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新聞動(dòng)態(tài)

儲(chǔ)能行業(yè),碳中和背景下能源轉(zhuǎn)型升級(jí)的助推器!
發(fā)布時(shí)間:2021-10-29 來源:海螺創(chuàng)業(yè)

        《中共中央國務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》提出,加快推進(jìn)抽水蓄能和新型儲(chǔ)能規(guī)模化應(yīng)用,統(tǒng)籌推進(jìn)氫能“制儲(chǔ)輸用”全鏈條發(fā)展,加快形成以儲(chǔ)能和調(diào)峰能力為基礎(chǔ)支撐的新增電力裝機(jī)發(fā)展機(jī)制,為儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展指明重要方向。

        01儲(chǔ)能行業(yè)現(xiàn)狀

        儲(chǔ)能技術(shù)根據(jù)技術(shù)特點(diǎn)的不同,可劃分為機(jī)械儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能和化學(xué)儲(chǔ)能。其中,機(jī)械儲(chǔ)能以抽水蓄能為主,是目前最為成熟、成本最低、使用規(guī)模最大的儲(chǔ)能技術(shù);電化學(xué)儲(chǔ)能以鋰離子電池為主,是應(yīng)用范圍最為廣泛、發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮膬?chǔ)能技術(shù);電磁儲(chǔ)能成本較高,目前占比較低【1】。

        從全球看,全球儲(chǔ)能市場持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。據(jù)《德國萊茵TUV2021年儲(chǔ)能白皮書》,截至到2020年底,全球已投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模191.1GW,同比增長5.2%。其中,抽水蓄能的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模最大,為172.5GW,同比增長0.9%;電化學(xué)儲(chǔ)能的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模緊隨其后,為14.2GW;在各類電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)中,鋰離子電池的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模最大,為13.1GW,電化學(xué)儲(chǔ)能和鋰離子電池的累計(jì)規(guī)模均首次突破10GW大關(guān)【2】。

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        中國儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)雖然起步較晚,但近幾年發(fā)展速度令人側(cè)目。2015-2019 年,中國儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模從23.2GW增長至32.3GW。根據(jù)CNESA,截至2020年底中國已投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)到35.6GW,占全球的18.6%,同比增長9.8%。其中抽水蓄能的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模最大,為31.79GW,同比增長4.9%;電化學(xué)儲(chǔ)能的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模位列第二,為3.27GW,同比增長91.2%;在各類電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)中,鋰離子電池的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模最大,為2.9GW。從發(fā)展趨勢(shì)看,電化學(xué)儲(chǔ)能占比雖較低,但技術(shù)優(yōu)勢(shì)決定了其廣闊的發(fā)展前景。電化學(xué)儲(chǔ)能相比抽水儲(chǔ)能效率更高,對(duì)外部環(huán)境條件依賴更小,相比電磁儲(chǔ)能,技術(shù)相對(duì)更為成熟,成本更低,應(yīng)用范圍也更廣,具有廣闊發(fā)展前景。

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        02存在問題

        機(jī)械儲(chǔ)能:對(duì)地理?xiàng)l件要求相對(duì)較高。極其依賴地勢(shì)導(dǎo)致選址困難;投資周期長、回收慢,包括抽蓄損耗+線路損耗較高導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)性較差;此外現(xiàn)階段還受到中國電價(jià)政策的制約。

        電磁儲(chǔ)能:依賴新材料但材料成本過高。超導(dǎo)儲(chǔ)能的成本目前很高(材料和低溫制冷系統(tǒng)),使得它的應(yīng)用受到很大限制,未來發(fā)展依賴于新材料的誕生,比如石墨烯等,商業(yè)化應(yīng)用還較遠(yuǎn)。

        電化學(xué)儲(chǔ)能:環(huán)保與安全性問題仍存。市場上主流的動(dòng)力鋰電池分為三大類:鈷酸鋰電池、錳酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池。從發(fā)展情況看,前者能量密度高,但是安全性稍差;后者相反。從應(yīng)用看,國內(nèi)電動(dòng)汽車比如比亞迪,目前大多采用磷酸鐵鋰電池。

        03發(fā)展趨勢(shì)

        根據(jù)國際能源署IEA的測算模型顯示,要在2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放的目標(biāo),風(fēng)電、光伏發(fā)電在發(fā)電量中的占比需提升至接近70%。隨著傳統(tǒng)化石能源逐漸退出歷史舞臺(tái),電力系統(tǒng)將發(fā)生徹底重構(gòu),儲(chǔ)能技術(shù)作為相對(duì)獨(dú)立的主體,迎來重要發(fā)展期。具體來看:

        抽水儲(chǔ)能技術(shù):仍有較大發(fā)展空間。抽水儲(chǔ)能電站被稱為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定器、調(diào)節(jié)器,具有技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛等特點(diǎn),2020年我國是目前全球在運(yùn)營、在建設(shè)抽水儲(chǔ)能發(fā)展規(guī)模最大的國家,擁有22座在運(yùn)營的抽水儲(chǔ)能電站和30座在建的抽水儲(chǔ)能電站,并且在十四五期間,我國仍有較大規(guī)模的抽水儲(chǔ)能電站建設(shè)投產(chǎn)計(jì)劃。

        電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù):成為未來發(fā)展重點(diǎn),具體看:

        動(dòng)力電池梯級(jí)利用為儲(chǔ)能電池有市場發(fā)展空間。

        電動(dòng)汽車裝載的動(dòng)力電池由于受到車身重量、車輛啟動(dòng)加速度等要求的限制,動(dòng)力電池比普通電池具有更高的性能要求,若動(dòng)力電池容量低于80%就無法滿足新能源汽車的性能要求,但是擁有80%左右容量的動(dòng)力電池通過拆分、切割、在組裝等工序,依舊可以滿足普通電力系統(tǒng)的儲(chǔ)能需求。在目前能源轉(zhuǎn)型的大背景下,退役動(dòng)力電池梯級(jí)利用為儲(chǔ)能電池的技術(shù)將打開龐大的潛在市場。

        ·全釩液流電池可能異軍突起,成為未來大規(guī)模儲(chǔ)能的最佳選擇。

        大規(guī)模儲(chǔ)能的核心要求主要為安全和全生命周期的經(jīng)濟(jì)性,釩電池的安全性能突出且無燃燒風(fēng)險(xiǎn);從全生命周期的經(jīng)濟(jì)性來看,釩電池充放電對(duì)容量幾乎沒有損耗,全生命周期性價(jià)比較為突出;此外,釩電池的電解液只需經(jīng)過簡單的點(diǎn)解后就能夠重新使用,擁有環(huán)境友好的特點(diǎn)。雖然釩電池目前的技術(shù)成本較高,仍處于商業(yè)化初步階段,但隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,成本的逐漸下降,全釩液流電池或成為未來大規(guī)模儲(chǔ)能的最佳選擇。

        鈉離子電池或成為后續(xù)技術(shù)發(fā)展方向。

        從資源總量上來看,鈉離子的儲(chǔ)量是鋰離子儲(chǔ)量的420倍,存量豐富且價(jià)格低廉;從性能方面來看,鈉離子電池的安全性、高低溫性和快充性能等更具優(yōu)勢(shì)。但是鈉離子電池的能量密度和循環(huán)次數(shù)相較于鋰電池偏低,經(jīng)過研究測算,若鈉離子電池的循環(huán)次數(shù)提升到4500次,則具備一定的經(jīng)濟(jì)性,未來或成為后續(xù)技術(shù)發(fā)展的重要方向【4】。

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        長遠(yuǎn)來看,氫儲(chǔ)能有望成為一種重要的電力儲(chǔ)能形式。目前,氫儲(chǔ)能在能量轉(zhuǎn)換過程中效率偏低(電-氫-電),儲(chǔ)能周期中初始能量損耗約為60%,相對(duì)于鋰電池約為15%較高,尚不具備快速發(fā)展的優(yōu)勢(shì)。但作為極具潛力的新型大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù),氫能具有能量密度高、運(yùn)行維護(hù)成本低的特點(diǎn),由于氫儲(chǔ)能的儲(chǔ)能時(shí)長可達(dá)數(shù)月,可同時(shí)適用于極短或極長時(shí)間的供電能量儲(chǔ)備,是極少數(shù)能夠達(dá)到上百GWh級(jí)的儲(chǔ)能形式,因此,氫儲(chǔ)能被認(rèn)為是極具潛力的大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)。

        附:近期雙碳領(lǐng)域政策行動(dòng)信息匯總10月16日-10月31日近期雙碳政策

        10月17日,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《關(guān)于在產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃環(huán)評(píng)中開展碳排放評(píng)價(jià)試點(diǎn)》的通知。

        10月21日,國家發(fā)展改革委等五部門發(fā)布《關(guān)于嚴(yán)格能效約束推動(dòng)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳的若干意見》。

        10月21日,福建省人民政府辦公廳發(fā)布《關(guān)于印發(fā)福建省“十四五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)專項(xiàng)規(guī)劃》的通知,清單包括九大重點(diǎn)工程53類重點(diǎn)項(xiàng)目,估算投資約4500億元。

        10月22日,河南省人民政府辦公廳印發(fā)《河南省先進(jìn)制造業(yè)集群培育行動(dòng)方案(2021~2025年)》,明確未來5年先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展目標(biāo)和培育重點(diǎn)。

        10月24日,中共中央國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》,對(duì)碳達(dá)峰碳中和工作進(jìn)行系統(tǒng)謀劃和總體部署。

        10月25日,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《關(guān)于做好全國碳排放權(quán)交易市場數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)督管理相關(guān)工作》的通知。

        10月26日,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《關(guān)于做好全國碳排放權(quán)交易市場第一個(gè)履約周期碳排放配額清繳工作的通知》。

        10月26日,國務(wù)院對(duì)外印發(fā)《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》。

        10月28日,最高人民法院正式對(duì)外發(fā)布《關(guān)于新時(shí)代加強(qiáng)和創(chuàng)新環(huán)境資源審判工作為建設(shè)人與自然和諧共生的現(xiàn)代化提供司法服務(wù)和保障的意見》。

        10月29日,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布關(guān)于征求《“三線一單”減污降碳協(xié)同管控試點(diǎn)工作方案(征求意見稿)》意見的函。

        政府層面行動(dòng)

        10月21日,由河南省人民政府主辦、華為數(shù)字能源技術(shù)有限公司承辦、鄭州中原科技城管理委員會(huì)協(xié)辦的“數(shù)字經(jīng)濟(jì)峰會(huì)暨零碳中國行2021·河南”在鄭州舉行。

        10月29日,浙江省能源局、嘉興市人民政府召開“全力打造綠色低碳循環(huán)城市金名片----嘉興市能源轉(zhuǎn)型與低碳發(fā)展研討會(huì)”。

        10月29日,香港特區(qū)政府環(huán)境局舉行“碳中和”伙伴啟動(dòng)禮,約60個(gè)分別來自物業(yè)發(fā)展、公用事業(yè)、金融、專業(yè)組織等界別的伙伴參與啟動(dòng)禮,致力支持香港于2050年前實(shí)現(xiàn)碳中和。

        行業(yè)企業(yè)行動(dòng)

        10月20日,云南首個(gè)“碳中和”智慧型綜合加能站在昆明廣福B站建成投營。

        10月22日,由中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院資源環(huán)境研究分院組織編寫的《碳達(dá)峰碳中和標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)進(jìn)展報(bào)告》在“綠色低碳轉(zhuǎn)型標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)研討會(huì)暨第七屆綠色生產(chǎn)與消費(fèi)交流會(huì)”上正式發(fā)布。

        10月25日,由中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)主辦的“2021中國國際石油化工大會(huì)”上,《石油與化學(xué)工業(yè)園區(qū)碳中和評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則》、《石油與化學(xué)工業(yè)企業(yè)碳中和評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則》正式發(fā)布。

        10月25日,中國科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院在北京正式揭牌成立碳中和戰(zhàn)略研究中心,同時(shí)發(fā)布的《2020中國可持續(xù)發(fā)展報(bào)告:探索邁向碳中和之路》提出,到2050年?duì)幦?shí)現(xiàn)二氧化碳近零排放,初步形成零碳社會(huì)。

        10月29日,全國首家更名成立的碳中和支行—中國郵政儲(chǔ)蓄銀行高州市長坡碳中和支行正式掛牌成立。

        10月29日,全國首單碳中和新能源汽車租賃資產(chǎn)支持專項(xiàng)計(jì)劃——“蔚來租賃-華泰-甬證-新能源融資租賃綠色資產(chǎn)支持專項(xiàng)計(jì)劃(專項(xiàng)用于碳中和)”在上海證券交易所成功發(fā)行。

        社會(huì)各界行動(dòng)

        10月15日,由云南省科學(xué)技術(shù)院和中國工程科技發(fā)展戰(zhàn)略云南研究院主辦的云南省碳達(dá)峰碳中和高端論壇在昆舉行。

        10月16日,2021碳中和愿景下京津冀協(xié)同發(fā)展論壇在河北省石家莊市舉行。

        10月19日,“2021碳達(dá)峰碳中和煙臺(tái)論壇”在山東省煙臺(tái)市國際博覽中心開幕,中國氣候變化事務(wù)特使解振華以視頻形式出席開幕式并致辭。

        10月22日,以“‘碳’論新生態(tài) ‘智’惠新發(fā)展”為主題的首屆中國(重慶)廣陽灣綠色低碳發(fā)展高峰會(huì)在廣陽灣智創(chuàng)生態(tài)城舉行。

        10月22日,萬眾矚目的2021長江中游城市群碳達(dá)峰與碳中和峰會(huì)、湖南國際綠色發(fā)展博覽會(huì)在長沙市湖南國際會(huì)展中心開幕。

        10月26日,太原師范學(xué)院舉辦了碳中和研究院成立大會(huì)暨首屆碳中和高端論壇,是山西省高校系統(tǒng)成立的首個(gè)關(guān)于碳中和研究的科研機(jī)構(gòu)。

        10月26日,第五屆國際城市可持續(xù)發(fā)展高層論壇在成都開幕,論壇以“公園城市邁向碳中和”為主題,探討城市綠色轉(zhuǎn)型及低碳可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn),并展望未來合作。

        10月26日,中國生物多樣性保護(hù)與綠色發(fā)展基金會(huì)與交科院環(huán)境科技(北京)有限公司達(dá)成戰(zhàn)略合作協(xié)議,雙方商定共同設(shè)立“交通碳中和研究中心”。

        10月27日,由東南大學(xué)和英國伯明翰大學(xué)共同倡議發(fā)起的“碳中和世界大學(xué)聯(lián)盟”成立儀式在南京舉行。

        10月28日,新能源云服務(wù)山東省新能源高質(zhì)量發(fā)展研討會(huì)在山東省濰坊市舉行。

        10月28日,以“構(gòu)建新型電力系統(tǒng),服務(wù)碳達(dá)峰碳中和”為主題的博鰲新型電力系統(tǒng)國際論壇在海南博鰲亞洲論壇國際會(huì)議中心舉行。

        10月28日,廣東省低碳產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)會(huì)第四屆會(huì)員大會(huì)第一次會(huì)議暨碳達(dá)峰碳中和研究高峰論壇圓滿舉辦。

        10月29日,以“綠色金融助力‘碳達(dá)峰、碳中和’”為主題的“2021天府金融論壇”在成都舉辦。