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1、储能技术的进展前景及市场调研报告储能产业链概述1.储能是智能电网、可再生能源高占比能源系统、“互联网+”才智能源的重要组成局部和关键支撑技术。储能能够为电网运行供给调峰、调频、备用、黑启动、需求响应支撑等多种效劳,是提升传统电力系统敏捷性、经济性和安全性的重要手段;储能能够显著提高风、光等可再生能源的消纳水平,支撑分布式电力及微网,是推动主体能源由化石能源向可再生能源更替的关键技术;储能能够促进能源生产消费开放共享和敏捷交易、实现多能协同,是构建能源互联网,推动电力体制改革和促进能源业态进展的核心根底。1关于促进储能技术与产业进展的指导意见首次明确储能战略定位。关于促进储能技术与产业进展的指导
2、意见2023-2023 年行动打算为储能产业的后期进展指明方向。在政策的指引下储能产业进入时代,储能参与需求响应和电力关心效劳的应用目前已经得到了验证,但是作为能源行业的技术,储能的应用仍处于初级阶段,必需经受漫长的示范期才能形成完善的电力市场。2全球储能行业进展分析2.储能市场总体状况2.1来自美国能源部全球储能数据库DOE Global Energy Storage Database的数据显示,截至 2023 年 6 月底,全球累计运行的储能工程装机规模 195.74 吉瓦共 1747 个在运工程。其中,抽水蓄能 184.20 吉瓦353 个在运工程;储热 4.03 吉瓦225 个在运工程
3、;其他机械储能 2.65 吉瓦78 个在运工程; 电化学储能 4.83 吉瓦1077 个在运工程;储氢 0.02 吉瓦14 个在运工程, 相应类型规模占比方图 1 所示。资料来源:DOE Global Energy Storage Database图 1全球累计运行储能工程类型分布2023 年全球电化学储能呈现爆发式增长,累计电化学储能装机规模高达6625.4MW,比照 2023 年累计规模 2926.6MW,同比增长 126.4%。2023-2023 年全球电化学储能市场累计装机规模变化如图 2 所示。图 2. 全球电化学储能市场累计装机规模2023-2023数据来源:CNESA 全球储能工
4、程库地区分布2.2从地域来看,全球储能工程装机主要分布在亚洲的中国、日本、印度和韩国, 欧洲的西班牙、德国、意大利、法国、奥地利和北美的美国见图 3,这 10 个国家储能工程累计装机容量占全球的近五分之四。资料来源:DOE Global Energy Storage Database图 32023 年全球累计运行储能装机 TOP10 国家单位:吉瓦从累计运行的储能规模来看,2023 年,美中日照旧占据储能工程装机的领先地位,其中美国仍是全球最大的储能市场。中国的储能产业虽然起步较晚,但近几年进展速度令人瞩目;澳大利亚、印度等兴市场涌现;欧洲储能市场呈现出全的、多元化的进展态势。技术分类2.3依
5、据能量存储方式的不同,储能技术主要分为机械储能如抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等、电磁储能如超导储能、超级电容等、电化学储能如锂离子电池、钠硫电池、铅酸电池、镍镉电池、锌溴电池、液流电池等等三大类,此外还有储热、储冷、储氢等。不同储能技术,在寿命、本钱、效率、规模、安全等方面优劣不同。同时,由于具体条件不同,储能目的各有差异,储能方式的选择还取决于对发电装机、储能时长、充电频率、占地面积、环境影响等诸多方面的要求。近年来储能技术不断进展,很多技术已进入商业示范阶段,并在一些领域展现出肯定的经济性。以锂电、铅酸、液流为代表的电化学储能技术不断进展走向成熟,本钱进一步降低;以飞轮、压缩空气为代表
6、的机械储能技术也攻克了材料等方面的难关,产业化速度正在加快;而以锂硫、锂空气、全固态电池、钠离子为代表的型储能技术也在不断进展,取得了技术上的进步。总体来看,机械储能是目前最为成熟、本钱最低、使用规模最大的储能技术,电化学储能是应用范围最为广泛、进展潜力最大的储能技术。目前,全球储能技术的开发主要集中在电化学储能领域。2.3.1抽水蓄能仍占确定优势抽水蓄能是全球装机规模最大的储能技术,也是目前进展最为成熟的储能技术。大局部抽水蓄能电站和水电站、核电站一起结合应用,在很多国家都有推广,尤其是兴旺国家,在核电的开发、水能、风能的利用和蓄能配套方面已有肯定成功阅历,其中日本、美国和欧洲等国的抽水蓄能
7、电站装机容量占全世界抽水蓄能电站总和的 80%以上。国际可再生能源署IRENA2023 年公布的报告电力储存与可再生能源2030 年的本钱与市场指出,到2023 年中全球储能装机容量为 176 吉瓦,抽水蓄能装机 169 吉瓦,占比 96%。尽管抽水蓄能仍占确定优势,但是将来其本钱下降空间有限,而各类电池储能本钱可望下降 50%60%。估量 2030 年抽水蓄能装机将小幅增至 235 吉瓦,而电池储能将快速攀升至 175 吉瓦。我国已先后建成潘家口、广州、十三陵、天荒坪、山东泰山、江苏宜兴、河南宝泉等一批大型抽水蓄能电站,依据水电水利规划设计总院公布的中国可再生能源进展报告 2023,截至 2
8、023 年底,中国抽水蓄能在建规模为 38.51 吉瓦, 已建总装机容量为 28.69 吉瓦,是世界上抽水蓄能装机容量最大的国家。图 4是中国储能市场累计装机规模状况图 4. 中国储能市场累计装机规模2023-2023数据来源:CNESA 全球储能工程库2.3.2电化学储能保持快速增长依据中关村储能产业技术联盟工程库的不完全统计,20232023 年间全球电化学储能工程累计装机投运规模为 2.6 吉瓦,容量为 4.1 吉瓦时,年增长率分别为 30%和 52%。图 5 为 20232023 年间全球投运电化学储能工程装机规模。图 520232023 年全球投运电化学储能工程装机状况单位:兆瓦图
9、62023 年上半年全球投运电化学储能工程分布状况图 7. 中国电化学储能市场累计装机规模2023-2023数据来源:CNESA 全球储能工程库中国储能行业需求分析及推测3.政策加持,行业步入快速进展阶段3.13.1.1以能源汽车为进展重点,对电化学储能需求快速扩大中国制造 2025提出纯电动和插电式混合动力汽车、燃料电池汽车、节能汽车、智能网联汽车是国内将来重点进展的方向,并分别提出了 2023 年、2025年的进展目标。2023 年 10 月 26 日公布的节能与能源汽车技术路线图指出:随着能源汽车在家庭用车、公交客车、出租车、物流用车、公务用车等领域的大量普及,至 2030 年,能源汽车
10、渐渐成为主流产品、汽车产业初步实现电动化转型。估量至 2023 年,能源汽车销量占汽车总体销量的比例到达 7%以上。至2025 年,能源汽车销量占汽车总体销量的比例到达 20%以上。至 2030 年,能源汽车销量占汽车总体销量的比例到达 40%以上。电动汽车是影响储能年收入和市场装机规模的长期驱动因素。能源汽车的快速进展,促进电化学储能行业,尤其是锂离子电池行业的市场需求快速扩张。电化学储能电站装机推测状况如图8 所示。图 8. 20232024 年中国电化学储能电站装机推测状况单位:MW13.1.2 行业政策密集出台,为行业进展塑造了良好的政策环境自 2023 年 10 月我国大规模储能技术
11、及应用进展的首个指导性政策关于促进储 能产业与技术进展的指导意见正式公布以来,储能行业政策更频率密集,不断针对集中/分布式储能技术 和电源侧、电网侧和用户侧应用进展争论拓展,对于推动储能产业进展具有重要意义。为落实关于促进储能技术与产业进展的指导意见发改能源20231701 号进一步推动我国储能技术与 产业安康进展,支撑清洁低碳、安全高效能源体系建设和能源高质量进展,国家能源局、国家发改委、科技部、工信部联合公布贯彻落实2023-2023 年行动打算,该打算为下一阶段推动储能产业工作做了明确职能分工。3表 1 中国储能技术行业相关政策分析3行业技术环境活泼3.23.2.1 储能技术专利量快速上
12、升以“储能”为关键词在“SooPAT 专利信息搜寻引擎进展检索,20232023 年, 中国储能技术专利量呈快速上升的趋势,其年复合增长率达 36.59%。2023 年 18 月,中国储能技术专利数量增11003 件,整体来看,我国储能电站产业技术活泼度较高。 从储能技术申请人的角度来看,截至 2023 年 8 月底,国家电网专利申请量最多,达 2937 件,占比达 2.81%;此后是清华大学和中国电力科学争论院,申请量分别达 693、673 件,分别占比达 0.66%、0.64%。中国储能技术专利状况如图 9 所示。3图 9.20232023 年中国储能技术专利状况按公开日期,单位:件,%3
13、3.2.2 行业竞争日益剧烈近几年来,我国储能电站装机规模和市场规模均呈渐渐上升的势头。行业走入快速进展通道的同时,行业竞争也日益剧烈。行业竞争不断加强主要源于两点: 一是储能技术本身的进展,技术创将连续促进储能系统性能、成熟度、规模的提高,将进一步降低储能本钱;二是储能产业的进展,使储能产品生产过程的标准化、智能化和规模化进一步提高,特别是产业进展的规模效应,将显著降低储能产品的本钱。目前,以南都电源,宁德时代、中天科技等综合实力较强的企业已经获得市场领先优势。3图 10. 2023 年中国储能技术供给商排名数据来源:CNESA 全球储能工程库市场规模稳步扩容3.3我国能源进展势头迅猛,依据
14、相关规划,到 2050 年,风电和光伏的装机容量都将到达 10 亿千瓦,在将来电力系统中装备储能,可以有效降低弃风弃光, 促进能源对火电的清洁替代。通过全年生产模拟争论储能对能源消纳影响, 结果显示,2035 年储能可增加能源消纳电量 2 100 亿 kWh,相比无储能情景弃能率可下降 8.7 个百分点见图 11。同时,储能可降低火电装机容量需求、提高火电利用效率,在消纳同等规 模能源的条件下,假设储能规模削减3 000 万 kW,则火电装机需相应提高 6 000 万 kW,利用小时数降低200300 h。4图 11.2035 年全国能源消纳状况有无储能比照4但与此同时,弃风弃光现象格外严峻。
15、之所以造成这样的状况,是由于能源发电的不稳定和间歇性所导致,用电和发电难以到达平衡,“即发即用”难以实现。在大规模开发和利用下,弃风弃光的状况愈发严峻。但这样的状况也为储能行业进展带来进展机遇。在国家政策扶持下,储能电站建设得到推广和支持,市场需求和潜力巨大。 2023 年 4 月 26 日,中国化学与物理电源行业协会储能应用分布协会公布2023 储能产业应用争论报告,报告以储能工程工程作为计量,指出 2023 年市场规模到达 1287 亿元。受益于政策扶持及国内外需求拉动,储能产业有望在盈利及将来升级进展上再下一城。为此,企业需要加紧备战, 持续推动技术创和应用创,以客户需求为导向,以解决客
16、户问题为目标,深耕细作,增加本钱治理和产品化建设。此外,需乐观协作政策推动,加强市场拓展和宣传,才能有利于企业在行业中立足深耕进展。3参考文献:1 中国能源编辑部.促进储能技术与产业进展J.中国能源,2023,40(10):1.DOI:10.3969/j.issn.1003-2355.2023.10.001.2 李建林,王剑波,袁晓冬, 等.储能产业政策盘点分析J.电器与能效治理技术,2023,(20):1-9. DOI:10.16628/ki.2095-8188.2023.20.001.32023 年储能电站行业市场规模与将来进展前景J.电器工业,2023,(12):44-50.4元博,张运洲,鲁刚, 等.电力系统中储能进展前景及应用关键问题争论J. 中国电力,2023,52(3):1-8. DOI:10.11930/j.issn.1004-9649.202302023.