)備(bei)(bei)是(shi)壓(ya)(ya)(ya)縮空氣儲能初投資成(cheng)本的主要(yao)部分。

壓縮空氣儲(chu)能產業鏈(lian)分(fen)為上游設備及(ji)鹽穴/儲(chu)氣罐、中游項目工(gong)程建設、下(xia)游電網系(xi)統投(tou)資運營三個部分(fen)。

上游核心設備包(bao)括空氣(qi)(qi)壓縮機(ji)、透(tou)平膨脹(zhang)機(ji)、換熱器等。空氣(qi)(qi)壓縮機(ji)相(xiang)關廠商(shang)包(bao)括陜鼓動力(li)、沈鼓集(ji)團等；換熱/儲熱裝(zhuang)備和透(tou)平膨脹(zhang)機(ji)廠商(shang)主要(yao)包(bao)括哈(ha)爾濱(bin)電(dian)氣(qi)(qi)、東方電(dian)氣(qi)(qi)、上海電(dian)氣(qi)(qi)、金通靈等；鹽(yan)穴/儲氣(qi)(qi)罐主要(yao)廠商(shang)包(bao)括蘇(su)研井(jing)神(shen)和中國鹽(yan)業等。

中(zhong)游新(xin)(xin)型(xing)壓(ya)縮空(kong)氣儲(chu)能系統目前主要有(you)三個(ge)新(xin)(xin)的技術路徑：蓄熱(re)式壓(ya)縮空(kong)氣儲(chu)能、液態(tai)壓(ya)縮空(kong)氣儲(chu)能系統、超臨界壓(ya)縮空(kong)氣儲(chu)能系統。

目前壓縮空(kong)氣(qi)儲(chu)能發(fa)展整體上處于示(shi)范驗證與(yu)商業(ye)推廣過渡的階段。目前我(wo)國已有百兆(zhao)瓦級壓縮空(kong)氣(qi)儲(chu)能示(shi)范項目完成建安，參與(yu)企業(ye)包括中(zhong)國電(dian)建、中(zhong)國能建和中(zhong)儲(chu)國能等(deng)。

下游可接入電(dian)網系統，起到削峰填谷、可再生能(neng)源消納(na)等(deng)作用。投資運(yun)營主要(yao)參與(yu)企業包(bao)括(kuo)華(hua)能(neng)集(ji)團(tuan)、大唐(tang)集(ji)團(tuan)、國(guo)家能(neng)源集(ji)團(tuan)和(he)中國(guo)能(neng)建數科集(ji)團(tuan)等(deng)。

02

全釩液流電池儲能

全釩(fan)液流電(dian)池是以釩(fan)為活(huo)性物質，呈循環流動液態(tai)的(de)氧化還原電(dian)池，通過電(dian)解(jie)液中釩(fan)離子價態(tai)變化實現電(dian)能(neng)的(de)存(cun)儲(chu)和(he)釋(shi)放。目前可實現15000次以上充放電(dian)，使(shi)用年限超20年。

全(quan)(quan)釩(fan)液(ye)流(liu)電(dian)池(chi)循環(huan)壽命極長，容量規模(mo)易調節，安(an)全(quan)(quan)性較高(gao)，但(dan)能量密度低，材料成本較高(gao)。目前全(quan)(quan)釩(fan)液(ye)流(liu)電(dian)池(chi)的(de)初始投資約為(wei)3000-4000元(yuan)/KWh，成本約為(wei)鋰電(dian)池(chi)的(de)兩倍。

但由于電(dian)解液不會降解，回(hui)收利用率(lv)較高，因此全釩(fan)液流電(dian)池(chi)殘值很高。借助合適的商業模式(shi)，全釩(fan)液流電(dian)池(chi)初始投資較高的問題可以得到解決。

從產業鏈環節(jie)來看，電解液和電堆是全釩液流電池的(de)核(he)心部件。

電(dian)解液(ye)的(de)主要原(yuan)材(cai)料(liao)為五(wu)氧化(hua)二釩及(ji)硫酸，約占總成本的(de)41%，因此上游釩的(de)價格變化(hua)對電(dian)池成本有很大影響(xiang)，電(dian)解液(ye)生(sheng)產公司包括(kuo)大連博融、湖南銀峰、河鋼股份(fen)等。

電(dian)堆由雙極板(ban)、隔膜、電(dian)極等構成，約占總成本的37%，電(dian)堆目前(qian)多(duo)數由釩電(dian)池生產(chan)企業內部供應，包括大(da)連融科、北京(jing)普能(neng)等。

隔膜目前大部(bu)分(fen)供應商用(yong)的是杜邦公司的Nafion膜，國內企(qi)業也已開展相關布局，其(qi)中東岳集團已成(cheng)功(gong)研發用(yong)于全釩(fan)液流電池的質子(zi)交(jiao)換膜。

石墨(mo)氈電(dian)極(ji)是全釩液流電(dian)極(ji)的首選材料(liao)，部分公司采用優化碳纖維生產(chan)工藝，制備相關(guan)電(dian)極(ji)材料(liao)。

全釩液(ye)流(liu)整機制造公司主(zhu)要(yao)有大連融科、北(bei)京普(pu)能、偉力得、上海電氣等。

03

鈉離子電池儲能

儲能(neng)是(shi)鈉離子電池較適用的場景，核心(xin)原因是(shi)大型儲能(neng)系統對(dui)能(neng)量密度要求不高(gao)，對(dui)安全性及經(jing)濟(ji)性要求更高(gao)。其(qi)中(zhong)，大規模儲能(neng)主要包括風(feng)力電站(zhan)、太陽能(neng)電站(zhan)以及家庭(ting)儲能(neng)。

相比鋰離子電池，鈉離子電池的正極(ji)材料、負極(ji)材料和集(ji)流體具有成本優勢。

當前鈉離子電(dian)池(chi)的初(chu)始容量投資在500-700元/kWh，若循環次(ci)數在6000周時，鈉離子電(dian)池(chi)儲(chu)能系統(tong)度電(dian)成本可實(shi)現0.217-0.285元/kWh。

因此，鈉離子電(dian)(dian)池儲能系(xi)統在電(dian)(dian)網(wang)側(ce)及電(dian)(dian)源(yuan)側(ce)具備更強的競價(jia)優勢，并且能夠有效提(ti)(ti)高(gao)分布式電(dian)(dian)源(yuan)滲透率，提(ti)(ti)升(sheng)配電(dian)(dian)網(wang)運行的穩定性和(he)經濟性。

目前，國內鈉離子產業(ye)化中(zhong)有兩類企業(ye)備受關注。

一類是(shi)以寧德時代為首的鋰電龍(long)頭企業，具備規模化起量迅(xun)速(su)、上下(xia)游客戶結(jie)構(gou)穩(wen)定兩(liang)大(da)在位(wei)者優(you)勢，有利于(yu)其快速(su)搶占鈉電市場。寧德時代于(yu)2021年發布第一代鈉離(li)子電池，預計在2023年實現產(chan)業化。

另(ling)一類是以中科(ke)海(hai)鈉(na)為(wei)首(shou)的專注于鈉(na)離(li)子(zi)電(dian)池研發(fa)的新銳企業。其研發(fa)基礎(chu)雄厚(hou)，涉及電(dian)池、正(zheng)負極、電(dian)解液、隔膜等全領域(yu)，量產走在世界前(qian)列，具備(bei)先(xian)行開(kai)拓市場潛力。

國(guo)內(nei)已布局鈉電池領(ling)域的企業還(huan)包(bao)括華陽股份、傳(chuan)藝科技(ji)(ji)、維(wei)科技(ji)(ji)術、孚能科技(ji)(ji)、鵬輝能源、多(duo)氟多(duo)、欣旺達等。

華陽股份深度綁(bang)定中(zhong)科海鈉，并切入負極、電解液(ye)、電芯pack等，打造全產(chan)業鏈模式(shi)，規(gui)劃的(de)全球(qiu)首(shou)批(pi)量產(chan)1GWh鈉離(li)子電芯生產(chan)線正(zheng)式(shi)投產(chan)；傳藝科技轉型進軍鈉離(li)子電池，投資50億(yi)元(yuan)建設10GWh鈉離(li)子電池生產(chan)線及相應產(chan)能(neng)的(de)正(zheng)負極材料產(chan)線，其中(zhong)一期2GWh，二期8GWh。

04

熔鹽儲能

熱儲能(neng)(neng)主要是指熔(rong)鹽儲能(neng)(neng)，是一種(zhong)大容量、長時(shi)間(jian)（6到8小時(shi)）的長時(shi)儲能(neng)(neng)技術路(lu)徑。

目(mu)前主(zhu)要(yao)應(ying)用(yong)在(zai)光熱發電(dian)和火電(dian)機組靈活改(gai)造領域。

電網側熔鹽儲(chu)能由于(yu)規模較(jiao)大可以(yi)(yi)進行儲(chu)存棄風(feng)/光電力和(he)低谷電力，進行新能源消納，提(ti)高電廠的靈(ling)活(huo)性；用戶側可以(yi)(yi)直接參與清潔(jie)供(gong)熱和(he)工業供(gong)汽。

熔鹽作為傳(chuan)熱介(jie)(jie)質，可以實現(xian)太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)到熱能(neng)(neng)的(de)轉換(huan)，作為儲能(neng)(neng)介(jie)(jie)質可以實現(xian)將熱能(neng)(neng)和(he)電(dian)能(neng)(neng)的(de)雙向轉換(huan)，可以很好的(de)適應和(he)解決以上兩(liang)大矛盾。

經過(guo)光熱(re)發電配儲市場(chang)培育，熔鹽儲熱(re)產業鏈發展較為(wei)成(cheng)熟。

據不完全統計，截至(zhi)2022年10月，總(zong)計有配(pei)套風(feng)光4.5GW光熱儲能項目(mu)，新增規(gui)劃、在建(jian)項目(mu)的(de)容量(liang)超過(guo)2021年底全國并(bing)網示范項目(mu)容量(liang)的(de)8倍(bei)。

熔鹽儲(chu)熱(re)(re)上游主要(yao)是聚光設備（安彩高科、洛陽(yang)玻璃(li)、首(shou)航(hang)高科等）、吸(xi)熱(re)(re)材(cai)料（鹽湖(hu)股份、云圖控股、中(zhong)能科技）、儲(chu)熱(re)(re)材(cai)料（魯陽(yang)節能）等。

中游儲能系統集成技術上主要是西子潔能、首航(hang)高科、東方電(dian)氣、上海(hai)電(dian)氣、龍騰光熱等企(qi)業參與(yu)。

下游(you)發(fa)電(dian)供熱側既可(ke)以和電(dian)力公司(si)合作進(jin)(jin)行發(fa)電(dian)，也可(ke)以直接和熱力公司(si)合作進(jin)(jin)行供熱。

2023年4月，國(guo)家能源局發布了關于(yu)推動光熱發電(dian)規模化發展的新政策，核心內(nei)容是(shi)要求盡快落地2.8GW光熱項目，力爭“十(shi)四五”期間全國(guo)光熱發電(dian)每年新增開工規模達到(dao)3GW左(zuo)右。

截至2022年(nian)(nian)底，我國光(guang)熱發電(dian)累計裝(zhuang)(zhuang)機僅為588MW（0.588GW），當年(nian)(nian)新增光(guang)熱發電(dian)裝(zhuang)(zhuang)機僅為50MW，那么每年(nian)(nian)新增相當于(yu)提升了60倍。

隨(sui)著政策的利好和(he)新(xin)型儲能(neng)(neng)蓬勃發(fa)展，熔鹽儲能(neng)(neng)作為(wei)儲能(neng)(neng)的新(xin)興細分賽道，有望迎來發(fa)展空間。

05

重力儲能

重力(li)儲能是一種機械式儲能，通過電力(li)將重物提升至高處，以(yi)增(zeng)加(jia)其重力(li)勢能實現儲能。

與其他(ta)儲(chu)能(neng)類型(xing)相比(bi)，重(zhong)力儲(chu)能(neng)能(neng)量轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率可達80-85%、建站選址(zhi)靈活、安全性和穩定性較高，應用優勢(shi)明顯。

重力儲能可應用(yong)于發電(dian)側(ce)、用(yong)戶側(ce)、電(dian)網側(ce)等多種場(chang)景，但目(mu)仍處于發展早期，全球范圍內并未(wei)形成成熟(shu)的(de)商業化項目(mu)，未(wei)來具備(bei)廣闊的(de)市場(chang)空間。

主(zhu)要(yao)參與廠商中國(guo)天楹(ying)與重力儲(chu)能技(ji)術開(kai)發商EV簽署《技(ji)術許(xu)可使(shi)用協議》，通(tong)過引進并推廣EV公司先進技(ji)術，加速推動重力儲(chu)能項目(mu)在中國(guo)落地。

EV是全球重力儲能(neng)領域(yu)龍頭，并率(lv)先(xian)實現(xian)商用，尤其在行業(ye)核(he)心壁壘(lei)即“算(suan)法”上通過高精(jing)度人工智能(neng)算(suan)法保障充放電過程中磚塊2.9秒快速移動(dong)到指定位置(zhi)的(de)精(jing)確性(xing)，實現(xian)項目質量行業(ye)領先(xian)。

中國天楹獲得EV國內(nei)獨家技術許可，目前攜手三(san)峽等央企，預計伴隨全球(qiu)第(di)一個項目落(luo)地驗證(zheng)后，儲能(neng)業務有望高(gao)增。

06

飛輪儲能

飛輪(lun)儲能是利用飛輪(lun)的(de)高速旋轉，將電(dian)能以機械能的(de)形(xing)式進行存儲。

相比(bi)對比(bi)其他(ta)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)方式(shi)，飛輪(lun)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)具(ju)備儲(chu)能(neng)(neng)(neng)密度(du)大、放能(neng)(neng)(neng)密度(du)深、響(xiang)應快等性(xing)能(neng)(neng)(neng)優勢，同時(shi)兼具(ju)安全(quan)性(xing)、可靠性(xing)、低維護和無污染等技術(shu)優勢。但是飛輪(lun)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)也具(ju)有很大的局限性(xing)，相對能(neng)(neng)(neng)量(liang)密度(du)低、靜態(tai)損失較大，現僅處于商業化早期。

飛輪儲能當前主(zhu)要正處于廣泛的實(shi)驗階(jie)段，小型樣(yang)機已(yi)經研制成功并有(you)應用于實(shi)際的例子，正向發(fa)展大型機的趨勢發(fa)展。

國外飛(fei)輪儲能技術主要集中在飛(fei)輪調頻(pin)電站、UPS等領域，已經有一定規(gui)模的使用。

國內早期從(cong)事(shi)飛輪儲能(neng)技術研(yan)發的單位(wei)有：北京(jing)飛輪儲能(neng)（柔性(xing)）研(yan)究所、核(he)工(gong)業理(li)化工(gong)程研(yan)究院、中科(ke)院電(dian)工(gong)研(yan)究所、清華(hua)(hua)大學(xue)、華(hua)(hua)北電(dian)力(li)大學(xue)、北京(jing)航空航天大學(xue)等。

國(guo)內從事飛輪儲能(neng)系統(tong)的實際應用開發的企業包括(kuo)華陽股份、泓慧國(guo)際能(neng)源、微控能(neng)源、國(guo)機重(zhong)裝、廣大特材(cai)、蘇交科(ke)、湘(xiang)電股份等(deng)。

隨著技術的(de)成熟和價(jia)格的(de)降低，飛輪儲能(neng)有望成為領(ling)域的(de)一(yi)項新的(de)革(ge)命(ming)。

雙碳背(bei)景(jing)下，可(ke)再生能(neng)(neng)(neng)(neng)源發電的快速增(zeng)長，加之歐洲能(neng)(neng)(neng)(neng)源成本的逐年(nian)攀升，從而帶來全球各類場(chang)景(jing)儲能(neng)(neng)(neng)(neng)市(shi)場(chang)均保持高速增(zeng)長。2025年(nian)全球儲能(neng)(neng)(neng)(neng)需求有望達396GWh，對應2021-2025年(nian)復合增(zeng)長率超65%，將是未來幾年(nian)新能(neng)(neng)(neng)(neng)源中最(zui)具成長性的賽道。