來源:中國能源觀察 時間:2025-05-16 16:26
儲能將從規模化走向全面商業化
陳海生
中關村儲能產業技術聯盟理事長、中國科學院工程熱物理研究所所長 陳海生
過去一年,中國儲能經歷了高速發展。新型儲能歷史上首次超過抽水蓄能迎來了歷史性時刻,實現了規模化發展,同時競爭態勢加劇明顯。新的一年,雖然國內外不確定性因素增加,但中國儲能有望在攻堅克難中繼續高速發展,總體上將實現從規模化向全面商業化轉變。
中國儲能產業發展背景
2024年是世界格局重構轉折的一年。國際政治格局在多重矛盾中劇烈震蕩,地緣沖突持續升級,大國博弈深化,特朗普重返白宮,全球治理體系走向多極化的重構。
全球經濟在分化、轉型和挑戰中艱難前行,全球經濟增長放緩。地緣政治緊張、供應鏈重構、貿易投資格局重塑等挑戰加劇。
科技革命與產業變革加速演進,以人工智能為核心驅動力,量子計算、生物技術、太空探索、新能源技術等前沿科技領域取得顯著進展,不僅加速技術應用的產業化,更引發了國際競爭格局的深刻變革。
2024年是中國能源加速轉型的一年。《中華人民共和國能源法》正式頒布。黨的二十屆三中全會明確指出,要加快規劃建設新型能源體系。
中國市場發生歷史性變革。中國可再生能源實現了新突破,占總裝機的56%,新能源裝機首次超過火電裝機,提前6年實現了國家在氣候雄心峰會上的承諾。全國統一電力市場初步建成,國家能源局推動“1+N”基礎規則體系完善,同時產業自律與反內卷也成為熱點話題,行業協會和政府聯合引導產業向高質量發展。
2024年是中國儲能具有歷史意義的一年。一是中國儲能技術快速發展,論文和專利數繼續保持世界第一,固態化鋰電池、鈉電池、壓縮空氣儲能、液流電池等技術備受關注;二是儲能市場迎來歷史性時刻,新型儲能裝機再創新高,同比增長126.5%,首次超過抽水蓄能成為第一大主力儲能;三是儲能市場化速度加快,鼓勵儲能參與電力市場成為主要思路;四是儲能產業實現規模化發展,新增企業數量創新高,行業產能增加,實現了規模化發展的同時價格有所下降,行業洗牌加速;五是資本市場有所調整,全年資本市場先抑后揚,機遇與挑戰并存。
儲能技術最新進展
2024年,中國儲能技術發表SCI論文20025篇,占全球發表論文的49%,超過從第二名到第十名的總和。中國是儲能技術研究最活躍的國家,在技術方面鋰電池、鈉電池、超級電容器等發表SCI論文超1000篇。
在關鍵技術和集成示范方面也取得突破。抽水蓄能實現了360萬千瓦、4000萬千瓦時雙世界第一的豐寧抽水蓄能電站全面投產發電。壓縮空氣儲能實現了從100兆瓦到300兆瓦技術的突破。山東肥城300兆瓦/1800兆瓦時鹽穴壓縮空氣儲能并網發電。山東濟寧50兆瓦/100兆瓦時熔鹽儲能技術并網。飛輪儲能和鋰電池聯合調頻技術取得突破。國內首套具備轉動慣量支撐的構網型儲能上網發電。江蘇300兆瓦鉛蓄電池儲能項目開工。鋰電池方面取得突破,多個“最大、最新、最高”發布。國內單體最大的505兆瓦磷酸鐵鋰儲能電站并網。500安時以上的大容量電芯技術取得突破。液流電池方面,國際首套嚴寒地區的400兆瓦時松原儲能電站成功并網。鈉離子電池10兆瓦時和100兆瓦時儲能系統都取得了并網運行。超級電容器方面主要是電容器和鋰電池的混合儲能調頻正式應用。氫燃料電池混合動力系統實現了600千米的續航。此外,在儲能新技術、集成技術、消防安全方面都取得了新的重要進展。
從申請專利方面來看,2024年在中國申請的專利,儲熱儲冷、鋰電池、鈉電池、液流電池、超級電容器、壓縮空氣儲能等有1000多個專利申請,可以說是比較活躍的領域。2023年,在國際知識產權署申請的國際專利方面,中國繼續保持第一,并且繼續拉大了和美國的距離,美國保持在1000個左右,中國從2000個增長到3000個,國際專利從原來兩強的格局逐漸轉變成中國成為最強的國家。此外,第二名到第十名都是西方發達國家,這也體現了當前世界技術發展的總體格局。
從發展階段來看,鋰離子電池和抽水蓄能進入了第一梯隊,第二梯隊包括壓縮空氣儲能、液流電池、鉛炭電池和儲熱儲冷,第三梯隊有鈉離子電池、飛輪儲能和超級電容器,第四梯隊為實驗室正在研發的技術。中國主要的儲能技術和世界最新水平基本處于并跑階段,少量的技術比如鋰電池、壓縮空氣儲能和液流電池等處于國際領先地位。
儲能產業最新進展
2024年,全球累計儲能裝機達372吉瓦,年增長28.6%,抽水蓄能占比首次低于60%,新型儲能累計裝機165.4吉瓦,首次突破百吉瓦。從增長率看,過去5年復合增長率77.1%,累計裝機同比增長81.1%,新型儲能取得了高速發展。
從地區分布看,中美歐繼續引領全球儲能發展,這3個地區合計占全球儲能90%,中國連續3年保持第一,2024年份額繼續增長,從2023年的47.2%增長到59.1%。
從應用分布看,受能源價格下跌、補貼退坡和庫存積壓等因素影響,在國際上戶儲的比例進一步下降。以歐洲為代表,德國、意大利等戶儲均出現了下跌。在國際政策方面,各國儲能政策整體上對儲能的支持力度加大,但各有不同,美國和歐洲傾向于扶持產能、供應鏈本地化;拉美和亞太地區傾向于提高儲能的應用水平,包括強制配儲、新能源配儲,等等;英國和澳大利亞以支持長時儲能為主。
在市場規模方面,中國累計到2024年底儲能裝機137.9吉瓦,同比增長59.9%,占全球市場的37.1%。2024年,抽水蓄能首次低于50%,新型儲能裝機達78.3吉瓦,占全球市場的47.3%。
在增長率方面,新型儲能過去連續3年增長均超100%,歷年的裝機規模均超過此前裝機規模的總量。
在地區分布方面,排名前10的省份儲能裝機均超吉瓦,新疆、內蒙古分別為能量儲能和功率儲能第一名,是分別以新能源配儲和獨立儲能為主導的省份。內蒙古是首個累計裝機超過1000萬千瓦的省份。
在應用方面,以源網側應用為主,用戶側占比提升4個百分點,達到7.2%。
從招標市場看,企業招標數量倍增,發布招標企業同比增長68%,發布EPC招標的企業同比增長115%。儲能系統招標集中度提高,排名前15的招標單位采購量占到總量的41.5%。
從中標市場看,EPC主導了中標市場,頭部集成企業數量、競爭力趨強,中標價格穩中下降,但下降的幅度趨緩。儲能系統的中標價全年同比下降了43%,12月中標均價比年初下降11%,EPC中標價同比下降27.3%。
在政策方面,截至2024年12月底,全國累計發布2470余項與儲能直接和間接相關的政策,廣東、浙江、山東、安徽等地的儲能政策最為集中。從政策總體思路來看,鼓勵新能源+儲能聯合參與市場,包括多省份用戶側分時電價、引導市場簽訂中長期合同、光伏配儲等。
同時,也存在一些問題。一是獨立儲能容量補償機制不足;二是獨立儲能參與輔助服務市場的不確定性增加;三是基于現貨市場的儲能運營模式創新亟待加快,現貨市場處于初級階段,不能完全體現儲能的價值。用戶側儲能多地調整分時電價,平均分時電價有所下降,但是從總體上來看由于新型儲能系統的成本快速下降,因此部分用戶側儲能收益反而提升。
國內外相比,國外市場收入水平顯著高于中國,國外市場的收益主要來自市場化收入,而國內主要是容量租賃占比較高。
另一個發展趨勢是關于安全和標準的工作力度持續加大,特別是國家消防救援局首次提出了破題創新的舉措,包括轉變防控理念、強化本質安全、提高設防標準破解火災救援的難題。
從資本市場看,儲能指數2024年上升37.81%,跑贏同期的創業板指數13.23%,總體呈現先抑后揚的特點,機遇與挑戰并存。同時,資本市場的投資者更加青睞于差異化定位、國際化布局和技術創新的企業。
中國儲能發展經歷5個階段
中國儲能發展大致經歷了5個階段,首先是技術驗證、示范應用、商業化初期,現在正在經歷規模化發展階段。下一步,將實現全面商業化,其特點是產業自主發展、技術國際領先、標準體系完善、商業模式成熟。
從技術發展趨勢看,過去10年全球發表儲能SCI論文數,中國從2013年開始超過美國,之后持續增長,2023年有所放緩,2024年又繼續增加。其中,中國與國際合作發表論文數2021年由于疫情有所下降,2024年又開始上升。國內專利數方面,2024年在中國申請專利數有所放緩,2024年和2023年基本持平。國際專利數方面,中國遠超美國。美國、德國、日本等是國際專利較多的國家。
從技術路線看,多種儲能技術并存,不同儲能技術適用于不同的場景。至于哪種儲能技術成為主流還要靠市場投票,目前來看抽水蓄能和鋰電池是發展最快的兩種技術。從儲能技術的性能來看,過去幾年鋰電池的性能大幅度提升,從壽命到能量密度再到成本都有很大改善。
總體上,從儲能技術到儲能產品轉變,一方面,AI技術賦能產業鏈,多技術路線迭代加快,構網型儲能、長時儲能、固態電池是當前發展的熱點方向。另一方面,技術革新和市場需求成為儲能行業發展的雙輪驅動力,技術革新更加推動從卷價格到卷價值的轉變。
儲能產業的發展趨勢包括以下幾個方面。第一,鋰電池招標價格一直下降同時基本趨緩,EPC中標價格有些離散,但總體下降和趨緩的態勢明顯。第二,應用模式向多重收益疊加轉變,儲能可以同時參與現貨和輔助服務市場,可以實現基于分時段、分容量的一體多用、分時復用的商業模式逐漸成為發展趨勢。第三,儲能的調用水平和保供價值不斷提升,2024年上半年在國家電網和南方電網經營區域,儲能利用小時數都實現翻番。在政策方面,136號文提出不再對新能源強制配儲。行業普遍認為,該政策對儲能短期內有較大影響,但長期利好。儲能市場將由“要我裝”轉變為“我要裝”。另外,儲能出海進程加快。2024年,儲能大單規模超150吉瓦時,訂單主要市場是歐洲、北美和東盟。企業加速洗牌,2024年全國累計注冊儲能業務的企業28萬家,其中新增8.9萬家,同時也有1.6萬家出現了異常,行業洗牌在加劇。
中關村儲能產業技術聯盟連續多年發布儲能產業研究白皮書,預測儲能發展。值得欣慰的是,過去5年,儲能一直按照預測中的理想場景發展。
今年4月10日發布的《儲能產業研究白皮書2025》,繼續基于保守場景(定義為政策執行、成本下降、技術改進等因素未達預期的場景)和理想場景(定義為未來幾年中國新能源加速發展的場景),對2025—2030年中國新型儲能市場的裝機規模和發展趨勢進行預測。
2025年,新型儲能預計新增裝機超過30吉瓦。2030年,保守場景下,預計新型儲能累計規模將達到236.1吉瓦,理想場景下,預計新型儲能累計規模將接近300吉瓦。進入“十五五”,中國新型儲能市場將逐步由“政策驅動”向“市場驅動”轉型。
煙樹微茫疑誤墨,風松蕭瑟有新聲。雖然新的一年國際局勢、政策變化、行業競爭還不能完全看得清,但是我們相信創新的力量、相信市場的力量,儲能明天會更好。
責任編輯:王萍