(报告出品方:申万宏源研究)1.储能:构建新能源系统的核心要素广义储能包括电储能、热储能和氢储能三类,抽水蓄能以外的储能统称为新型储能。
电储能可分 为电化学储能和机械储能两种技术类型。
其中电化学储能主要包括锂离子电池、铅蓄电池和钠硫 电池等;机械储能主要包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能等。
我国当前储能以抽水蓄能为主,新型储能正迎来快速发展。
根据CNESA统计,截至2021年底, 中国已投运电力储能项目累计装机规模46.1GW,同比增长30%。
其中,抽水蓄能的累计装机规 模最大,为39.8GW,同比增长25%,新型储能累计装机规模达到5729.7MW,同比增长75%。
新型储能是构建新能源系统的核心要素,十四五期间将增长10倍至30GW。
建设周期短、选址 简单灵活、调节能力强,与新能源开发消纳的匹配性更好,优势逐渐凸显。
新型储能可在电力运 行中发挥顶峰、调峰、调频、爬坡、黑启动等多种作用,是构建新型电力系统的核心要素。
储能可在电源侧、电网侧及用户侧多个场景中应用储能商业应用场景可分为电源侧储能、电网侧储能及用户侧储能。
其中新能源电站配置储能以减少弃电、参与调峰;电网侧主要参与调峰 调频;用户侧主要用于“谷充峰放”的价差。
具体而言: 电源侧:主要模式包括可再生能源并网、电力调峰、系统调频、辅助动态运行。
电网侧:可再生能源并网、缓解电网阻塞、延缓输配电设备扩容升级。
用户侧:电力自发自用、峰谷价差套利、容量费用管理、提升供电可靠性。
大规模储能成为新能源消纳的刚需双碳目标下,大规模新能源并网带来电网运行风险,大规模储能成为刚需。
2020年12月,我国在联合国2020气候雄心峰会提出2030年可 再生能源装机达到12亿千瓦。
但由于可再生能源固有的间歇性和不确定性,导致并网消纳困难,电力系统迫切需要先进的大规模储能技术 来解决可再生能源接入问题,以提高常规电力系统和区域能源系统的效率、安全性及经济性。
政策要求超过保障性并网的规模按照功率15%的挂钩比例配建调峰能力。
根据2021年7月国家能源局及发改委联合发布的《关于鼓励可再 生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知》,超过电网企业保障性并网以外的规模初期按照功率15%的挂钩比例(时长4小 时以上)配建调峰能力,按照20%以上挂钩比例进行配建的优先并网。
多地政策要求新能源配储比例10%-15%以上,成为电源侧储能的最大助推力。
据统计,2021年至今山东、浙江、湖南、广西、内蒙、陕 西等多个省市发布文件,明确新能源发电项目储能配置要求,普遍省份(地市)储能配置比例在10%~20%,备电时长在1h~4h。
2.压缩空气储能:领先的大容量、长时储能系统压缩空气储能是一种先进的大规模、长时储能系统压缩空气储能系统(Compressed-AirEnergyStorage)是一种能够实现大容量、长时间电能储蓄的电力储能系统。
通过压缩空气存储 多余的电能,在需要时,将高压气体释放到膨胀机做功发电,其技术原理发展自燃气轮机。
传统补燃式压储需要使用化石燃料作为热源,效率较低。
其结构简单,稳定性佳,投资成本低,具备与燃气电站类似的快速响应特性,但 依靠燃烧化石燃料提供热源,引致污染,同时不留存压缩热,因此能量密度与效率较低,碳排放大,不适用于大规模储能。
非补燃式系统不使用化石燃料作为热源,更加低碳高效。
它通过储热装置等技术手段满足膨胀过程中的加热需求,以实现高效可靠的电力 存储与再生。
根据热能