1.1、 储能的本质:让能量更可控 ....... 6
1.2、 储能的应用:让分布式更“优质”、让系统更灵活 ....... 6
1.3、 储能的需求:高比例可再生能源下的必然要求 ...... 7
1.4、 长时储能:碳中和时代的必然呼唤 .... 9
1.5、 长时储能的推进节奏:循序渐进、星辰大海 .... 11
2.1.1、 原理:依靠水的重力势能作为介质储能 ...... 15
2.1.2、 优劣势:储能技术成熟,但选址受限、开发周期较长 .... 15
2.1.3、 产业链:主要涉及投资、承包、设备商 ...... 16
2.1.4、 产业化:最早实现大规模商业化,装机总规模超36GW ..... 17
2.2.1、 原理:依靠高压气体作为介质储能 ..... 19
2.2.2、 优劣势:已摆脱地理约束,但当前效率相对较低 ....... 20
2.2.3、 产业链:压缩机、膨胀机为核心部件 ..... 20
2.2.4、 产业化:百兆瓦级先进压缩空气储能系统并网调试 .... 21
2.3.1、 优劣势:储能技术较为成熟,但锂资源约束明显 ....... 23
2.3.2、 产业链:发展成熟,电池价值量占比最高 ...... 24
2.4.1、 原理:与锂离子电池类似 .... 25
2.4.2、 优劣势:更低的理论成本,更低的循环寿命....... 25
2.4.3、 产业链:上中下游发展初具雏形 ..... 26
2.4.4、 产业化:MWh 级钠离子电池储能系统投入运行 ..... 26
2.5.1、 原理:依靠氧化还原液流电池进行储能 ...... 27
2.5.2、 优劣势:容量、功率独立设计,规模易扩展,但成本较高 ..... 28
2.5.3、 产业链:隔膜、电解液为影响性能的核心材料 ....... 28
2.5.4、 产业化:百兆瓦级全钒液流电池储能系统整站调试 .... 29
2.6.1、 原理:依靠熔盐介质储存热能 .... 31
2.6.2、 优劣势:热发电场景中的储能介质 ..... 31
2.6.3、 产业链:光热发电市场促储热产业链成熟 ...... 32
2.6.4、 产业化:百兆瓦级熔盐塔式光热电站并网发电 ....... 33
3.3.1、 最便宜的长时储能:抽水蓄能、压缩空气、锂离子电池储能 ..... 37
3.3.2、 压缩空气:效率提升至65%时,经济性有望超过抽水蓄能 .... 37
3.3.3、 锂离子电池:锂价回落后,仍是比较经济的长时储能方案 ..... 38
3.3.4、 液流电池:初始投资成本和储能效率是两大掣肘因素 .... 38
3.3.5、 钠离子电池:极致降本后,可作为比较经济的长时储能方案 ..... 38
图1:储能的应用梳理 .... 7
图2:2020 年五省区风电容量可信度 ..... 7
图3:系统可靠容量供给图 ..... 7
图4:波动性可再生能源并网阶段划分(2017 年) .... 8
图5:加州夏季单日电力供给曲线(MW) .... 9
图6:风电、光伏发电占比越高,储能时长越长 .... 9
图7:加州夏季单日电池储能设备充放电曲线 ...... 10
图8:长时储能的推进节奏:循序渐进、星辰大海 ...... 11
图9:欧洲各国可再生能源在电力供应中的比例目标 ....... 12
图10:抽水蓄能电站工作原理 ..... 15
图11:抽水蓄能电站开发建设流程 ...... 16
图12:抽水蓄能产业链与相关公司情况 ....... 16
图13:全国在运抽水蓄能投资企业分布(万KW) ..... 17
图14:全国在建抽水蓄能投资企业分布(万KW) ..... 17
图15:中国抽水蓄能装机规模显著增长 ....... 17
图16:压缩空气储能系统工作原理 ...... 19
图17:压缩空气储能技术类型 ..... 19
图18:中储国能各项目转换效率 ...... 20
图19:压缩空气储能产业链梳理 ...... 21
图20:2021 年中国各储能技术装机规模占比 ....... 23
图21:2021 年以来,锂资源价格大幅上涨 ...... 24
图22:中国锂资源储量仅占全球6% .... 24
图23:锂离子电池产业链梳理 ..... 24
图24:钠离子电池工作原理示意图 ...... 25
图25:钠离子电池的优势 ..... 25
图26:钠离子电池产业链梳理 ..... 26
图27:钠离子电池商业化进展近年来加快 ....... 26
图28:全钒液流电池工作原理 ..... 27
图29:全钒液流电池反应原理 ..... 27
图30:铁铬液流电池工作原理 ..... 27
图31:液流电池输出功率调节方式 ...... 28
图32:液流电池储能容量调节方式 ...... 28
图33:液流电池产业链 .... 29
图34:全钒液流电池体系成本结构比例 ....... 29
图35:铁铬液流电池商业化进程 ...... 30
图36:熔盐储热原理示意图 ..... 31
图37:储热技术类型 .... 31
图38:塔式光热发电系统示意图 ...... 32
图39:熔盐储热清洁供热系统示意图....... 32
图40:熔盐储热产业链梳理 ..... 32
图41:首航高科敦煌100MW 熔盐塔式光热电站 ..... 34
图42:成本计算方法示意图 ..... 36
表1:各类发电方式的储能介质 ...... 6
表2:加州4h 以上的锂电池储能项目....... 10
表3:全球主要储能市场结构拆分 .... 12
表4:“十四五”可再生能源发展规划测算 ..... 13
表5:储能技术路线对比 ....... 14
表6:惠州、广州抽水蓄能电站基本情况 ..... 18
表7:德国Huntorf 电站成本结构拆分 ...... 21
表8:国内外压缩空气储能电站对比 .... 22
表9:各类长时储能方式提供功率的装置与贮存能量的装置 .... 23
表10:国内全钒液流项目建设情况 ...... 30
表11:50MW 德令哈储热7h 熔盐电站参数 ..... 33
表12:全生命周期成本计算的核心假设 ....... 37
表13:5 种储能形式的全生命周期度电成本(元/kWh) ..... 37
表14:压缩空气储能中,“度电成本”对初始投资成本、储能效率的敏感性分析(元/kWh) ...... 38
表15:锂电储能中,“度电成本”对初始投资成本、储能效率的敏感性分析(元/kWh) ...... 38
表16:液流电池储能中,“度电成本”对初始投资成本、储能效率的敏感性分析(元/kWh) ...... 38
表17:钠电储能中,“度电成本”对初始投资成本、储能效率的敏感性分析(元/kWh) ...... 39
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