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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：

“重點(dian)開展長壽命、低成(cheng)本及高(gao)安(an)全(quan)的電化(hua)學儲(chu)能關(guan)鍵核心(xin)技術、裝備集成(cheng)優化(hua)研究，提升鋰電池(chi)安(an)全(quan)性、降低成(cheng)本，發展鈉離子(zi)電池(chi)、液流電池(chi)等(deng)多元化(hua)技術路線。大(da)力推動壓縮空氣儲(chu)能、飛輪儲(chu)能、重力儲(chu)能等(deng)技術向大(da)規模(mo)、高(gao)效率、靈活運行方向發展。”

根據(ju)《儲(chu)能產業研究(jiu)白(bai)皮書2023》，2022年中國新(xin)增投運電力儲(chu)能項目裝機(ji)規模(mo)首次突破15GW，達(da)到16.5GW，其中，抽水蓄(xu)能新(xin)增規模(mo)9.1GW，同比增長(chang)75%。

新(xin)型儲能(neng)新(xin)增規模創歷史新(xin)高，達(da)到(dao)7.3GW/15.9GWh，功率規模同比(bi)增長200%，能(neng)量(liang)規模同比(bi)增長280%。

新型(xing)儲能中，鋰離(li)子電(dian)池占據絕對主(zhu)導地位(wei)，比重(zhong)達97%，此(ci)外，壓縮空氣儲能、液流電(dian)池、鈉離(li)子電(dian)池、飛(fei)輪(lun)等(deng)其它技(ji)術路線的項目(mu)，在(zai)規模上有所突破，應(ying)用模式逐(zhu)漸增多。

新型儲能(neng)主要(yao)(yao)指(zhi)“除抽(chou)水蓄能(neng)外以輸出(chu)電力為主要(yao)(yao)形(xing)式，并(bing)對(dui)外提供(gong)服務(wu)的儲能(neng)項目(mu)”，由(you)于建設(she)周期短、選址靈活、調節能(neng)力強，與新能(neng)源(yuan)開發消納更加匹配，優勢(shi)逐漸凸顯。

從技術發展路線來看(kan)，新(xin)型儲能(neng)(neng)(neng)目前(qian)多種(zhong)技術并進。從當前(qian)節(jie)點看(kan)，壓縮空氣儲能(neng)(neng)(neng)、液流電池儲能(neng)(neng)(neng)、鈉離子電池儲能(neng)(neng)(neng)、熔鹽儲能(neng)(neng)(neng)、重力(li)儲能(neng)(neng)(neng)、飛輪儲能(neng)(neng)(neng)這六種(zhong)新(xin)型儲能(neng)(neng)(neng)路線最值得關注。

01

壓縮空氣儲能

壓(ya)(ya)縮(suo)空氣儲(chu)能是機(ji)械儲(chu)能的(de)一種形(xing)式(shi)。在電(dian)網低谷(gu)時，利(li)用富余(yu)的(de)電(dian)能，帶動(dong)壓(ya)(ya)縮(suo)機(ji)生產高壓(ya)(ya)空氣，并(bing)將高壓(ya)(ya)空氣存(cun)入儲(chu)氣室中，電(dian)能轉化(hua)為(wei)空氣的(de)壓(ya)(ya)力勢能。

壓縮空氣儲能系(xi)統適(shi)合(he)建(jian)造大型儲能電站(>100MW)，放電時長(chang)可達(da)4小時以上，適(shi)合(he)作為長(chang)時儲能系(xi)統。

壓(ya)縮空氣系(xi)(xi)統(tong)初投資成本(ben)主(zhu)要包括(kuo)系(xi)(xi)統(tong)設(she)備(bei)(bei)(bei)、土地費用和基建等。系(xi)(xi)統(tong)設(she)備(bei)(bei)(bei)包括(kuo)了壓(ya)縮機機組(zu)、膨(peng)脹機機組(zu)、蓄(xu)熱系(xi)(xi)統(tong)（換(huan)熱器、蓄(xu)熱器、蓄(xu)熱介質(zhi)、管(guan)道）、電氣及控制設(she)備(bei)(bei)(bei)、儲氣室等。其中，系(xi)(xi)統(tong)設(she)備(bei)(bei)(bei)是壓(ya)縮空氣儲能初投資成本(ben)的(de)主(zhu)要部分。

壓縮空氣儲(chu)能產業鏈分為上游設備及鹽穴/儲(chu)氣罐、中游項目工(gong)程建設、下游電網系統投資運營三(san)個部(bu)分。

上(shang)游核心設(she)備包(bao)括空氣(qi)壓縮機(ji)(ji)、透(tou)平(ping)膨脹機(ji)(ji)、換(huan)熱器等。空氣(qi)壓縮機(ji)(ji)相(xiang)關廠(chang)(chang)商包(bao)括陜鼓(gu)動力、沈鼓(gu)集團等；換(huan)熱/儲熱裝備和(he)透(tou)平(ping)膨脹機(ji)(ji)廠(chang)(chang)商主要(yao)包(bao)括哈爾濱(bin)電(dian)氣(qi)、東(dong)方電(dian)氣(qi)、上(shang)海電(dian)氣(qi)、金通(tong)靈等；鹽穴/儲氣(qi)罐主要(yao)廠(chang)(chang)商包(bao)括蘇研井神和(he)中國鹽業等。

中游新型壓縮空氣儲能系(xi)(xi)統目前主要有(you)三個新的技術(shu)路徑(jing)：蓄熱式壓縮空氣儲能、液態壓縮空氣儲能系(xi)(xi)統、超(chao)臨界壓縮空氣儲能系(xi)(xi)統。

目(mu)(mu)前壓縮空氣儲能(neng)發展整體上處于示(shi)范驗證與(yu)商業推廣過渡的階(jie)段。目(mu)(mu)前我國(guo)已有百兆瓦級壓縮空氣儲能(neng)示(shi)范項目(mu)(mu)完成建安，參與(yu)企(qi)業包括(kuo)中(zhong)國(guo)電建、中(zhong)國(guo)能(neng)建和中(zhong)儲國(guo)能(neng)等。

下游可接入電(dian)網系統，起(qi)到(dao)削(xue)峰填谷(gu)、可再生能(neng)源消納等作用。投資(zi)運(yun)營主要參與(yu)企業包括華能(neng)集(ji)團、大(da)唐(tang)集(ji)團、國家能(neng)源集(ji)團和中國能(neng)建(jian)數科集(ji)團等。

02

全釩液流電池儲能

全(quan)釩液(ye)(ye)(ye)流電池是以釩為活性物質，呈循(xun)環流動液(ye)(ye)(ye)態的氧化還(huan)原電池，通過電解液(ye)(ye)(ye)中(zhong)釩離(li)子價態變(bian)化實(shi)現電能的存儲(chu)和釋放(fang)。目前可實(shi)現15000次以上(shang)充放(fang)電，使(shi)用(yong)年(nian)限(xian)超20年(nian)。

全釩液(ye)流電池(chi)循環(huan)壽命極長，容量規模易調節，安全性(xing)較高(gao)，但能(neng)量密度低，材料成(cheng)本較高(gao)。目前全釩液(ye)流電池(chi)的初始投資約為3000-4000元/KWh，成(cheng)本約為鋰電池(chi)的兩倍。

但由于電解(jie)液(ye)不會降解(jie)，回收利用(yong)率較高，因此全釩液(ye)流電池(chi)殘值很高。借(jie)助(zhu)合(he)適(shi)的(de)商業模式，全釩液(ye)流電池(chi)初始投資(zi)較高的(de)問(wen)題可以得到(dao)解(jie)決。

從產業鏈(lian)環節來看，電(dian)解液和電(dian)堆(dui)是(shi)全釩液流電(dian)池的核(he)心(xin)部件(jian)。

電(dian)解(jie)液的主要原材(cai)料為(wei)五氧化(hua)(hua)二(er)釩(fan)及硫(liu)酸，約占總成本的41%，因(yin)此上游(you)釩(fan)的價格變(bian)化(hua)(hua)對電(dian)池成本有很(hen)大影(ying)響，電(dian)解(jie)液生產公司包括大連博融(rong)、湖(hu)南銀峰、河(he)鋼股份等。

電堆(dui)由(you)雙極板、隔膜、電極等構成，約占(zhan)總(zong)成本(ben)的37%，電堆(dui)目前多數由(you)釩電池生產企(qi)業內部(bu)供應，包括大連融(rong)科、北(bei)京(jing)普能等。

隔膜(mo)目前大部分供應商用(yong)的是杜邦公司的Nafion膜(mo)，國內企業也已開展相關布局(ju)，其中東(dong)岳集(ji)團(tuan)已成功(gong)研(yan)發用(yong)于全(quan)釩液流電池的質子交換(huan)膜(mo)。

石墨氈電(dian)極(ji)(ji)是全釩液流(liu)電(dian)極(ji)(ji)的首選材料，部(bu)分公司采(cai)用優化碳纖維生產工藝，制備(bei)相(xiang)關電(dian)極(ji)(ji)材料。

全釩(fan)液(ye)流整(zheng)機(ji)制造公司主要有大連融(rong)科、北京普(pu)能、偉(wei)力得、上海電氣(qi)等。

03

鈉離子電池儲能

儲(chu)能(neng)(neng)是鈉(na)離子電池較適(shi)用(yong)的(de)場景，核心(xin)原因是大型儲(chu)能(neng)(neng)系統(tong)對能(neng)(neng)量(liang)密度要(yao)求不高(gao)，對安全性及(ji)經(jing)濟性要(yao)求更高(gao)。其中，大規(gui)模儲(chu)能(neng)(neng)主(zhu)要(yao)包括風力電站、太陽能(neng)(neng)電站以及(ji)家庭儲(chu)能(neng)(neng)。

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

當前鈉離(li)子電池的初(chu)始容量投資在(zai)500-700元/kWh，若循環次數在(zai)6000周時，鈉離(li)子電池儲能系統度電成本(ben)可(ke)實現0.217-0.285元/kWh。

因(yin)此，鈉離(li)子(zi)電(dian)池儲能系統在電(dian)網側(ce)及(ji)電(dian)源側(ce)具備更強的競價優(you)勢，并且能夠有效提高分(fen)布式電(dian)源滲(shen)透率，提升(sheng)配電(dian)網運行的穩定性(xing)和經(jing)濟性(xing)。

目前，國內鈉離(li)子產業(ye)(ye)化中有兩(liang)類企業(ye)(ye)備受關注。

一(yi)類是(shi)以寧德時代(dai)為首(shou)的鋰電(dian)龍頭(tou)企業(ye)(ye)，具備(bei)規模化起量迅(xun)速(su)、上下游客(ke)戶結構穩定兩大在(zai)位者(zhe)優勢，有利于其(qi)快速(su)搶(qiang)占鈉(na)電(dian)市場(chang)。寧德時代(dai)于2021年發布(bu)第一(yi)代(dai)鈉(na)離子電(dian)池，預計(ji)在(zai)2023年實現產業(ye)(ye)化。

另一類是以中科海鈉(na)為(wei)首的專注于(yu)鈉(na)離子電(dian)(dian)池研(yan)發的新銳企(qi)業。其研(yan)發基(ji)礎雄厚，涉及電(dian)(dian)池、正負極、電(dian)(dian)解液(ye)、隔膜(mo)等全領(ling)域，量產走在(zai)世界前列，具備(bei)先行開拓(tuo)市場潛(qian)力。

國(guo)內已布(bu)局鈉電池(chi)領(ling)域的企(qi)業還包括(kuo)華陽股(gu)份(fen)、傳藝科(ke)技、維科(ke)技術、孚(fu)能科(ke)技、鵬輝能源、多氟(fu)多、欣旺達(da)等。

華陽(yang)股份(fen)深度綁定中科(ke)海鈉，并切(qie)入負極、電(dian)解液、電(dian)芯pack等，打造全產(chan)業(ye)鏈(lian)模式，規劃的(de)全球首批量產(chan)1GWh鈉離子(zi)電(dian)芯生(sheng)產(chan)線(xian)正式投產(chan)；傳藝(yi)科(ke)技轉(zhuan)型進軍(jun)鈉離子(zi)電(dian)池，投資50億元建(jian)設10GWh鈉離子(zi)電(dian)池生(sheng)產(chan)線(xian)及相應產(chan)能的(de)正負極材料產(chan)線(xian)，其中一期2GWh，二(er)期8GWh。

04

熔鹽儲能

熱儲能(neng)主(zhu)要是指熔鹽儲能(neng)，是一種(zhong)大容(rong)量、長(chang)時(shi)(shi)間（6到8小時(shi)(shi)）的(de)長(chang)時(shi)(shi)儲能(neng)技(ji)術(shu)路徑。

目前主要(yao)應用在光熱發電和火(huo)電機組靈活改造領域。

電(dian)(dian)網側(ce)(ce)熔(rong)鹽儲(chu)能由于規模較大(da)可以(yi)進行儲(chu)存棄風/光電(dian)(dian)力和(he)低谷電(dian)(dian)力，進行新能源消(xiao)納，提高電(dian)(dian)廠的靈活性(xing)；用戶側(ce)(ce)可以(yi)直接(jie)參與(yu)清潔(jie)供熱和(he)工業(ye)供汽。

熔鹽作(zuo)為傳熱介(jie)質，可(ke)(ke)以(yi)(yi)實現太陽能到熱能的(de)轉(zhuan)換，作(zuo)為儲能介(jie)質可(ke)(ke)以(yi)(yi)實現將熱能和電(dian)能的(de)雙向轉(zhuan)換，可(ke)(ke)以(yi)(yi)很好的(de)適(shi)應和解決以(yi)(yi)上兩大矛盾。

經過(guo)光熱發電配(pei)儲市場培育，熔鹽儲熱產業(ye)鏈發展較(jiao)為成熟。

據不完(wan)全(quan)統計，截至2022年(nian)10月，總計有配套風光4.5GW光熱儲能(neng)項(xiang)目(mu)，新增規(gui)劃、在建(jian)項(xiang)目(mu)的(de)容量超過2021年(nian)底全(quan)國并網示范項(xiang)目(mu)容量的(de)8倍。

熔(rong)鹽儲熱上(shang)游主要是聚(ju)光設備（安彩(cai)高科、洛陽(yang)玻璃、首(shou)航高科等(deng)）、吸熱材料(liao)（鹽湖股(gu)份(fen)、云(yun)圖控股(gu)、中能科技）、儲熱材料(liao)（魯陽(yang)節能）等(deng)。

中游儲能(neng)系統集(ji)成技術上主(zhu)要是西(xi)子潔能(neng)、首航高科、東方電(dian)氣(qi)、上海電(dian)氣(qi)、龍騰(teng)光熱等企業參(can)與。

下(xia)游(you)發電(dian)供(gong)熱(re)側既可以(yi)和(he)電(dian)力(li)公司合作進行(xing)發電(dian)，也可以(yi)直(zhi)接和(he)熱(re)力(li)公司合作進行(xing)供(gong)熱(re)。

2023年(nian)4月(yue)，國(guo)家(jia)能(neng)源(yuan)局發布(bu)了關于推動光(guang)(guang)熱發電規模化發展的新政(zheng)策，核心內(nei)容是要求盡快落地2.8GW光(guang)(guang)熱項目，力爭“十四(si)五”期間全國(guo)光(guang)(guang)熱發電每年(nian)新增開工規模達到3GW左右。

截至(zhi)2022年底，我(wo)國光熱發電累計裝機(ji)僅為(wei)588MW（0.588GW），當(dang)年新(xin)增(zeng)光熱發電裝機(ji)僅為(wei)50MW，那么每年新(xin)增(zeng)相當(dang)于提升了(le)60倍。

隨著政策的利好和新型儲能蓬勃發(fa)展(zhan)，熔鹽儲能作為儲能的新興細分賽道，有(you)望(wang)迎(ying)來發(fa)展(zhan)空(kong)間。

05

重力儲能

重力儲(chu)能是一種機械式儲(chu)能，通過電力將重物提升(sheng)至高處，以增加其重力勢能實現儲(chu)能。

與其他儲能(neng)類(lei)型相比，重力(li)儲能(neng)能(neng)量轉換效率可達80-85%、建站(zhan)選址靈活(huo)、安(an)全性(xing)和穩定性(xing)較高，應用優勢(shi)明顯。

重(zhong)力儲(chu)能可應用于發電側、用戶側、電網側等多種場景(jing)，但目仍處于發展早期，全球范圍內并未(wei)形成成熟的商業(ye)化項目，未(wei)來具備廣闊的市場空間。

主要(yao)參(can)與(yu)廠商(shang)中國天(tian)楹與(yu)重力儲能技(ji)(ji)術(shu)開(kai)發商(shang)EV簽署《技(ji)(ji)術(shu)許可使用(yong)協(xie)議》，通過(guo)引(yin)進(jin)并(bing)推廣EV公司先進(jin)技(ji)(ji)術(shu)，加速推動重力儲能項目在中國落地。

EV是全球(qiu)重(zhong)力儲(chu)能領域龍頭(tou)，并率先實(shi)現商用，尤其在行(xing)業(ye)(ye)核心壁壘即“算法”上(shang)通過高精度人工智能算法保障充放電過程(cheng)中(zhong)磚塊(kuai)2.9秒(miao)快速移動到指定(ding)位置的精確性，實(shi)現項目質量行(xing)業(ye)(ye)領先。

中國(guo)天(tian)楹獲得EV國(guo)內獨家技術許(xu)可，目前攜(xie)手三峽(xia)等央企，預計伴隨(sui)全球第一個項(xiang)目落地驗證后(hou)，儲能業(ye)務有望(wang)高增。

06

飛輪儲能

飛輪(lun)(lun)儲能是利用飛輪(lun)(lun)的高速旋(xuan)轉(zhuan)，將電能以機械能的形式進行存儲。

相(xiang)比對比其他儲(chu)能(neng)(neng)方式，飛(fei)輪儲(chu)能(neng)(neng)具備儲(chu)能(neng)(neng)密度大、放(fang)能(neng)(neng)密度深、響應快等性能(neng)(neng)優勢(shi)，同時兼(jian)具安全性、可靠(kao)性、低維護和(he)無污染(ran)等技術優勢(shi)。但是飛(fei)輪儲(chu)能(neng)(neng)也具有很大的局限(xian)性，相(xiang)對能(neng)(neng)量密度低、靜態損失(shi)較(jiao)大，現僅處于商業(ye)化(hua)早期。

飛輪儲能當前(qian)主要(yao)正處于廣泛的實驗階段(duan)，小型(xing)樣機(ji)已(yi)經研(yan)制成功并(bing)有(you)應(ying)用于實際(ji)的例子，正向(xiang)發(fa)展大型(xing)機(ji)的趨勢(shi)發(fa)展。

國外飛(fei)輪(lun)儲能(neng)技術主要集(ji)中在飛(fei)輪(lun)調(diao)頻電站(zhan)、UPS等領(ling)域(yu)，已經有(you)一定規模的使(shi)用(yong)。

國(guo)內早(zao)期從事飛輪儲能技術研(yan)發的(de)單位有：北(bei)京(jing)飛輪儲能（柔性）研(yan)究(jiu)(jiu)所、核工業理化工程研(yan)究(jiu)(jiu)院、中(zhong)科(ke)院電(dian)工研(yan)究(jiu)(jiu)所、清華(hua)大學(xue)(xue)(xue)、華(hua)北(bei)電(dian)力(li)大學(xue)(xue)(xue)、北(bei)京(jing)航空(kong)航天大學(xue)(xue)(xue)等。

國內(nei)從事飛輪儲能(neng)系統的(de)實(shi)際應用開發的(de)企業包括(kuo)華陽股份(fen)、泓慧(hui)國際能(neng)源(yuan)、微控能(neng)源(yuan)、國機重裝(zhuang)、廣大特材、蘇交(jiao)科、湘電(dian)股份(fen)等。

隨著技術(shu)的成(cheng)熟和(he)價格(ge)的降低，飛輪儲能有望成(cheng)為(wei)領域的一項新的革(ge)命。

雙碳(tan)背景(jing)下(xia)，可再生能(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)的快(kuai)速增長(chang)，加(jia)之歐洲能(neng)源(yuan)成本的逐年攀升，從而帶來全(quan)球各類(lei)場景(jing)儲能(neng)市場均(jun)保持高速增長(chang)。2025年全(quan)球儲能(neng)需求有望達396GWh，對應2021-2025年復(fu)合增長(chang)率超(chao)65%，將是(shi)未來幾年新能(neng)源(yuan)中最具(ju)成長(chang)性(xing)的賽道。