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儲能行業(yè)發(fā)展情況、未來發(fā)展趨勢
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2023-11-28

（1）儲能技術簡介

儲能即能量的存儲，指通過某種介質(zhì)或設備，將一種形式的能量轉(zhuǎn)化成另一種較為穩(wěn)定的能量形式并存儲，在需要時以特定能量形式釋放出來的一系列技術和措施。根據(jù)儲能原理的不同，可以細分為機械儲能、電磁儲能和電化學儲能等。

根據(jù) CNESA，截至 2021 年末，在全球累計儲能裝機規(guī)模中，86.2%為抽水蓄能；在中國累計儲能裝機規(guī)模中，86.3%為抽水蓄能，均為占比最高的儲能形式，但受地理選址和建設施工的局限較多。

憑借受地理條件影響較小、建設周期較短、能量密度大等優(yōu)勢，電化學儲能可靈活運用于各類電力儲能場景中，是當前應用范圍最廣、發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮碾娏δ芗夹g，包括鈉硫電池、液流電池、鋰離子電池等，主要應用于分鐘至小時級的工作場景。

（2）儲能技術應用場景與商業(yè)模式

儲能在電力系統(tǒng)中具有豐富的應用場景，通常將儲能的應用場景分為發(fā)電側、電網(wǎng)側和用戶側，不同場景下對應的儲能系統(tǒng)商業(yè)模式有所區(qū)別。

在發(fā)電側和電網(wǎng)側，儲能系統(tǒng)主要用于可再生能源并網(wǎng)，以平滑電力輸出，進而緩解以光伏、風電為代表的新能源發(fā)電因其間歇性與波動性對電網(wǎng)穩(wěn)定性帶來的沖擊和棄風棄光等電力消納問題。

不同于傳統(tǒng)的火電、水電，光伏發(fā)電輸出功率受到光照強度、溫度等因素影響，同時其發(fā)電在日間達到高峰進而無法直接匹配傍晚和夜間的用電需求；風力發(fā)電由于其受風力驅(qū)動的特性進而會受到風速、風力等自然條件影響，輸出功率存在季節(jié)性甚至日間差異。由于電力的輸出、配送、使用同時完成，因此整個電力系統(tǒng)必須時刻處于動態(tài)平衡狀態(tài)，進而對于穩(wěn)定性提出極高要求，當電源端功率與負荷端功率不同時，電力系統(tǒng)頻率發(fā)生變化，導致電網(wǎng)不穩(wěn)定。

由于電網(wǎng)并網(wǎng)發(fā)電功率和用戶端的用電功率均具有瞬時特性，電網(wǎng)始終處于波動變化中。為保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，需要電網(wǎng)側提供輔助服務。

根據(jù)提供方式的不同，電力輔助服務可分為基本輔助服務和有償輔助服務?；倦娏o助服務是指機組為保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行必須提供的無償輔助服務，包括一次調(diào)頻、基本調(diào)峰、基本無功調(diào)節(jié)。有償電力輔助服務包括二次調(diào)頻、有償調(diào)峰、自動電壓控制（AVC）、備用、轉(zhuǎn)動慣量、爬坡、黑啟動等。目前發(fā)電側和電網(wǎng)側儲能系統(tǒng)的主要商業(yè)模式為提供以調(diào)峰調(diào)頻為主的電力輔助服務并進行收費。

在用戶側，提高新能源的自發(fā)自用比例和谷電峰用應用比較普遍。戶用儲能市場主要將光伏發(fā)電和儲能系統(tǒng)結合，以實現(xiàn)高比例的低成本光伏電力自發(fā)自用為目的，降低用戶的用電成本并利用儲能系統(tǒng)的離網(wǎng)能力提高用戶的用電穩(wěn)定性。

此外，電價峰谷價差現(xiàn)象在國內(nèi)外諸多地區(qū)較為常見，因此利用儲能系統(tǒng)通過峰谷電價賺取利潤具備可行性。因為峰谷價差的存在，無論是工商業(yè)用戶單獨安裝儲能，還是安裝光儲一體化的用戶均可以在電價處于低谷時利用儲能系統(tǒng)存儲電能，在電價處于高峰時減少使用電網(wǎng)電能的數(shù)量甚至從儲能系統(tǒng)中釋放電能出售，進而通過峰谷電價獲取收益。

與此同時，配置儲能系統(tǒng)可在停電情況或無電的情況下保障電力供應，將電力短缺帶來的損失降至最低。對于存在兩部制電價（容量電費和電量電費）的國家或地區(qū)，儲能還可幫助電力使用者降低容量電費以降低用電成本。

（3）儲能行業(yè)的市場容量

根據(jù) CNESA 的相關報告，截至 2021 年末，全球已投運儲能項目累計裝機功率達到 209.4GW，較 2020 年末 191.1GW 同比增長約 9.6%。新型儲能的累計裝機規(guī)模為 25.4GW，同比增長 67.7%。

截至 2021 年末，中國已投運儲能項目累計裝機功率達到 46.1GW，較 2020年末 35.6GW 同比增長 29.5%，占全球累計裝機功率 22.0%，占比較 2020 年末提升 3.4 個百分點。其中，抽水蓄能的累計裝機規(guī)模最大，為 39.8GW，所占比重與去年同期相比再次下降，約為 3 個百分點。市場增量主要來自鋰電子電池、鉛蓄電池、壓縮空氣等新型儲能，其累計裝機規(guī)模達到 5.73GW，同比增長74.5%。2021 年，中國新型儲能新增規(guī)模首次突破 2GW，達到 2.45GW，同比增長 56.7%。新型儲能中，鋰離子電池和壓縮空氣均有百兆瓦級項目并網(wǎng)運行。

從新型儲能規(guī)劃在建項目情況來看，2021年中國新型儲能走向規(guī)模化發(fā)展。2021 年規(guī)劃、在建、投運的項目共計 851 個、約 26.3GW。其中投運的新型儲能項目主要以小于 10MW 的中小體量為主，數(shù)量占比約 76.5%；規(guī)劃中和在建的儲能項目以 10MW 及以上的大體量項目為主，數(shù)量占比達到 62.0%，其中規(guī)劃在建的百兆瓦項目超過 70 個，在體量上具備為電網(wǎng)提供儲能支持的基礎和條件。