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近年來,我國新型儲能快速發(fā)展,在新型電力系統(tǒng)中作用日益凸顯,有力促進了新能源開發(fā)消納,提高了電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行水平。
日前,國家能源局發(fā)布《中國新型儲能發(fā)展報告(2025)》指出,“十四五”以來,我國新型儲能發(fā)展政策的“四梁八柱”初步構建,新型儲能穩(wěn)步發(fā)展。截至2024年底,已建成投運新型儲能7376萬千瓦/1.68億千瓦時,裝機規(guī)模已占全球總裝機規(guī)模超過40%。新型儲能技術路線“百花齊放”,涵蓋全球工程應用的主要技術路線,調度運用水平穩(wěn)步提高,有力支撐新型電力系統(tǒng)建設。
國際新型儲能發(fā)展形勢
2015年,在第21屆聯合國氣候變化大會上,近200個締約方共同簽署《巴黎協(xié)定》,設定了全球實現溫室氣體凈零排放的目標。氣候變化協(xié)定簽署以來,全球能源轉型進入快車道,可再生能源規(guī)模迅速增長,由此帶來的高比例可再生能源接入與高比例電力電子設備應用的“雙高”問題凸顯。在此情景下,新型儲能成為保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行、促進全球能源轉型發(fā)展的關鍵技術裝備,世界各國積極出臺政策措施,通過技術研發(fā)激勵、市場規(guī)則創(chuàng)新、試點項目應用等措施推動新型儲能發(fā)展。
全球加大新型儲能戰(zhàn)略投入。2024年,全球能源轉型和區(qū)域能源供需緊張等因素推動新型儲能需求快速增長,美國、歐盟、英國等國家和地區(qū)持續(xù)加大新型儲能技術產業(yè)發(fā)展支持力度,出臺多項投資、補貼、稅收優(yōu)惠政策,積極布局新型儲能技術攻關,打造獨立自主的新型儲能產業(yè)鏈。
國際新型儲能市場快速增長。2024年,在政策支持和市場需求的雙重驅動下,全球新型儲能裝機快速增長。截至2024年底,全球已投運新型儲能項目累計裝機規(guī)模約1.8億千瓦,較2023年底增長約98%,新增裝機規(guī)模約0.9億千瓦。其中,美國新增裝機約1100萬千瓦、英國新增裝機約60萬千瓦、澳大利亞新增裝機約90萬千瓦。2024年全球儲能電池出貨量達3.7億千瓦時,比上年增長約65%。全球儲能系統(tǒng)出貨量為2.4億千瓦時,比上年增長超60%。
新型儲能技術不斷拓展應用。2024年,各國持續(xù)開展新型儲能技術創(chuàng)新探索。電化學儲能領域,澳大利亞推動新型鋰離子電池硅負極材料應用;美國和日本布局以鐵-空氣和鋅-空氣為代表的金屬空氣電池技術研究,正在推動技術示范。長時儲能領域,美國、德國、日本等國家正在推進絕熱壓縮空氣儲能技術研究,英國建設了350千瓦/2500千瓦時液態(tài)空氣儲能中試平臺。儲能調控領域,美國、歐盟的研究機構在新型儲能優(yōu)化運行、集中控制等方面進行技術布局,英國、德國等國家探索新型儲能智能化調度技術,推動新型儲能替代電網投資。
多個新型儲能重大項目落地。2024年,各國積極推動不同應用場景新型儲能項目實施,多個大型新型儲能電站落地應用。美國加州投運單站規(guī)模328.7萬千瓦時鋰離子電池儲能項目,緬因州建設8.5萬千瓦/850萬千瓦時鐵-空氣電池儲能系統(tǒng)。英國蘇格蘭地區(qū)建設30萬千瓦/60萬千瓦時構網型儲能項目,提升蘇格蘭電力保供能力。比利時建設70萬千瓦/280萬千瓦時鋰離子電池儲能項目,單站規(guī)模歐洲最大。在中東和非洲地區(qū),沙特紅海新城獨立微電網項目投運,配置130萬千瓦時智能組串式構網型儲能系統(tǒng);南非最大的光伏儲能電站投運,其中鋰離子電池儲能規(guī)模為22萬千瓦/114萬千瓦時。
我國新型儲能發(fā)展情況
在“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略和“雙碳”目標引領下,我國加快規(guī)劃建設新型能源體系,推進新型電力系統(tǒng)建設,新能源保持快速發(fā)展,對電力系統(tǒng)靈活調節(jié)能力提出更高要求。新型儲能作為支撐構建新型電力系統(tǒng)的關鍵技術,是促進大規(guī)模新能源開發(fā)消納的重要支撐,是實現電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要保障,是促進各行業(yè)低碳用能的重要手段。“十四五”以來,我國新型儲能支持政策日益完善,技術創(chuàng)新和產業(yè)發(fā)展不斷取得突破,裝機規(guī)模快速增加,新型儲能行業(yè)逐步由商業(yè)化初期步入規(guī)模化發(fā)展階段。
第一,新型儲能政策體系不斷完善。
國家層面頂層設計進一步明確。“十四五”以來,新型儲能政策體系不斷完善,先后印發(fā)《關于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見》《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》,對新型儲能規(guī)模化、產業(yè)化、市場化發(fā)展作出總體部署,提出促進新型儲能高質量發(fā)展的重點任務。制定《新型儲能項目管理規(guī)范(暫行)》,明確新型儲能項目規(guī)劃布局、備案建設、并網調度、監(jiān)測監(jiān)督等環(huán)節(jié)管理的具體要求。
2024年,“發(fā)展新型儲能”首次寫入政府工作報告。《中華人民共和國能源法》頒布,明確指出“推進新型儲能高質量發(fā)展,發(fā)揮各類儲能在電力系統(tǒng)中的調節(jié)作用”,從法律層面明確新型儲能功能定位。
省級支持政策體系持續(xù)健全。“十四五”以來,各省區(qū)市因地制宜出臺促進新型儲能發(fā)展的指導意見、發(fā)展規(guī)劃、實施方案等,提出新型儲能發(fā)展的思路和目標,從技術、產業(yè)、市場機制等方面支持新型儲能發(fā)展。
2024年,各地通過容量租賃、電力現貨市場、輔助服務、容量補償等方式,積極探索創(chuàng)新市場模式和成本疏導機制,促進新型儲能可持續(xù)發(fā)展。多個省明確容量租賃指導價格。山西、廣東、山東、甘肅、蒙西電力現貨市場和國網省間現貨市場轉入正式運行,湖北、浙江、福建、陜西、安徽、遼寧、河北南網等7個電力現貨市場連續(xù)結算試運行,南方區(qū)域電力市場作為全國首個區(qū)域電力市場完成整月結算試運行,13個省開展不同程度的電力現貨市場結算試運行,推動獨立儲能以“報量不報價”“報量報價”等方式參與電力現貨市場,通過靈活準確的市場價格信號引導新型儲能參與系統(tǒng)調節(jié)。近20個省區(qū)市明確新型儲能參與輔助服務市場的準入條件、交易模式和價格機制。貴州、山西、云南等省明確新型儲能參與備用、爬坡、黑啟動等輔助服務規(guī)則。山東、內蒙古、新疆、河北等省區(qū)積極探索容量補償機制,明確了補償期限和分攤主體。
第二,新型儲能裝機規(guī)模快速增加。
新型儲能裝機規(guī)模連年翻番。截至2024年底,全國已建成投運新型儲能項目累計裝機規(guī)模達7376萬千瓦/1.68億千瓦時,約為“十三五”末的20倍,較2023年底增長超過130%,2024年新增新型儲能裝機4237萬千瓦/1.01億千瓦時。全國新型儲能平均儲能時長2.3小時,較2023年底增加約0.2小時,“十四五”以來儲能時長呈上升趨勢。
重點地區(qū)新型儲能發(fā)展加速。截至2024年底,新型儲能裝機規(guī)模前五的省區(qū)分別為內蒙古1023萬千瓦、新疆857萬千瓦、山東717萬千瓦、江蘇562萬千瓦、寧夏443萬千瓦,全國共有17個省區(qū)市及新疆生產建設兵團新型儲能裝機超過百萬千瓦。
單站規(guī)模時長呈增加趨勢。截至2024年底,全國新型儲能項目單站規(guī)模10萬千瓦及以上、儲能時長2小時及以上的項目占比較高。單站規(guī)模10萬千瓦及以上項目合計裝機4596萬千瓦,約占62%,單站儲能時長2小時及以上項目合計裝機6386萬千瓦,約占86%。從目前在建項目情況看,大型化、中長時新型儲能項目呈增長趨勢。
第三,新型儲能應用效果逐步顯現。
新型儲能應用聚焦主要場景。2024年,我國新型儲能項目應用場景主要包括獨立儲能、共享儲能和新能源配建儲能,合計裝機占比近90%。其中,獨立儲能、共享儲能裝機規(guī)模3412萬千瓦/7432萬千瓦時,裝機占比約46%,新能源配建儲能裝機規(guī)模3097萬千瓦/7379萬千瓦時,裝機占比約42%。
新型儲能多重價值逐步發(fā)揮。2024年,新型儲能調用情況相較2023年大幅提升,年均等效利用小時數911小時,比2023年提升約300小時;年均等效充放電次數221次,比2023年提升約59次。浙江、江蘇、重慶、新疆、廣東、西藏、湖北、寧夏等省區(qū)市年均等效利用小時數達到1000小時以上。
第四,技術創(chuàng)新實踐邁出堅實步伐。
多類型技術路線加速落地實施。截至2024年底,各類新型儲能技術路線中,鋰離子電池儲能占據主導地位,約占已投產裝機的96.4%。壓縮空氣儲能、液流電池儲能等為除鋰離子電池儲能外的主要技術路線,占比分別為1%、1%。多個30萬千瓦級壓縮空氣儲能項目、10萬千瓦級液流電池儲能項目、單體兆瓦級飛輪儲能項目投運,一批構網型儲能項目落地實施,重力儲能、液態(tài)空氣儲能、壓縮二氧化碳儲能等創(chuàng)新技術路線加速應用,新型儲能技術總體呈現多元化發(fā)展態(tài)勢。
各項儲能技術創(chuàng)新取得新進展。鋰離子電池儲能技術水平持續(xù)提升,聚焦大容量電芯、大規(guī)模集成、寬溫域運行、長壽命使用等目標快速迭代。多類新型儲能技術向商業(yè)化應用過渡,壓縮空氣儲能方面,我國30萬千瓦級壓縮空氣儲能關鍵裝備取得突破;全釩液流電池儲能方面,70千瓦級高功率密度單體電堆研發(fā)成功,單體電堆體積功率密度提升近兩倍,高效非氟離子膜實現連續(xù)化中試生產;飛輪儲能方面,多座火電+飛輪儲能聯合調頻、獨立飛輪儲能調頻電站并網運行,單體4000千瓦/1000千瓦時磁懸浮飛輪儲能項目并網調試。
一批新型儲能技術加速示范應用。鈉離子電池儲能方面,電芯容量已達200安時,循環(huán)壽命超過5000次,可在零下40攝氏度穩(wěn)定運行,部分產品已量產應用。液流電池儲能方面,鐵-鉻液流電池已形成500千瓦電堆模塊產品,單堆循環(huán)次數可達20000次;水系有機液流電池高性能電解液材料研發(fā)取得新進展。壓縮二氧化碳儲能方面,完成氣-液互轉亞臨界壓縮二氧化碳儲能技術系統(tǒng)設計和成套裝備研制,掌握二氧化碳壓縮機、膨脹機、換熱器、柔性氣囊等核心技術裝備的設計與制造工藝。液態(tài)空氣儲能方面,形成大型壓縮機、膨脹機、冷箱、低溫泵、固相蓄冷器等關鍵裝備制造技術。重力儲能方面,實現發(fā)電/電動一體機、重物輸送及裝卸系統(tǒng)等關鍵裝備自主研發(fā)。
固態(tài)電池、熱泵儲電、氫儲能等一批顛覆性前沿新型儲能技術加速發(fā)展,以應對未來新型電力系統(tǒng)對于多時間尺度、高安全性能存儲的需求。
試點應用推動新技術加速轉化。試點應用項目推動新型儲能創(chuàng)新技術落地。2024年1月,國家能源局發(fā)布56個新型儲能試點項目,在新能源大基地、支撐電力保供等多種場景發(fā)揮功效,產生了較好的示范帶動效應。多個試點項目為國內首次工程應用,有力促進了新型儲能關鍵技術和裝備實現突破,推動了壓縮空氣儲能、液流電池儲能等產業(yè)鏈上下游協(xié)同發(fā)展。2024年11月,國家能源局公示了第四批能源領域首臺(套)重大技術裝備名單,代表了新型儲能領域技術裝備的先進水平。
多種技術路線創(chuàng)新攻關獲得國家支持。2024年,國家能源局發(fā)布國家重點研發(fā)計劃“儲能與智能電網技術”重點專項2024年度項目申報指南,圍繞中長時間尺度儲能技術、短時高頻儲能技術、超長時間尺度儲能技術等7個技術方向進行支持,為新型儲能多種技術路線創(chuàng)新攻關指明方向。
第五,新型儲能產業(yè)規(guī)模持續(xù)壯大。
2024年,鋰離子電池儲能產業(yè)快速發(fā)展,同時,壓縮空氣儲能、全釩液流電池儲能等產業(yè)發(fā)展?jié)摿Τ掷m(xù)釋放。
新型儲能產量保持增長態(tài)勢。2024年全國鋰離子電池產量持續(xù)攀升,總產量達11.7億千瓦時,同比增長24%,行業(yè)總產值超過1.2萬億元,其中,儲能型鋰離子電池產量達到2.6億千瓦時,占全國鋰離子電池產量22%,連續(xù)3年提升。
新型儲能造價水平穩(wěn)步下降。2024年,鋰離子電池儲能造價較2023年明顯下降。鋰離子電池儲能EPC中標價格較2023年下降約25%,鋰離子電池儲能系統(tǒng)中標價格較2023年下降約44%。鋰離子電池電芯價格受國際碳酸鋰價格波動影響較大,2024年電池級碳酸鋰價格逐漸回落并趨于穩(wěn)定,電芯價格整體穩(wěn)步下降。全釩液流電池產業(yè)規(guī)模不斷擴大,全釩液流電池儲能系統(tǒng)中標價格、EPC中標價格均有所下降,2024年全釩液流系統(tǒng)中標價格較2023年同等規(guī)模降低約20%。
第六,新型儲能標準規(guī)范持續(xù)健全。
新型儲能標準體系逐步建立。2023年,國家標準化管理委員會、國家能源局印發(fā)《新型儲能標準體系建設指南》,提出了包括基礎通用、規(guī)劃設計、設備試驗等八個方面的新型儲能標準體系框架,在此框架下,我國新型儲能標準體系建設水平進一步提升。2024年,國家能源局印發(fā)《關于下達2024年能源領域行業(yè)標準制修訂計劃及外文版翻譯計劃的通知》,其中涉及壓縮空氣儲能行業(yè)標準制定4項、飛輪儲能行業(yè)標準制定1項、熔鹽儲能行業(yè)標準制定2項。2024年,共發(fā)布新型儲能領域國家標準26項,行業(yè)標準18項。
工程應用各環(huán)節(jié)標準日趨完善。2024年,超過20項電化學儲能標準發(fā)布實施,覆蓋規(guī)劃設計、接入電網、運行控制、檢修試驗、后評價等多個環(huán)節(jié)。
各技術路線標準制定有序推進。目前我國鋰離子電池儲能標準體系日趨完備,以壓縮空氣儲能、飛輪儲能、液流電池儲能為代表的技術路線逐漸成為標準制定的著力點。
我國新型儲能發(fā)展展望
2025年,是“十四五”規(guī)劃收官之年,也是“十五五”規(guī)劃謀局開篇之年,更是新型儲能技術創(chuàng)新不斷突破、行業(yè)管理體系逐漸完善、持續(xù)高質量發(fā)展的關鍵一年。
《“十五五”新型儲能實施方案》研究編制工作正在開展,重點研究“十五五”新型儲能發(fā)展的關鍵問題,厘清“十五五”新型儲能在構建新型電力系統(tǒng)中的定位和作用,科學合理確定“十五五”時期新型儲能發(fā)展需求和布局,統(tǒng)籌好新型儲能發(fā)展與新型電力系統(tǒng)中源、網、荷各環(huán)節(jié)發(fā)展的關系。
新型儲能在新型電力系統(tǒng)中發(fā)揮著調峰調頻、電力保供、容量支撐等多種關鍵作用,相應價值需要從收益層面得到體現。隨著中長期、現貨、輔助服務市場和容量補償機制逐步完善,新型儲能的各項價值可通過不同交易品種更好體現,充分發(fā)揮市場在配置資源中的決定性作用。研究完善包括新型儲能在內的調節(jié)性資源價格機制,合理引導新型儲能投資。科學評估新型儲能輸變電設施投資替代效益,鼓勵在配電網擴建受限或偏遠地區(qū)推廣電網替代型儲能。
結合新型電力系統(tǒng)多元應用場景需求,明確新型儲能技術發(fā)展方向,整合優(yōu)勢力量開展攻關。推動龍頭企業(yè)聯合高水平科技創(chuàng)新平臺、高校、科研院所開展共性技術研究,以及重大戰(zhàn)略產品開發(fā),推動開展大容量寬溫域鋰離子電池儲能、高性能低成本液流電池儲能、大規(guī)模壓縮空氣儲能、構網型儲能和混合儲能等技術攻關。充分利用國家重點研發(fā)計劃、國家能源研發(fā)創(chuàng)新平臺等推動新型儲能技術創(chuàng)新,依托新型儲能試點項目、能源領域首臺(套)重大技術裝備等,促進新型儲能創(chuàng)新技術轉化應用。
促進新型儲能多重作用發(fā)揮。進一步落實《關于促進新型儲能并網和調度運用的通知》,規(guī)范新型儲能并網接入管理,提升運維管理水平,鼓勵涉網性能升級改造,充分挖掘新型儲能調節(jié)能力。研究完善新型儲能調用評價指標體系,適時發(fā)布行業(yè)發(fā)展關鍵信息,引導行業(yè)科學合理評價新型儲能調用情況,進一步發(fā)揮新型儲能促進新能源開發(fā)消納,提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行水平和電力保供作用,助力新型能源體系和新型電力系統(tǒng)建設。
面對國際競爭日趨復雜的形勢,需要鞏固我國新型儲能產業(yè)鏈優(yōu)勢地位,加強產業(yè)鏈上下游的協(xié)同,促進產業(yè)鏈完善和產業(yè)生態(tài)構建,不斷提高產業(yè)競爭力。推動產學研用深度融合,加快新型儲能技術進步和成本下降。利用多、雙邊合作機制,與外方加強交流和對話,積極了解國際政策動態(tài),緊跟新型儲能技術與產業(yè)國際發(fā)展前沿。支持我國新型儲能企業(yè)開展全球布局,研究加強中外新型儲能標準銜接和技術產業(yè)合作,助力我國企業(yè)更好“走出去”。
(內容節(jié)選自《中國新型儲能發(fā)展報告(2025)》)
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