本文核心內(nèi)容:儲能技術(shù)路線 ; 儲能技術(shù)發(fā)展 ; 儲能技術(shù)發(fā)展突破 ; 儲能技術(shù)發(fā)展趨勢
儲能技術(shù)概況
1、儲能的界定及分類
( 1 ) 儲能的界定
從廣義上講,儲能即能量存儲,是指通過一種介質(zhì)或者設(shè)備,把一種能量形式用同一種或者轉(zhuǎn)換成另一種能量形式存儲起來,基于未來應(yīng)用需要以特定能量形式釋放出來的循環(huán)過程。
從狹義上講,儲能特指針對電能的存儲,即利用化學(xué)或者物理的方法將產(chǎn)生的能量存儲起來并在需要時釋放的一系列技術(shù)和措施。
( 2 ) 儲能的分類
根據(jù)不同儲能技術(shù)儲存介質(zhì)的不同,儲能主要分為機(jī)械儲能、電化學(xué)儲能、熱儲能、化學(xué)儲能、電磁儲能等。利用這些儲能技術(shù),電能以機(jī)械能、化學(xué)能、熱能等形式存儲下來,并適時反饋回電力網(wǎng)絡(luò)。
2、技術(shù)路線:五大細(xì)分技術(shù)路線
儲能主要分為機(jī)械儲能、電磁儲能、電化學(xué)類儲能、熱儲能以及化學(xué)儲能五大類技術(shù)路線。
儲能行業(yè)主要技術(shù)對比
從儲能技術(shù)成熟度看,目前機(jī)械儲能市場技術(shù)成熟度較高,電化學(xué)儲能技術(shù) ( 儲能電池中 ) 鋰離子電池、鉛酸電池均步入成熟階段 ; 液流電池仍處在研發(fā)示范階段 ; 鈉硫電池處于部署階段之中。
其中,成熟度較高的主要儲能技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域如下:
儲能技術(shù)發(fā)展痛點(diǎn)及突破
1、儲能技術(shù)發(fā)展痛點(diǎn)
( 1 ) 成本較高
成本問題是目前儲能技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)之一。以鋰離子電池為例,盡管隨著鋰離子電池技術(shù)的快速提升和電池規(guī)?;a(chǎn)能力的提高,鋰離子電池的成本有所下降 ; 但相比其他儲能方式,鋰離子電池的成本仍然處于較高水平。對比抽水蓄能和磷酸鐵鋰電池的全生命周期度電成本來看,鋰離子電池的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于抽水蓄能,約為抽水蓄能度電成本的 1.7 倍。
( 2 ) 安全問題
安全問題是儲能發(fā)展需要解決的重點(diǎn)。近年來,國內(nèi)外多次發(fā)生儲能電站安全事故,其中多數(shù)為鋰電池儲能。據(jù)不完全統(tǒng)計,2021 年全球發(fā)生 9 起儲能安全事故,其中 "4 · 16" 北京大紅門儲能電站起火爆炸事故便是由于鋰電池內(nèi)部短路引起。
( 3 ) 地理環(huán)境限制
地理環(huán)境的限制也是儲能技術(shù)發(fā)展的一大挑戰(zhàn),例如抽水儲能和壓縮空氣儲能。以抽水蓄能電站的建設(shè)為例,首先要充分考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件和自然條件,例如多為礫巖、砂巖等地下巖石,而且為無地震、臺風(fēng)、洪水、干旱等隱患災(zāi)害。其次,抽水蓄能電站的建設(shè)對上、下水庫的高度差和水平距離也有所要求。
2、儲能技術(shù)發(fā)展突破
( 1 ) 液流電池有望解決安全問題
液流電池具有安全性高、壽命長、規(guī)模大等優(yōu)勢,有望解決鋰離子電池的安全隱患問題。
( 2 ) 模塊化儲能技術(shù)突破地理限制
目前很多科研人員以及公司都在研究如何讓儲能技術(shù)突破地理上的限制,模塊化部署是可以突破例如熱巖儲能技術(shù)、鐵空氣電池技術(shù)、液態(tài)空氣儲能技術(shù)等,都已實(shí)現(xiàn)了模塊化部署,這種模塊化的部署能為長時儲能帶來諸多好處。
儲能技術(shù)發(fā)展方向及趨勢:技術(shù)路線多元化
《" 十四五 " 新型儲能發(fā)展實(shí)施方案》指出要推動多元化技術(shù)開發(fā),開展不同技術(shù)路線分類試點(diǎn)示范。其中,對鋰離子電池要求往高安全、低成本、長壽命的方向發(fā)展,另外也提出重點(diǎn)發(fā)展液流電池、金屬空氣電池、熱儲能等長時儲能技術(shù)。
更多本行業(yè)研究分析詳見前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國儲能行業(yè)市場前瞻與投資預(yù)測分析報告》。
原標(biāo)題:2023年中國儲能技術(shù)突破及趨勢洞察