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新型储能迎来全新的历史使命,万亿级市场待开启

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发表时间:2022-07-22 13:57

       正当新能源之风如火如荼之时,另一个问题也暴露出来。

       那就是:间歇性!光电有日夜问题,风电有天气问题,水电有枯水季问题。

       这些问题的解决方案就是——储能!

       一条万亿级赛道,离不开时代的红利,储能行业的时代红利是“碳中和”。

       在碳达峰、碳中和目标下,储能是实现双碳目标和能源革命的关键支撑技术。

       在碳中和的大背景下,中国储能行业也迎来了高光时刻。

       时势造英雄。新型储能迎来全新的历史使命。


       关于储能,咱先来看一组大数据:


      据储能市场大数据《2022储能产业应用研究报告》显示:

       1、全-球储能市场装机功率205.3 GW,其中抽水蓄能装机功率177.4 GW,占比86.42%;压缩空气储能装机功率1863.8 MW,占比0.91%;飞轮储能装机功率967.5 MW,占比0.47%;电化学储能装机功率21.1 GW,占比10.30%;蓄热蓄冷装机功率3881.0 MW,占比1.89%;氢储能装机功率28.0 MW,占比0.01%。


      2021年,中国储能市场装机功率43.44 GW,位居全-球第-一。抽水蓄能装机功率37.57 GW,占比86.5%;蓄热蓄冷装机功率561.7 MW,占比1.3%;电化学储能装机功率5117.1 MW,占比11.8%;其它储能技术(此处指压缩空气和飞轮储能)装机功率占比0.4%。



       中国储能技术装机功率比例

       

        随着电池的技术成熟,成本越来越低,循环寿命越来越高,在新能源发展的推动下,储能大火也是必然。储能,万亿级市场待开启!

   

       为什么要储能?


       众所周知,要实现碳中和的大目标,主要途径是发展光伏、风电等绿色能源来替代化石能源。而风能和太阳能存在间歇性强、波动性大的问题,会造成电网不稳定,用电高峰电不够,用电低谷电太多,不稳定的电压还会对电力造成损害,因此可能因为用电需求不足或电网接纳能力不足,引发“弃风弃光”问题,要解决这些问题须依赖储能。



       什么是储能?


       那什么是储能呢?储能是指将电能通过物理或者化学的手段转化为其他形式的能量存储起来,在需要的时候将能量转化为电能释放出来,简单来说,储能就类似一个大型“充电宝”,在光伏、风能充足时,将电能储存起来,在需要时释放储能的电力。


       储能有那些类型?


       我们再来看看储能的类型:储能技术种类繁多,根据不同能量形式及技术原理,储能技术主要分为物理储能(抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等)、化学储能(氢储能、电转合成)、电化学储能(铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池和液流电池等)、热能存储等,其技术特点和应用场景存在差异性。

       各种储能各自的优缺点


       储能是真香,能解决光伏、风能等新能源的不稳定性与间歇性。但是上面讲到的种种储能形式中也各有其特点,我们要发展储能还得因地制宜,因需制宜,具体来说:


       抽水蓄能是在电力富余的时候,用电来把水抽存到高处的水库,缺电的时候,放水发电。它的优势在于储存能量大,能量释放持续时间长,技术成熟可靠。抽水蓄能的缺点是电站建设受限制,须有落差大的河流水库。


       压缩空气储能,是指将电用于压缩空气,需要时释放压缩的空气与天然气混合燃烧推动汽轮机发电。优缺点和抽水储能接近,目前新的复合式压缩空气储能技术,不仅输入端包含风电、光伏、热、气等多种能源形式,而且输出端也可以做到冷、热、电联产的多样化输出。


       飞轮储能,是利用高速旋转的飞轮将电能转换动能进行储存。充电时电机带动飞轮运转,放电时,飞轮带动电机发电。优点是效率高、瞬间功率大、响应速度快,使用寿命长,环境影响小,缺点是能量密度不高,释放时间短(几十秒),自放电率高。


       氢气储能,是利用弃电制氢,把氢作为能量的载体。除了储存能量大、时间长的优点外,主要特点是可以将氢与二氧化碳合成天然气。合成天然气后,用途更加广泛。缺点是效率不高,只有30-40%德国热衷于推动此项技术。


       超-级电容储能,靠极化电解液来储存电能的储能装置,优点是效率高,功率高,循环次数高,缺点是能量密度低,成本高,这种储能方式非常适合于短时大功率的应用场合,目前在地铁能量回收、电动车等领域有所应用。


       电化学储能,指各种二次电池储能。是利用化学元素做储能介质,充放电过程伴随储能介质的化学反应或者变化。简单说就是把电存在化学电池中,主要包括铅酸电池、液流电池、钠硫电池、锂离子电池等。


       从以上内容可以看出,现有的一些储能方式都有其优缺点,而且很多缺点无法突破,这也导致储能成本较高,现在人们也在不尝试探索新的储能方式。

       关于储能的新蓝海,才刚刚开始

       就如人类对能源的不断探索一样,关于储能,我们的探索也未止步,用什么方式,储什么能,这都是值得斟酌的事,虽然条条大路通罗马,但是我们更热衷于一种更低成本,更高价值的储能方式,这样才能开创广阔的市场。


       关于储什么能,则主要包括储电、储热、储冷以及其它储能形式。其中与社会生活紧密相关的就是储热,储热是储能的重要组成部分。储电需要很多有色金属,造价昂贵,而储热的材料很多,可以任意选择,储热同样重要,因为能源在消费使用终端75%还是通过热能来实现的。因为储热设备比储电设备的制造成本低、而且运营成本也低,具备较高的性价比。正是储热的低成本特性,更利于推广普及。



       一家专注于绿色能源开发利用的上海兴邺科技提出的介质储能(储热)模式,由于相变储热材料储热,可以直接连接到供热供暖供冷终端,无需能量转化,直接使用,效率更高,成本更低。在光配储的要求下,提供了一种更低成本的储能形式,或许,这才是储能新的开始,它或将打开一片全新的储能新蓝海。

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