2022/11/12
电化学储能
电化学储能就是把电能用化学电池储存起来,在需要时释放的一种储能技术,可以理解为一个大号的充电宝。与其他储能方式相比,电化学储能有容量大、响应快等特点。随着新能源产业的发展,电化学储能技术迎来广阔发展空间。
电化学储能行业的发展背景
2022 年以来我国电化学储能新增投运规模大幅提升。根据《电化学储能电站行业统计数据》,2022年1-8月我国新增投运电化学储能电站64座, 新增投运总能量达 1.29GWh;在建电化学储能电站158座,总能量达8.77GWh。
电化学储能是新型储能中率先实现产业化应用的储能技术。电化学储能技术具备转换效率高、响应速度快、配置灵活等特性,可有效满足新型电力系统调峰、调频的需求。因此其在新型电力系统中率先实现产业化应用。
根据CNESA 数据,2021年全球电化学储能累计装机规模占新型储能累计装机规模的比例达95.7%,其中锂电池、钠硫电池、铅蓄电池、液流电池储能技术占比分别为 90.9%、2%、2.2%、0.6%。
储能电池分类及发展机遇
电化学储能是指各种二次电池储能,主要包括锂离子电池、铅蓄电池和钠硫电池等。目前储能锂电池技术较为成熟,行业景气有望持续。全钒液流电池储能技术进入发展提速阶段。储能钠电池随着产业化落地,未来发展前景广阔。
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1、铅酸电池:以二氧化铅为正*、金属铅为负*、硫酸溶液为电解液的一种二次电池,发展至今已有 150 多年历史,是*早规模化使用的二次电池。
目前储能锂电池是电化学储能的主要技术形态。根据《2022 储能产业应用研究报告》,2021年全球锂电池储能技术装机规模达 19.85GW,已实现规模化应用。但锂电 池应用于储能领域存在一定的安全隐患,一般是以热失控的方式发生。
此外,锂电池还面临原料碳酸锂价格高企的问题,根据百川盈孚数据,截至2022年10月28日,碳酸锂市场均价报55.9万元/吨,较2022年初上涨110.2%, 为其他电化学储能技术发展提供了机遇。
液流电池在电化学储能技术中占比较低,发展进入提速阶段。全钒液流电池相较于锂电池具有安全性高、循环寿命长等优势,适用于长时储能。随着全钒液流电池技术的不断成熟,其成本有望逐渐降低,推动其发展提速。
根据高工储能数据,2021年以来我国已有数个百 MWh级别的大型全钒液流电池项目启动。其中根据财联社数据,国内*GWh全钒液流储能电站于2022年9月20日在新疆察布查尔县开工,计划于2023 年年底前并网。
同月中核汇能发布国内*1GWh全钒液流电池储能系统集中采购。钠电池基于锂电池技术,目前正处于产业化阶段,发展前景广阔。
钠电池的工作原理与锂电池相似,具备安全性高、成本低廉、低温性能好等特点,可适配储能系统的标准要求。
中国的储能产业虽然起步较晚,但近几年发展速度令人侧目。总体来看,我国电化学储能市场大致可分为 四个发展阶段:
随着“30-60碳达峰-碳中和”战略的提出,光伏、风电等可再生能源将成为能源主力,但这些可再生能源与用电负荷并不匹配,需要大量的储能承担削峰填谷的作用。此外,高比例可再生能源对电力系统灵活调节能力将提出更高要求,这也给储能发展带来了新机遇。
储能产业链上游主要包括电池、电池管理系统、 能量管理系统以及储能变流器供应商;中游为系统集成商和安装商,下游主要为终端用户等。 电池是电化学储能系统中*重要的部分,占储能系统成本的60%,PCS构成20%,EMS构成10%, BMS构成5%,其他配件构成5%。
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未来随着钠电池产业化落地,其有望大规模应用于储能领域。综合来看,在“双碳背景下”,电化学储能有望受益于行业发展机遇。
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