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（一）新型儲能本體技術(shù)發(fā)展迅速，呈現(xiàn)出“百花齊放”的良好態(tài)勢。

電化學(xué)儲能技術(shù)中，鋰離子電池性能大幅提升，電池能量密度提高1倍，循環(huán)壽命提高2～3倍；成本下降迅速，儲能系統(tǒng)建設(shè)成本降至1200～1800元/kWh平準(zhǔn)化度電成本降至0.58～0.73 元/kWh（按照儲能每天充放電循環(huán)一次），產(chǎn)業(yè)鏈持續(xù)完善，基本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，已初步具備規(guī)?；虡I(yè)化發(fā)展條件。液流電池方面已攻克全釩液流電池卡脖子技術(shù)，基本能夠?qū)崿F(xiàn)關(guān)鍵材料、部件、單元系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)的國產(chǎn)化，循環(huán)壽命超過16000次，儲能系統(tǒng)建設(shè)成本降至2500～3900元/kWh，正在建設(shè)百兆瓦級項(xiàng)目試驗(yàn)示范。鉛碳電池取得較大進(jìn)步，循環(huán)壽命達(dá)5000 次，儲能系統(tǒng)建設(shè)成本降至1200元/kWh，實(shí)現(xiàn)了兆瓦到數(shù)十兆瓦級應(yīng)用。其他電化學(xué)儲能技術(shù)如下一代鋰離子電池、鈉離子電池、液態(tài)金屬電池、金屬空氣電池尚不具備實(shí)用化價(jià)值。

儲能是未來電力行業(yè)發(fā)展的必然選擇。由于新能源規(guī)模化的接入電網(wǎng)、電力削峰填谷、參與調(diào)壓調(diào)頻、發(fā)展微電網(wǎng)等方面的需要，儲能在未來電力系統(tǒng)中將是不可或缺的角色。

目前，除了抽水蓄能比較成熟之外，其它的儲能方式均處于新興階段，技術(shù)仍有進(jìn)步空間。

新型儲能是除抽水蓄能以外以輸出電力為主要形式的儲能技術(shù)，具有精準(zhǔn)控制、快速響應(yīng)、靈活配置和四象限靈活調(diào)節(jié)功率的特點(diǎn)，能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)提供多時(shí)間尺度、全過程的平衡能力、支撐能力和調(diào)控能力，是構(gòu)建以新能源為主體新型電力系統(tǒng)的重要支撐技術(shù)。

新型儲能通過與數(shù)字化、智能化技術(shù)深度融合，將成為電、熱、冷、氣、氫等多個(gè)能源子系統(tǒng)耦合轉(zhuǎn)換的樞紐，可以促進(jìn)能源生產(chǎn)消費(fèi)開放共享和靈活交易、實(shí)現(xiàn)多能協(xié)同，支撐能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建，促進(jìn)能源新業(yè)態(tài)發(fā)展。也是未來的新能源儲能技術(shù)發(fā)展趨勢。

機(jī)械儲能技術(shù)中，壓縮空氣儲能方面開展了新型壓縮空氣儲能研究，并在關(guān)鍵技術(shù)上取得較大突破，實(shí)現(xiàn)10MW級先進(jìn)壓縮空氣儲能技術(shù)試驗(yàn)示范。飛輪儲能方面自主掌握了飛輪、磁懸浮、電機(jī)系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了鉆機(jī)動(dòng)力調(diào)峰、動(dòng)態(tài)UPS、電能質(zhì)量管理的示范應(yīng)用。

電磁儲能技術(shù)中，超級電容儲能方面混合型電容實(shí)現(xiàn)較大突破，能量密度已達(dá)到40Wh/kg以上，功率密度已達(dá)到1kW/kg以上，充放電循環(huán)次數(shù)50000次以上。儲熱、氫儲能技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了原理樣機(jī)突破。

（二）新型儲能應(yīng)用技術(shù)不斷突破，應(yīng)用規(guī)模穩(wěn)步提升，應(yīng)用場景不斷拓展，建成了一批試點(diǎn)示范項(xiàng)目。

“十三五”期間，我國儲能應(yīng)用技術(shù)初步突破儲能容量配置、儲能電站能量管理、源-網(wǎng)-荷-儲協(xié)同控制等關(guān)鍵技術(shù)，先后開展了大容量儲能提升新能源并網(wǎng)友好性、儲能機(jī)組二次調(diào)頻、大容量儲能電站調(diào)峰、分布式儲能提升微電網(wǎng)運(yùn)行可靠性、儲能電站共享等多樣性示范工程，多個(gè)示范工程相關(guān)核心技術(shù)指標(biāo)也達(dá)到國際先進(jìn)水平。截至2020年底，我國新型儲能裝機(jī)規(guī)模約330萬千瓦，排名世界第一。除了少數(shù)示范項(xiàng)目采用壓縮空氣和飛輪儲能技術(shù)，其余采用電化學(xué)儲能技術(shù)，其中，鋰離子電池規(guī)模占比約89%，鉛蓄電池規(guī)模占比約10%，液流電池裝機(jī)規(guī)模占比約0.7%，超級電容儲能規(guī)模占比約0.1%。除了總規(guī)模的提升，單個(gè)儲能項(xiàng)目的裝機(jī)規(guī)模在不斷突破，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國裝機(jī)規(guī)模在50MW及以上的新型儲能項(xiàng)目約7個(gè)，10MW到50MW之間的新型儲能項(xiàng)目約48個(gè)，大部分采用鋰離子電池技術(shù)。在投運(yùn)項(xiàng)目中，電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶“>儲能規(guī)模占比分別為47%、18%和35%，".下一個(gè)源+儲能”、常規(guī)火電配置儲能、“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能

源、智能微電網(wǎng)、共享儲能等多元化應(yīng)用場景不斷涌現(xiàn)，其中2020年青海、河北、福建、江蘇、廣東共8個(gè)項(xiàng)目入選國家首批科技創(chuàng)新（儲能）試點(diǎn)示范項(xiàng)目，涵蓋可再生能源發(fā)電、火電輔助調(diào)頻、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)等主要場景。

二、新型儲能技術(shù)面臨形勢

美國、歐盟和日本等在2017～2018年先后發(fā)布了儲能技術(shù)發(fā)展路線圖，將鋰離子電池、液流電池、超級電容、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等硫?qū)帪橹攸c(diǎn)關(guān)注的技術(shù)類型，并加大了技術(shù)研發(fā) F-個(gè)資。美國于2020年發(fā)布了儲能大挑戰(zhàn)路線圖，美國于2020年發(fā)布了儲能大挑戰(zhàn)路線圖，還對金屬納基電池、鋅基技術(shù)、可逆燃料電池、液體空氣儲能、氫儲能等進(jìn)行了探討，更加重視技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)和產(chǎn)業(yè)鏈完善。

電化學(xué)儲能方面，我國鋰離子電池儲能處于國際先進(jìn)水平，基本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，但是自動(dòng)化程度有待提升，部分核心部件如高精度膜頭依賴國外進(jìn)口，在高精度高速極片熱復(fù)合設(shè)備、大面積高速真空鍍鋰設(shè)備、干法極片設(shè)備等新裝備方便開發(fā)較少。液流電池方面，我國全釩液流電池儲能總體處于國際領(lǐng)先水平，少數(shù)釩電堆關(guān)鍵材料如質(zhì)子交換膜主要由國外廠商掌握核心知識產(chǎn)權(quán)，雙極板和電極由于產(chǎn)業(yè)鏈不完善尚未擺脫國外市場的制約，國外目前在加緊布局鐵鉻液流、鋅溴液流電池。其他電池方面，鈉硫電池技術(shù)被日本NGK壟斷，鈉氯化鎳電池方面我國通過引進(jìn)美國GE公司技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化。

機(jī)械儲能方面，我國先進(jìn)壓縮空氣儲能技術(shù)研發(fā)處于國際領(lǐng)先水平，但是大功率電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)和制造水平較為欠缺，仍需依賴國外進(jìn)口。飛輪儲能方面，美國處于國際領(lǐng)先水平，我國的大儲能量飛輪、高速電機(jī)、磁懸浮等關(guān)鍵技術(shù)積累 總體技術(shù)水平和國外相比差距約10年。

電磁儲能方面，我國的混合型電容器處于國際領(lǐng)先水平，雙電層電容器和贗電容器處于跟跑水平，但是高進(jìn)度涂敷模頭等高精度部件和碳粉、隔膜、鋁箔等核心材料尚依賴國外進(jìn)口。

三、新型儲能技術(shù)發(fā)展趨勢

“十四五”期間我國年新增新能源裝機(jī)預(yù)計(jì)將達(dá)到1 ～1.2億千瓦左右，相比“十三五”年新增新能源裝機(jī)規(guī)模翻番，將對電力系統(tǒng)接網(wǎng)消納能力造成前所未有的挑戰(zhàn)，亟須以新型儲能等技術(shù)為物理基礎(chǔ)，結(jié)合數(shù)字化智能化等技術(shù)，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。即使考慮新能源發(fā)展布局充分優(yōu)化、火電靈活性改造等措施到位、新能源利用率考核適當(dāng)放開的情況下，我國新型儲能裝機(jī)需求不低于3000 萬千瓦，是“十三五”末新型儲能裝機(jī)規(guī)模的10倍左右，客觀上要求新型儲能發(fā)展必須提速，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。

（1）新型儲能技術(shù)成熟度有待進(jìn)一步提升

電化學(xué)儲能方面，鋰離子電池需進(jìn)一步提高電池循環(huán)壽命和日歷壽命，在低產(chǎn)熱功率、高能量效率、高安全儲能用電池和模塊技術(shù)開發(fā)等方面加強(qiáng)攻關(guān)。鐵鉻液流電池技術(shù)進(jìn)展較慢

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，關(guān)鍵材料的全國產(chǎn)化和批量化制備、以及大功率電堆的高效智能組裝技術(shù)有待于開發(fā)。鉛炭電池模塊化、集成化、智能化程度仍需進(jìn)一步提升。

機(jī)械儲能方面，面向應(yīng)用場景的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與變工況調(diào)控、高效高負(fù)荷壓縮/膨脹機(jī)、陣列式蓄熱換熱器、電力系統(tǒng)耦合控制等關(guān)鍵本體技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)仍需攻關(guān)。電磁儲能方面，混合型電容器儲能技術(shù)已經(jīng)完成研發(fā)，但技術(shù)成熟度仍需實(shí)證檢驗(yàn)。

（2）目前新型儲能成本仍然偏高

距全面商業(yè)化應(yīng)用還有較大差距以電池儲能為例，非電池部分成本仍占到儲能系統(tǒng)成本的50%，降低非電池部分成本將是末 下一個(gè)要任務(wù)。

（3）儲能系統(tǒng)安全性問題待解決

近年來國內(nèi)外電化學(xué)儲能電站的安全事故頻發(fā)，引發(fā)社會(huì)和業(yè)界廣泛關(guān)注和擔(dān)憂，系統(tǒng)安全防護(hù)與消防滅火技術(shù)水平尚不能完全滿足儲能規(guī)?；瘧?yīng)用需求，亟須開展單體、模組、系統(tǒng)等級別多層安全防護(hù)策略研究，做好安全技術(shù)提升及消防方案開發(fā)，研究高效熱設(shè)計(jì)及管理策略，做好功率規(guī)模達(dá)百兆瓦級及以上的系統(tǒng)安全可靠性技術(shù)開發(fā)。

（4）儲能運(yùn)行控制策略有待優(yōu)化

目前受數(shù)據(jù)采集方式、響應(yīng)速度、控制精度等方面限制，考慮不同儲能時(shí)間尺度和響應(yīng)特性、多點(diǎn)分散布局聚合控制、以及與多種電源品種協(xié)調(diào)優(yōu)化的儲能電站調(diào)度控制策略有待進(jìn)一步提升，實(shí)際運(yùn)行中儲能設(shè)施對電力系統(tǒng)的各項(xiàng)效益尚未充分發(fā)揮，特別是未來隨著儲能與新能源發(fā)電的深度協(xié)調(diào)融合發(fā)展，電網(wǎng)風(fēng)光儲協(xié)同控制技術(shù)可能成為制約儲能系統(tǒng)價(jià)值創(chuàng)造的瓶頸。

原標(biāo)題：未來的新能源儲能技術(shù)發(fā)展趨勢