埃森哲中國新能源行業(yè)展望之儲能篇
來源：埃森哲中國 時間：2023-08-29 10:38
新能源+儲能，錨定凈零未來
隨著“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的穩(wěn)步推進，新能源滲透率不斷提升，儲能作為貫穿源、網(wǎng)、荷側(cè)的靈活調(diào)節(jié)性資源，也為傳統(tǒng)儲能產(chǎn)業(yè)鏈在設(shè)備制造、系統(tǒng)集成、能源系統(tǒng)構(gòu)建等領(lǐng)域的高速成長帶來無限可能。
在中國新一代能源體系中，如何更好地利用儲能解決新能源的隨機性、波動性、不均衡性成為核心課題。本文將重點探討儲能在未來新型能源網(wǎng)絡(luò)中的多元應(yīng)用價值，助力新能源企業(yè)開辟儲能新賽道。
后來居上，中國儲能發(fā)展領(lǐng)跑全球
截至2022年底，全球范圍內(nèi)部署最廣泛的儲能是抽水蓄能，累計裝機規(guī)模達137.06GW。同時，大量投資涌入以電池儲能、壓縮空氣儲能為代表的新型儲能領(lǐng)域，2022年全球電池儲能投資超過200億美元。預(yù)計到2030年，全球儲能累計裝機規(guī)模將達到411GW。
中國儲能產(chǎn)業(yè)起步較晚。近年來在政策的大力扶持下，儲能在新一代能源體系中的定位、目標(biāo)、任務(wù)逐步清晰，進入高速發(fā)展期。2022年新增投運電力儲能項目裝機規(guī)模首次突破15GW。截至2022年底，已投運電力儲能項目累計裝機規(guī)模達59.8GW，占全球市場的25%，年增長率38%。據(jù)彭博新能源財經(jīng)（BNEF）預(yù)計，到2030年中國將超越美國，成為全球最大的兆瓦級儲能市場。
當(dāng)前中國儲能市場仍以抽水蓄能為“基本盤”。抽水蓄能是目前電力系統(tǒng)的主要調(diào)節(jié)型電源，在中國儲能市場中累計裝機規(guī)模占比雖自2018年起呈現(xiàn)逐年下行的趨勢（截至2022年底，累計裝機規(guī)模46.1GW，首次低于80%），但未來仍是主流的電力儲能方案，預(yù)計2030年裝機規(guī)模達120GW以上。
同步大力發(fā)展新型儲能。2022年中國新型儲能新增規(guī)模7.3GW，占全球總新增規(guī)模的36%，超越歐洲的26%及美國的24%，成為全球新增投運新型儲能項目占比最大的國家（或地區(qū)）；截至2022年底，中國新型儲能累計裝機規(guī)模達13.1GW。
2000—2022年中國電力儲能市場累計裝機規(guī)模（MW%）
多點發(fā)力，新型儲能市場未來可期
在儲能細分領(lǐng)域市場中，以鋰離子電池、鉛蓄電池、壓縮空氣為代表的新型儲能近幾年異軍突起，而液流電池、熔融鹽儲熱等新型儲能方案亦初露端倪。僅2023年上半年，中國新投運的新型儲能裝機規(guī)模約8.63GW，已超過2022年全年新增規(guī)模。
鋰離子電池：鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨于成熟，首次購買成本不斷降低、使用壽命逐步延長，近年來在中國儲能市場中累計裝機規(guī)模占比不斷攀升，牢牢占據(jù)新型儲能絕對主導(dǎo)位置。2022年，國內(nèi)鋰離子電池裝機規(guī)模7.1GW，占新型儲能的97%；截至2022年底，累計裝機規(guī)模12.3GW。
2013—2022年容量加權(quán)平均鋰離子電池組和電池價格
壓縮空氣儲能：具有容量大、周期長、安全性能高等優(yōu)勢，通過可再生能源發(fā)電（如太陽能、風(fēng)能等）進行充電和循環(huán)利用儲存壓縮空氣能量，實現(xiàn)能源可持續(xù)利用。自2021年起，壓縮空氣儲能規(guī)模進入跨越式增長，2021年新增投運規(guī)模近170MW，接近2020年底累計裝機規(guī)模的15倍。
鉛蓄電池：受能量密度低、環(huán)保政策等因素影響，在電池儲能領(lǐng)域的主導(dǎo)地位被鋰離子電池取代，近年產(chǎn)量增長放緩，截至2022年底，累計裝機規(guī)模0.41GW。未來鉛蓄電池在滿足環(huán)保要求、提高蓄電池容量和續(xù)航能力前提下，市場需求仍較為旺盛，在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用亦將有所增加。
液流電池：全球功率最大、容量最大的百兆瓦級液流電池儲能調(diào)峰電站已于2022年10月在中國大連正式并網(wǎng)發(fā)電。液流電池是未來長時儲能中最具潛力的方案之一，比鋰離子電池更為安全、環(huán)保，目前仍存在初裝門檻高、度電生命周期成本高等難點，處于商業(yè)化運營初期。
熔融鹽儲熱：2022年累計裝機規(guī)模0.6GW，占1.0%。由于一次性投資規(guī)模較大、能量轉(zhuǎn)換效率較低等原因，目前規(guī)模增幅低于儲能平均市場增速，但作為主流的高溫儲熱技術(shù)，熔融鹽儲能與光熱發(fā)電項目具有高度適配性，用于長周期、大容量的調(diào)節(jié)發(fā)電波動方案，熔融鹽儲熱系統(tǒng)規(guī)模亦將不斷擴大。
飛輪、超級電容等：存在能量密度較低、自放電率較高等問題，增長較為緩慢。隨著相關(guān)新技術(shù)取得重大突破，應(yīng)用需求不斷上升，在短時高頻儲能技術(shù)賽道已逐步具備市場經(jīng)濟性。
數(shù)智融合，互聯(lián)能源服務(wù)引領(lǐng)創(chuàng)新
在支持實現(xiàn)凈零排放的道路上，儲能已顯現(xiàn)出巨大潛能。埃森哲建議以能源產(chǎn)業(yè)鏈“互聯(lián)能源服務(wù)框架”為指引，植根能源網(wǎng)絡(luò)，圍繞發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、售電側(cè)6類數(shù)智融合場景重點發(fā)力突破。
互聯(lián)能源服務(wù)框架
發(fā)電側(cè)：儲能與可再生能源強強聯(lián)合，緩解新能源電力持續(xù)出力難題，促進新能源消納
大規(guī)模儲能管理：長時儲能崛起，支撐系統(tǒng)跨季節(jié)動態(tài)平衡
2019年至今，全球長時儲能項目已吸引約580億美元投資，全部投產(chǎn)后，長時儲能裝機總量預(yù)計將新增5700萬千瓦，相當(dāng)于2022年全球長時儲能總裝機量的3倍左右。未來要重點關(guān)注以電池儲能、壓縮空氣、熱儲能為主的儲能技術(shù)，結(jié)合風(fēng)、光、熱等清潔電源特性，配置在空間尺度和時長維度上適配的儲能裝置，應(yīng)對日度間、季度間能量缺口。
可再生能源彈性服務(wù)：輔助服務(wù)市場，新能源配儲成為剛需
在以可再生能源發(fā)電為主的情況下，多地出臺儲能配置方案與輔助服務(wù)市場實施細則，主要關(guān)注調(diào)峰、調(diào)頻輔助服務(wù)，尤其是一次調(diào)頻及二次調(diào)頻。未來在發(fā)電側(cè)“新能源+制氫”“外送基地+儲能”等應(yīng)用場景下，可通過“共享模式+電網(wǎng)調(diào)峰補償”“容量租賃+調(diào)峰補償”等模式，使儲能與新能源發(fā)電站一起參與輔助服務(wù)市場，保障綠電外送。
電網(wǎng)側(cè)：儲能作為輸配網(wǎng)絡(luò)中的后備裝置，與分布式發(fā)電、能量轉(zhuǎn)換裝置、負荷監(jiān)控等組成微電網(wǎng)，提供智慧能源服務(wù)
微電網(wǎng)：電池儲能管理，提升區(qū)域綠電消納能力
電池儲能是微電網(wǎng)建設(shè)源、網(wǎng)、變、控、儲中的關(guān)鍵一環(huán)，配置儲能設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，開發(fā)諸如儲能電池遠程監(jiān)控系統(tǒng)，優(yōu)化源于可再生能源的存儲與充電運營。通過科學(xué)規(guī)劃、合理配置、集成各類分布式能源（風(fēng)、光、儲、燃等），實現(xiàn)功率平衡控制、系統(tǒng)運行優(yōu)化、電能質(zhì)量治理等多元化能源優(yōu)化配置，緩解主網(wǎng)并網(wǎng)壓力。
分布式電網(wǎng)服務(wù)：融合數(shù)字技術(shù)，加速升級智慧調(diào)控體系
利用云計算、區(qū)塊鏈等數(shù)字化技術(shù)，將分布式儲能系統(tǒng)更有效地組織和整合到電網(wǎng)中，支撐用戶發(fā)電量上網(wǎng)、自發(fā)自用、余電上網(wǎng)，打造面向全網(wǎng)的監(jiān)控調(diào)度和分析系統(tǒng)。智慧調(diào)控被列入“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案的關(guān)鍵技術(shù)之一，具有非常廣闊的市場前景，能夠?qū)崿F(xiàn)對各類可控資源的數(shù)據(jù)接入和處理，更好地協(xié)調(diào)新能源與儲能運行。
用戶側(cè)：儲能搭載動態(tài)預(yù)測、智慧分析、自動響應(yīng)的進階能力，參與用戶側(cè)需求管理和市場互動，發(fā)揮能源平臺型共享價值
需求側(cè)管理：智慧儲能管理，實現(xiàn)自動化供需匹配
儲能可在特殊情境下（極端天氣、負荷波動等）助力能源系統(tǒng)供需匹配，保障電力供應(yīng)。與數(shù)字技術(shù)結(jié)合，開發(fā)諸如智慧儲能管理系統(tǒng)。系統(tǒng)將基于能源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實時監(jiān)測能源需求變化，完成自動化供需匹配，提高綠電使用率；同時依托大數(shù)據(jù)及全面可視化，儲能設(shè)備可自動在用電低谷期蓄電、高峰期放電，支撐電網(wǎng)系統(tǒng)“削峰填谷”和用戶側(cè)“谷電峰用”。
P2P交易：生態(tài)共享儲能，激發(fā)平臺型調(diào)節(jié)潛能
打造儲能共享模式，積極調(diào)動負荷側(cè)可調(diào)節(jié)資源參與電網(wǎng)、市場高效互動。利用差異化能源平臺解決方案、P2P能源交易平臺、面向生態(tài)的云儲能平臺等，促進用戶側(cè)儲能資源共享、提高利用效率、降低綜合成本。此外，平臺生態(tài)企業(yè)、電動汽車、金融機構(gòu)等企業(yè)應(yīng)積極開展跨界合作共享，孵化綜合數(shù)字化創(chuàng)新解決方案。
儲能作為新能源的“穩(wěn)定器”、能源供應(yīng)的“蓄水池”，對構(gòu)建中國新型能源體系至關(guān)重要。未來需要產(chǎn)業(yè)鏈各方協(xié)同發(fā)力，監(jiān)管機構(gòu)、能源企業(yè)、服務(wù)提供商等市場各參與方攜手并進，在技術(shù)突破、規(guī)模制造、成本壓降的基礎(chǔ)上，持續(xù)將觸角延伸到下游應(yīng)用環(huán)節(jié)，深度參與多元化場景拓展和商業(yè)模式創(chuàng)新，以零碳思維驅(qū)動儲能規(guī)模應(yīng)用，促發(fā)儲能市場機制完善和產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，勾勒綠色新篇章。（朱雯、喻濛濛、趙晉榮）
責(zé)任編輯：楊娜
