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近日，中國電力工程顧問集團(tuán)有限公司高級工程師梅程燁就“新型儲能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢”進(jìn)行演講。

梅程燁：我今天的題目是新型儲能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，今天我發(fā)現(xiàn)來的大多數(shù)嘉賓都是電化學(xué)的，我稍微有一點(diǎn)不一樣。

我的演講分3個(gè)章節(jié)，第一個(gè)我們先稍微聊一下新型儲能技術(shù)發(fā)展的概況，第二個(gè)對新型儲能技術(shù)進(jìn)行一下盤點(diǎn)，最后進(jìn)行新型儲能技術(shù)做趨勢的展望。

第一部分這里就不做贅述了，我們說新型儲能技術(shù)是電力系統(tǒng)戰(zhàn)略的重要技術(shù)環(huán)節(jié)，我們過去還是以火電為主，高度依賴于能源進(jìn)口，面向未來電力發(fā)展的戰(zhàn)略方向是構(gòu)建以新能源為主體的新型能源系統(tǒng)，我們說儲能技術(shù)涵蓋的種類比較多，我們現(xiàn)在把抽水蓄能技術(shù)放在了新型儲能技術(shù)之外，除了抽水蓄能之外所有的技術(shù)都是新型儲能技術(shù)，新型儲能技術(shù)當(dāng)中以電化學(xué)儲能技術(shù)和顯熱儲熱技術(shù)最為成熟，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的應(yīng)用，其他的除了特殊應(yīng)用場景以外基本上停在示范應(yīng)用階段。

儲能市場的技術(shù)路線多樣百家爭鳴，我們說抽水蓄能技術(shù)還是儲能行業(yè)的主力軍，電化學(xué)儲能技術(shù)增長迅猛，根據(jù)能源局統(tǒng)計(jì)2022年底全國投運(yùn)的870萬千瓦，平均儲能時(shí)長2.1小時(shí)，比2021年增長110%以上，未來隨著國家加大政策扶持力度，各方加大科研投入，新型儲能技術(shù)的格局會變化。

我們可以關(guān)注一下《“十四五”新型儲能發(fā)展實(shí)施方案》中的技術(shù)試點(diǎn)示范應(yīng)用清單，清單中包括百兆瓦級的新型儲能技術(shù)、鈉離子電池、固態(tài)電池技術(shù)、鋰離子電池高安全規(guī)?；l(fā)展、液流電池、飛輪儲能等等，多元儲能的組合的應(yīng)用是未來整個(gè)儲能行業(yè)發(fā)展的趨勢。

我們再看一下政策框架層面，2021年7月國家發(fā)改委發(fā)布的《關(guān)于加快推動新型儲能技術(shù)發(fā)展的指導(dǎo)意見》和《十四五新型儲能技術(shù)發(fā)展實(shí)施方案》是我們國家整個(gè)儲能的政策的綱領(lǐng)性文件。隨后，涉及新能源配儲、儲能電站充電成本等問題的相關(guān)政策一同形成了整個(gè)儲能行業(yè)發(fā)展的政策框架。我們對各地區(qū)的儲能行業(yè)的政策也有所統(tǒng)計(jì)，2023年上半年分地區(qū)的儲能行業(yè)相關(guān)政策我們看到，廣東和浙江政策頻度最高，對儲能投入了很高的關(guān)注度，從實(shí)踐層面看，地方政府的高度關(guān)注也推動了區(qū)域儲能行業(yè)的快速發(fā)展，目前廣東和浙江兩個(gè)省份是用戶側(cè)儲能大規(guī)模發(fā)展的區(qū)域。從政策的類型看，發(fā)展規(guī)劃，發(fā)展規(guī)模是目前主要的政策的涵蓋內(nèi)容，如果按照技術(shù)路線分，我們關(guān)注一點(diǎn)，現(xiàn)在氫能的相關(guān)政策已經(jīng)加速趕上，未來氫能很有可能從政策上誕生破局點(diǎn)。

接下來分享一下新型儲能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，電化學(xué)大家這里都是專家了，2017年到2022年整個(gè)的電化學(xué)的儲能發(fā)展呈現(xiàn)的是一個(gè)指數(shù)級的增長。根據(jù)我們的統(tǒng)計(jì)，2023年的電化學(xué)完成100%應(yīng)該是確定性的，唯一存在的亮點(diǎn)就看今年能不能突破到200%的增長速度，各種電化學(xué)技術(shù)里磷酸鐵鋰是主力軍。

今年電化學(xué)技術(shù)里面的兩大趨勢，第一個(gè)首先是6月份左右各大電芯廠家推出了300Ah以上的電芯，還有一點(diǎn)我們關(guān)注全球首個(gè)全浸沒式液冷儲能，我們先不說技術(shù)性能怎么樣，我們結(jié)合兩種特點(diǎn)得出我們認(rèn)為未來儲能發(fā)展的方向，就是高性能和高安全性。我們認(rèn)為有4個(gè)重要的發(fā)展方向：首先是材料優(yōu)化，其次是多元技術(shù)，然后是控制技術(shù)，最后是安全技術(shù)。我們是中國電力工程顧問集團(tuán)，我們看待這個(gè)技術(shù)的時(shí)候是從電力系統(tǒng)的安全層面考慮，假如說電化學(xué)儲能從安全技術(shù)上有所突破，迎接電化學(xué)的應(yīng)該是增量的市場，可以突破現(xiàn)有的應(yīng)用場景，大家不再是在一個(gè)很單一的應(yīng)用場景里面去做一些市場競爭。

我簡單講一下壓縮空氣儲能，壓縮空氣儲能其實(shí)有一個(gè)特點(diǎn)，壓儲的產(chǎn)業(yè)鏈和我們現(xiàn)在的火力發(fā)電的產(chǎn)業(yè)鏈有相似之處，壓縮空氣儲能從產(chǎn)業(yè)鏈上也能幫助火力發(fā)電實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能上的消化。隨著新能源比例不斷的提升和電力交易市場的逐步健全完善，我們相信大容量長時(shí)的儲能技術(shù)，比如說壓縮空氣儲能，一定會迎來比較大的發(fā)展，目前壓縮空氣儲能電站的推廣，主要是需要發(fā)揮容量、效率和成本的技術(shù)特點(diǎn)，我們相信會有更廣闊的場景，現(xiàn)在已經(jīng)有江蘇金壇、張家口百兆瓦的空氣壓縮儲能投產(chǎn)，已經(jīng)進(jìn)入前期準(zhǔn)備階段的項(xiàng)目已經(jīng)非常多了。

接下來談一下和火電融合比較高的熱儲，顯熱已經(jīng)大規(guī)?；?，潛熱正在示范應(yīng)用階段，熱化學(xué)反應(yīng)儲熱還是在試驗(yàn)階段沒有成熟。熱儲能技術(shù)是一個(gè)非常需要高度擬合應(yīng)用場景的儲熱技術(shù)，主要是電源側(cè)配儲、用戶側(cè)多能互補(bǔ)、火電靈活性改造等。第一個(gè)是電源側(cè)配儲，在電源側(cè)配儲這里不做強(qiáng)調(diào)了，光熱項(xiàng)目里熱儲能已經(jīng)基本形成了主流配置。第二個(gè)是在用戶側(cè)多能互補(bǔ)上，結(jié)合工業(yè)園區(qū)這些內(nèi)部有燃?xì)?、電、熱多種能源需求的場景，實(shí)現(xiàn)多種子系統(tǒng)之間的耦合，這個(gè)是熱儲能未來的方向。第三個(gè)是火電靈活性改造，我們國家是火電機(jī)組保有量非常高的，將熱儲技術(shù)和火電進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)熱電解耦延壽是熱儲能技術(shù)的一個(gè)重要應(yīng)用場景。

所有儲能技術(shù)中不得不提到氫能，氫的屬性決定了氫儲能是未來關(guān)鍵的長時(shí)儲能技術(shù)，是跨季節(jié)性的技術(shù)，氫能的戰(zhàn)略地位和經(jīng)濟(jì)合理性主要來自于實(shí)現(xiàn)可再生能源轉(zhuǎn)型當(dāng)中的大規(guī)模、長周期終端利用。我們認(rèn)為目前的氫能發(fā)展有4個(gè)確定性和2個(gè)不確定性。確定性是從能源使用的技術(shù)角度考慮，不確定性是從時(shí)間和空間角度考慮。

對確定性來說，可再生能源電解水制氫是確定性，可再生能源電解水制氫契合了碳中和碳達(dá)峰的目標(biāo)，未來一定是主流的方式。第二個(gè)確定性是分布式制氫利用的模式，這一點(diǎn)其實(shí)是結(jié)合了氫能目前儲存和運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)還沒有完全成熟的情況，配合風(fēng)光新能源發(fā)電的波動性，所以產(chǎn)生了分布式制氫利用的應(yīng)用場景，我們說分布式的制氫和利用的模式在未來可以占據(jù)一定的市場份額。第三個(gè)確定性是重卡氫燃料電池汽車，在重卡汽車上，氫的能量密度優(yōu)勢可以發(fā)揮得淋漓盡致，重卡的應(yīng)用場景又是點(diǎn)到點(diǎn)之間路線非常固定的、方便管理的商業(yè)模式，也能方便氫能基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃，規(guī)避安全隱患，幫助實(shí)現(xiàn)最小的安全隱患。第四點(diǎn)氫基液體燃料的發(fā)展，轉(zhuǎn)化成氨、甲醇，有效解決安全顧慮和氫運(yùn)輸成本高的問題。至于兩個(gè)不確定性，簡單來說是在什么時(shí)間和在什么地方，就是在什么時(shí)間氫能實(shí)現(xiàn)爆發(fā)和在哪個(gè)區(qū)域哪個(gè)行業(yè)實(shí)現(xiàn)爆發(fā)，這個(gè)是目前大家都在期盼得到回答的問題。

氫能產(chǎn)業(yè)鏈和關(guān)鍵分支，黑框里是目前我們國家主要的氫能產(chǎn)業(yè)流程，是以化石能源制氫，用長管拖車運(yùn)到加氫站，面向未來我們認(rèn)為一定是以電解水制氫為主，通過氣態(tài)、液態(tài)固態(tài)化合物，由管道運(yùn)輸?shù)鹊确绞綄?shí)現(xiàn)外來運(yùn)氫和制氫的協(xié)調(diào)，從化工、汽車燃料等拓展到電力可再生能源的消納。

目前氫能迎來了幾個(gè)機(jī)遇。第一個(gè)是新能源規(guī)模化幫助電氫發(fā)展的機(jī)遇，在新能源占比比較高的省份，電能量價(jià)格低于5分每度電的時(shí)間每年要超過1000小時(shí)，可再生能源制氫的成本降低是氫能發(fā)展的重大機(jī)遇，根據(jù)交大行業(yè)研究院的測算，電價(jià)在1毛錢的時(shí)候堿性電解槽的制氫成本已經(jīng)可以低于煤炭制氫，如果后續(xù)能有效解決儲氫、運(yùn)氫的問題，我們認(rèn)為，可再生能源制氫已經(jīng)具備了一定的市場競爭力。

還有一點(diǎn)是說各方主動變革意愿更加強(qiáng)烈，截至目前全國范圍內(nèi)布局的氫能項(xiàng)目超過200個(gè)，其中參與者不乏大型央企，2023年1-3月已經(jīng)開建的大項(xiàng)目已經(jīng)新增1066MW電解槽需求，對應(yīng)1000標(biāo)方的電解槽超過200套。

最后一點(diǎn)是在這個(gè)月的月初，廣東、河北已經(jīng)出臺了對于氫?；贩桨腹苷{(diào)整的政策。我們知道氫一直是作為?；飞鐣芾恚@限制了氫能目前的發(fā)展，我們相信未來社會層面會實(shí)現(xiàn)一定程度的松綁，政策全面落實(shí)到位的時(shí)候，氫能一定會迎來新一輪的爆發(fā)。

我們對各種技術(shù)進(jìn)行一下綜合，我們認(rèn)為多能互補(bǔ)源網(wǎng)荷儲一體化、綜合能源服務(wù)、儲能聚合是未來儲能發(fā)展的三個(gè)重要應(yīng)用場景。對于源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補(bǔ)而言，要充分利用儲能裝置的削峰填谷性能，增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的靈活性。綜合能源服務(wù)基于整個(gè)社會的多樣化的需求，綜合投入資源，集成采用能源信息通信等管理手段，提供這種個(gè)性化差異化的服務(wù)。儲能聚合方面，雖然實(shí)踐規(guī)較少，規(guī)?；瘺]有形成，但是隨著政策激勵(lì)的完善，商業(yè)模式的創(chuàng)新，我們相信會有進(jìn)一步的發(fā)展。

最后我們說一下發(fā)展趨勢與展望，儲能行業(yè)的發(fā)展應(yīng)該針對不同的儲能技術(shù)確定發(fā)展路徑，電化學(xué)應(yīng)追求更大容量、更安全地運(yùn)行和更長的壽命，重點(diǎn)關(guān)注的是多種技術(shù)的組合。壓縮空氣儲能除了優(yōu)質(zhì)的儲氣庫資源和增效降本之外，更大容量和更為靈活的方案也是取得市場主動權(quán)的技術(shù)關(guān)鍵。在各示范項(xiàng)目投運(yùn)后，還可結(jié)合運(yùn)行數(shù)據(jù)開發(fā)更為高效準(zhǔn)確的控制、仿真系統(tǒng)。氫儲能是從消納、安全、降本入手，與新型電力系統(tǒng)高度吻合，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模，長周期，跨季節(jié)的運(yùn)行，綜合考慮復(fù)合為主取得更好場景的收益。

我們說整個(gè)儲能行業(yè)的發(fā)展邏輯遵循從需求到機(jī)會、機(jī)會到技術(shù)、技術(shù)到規(guī)模的發(fā)展方向，新能源的大規(guī)模發(fā)展為儲能行業(yè)帶來了機(jī)遇，這個(gè)機(jī)遇孕育了現(xiàn)在這個(gè)行業(yè)的蓬勃發(fā)展。但是從需求上來看，未來仍然有很大規(guī)模的需求量。從技術(shù)趨勢看，長時(shí)儲能中，氫能為代表的10小時(shí)以上的儲能技術(shù)攻關(guān)是未來的重要方向，對電化學(xué)來說也有一個(gè)課題是怎么樣和這些長時(shí)儲能做配合，更好地服務(wù)于電力系統(tǒng)，不僅僅滿足于目前2小時(shí)的削峰填谷，是我們作為電化學(xué)努力的方向。

成本趨勢上，我們認(rèn)為技術(shù)成熟是降本的一個(gè)時(shí)間標(biāo)志，只有真正技術(shù)成熟的時(shí)候才有資格說儲能技術(shù)已經(jīng)具備成本降低的條件。

這里重點(diǎn)關(guān)注一下2023年6月國家能源局發(fā)布的《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)皮書》提出的發(fā)展方向，藍(lán)皮書是國家能源局聯(lián)合11個(gè)研究機(jī)構(gòu)，包括電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院、水規(guī)院、國家電網(wǎng)等等，這個(gè)藍(lán)皮書里把我們現(xiàn)在到2060年的整個(gè)電力系統(tǒng)的發(fā)展劃分為3個(gè)階段，第一個(gè)階段是目前到2030年的加速轉(zhuǎn)型期，第二個(gè)是2030—2045年的總體形成期，第三個(gè)是2045—2060年的鞏固完善期，三個(gè)階段對儲能以及各類型電力系統(tǒng)技術(shù)均提出了不同的要求。在加速轉(zhuǎn)型期，對儲能的要求是：多應(yīng)用場景，多技術(shù)路線規(guī)模發(fā)展，滿足系統(tǒng)日內(nèi)平衡的需求，壓縮空氣儲能，電化學(xué)儲能，熱儲為主的多種新興儲能技術(shù)并存，依托新能源+儲能電站的方式，滿足系統(tǒng)日內(nèi)調(diào)節(jié)需求。

到2045年總體形成期，目標(biāo)規(guī)?；L時(shí)儲能技術(shù)取得突破，滿足日以上時(shí)間尺度的調(diào)節(jié)需求。2045—2060年的鞏固完善期，階段目標(biāo)是覆蓋全周期的多類型儲能協(xié)同運(yùn)作，電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)動態(tài)平衡，儲電、儲熱、儲氫有機(jī)結(jié)合，重點(diǎn)發(fā)展基于液氫，液氨的化學(xué)儲能，在不同的時(shí)間和空間尺度上滿足大規(guī)?？稍偕茉凑{(diào)節(jié)和存儲需求。

最后是我們針對目前的行業(yè)現(xiàn)狀提出行業(yè)發(fā)展的六大建議：

1、兼收并蓄全面開花。從全行業(yè)的尺度來看，各種儲能技術(shù)路線兼收并蓄、全面開花是大勢所趨。

2、政策支撐示范先行。儲能盈利水平與電力市場和政策環(huán)境密切相關(guān)，所以以政策紅利為抓手，把握基于新技術(shù)的示范工程資源，是促進(jìn)儲能技術(shù)發(fā)展的必然路徑。

3、安全可靠增效降本。安全可靠和增效降本始終是儲能技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的關(guān)鍵因素，值得關(guān)注。

4、波動匹配賦能綠電?？稍偕茉吹牟▌有詥栴}對儲能設(shè)施運(yùn)行提出了較高要求，是各技術(shù)路線都面臨的研究重點(diǎn)。

5、廣義儲能靈活運(yùn)用。基于廣義儲能理論，對儲能系統(tǒng)中各能量形式進(jìn)行靈活應(yīng)用的思路在今后的設(shè)計(jì)方案中宜被優(yōu)先考慮。

6、深度耦合同樹結(jié)果。單一技術(shù)路線無法滿足要求的情況愈加常見，所以復(fù)合儲能技術(shù)是在面對特殊應(yīng)用場景需求時(shí)較有前景的應(yīng)用思路。

原標(biāo)題：中國電力工程顧問集團(tuán)有限公司高級工程師梅程燁:新型儲能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢