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1、儲能技術(shù)路徑梳理

全球能源供需格局進入調(diào)整階段，儲能列為各國加速清潔能源轉(zhuǎn)型的必選項。2022年全球新增投運電力儲能項目裝機規(guī)模30.7GW，同比增長98%，其中新型儲能投運規(guī)模達到20.4GW。中國、歐洲和美國繼續(xù)引領全球儲能市場發(fā)展，三者合計占全球市場的86%。

圖表1：截至2022年底全球已投運電力儲能項目累計裝機規(guī)模及增長率（GW，%）

資料來源：CNESA、韋伯咨詢

具體來看：中國市場占比36%，主要以表前儲能為主，當前需求主要來源于國內(nèi)新能源配儲的強制政策約束；美國市場占比24%，同樣以表前儲能為主，需求主要來源于當?shù)乩吓f電網(wǎng)的建設剛需；歐洲市場占比26%，歐洲則以用戶側(cè)儲能為主，主要需求來源于解決家庭用電問題。

圖表2：2022年全球主要國家和區(qū)域新型儲能新增投運裝機占比

資料來源：Wind、韋伯咨詢

從儲能技術(shù)上來分類，儲能共分三大類：傳統(tǒng)儲能、新型儲能和氫能源。其中抽水蓄能為代表的傳統(tǒng)儲能仍然是目前儲能技術(shù)的主流。

（1）傳統(tǒng)儲能

1882年，世界上第一座抽水蓄能電站于年誕生在瑞士。抽水蓄能是物理機械儲能的代表，通過重力將重物提升至高處，以增加其重力勢能完成儲能。再通過重物下落過程，將重力勢能轉(zhuǎn)化為動能進而轉(zhuǎn)化為電能。

（2）新型儲能

在一些沒有水源和合適位置，不適宜發(fā)展抽水蓄能的地區(qū)，新型儲能應運而生。新型儲能包括壓縮空氣儲能、飛輪儲能和電化學儲能。

1）壓縮空氣儲能

1978年，全球第一座壓縮空氣儲能電站在德國建成。壓縮空氣儲能在用電低谷時將空氣壓縮儲存于儲氣室中，將電能轉(zhuǎn)化為空氣能存儲起來；在用電高峰時釋放高壓空氣，帶動發(fā)電機發(fā)電。

2）飛輪儲能

20世紀90年代以后，飛輪儲能受到了廣泛的重視，并得到了快速發(fā)展。飛輪儲能利用電動機帶動飛輪高速旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)電能和動能的雙向轉(zhuǎn)換。

3）電化學儲能

1991年，鋰離子電池問世并商業(yè)化生產(chǎn)，從此電化學儲能快速發(fā)展。電化學儲能本質(zhì)上就是把電能儲存成化學能，再用化學電池的機制放出來，放到電網(wǎng)中變回電能，電化學儲能目前被提及較多的是鋰離子電池儲能、鉛酸電池儲能、液流儲能等技術(shù)。

（3）氫能源儲能

1836年，約翰·弗雷德里克·丹尼爾發(fā)明了一種原電池，該電池在發(fā)電中被消除了氫。氫儲能指的是通過環(huán)?？裳h(huán)能源制氫，通過能量在不同載體的轉(zhuǎn)換例如燃料電池系統(tǒng)進行發(fā)電并網(wǎng)，實現(xiàn)調(diào)峰、調(diào)頻。

工商儲使用鋰電池等電化學儲能技術(shù)，主要用于削峰平谷。儲能按設備或項目接入位置可分為電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)及用戶側(cè)。工商業(yè)儲能是分布式儲能系統(tǒng)在用戶側(cè)的典型應用，其特點是距離分布式光伏電源端以及負荷中心均較近，可有效提升清潔能源的消納率，減少電能的傳輸?shù)膿p耗，適用于商業(yè)樓宇、工業(yè)園區(qū)等用電大戶。工商業(yè)儲能系統(tǒng)的主要目的是“削峰平谷”，優(yōu)化電力資源配置和合理使用，并利用電網(wǎng)峰谷差價實現(xiàn)套利。

工商儲系統(tǒng)架構(gòu)：電池與變流器是儲能系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)。與大型儲能電相同，工商業(yè)儲能系統(tǒng)包括電池系統(tǒng)（BS）、電池管理系統(tǒng)（BMS）、變流器（PCS）、能源管理系統(tǒng)（EMS）和其他電氣電路和保護、監(jiān)控系統(tǒng)等，通過模塊化設計實現(xiàn)系統(tǒng)電壓和容量的靈活配置。

圖表3：削峰平谷簡介及示意

資料來源：Wind、韋伯咨詢

2、我國儲能發(fā)展：抽水蓄能占主導，多種形式齊發(fā)展

截至2022年底，中國已投運電力儲能項目累計裝機規(guī)模59.8GW，抽水蓄能累計裝機占比首次低于80%，新型儲能繼續(xù)高速發(fā)展，累計裝機規(guī)模首次突破10GW，達到13.1GW，同比增長128%。新型儲能中，鋰離子電池占據(jù)主導地位，壓縮空氣儲能、飛輪儲能、液流電池、鈉離子電池等技術(shù)路線的項目在規(guī)模上也有突破，應用模式逐漸增多。

截至2022年底，全國新型儲能裝機中，鋰離子電池儲能占比94.5%、壓縮空氣儲能2.0%、液流電池儲能1.6%、鉛酸（炭）電池儲能1.7%、其他技術(shù)路線0.2%。

圖表4：截至2022年底全國新型儲能技術(shù)類別及占比

資料來源：Wind、韋伯咨詢

截至2023年6月底，中國已投運電力儲能項目累計裝機規(guī)模70.2GW（包括抽水蓄能、熔融鹽儲熱、新型儲能），同比增長44%。抽水蓄能累計裝機占比繼2022年首次低于80%之后，再次下降近10個百分點，首次低于70%。

圖表5：截至2023年6月底中國已投運電力儲能項目累計裝機情況

復盤我國儲能行業(yè)發(fā)展歷史，可將儲能其主要分成三個階段。

第一階段：儲能萌芽期(20世紀中后期)

20世紀60年代，國內(nèi)開始抽水蓄能電站的研究，并建立第一座混合式抽水蓄能電站-崗南水電站，到20世紀90年代，抽水蓄能電站建設迎來高潮。

第二階段：儲能發(fā)展初期

21世紀初期，國內(nèi)開始其他儲能技術(shù)的研究，包含壓縮空氣儲能等，直到2011年“十二五”規(guī)劃綱要中儲能作為智能電網(wǎng)的技術(shù)支撐在國家的政策性綱領文件中首次出現(xiàn)，之后儲能行業(yè)政策規(guī)劃陸續(xù)出臺，推動儲能行業(yè)發(fā)展。

第三階段：技術(shù)路徑向多元化發(fā)展

隨著儲能行業(yè)發(fā)展，儲能項目廣泛應用、技術(shù)水平快速提升、標準體系日趨完善，目前已形成較為完整的產(chǎn)業(yè)體系和一批有國際競爭力的市場主體，且政策不斷引導促進多種形式儲能發(fā)展，儲能成為能源領域新的增長點。