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1、儲能技術路徑梳理

全球能源供需格局進入調整階段，儲能列為各國加速清潔能源轉型的必選項。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，需求主要來源于當地老舊電網的建設剛需；歐洲市場占比26%，歐洲則以用戶側儲能為主，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，將重力勢能轉化為動能進而轉化為電能。

（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，實現電能和動能的雙向轉換。

3）電化學儲能

1991年，鋰離子電池問世并商業(yè)化生產，從此電化學儲能快速發(fā)展。電化學儲能本質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。

（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)保可循環(huán)能源制氫，通過能量在不同載體的轉換例如燃料電池系統(tǒng)進行發(fā)電并網，實現調峰、調頻。

工商儲使用鋰電池等電化學儲能技術，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、電網側及用戶側。工商業(yè)儲能是分布式儲能系統(tǒng)在用戶側的典型應用，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，減少電能的傳輸的損耗，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，并利用電網峰谷差價實現套利。

工商儲系統(tǒng)架構：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%、其他技術路線0.2%。

圖表4：截至2022年底全國新型儲能技術類別及占比

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，國內開始其他儲能技術的研究，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的技術支撐在國家的政策性綱領文件中首次出現，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。

韋伯咨詢獨家《2023年中國儲能行業(yè)專題調研與深度分析報告》