2022年储能行业深度分析报告.pdf

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1、2022年 储 能 行 业 深 度 分 析 报 告目 录 特 别 说 明.4一、多 种 储 能 路 线 进 入 发 展 快 车 道.61.1 储 能 政 策 密 集 出 台.61.2 多 种 储 能 进 入 发 展 期.8二、抽 水 蓄 能：巨 量 项 目 开 工 建 设.102.1 抽 水 蓄 能 是 最 为 成 熟 的 储 能 技 术.112.2 成 本 测 算：当 前 最 为 经 济 的 储 能 方 式.122.3 两 部 制 电 价 托 底，巨 量 项 目 入 场.13三、锂 离 子 电 池 储 能：正 处 于 超 级 爆 发 周 期.153.1 锂 电 池 电 池 储 能 介 绍.1

2、53.2 电 力 应 用 带 动，锂 电 储 能 需 求 持 续 爆 发.173.3 磷 酸 铁 锂 电 池 储 能 成 本 分 析 测 算.17四、压 缩 空 气 储 能：有 望 成 为 抽 水 蓄 能 电 站 的 重 要 补 充.204.1 空 气 压 缩 储 能 系 统 介 绍.204.2 迈 过 试 验 示 范 阶 段，商 业 化 项 目 大 规 模 上 马.214.3 成 本 分 析 测 算：有 望 成 为 抽 蓄 的 重 要 补 充.23五、钠 离 子 储 能：性 能 优 异，被 寄 予 厚 望.255.1 钠 离 子 电 池 性 能 优 异，被 寄 予 厚 望.255.2 钠 离

3、 子 电 池 产 业 化 进 程 加 速.285.3 钠 离 子 成 本 分 析：远 期 可 期.29六、全 钢 液 流 电 池 储 能.316.1 发 展 情 况 与 介 绍.316.2 帆 液 流 电 池 成 本 分 析.32七、铅 炭 电 池 储 能.347.1 发 展 情 况.347.2 铅 炭 电 池 成 本 分 析.34图 目 录 图 1：储 能 技 术 路 径 分 类.9图 2：各 种 储 能 技 术 优 缺 点 对 比.10图 3：抽 水 蓄 能 电 站 示 意 图.II图 4：2021年 我 国 各 储 能 技 术 装 机 占 比.12图 5：我 国 抽 水 蓄 能 装 机

4、及 规 划 情 况（万 千 瓦）.14图 6：锂 离 子 电 池 示 意 图.15图 7：电 化 学 储 能 上 下 游 示 意 图.16图 8：2017-2021年 我 国 储 能 电 池 出 货 量 及 增 速.17图 9：压 缩 空 气 技 术 发 展 历 程.21图 10：压 缩 空 气 储 能 系 统 基 本 结 构.211:234图 图 图 图 同 里 500kW液 态 空 气 储 能 项 目 效 果 图.21钠 离 子 电 池 工 作 原 理 图.26钠 离 子 电 池 的 材 料 成 本 优 势 明 显.27中 国 科 学 院 物 理 研 究 所/中 科 海 钠 钠 离 子 电

5、 池 研 制 及 示 范 应 用 进 程.28宇 德 时 代 钠 离 子 电 池 优 势.29图 图 17：18：钢 液 流 电 堆 结 构 铅 炭 电 池 结 构 图 3134表 目 录 表 1：按 应 场 景 划 分 的 储 能 类 型.5表 2：2021年 储 能 重 磅 政 策.6表 3：2021年 各 省 风 光 配 储 政 策.7表 4：储 能 技 术 在 电 力 行 业 应 用 范 围.8表 5：抽 水 蓄 能 LCOS测 算 核 心 假 设.12表 6：抽 水 蓄 能 LCOS测 算 过 程.13表 7：抽 水 蓄 能 LCOS敏 感 性 分 析.13表 8：各 省 抽 水 蓄

6、 能 装 机 及 投 资.14表 9：不 同 技 术 路 线 电 池 对 比.16表 10：2021年 部 分 磷 酸 铁 锂 电 池 储 能 电 站 EPC招 标 情 况.18表 11：磷 酸 铁 锂 电 池 LCOS测 算 核 心 假 设.19表 12：磷 酸 铁 锂 电 池 LCOS测 算 过 程.19表 13：循 环 寿 命 假 设.20表 14：磷 酸 铁 锂 电 池 LCOS敏 感 性 分 析.20表 15：海 内 外 部 分 压 缩 空 气 项 目 情 况.22表 16：2022年 立 项 的 大 型 空 气 压 缩 储 能 项 目.22表 17：2022年 立 项 的 大 型

7、空 气 压 缩 储 能 项 目.23表 18：压 缩 空 气 储 能 系 统 LCOS测 算 核 心 假 设.24表 19：压 缩 空 气 LCOS测 算 过 程.24表 20：压 缩 空 气 LCOS敏 感 性 分 析.24表 21：各 种 类 型 储 能 特 点.25表 22：铅 酸 电 池、锂 离 子 电 池 和 钠 离 子 电 池 性 能 对 比.27表 23：钠 离 子 电 池 储 能 系 统 LCOS测 算 核 心 假 设.29表 24：钠 离 子 电 池 LCOS测 算 过 程.30表 25：钠 离 子 电 池 LCOS敏 感 性 分 析（元/kWh）.30表 26：全 机 液

8、流 储 能 技 术 优 势.31表 27：我 国 今 年 来 规 划 或 建 设 的 锐 液 流 储 能 项 目.32表 28：全 钢 液 流 电 池 储 能 系 统 LCOS测 算 核 心 假 设.33表 29：全 锐 液 流 电 池 LCOS测 算 过 程.33表 30：全 钢 液 流 电 池 LCOS敏 感 性 分 析（元/kWh）.33表 31：铅 炭 电 池 储 能 系 统 LCOS测 算 核 心 假 设.35表 32：铅 炭 电 池 LCOS测 算 过 程.36表 33：铅 炭 电 池 LCOS敏 感 性 分 析（元/kWh）.36特 别 说 明 本 文 对 抽 水 蓄 能、锂 离

9、 子 电 池、压 缩 空 气、钠 离 子、全 钗 液 流 电 池、铅 炭 电 池 等 六 种 储 能 的 发 展 现 状、系 统 成 本、应 用 前 景 做 了 评 估，由 于 部 分 储 能 类 型 尚 未 大 面 积 应 用,不 同 研 究 个 体 对 其 评 价 方 法 或 有 差 别。我 们 在 此 做 出 以 下 特 别 说 明：特 别 说 明 1:本 文 所 研 究 的 多 种 类 型 储 能 的 参 数 综 合 参 考 了 其 各 自 项 目 近 期 投 资 运 行 情 况 以 及，基 于 全 寿 命 周 期 成 本 的 储 能 成 本 分 析（傅 旭，李 富 春，杨 欣，杨 攀

10、 峰）、储 能 的 度 电 成 本 和 里 程 成 本 分 析（何 颖 源，陈 永 娜，刘 勇，刘 昊，刘 丹 丹，孙 晨 宇）、钠 离 子 电 池 储 能 技 术 及 经 济 性 分 析（张 平，康 利 斌，王 明 菊，赵 广，罗 振 华，唐 兹，陆 雅 翔，胡 勇 胜）等 数 十 篇 文 献，在 此 统 一 说 明，后 续 不 单 独 列 示。特 别 说 明 2：在 本 部 分 以 及 后 续 多 种 类 型 储 能 的 度 电 成 本 测 算 中，未 考 虑 充 电 成 本、能 量 损 耗 以 及 输 配 电 相 关 费 用，实 际 成 本 可 根 据 具 体 应 用 场 景 进 行 相

11、 应 调 整 计 算。特 别 说 明 3：关 于 储 能 成 本 评 价 标 准 说 明 如 下。储 能 技 术 成 本 的 合 理 化 是 行 业 发 展 至 关 重 要 的 因 素。目 前 国 国 际 上 通 用 的 储 能 成 本 评 价 指 标 为 基 于 储 能 全 生 命 周 期 建 模 的 储 能 平 准 化 度 电 成 本（LCOS）,而 事 实 上 不 同 的 储 能 应 用 场 景 使 用 单 一 的 评 价 标 准 并 不 合 适，储 能 设 施 的 利 用 方 式、使 用 效 率 不 同，对 于 LOCE测 算 的 结 果 也 不 尽 相 同。例 如 抽 水 蓄 能 电

12、 站，初 始 造 价 确 定，使 用 寿 命 可 以 高 达 SO S O 年，在 全 生 命 周 期 中，电 站 实 际 利 用 小 时 30000小 时 与 70000小 时 的 非 充 电 成 本 差 别 可 能 是 倍 差 的。按 照 时 长 要 求 的 不 同，储 能 的 应 用 场 景 大 致 可 以 分 为 容 量 型（2 4 h）、能 量 型（约 1 2h）、功 率 型（W 30min）和 备 用 型（2 1 5 m in）四 类。容 量 型 储 能 场 景 包 括 削 峰 填 谷 或 离 网 储 能 等，时 储 能 技 术 种 类 较 多，包 括 抽 水 蓄 能、压 缩 空

13、气、储 热 蓄 冷、储 氢 储 碳 以 及 各 类 容 量 型 储 能 电 池（例 如 钠 硫 电 池、液 流 电 池、铅 炭 电 池、锂 浆 料 电 池 等）。其 他 类 型 具 体 见 下 表。表 1：按 应 场 景 划 分 的 储 能 类 型 数 据 来 源：英 大 证 券 研 究 所 整 理 类 型 储 能 时 长 实 际 应 用 场 景 储 能 类 型 容 量 型 24h削 峰 填 谷、离 网 储 能 等 抽 水 蓄 能、压 缩 空 气、储 热 蓄 冷、储 氢 储 碳、钠 硫 电 池、液 流 电 池、铅 炭 电 池 等 能 量 型 1 2h复 合 功 能，调 峰 调 频 和 紧 急

14、备 用 等 多 重 功 能 磷 酸 铁 锂 电 池 等 功 率 型 W30min 调 频 等 超 导 储 能、飞 轮 储 能、超 级 电 容 器、钛 酸 锂 电 池、三 元 锂 电 池 备 用 型 215min作 为 不 间 断 电 源 提 供 紧 急 电 力 铅 酸 电 池、梯 级 利 用 电 池、飞 轮 储 能为 了 采 取 一 致 性 评 价 标 准，考 虑 到 储 能 设 施 主 要 通 过 调 频 服 务 和 能 量 充 放 来 实 现 收 益，能 量 型 和 备 用 性 型 则 是 二 者 的 负 荷 利 用，我 们 将 储 能 分 容 量 型 以 及 功 率 型 两 种 类 型

15、进 行 成 本 评 估。其 中，度 电 成 本（LOCE）的 评 价 适 合 容 量 型 储 能 场 景（如 削 峰 填 谷），因 为 可 以 将 其 直 接 与 峰 谷 电 价 差 进 行 比 较，从 而 判 断 储 能 投 资 是 否 具 有 经 济 效 益。对 于 功 率 型 储 能 场 景，参 照 海 外 以 及 国 内 辅 助 电 力 调 频 应 用 场 景，采 用 里 程 成 本 作 为 功 率 型 储 能 经 济 性 的 评 判 标 准。本 文 所 研 究 的 六 种 储 能 主 要 考 虑 能 量 型 储 能 应 用。一、多 种 储 能 路 线 进 入 发 展 快 车 道 在

16、全 球 碳 中 和 目 标 下，清 洁 能 源 将 逐 步 替 代 化 石 能 源，风 电、光 伏 发 电 将 成 为 清 洁 能 源 的 绝 对 主 力，装 机 量 持 续 高 增。但 是，新 能 源 发 电 具 有 不 稳 定 性、随 机 性、间 歇 性 的 问 题，对 电 网 频 率 控 制 提 出 了 更 高 的 要 求，随 着 新 能 源 发 电 占 比 的 的 提 高，整 个 电 力 系 统 的 电 力 电 量 平 衡 模 式 也 需 要 重 构。新 型 电 力 系 统 中，储 能 将 成 为 至 关 重 要 的 一 环，是 新 能 源 消 纳 以 及 电 网 安 全 保 障 必

17、要 保 障，在 发 电 侧、电 网 侧、用 电 侧 都 会 得 到 广 泛 的 应 用，需 求 空 间 广 阔。1.1储 能 政 策 密 集 出 台 2017-2020年，电 网 响 应 能 源 局、发 改 委 降 低 弃 风 弃 光 率 的 决 策，充 分 利 用 电 力 体 系 的 灵 活 性 资 源 消 纳 新 能 源，使 得 弃 风 弃 光 率 下 降 到 2%。同 时 电 网 压 力 凸 显，部 分 省 份 开 始 要 求 电 源 侧 配 置 储 能。2021年，多 个 储 能 行 业 的 重 磅 文 件 公 布，储 能 等 迎 来 历 史 性 发 展 机 遇。关 于 进 一 步 完

18、 善 抽 水 蓄 能 价 格 形 成 机 制 的 意 见 厘 定 了 抽 水 蓄 能 电 站 的 价 格 机 制,使 得 抽 蓄 电 站 具 备 了 商 业 化 条 件；关 于 加 快 推 动 新 型 储 能 发 展 的 指 导 意 见 提 出 到 2025年，新 型 储 能 装 机 规 模 达 3000万 千 瓦 以 上。健 全“新 能 源+储 能”项 目 激 励 机 制。2021年 8月 9日，发 改 委 出 台 关 于 鼓 励 可 再 生 能 源 发 电 企 业 自 建 或 购 买 调 峰 能 力 增 加 并 网 规 模 的 通 知 明 确 了 风 光 发 电 保 障 性 规 模 和 市

19、 场 化 规 模 配 储 的 要 求。表 2：2021年 储 能 重 磅 政 策 日 期 部 门 文 件 名 称 核 心 内 容 2021.5 发 改 委 关 于 进 一 步 完 善 抽 水 蓄 能 价 格 形 成 机 制 的 意 见 以 竞 争 性 方 式 形 成 电 量 电 价，将 容 量 电 价 纳 入 输 配 电 价 回 收。2021.7发 改 委、能 源 局 关 于 加 快 推 动 新 型 储 能 发 展 的 指 导 意 见 到 2025年，新 型 储 能 装 机 规 模 达 3000万 千 瓦 以 上。健 全“新 能 源+储 能”项 目 激 励 机 制。2021.7 改 革 委 关

20、 于 进 一 步 完 善 分 时 电 价 机 制 的 通 知 上 年 或 当 年 预 计 最 大 系 统 峰 谷 差 率 超 过 40%的 地 方，峰 谷 电 价 价 差 原 则 上 不 低 于 4:1；其 他 地 方 原 则 上 不 低 于 3:1。2021.8发 改 委、能 源 局 关 于 鼓 励 可 再 生 能 源 发 电 企 业 自 建 或 购 买 调 峰 能 力 增 加 并 网 规 模 的 通 知 由 电 网 承 担 消 纳 任 务 的 保 障 性 规 模（部 分 省 份 也 要 求 配 一 定 能 比 例 的 储 能，储 能 配 置 要 求 为 10%功 率、2 小 时）；市 场

21、化 部 分 配 置 15%功 率、4 小 时 的 配 置（鼓 励 20%、4 小 时）的 调 峰 资 源。2021.9 能 源 局 抽 水 蓄 能 中 长 期 发 展 规 划（2021-2035 年）到 2025年，抽 水 蓄 能 投 产 总 规 模 较“十 三 五”翻 一 番，达 到 6200万 千 瓦 以 上：到 2030年，抽 水 蓄 能 投 产 总 规 模 较“十 四 五”再 翻 一 番，达 到 1.2亿 千 瓦 左 右。8 月 份 公 布 的 规 划 储 备 项 目 单 共 551个 计 6.79亿 千 瓦2022.2发 改 委、“十 四 五”新 型 储 能 发 展 实 推 动 新

22、型 储 能 技 术 发 展 应 用，提 出 到 2025年，新 型 储 能 由 商 业 化 初 期 步 入 能 源 局 施 方 案 规 模 化 发 展 阶 段、具 备 大 规 模 商 业 化 应 用 条 件。数 据 来 源：发 改 委、能 源 局，英 大 证 券 研 究 所 整 理 关 于 鼓 励 可 再 生 能 源 发 电 企 业 自 建 或 购 买 调 峰 能 力 增 加 并 网 规 模 的 通 知 强 调 了 储 能 重 要 性，规 定 了 市 场 化 规 模 要 求 自 行 配 置 15%*4小 时，保 障 性 规 模 由 电 网 负 责 消 纳，未 对 保 障 性 规 模 内 的 配

23、 储 作 出 具 体 要 求，但 是 我 国 绝 大 多 数 省 份 都 已 经 对 风 电、光 伏 电 站 相 关 储 能 设 施 建 设 要 求，多 数 省 份 要 求 强 制 建 设 10%-20%功 率，时 长 2小 时 的 储 能。在 强 制 配 储 政 策 的 刺 激 下，我 国 储 能 行 业 需 求 出 现 了 井 喷 现 象，行 业 快 速 壮 大。表 3：2021年 各 省 风 光 配 储 政 策 地 区 文 件 名 称 风 电、光 伏 装 机 规 模 要 求 新 型 储 能 配 置 要 求 贵 州 省 关 于 下 达 贵 州 省 2021年 第 一 批 光 伏 发 电 项

24、 目 开 展 前 期 工 作 计 划 的 通 知 关 于 下 达 贵 州 省 2021年 第 二 批 光 伏 发 电 项 目 开 展 前 期 工 作 计 划 的 通 知 2021年 计 划 总 装 机 规 模 2L66GW 集 中 式 光 伏 项 目 需 配 备 10%的 储 能 设 施。甘 肃 省 关 于“十 四 五”第 一 批 风 电、光 伏 发 电 项 目 开 发 建 设 有 关 事 项 的 通 知 2021-2022 年 新 增 1 2 G W河 西 地 区（酒 泉、嘉 峪 关、金 昌、张 掖、武 威）最 低 按 电 站 装 机 容 量 的 10%配 置，其 他 地 区 最 低 按 电

25、 站 装 机 容 量 的 5%配 置，储 能 设 施 连 续 储 能 时 长 均 不 低 于 2 小 时 广 东 省 关 于 2021年 风 电、光 伏 发 电 开 发 建 设 有 关 事 项 的 通 知 2021年 保 障 性 并 网 规 模 9 G W四 川 省 四 川 省 十 四 五”光 伏、风 电 资 源 开 发 若 干 指 导 意 见 5 年 内 规 模 目 标 2 0 G W河 南 省 关 于 2021年 风 电、光 伏 发 电 项 目 建 设 有 关 事 项 的 通 知 力 争 2025年 新 增 20GW左 右 I 类 区 域 预 计 储 能 总 规 模 300M W/600M

26、 W h;I I类 区 域 预 计 储 能 总 规 模 l50M W/300M W h;U I类 区 域 可 协 商 规 定 消 纳 规 模，要 求 配 置 项 目 20%规 模，可 正 常 运 行 2 小 时 的 储 能 设 备。江 苏 省 江 苏 省 发 改 委 关 于 做 好 2021年 风 电 和 光 伏 发 电 项 目 建 设 工 作 的 通 知“十 四 五”期 间，风 电、光 伏 将 累 计 新 增 30.69GW以 上 陕 西 省 陕 西 省 新 型 储 能 建 设 方 案（暂 行）（征 求 意 见 稿）关 于 开 展 陕 西 省 2021年 风 电、光 伏 发 电 项 目 开

27、发 建 设 有 关 工 作 的 通 知 2021年 新 增 保 障 性 并 网 建 设 规 模 为 6 G W2021年，新 增 集 中 式 风 电 项 目，陕 北 地 区 按 照 10%装 机 配 套 储 能;新 增 集 中 式 光 伏 发 电 项 目，关 中、延 安 市 按 照 10%、榆 林 市 按 照 20%装 机 容 量 配 套 储 能 设 施。天 津 市 2021-2022年 风 电、光 伏 发 电 项 目 开 发 建 设 和 2021年 保 障 性 并 网 有 关 事 项 的 通 知 关 于 天 津 市 2021-2022年 风 电、光 伏 发 电 项 目 开 发 建 设 方 案

28、 光 伏、风 电 规 模 共 计 7.239GW,新 增 5.3GW,存 量 1.939GW单 体 容 量 超 过 5 万 千 瓦 的 项 目，光 伏 发 电 项 目 承 诺 储 能 配 比 不 低 项 目 装 机 容 量 的 10%,风 电 项 目 不 低 于 15%0安 徽 省 关 于 2021年 风 电、光 伏 发 电 开 发 建 设 有 关 事 项 的 通 知 2021年 光 伏、风 电 新 增 规 模 为 6 G W山 西 省 关 于 做 好 2021年 风 电、光 伏 发 电 开 发 建 设 有 关 事 项 的 通 知 2021年-2022年 新 增 风 电、光 伏 并 网 规 模

29、 11.2GW建 议 项 目 在 安 全 前 提 卜.配 置 1 0%及 以 上 的 储 能 设 施 新 疆 关 于 2021年 风 电、光 伏 发 电 年 度 开 发 建 设 方 案 有 关 事 项 的 通 知（征 求 意 见 稿）2021-2022年 新 增 风 电、光 伏 保 障 性 并 网 规 模 5.26G W河 北 省 内 蒙 古 自 治 区 关 于 下 达 河 北 省 2021年 风 电、光 伏 发 电 保 障 性 并 网 项 目 计 划 的 通 知 关 于 加 快 推 动 新 型 储 能 发 展 的 实 施 意 见（征 求 意 见 稿）关 于 自 治 区 2021年 保 障 性

30、 并 网 集 中 式 风 电、光 伏 发 电 项 目 优 选 结 果 2021年 风 电、光 伏 发 电 保 障 性 并 网 项 目 计 划 项 目 8 5个、总 规 模 12.61GW2021年 风 电 光 伏 项 目 共 6 0个，总 规 模 10.65G W保 障 性 并 网 风 电、光 伏 约 12.6GW。南 网、北 网 保 障 性 并 网 项 目 按 照 10%、15%,2 小 时 配 置 储 能 装 置 计 算，最 低 需 要 配 置 L 2G W,2.4GW h的 储 能 2025年 建 成 并 网 新 型 储 能 规 模 达 到 5 0 0万 千 瓦 以 上。风 电 项 目

31、配 置 20%30%*2h储 能;光 伏 项 目 配 置 20r30%*2h 储 能数 据 来 源：中 关 村 储 能，省 发 改 委 能 源 局，英 大 证 券 研 究 所 整 理 广 西 壮 族 自 治 区 关 于 2021年 保 障 性 并 网 陆 上 风 电 和 光 伏 发 电 项 目 建 设 方 案 的 通 知 2021年 市 场 化 并 网 陆 上 风 电、光 伏 发 电 及 多 能 互 补 一 体 化 项 目 建 设 方 案 的 通 知 2021年 风 电、光 伏 保 障 性 并 网 规 模 10.27GW列 入 2021年 市 场 化 并 网 陆 上 风 电 和 光 伏 建 设

32、 方 案 的 项 目 共 39个，总 规 模 6.55GW风 电 项 目 配 置 20%*2h储 能;光 伏 项 目 配 置 15%*2h储 能。配 胃 储 能 1.15GW/2.3GWh湖 北 省 关 于 公 布 2021年 平 价 新 能 源 项 目 的 通 知 2021年 全 省 安 排 新 能 源 项 目 总 容 量 12.279GW。安 排 集 中 式（共 享 式）化 学 储 能 电 站（不 含 基 地 配 置 的 化 学 储 能 电 站）37个、容 量 2.5GW/5.37GWho湖 南 省 关 于 加 快 推 动 湖 南 省 电 化 学 储 能 发 展 的 实 施 意 见 力 争

33、 到 2023年 建 成 电 化 学 储 能 电 站 150万 千 瓦/300万 千 瓦 时 以 上。山 东 省 2021年 全 省 能 源 工 作 指 导 意 见 新 能 源 场 站 原 则 上 配 置 不 低 于 10%储 能 设 施 江 苏 省 省 发 改 委 关 于 我 省 2021年 光 伏 发 电 项 目 市 场 化 并 网 有 关 事 项 的 通 知 长 江 以 南 功 率 8乐 时 长 两 小 时;长 江 以 北 功 率 10%、时 长 两 小 时。辽 宁 省 辽 宁 省 发 改 委 发 布 省 风 电 项 目 建 设 方 案 优 先 支 持 在 辽 宁 省 有 一 定 的 调

34、 峰 调 频 能 力、配 套 储 能 设 施 10%以 上 项 目 1.2多 种 储 能 进 入 发 展 期 从 整 个 电 力 系 统 的 角 度 看，储 能 的 应 用 场 景 可 以 分 为 发 电 侧、输 配 电 侧 和 用 电 侧 三 大 场 景，除 此 之 外 的 应 用 还 包 括 辅 助 服 务、分 布 式 发 电 与 微 网 等。从 发 电 侧 的 角 度 看，由 于 不 同 的 电 力 来 源 对 电 网 的 不 同 影 响，以 及 负 载 端 难 预 测 导 致 的 发 电 和 用 电 的 动 态 不 匹 配，发 电 侧 对 储 能 的 需 求 场 景 类 型 较 多，包

35、 括 能 量 时 移、容 量 机 组、负 荷 跟 踪、系 统 调 频、备 用 容 量、可 再 生 能 源 并 网 等 六 类 场 景。从 输 配 电 侧 的 角 度 看，储 能 在 输 配 侧 的 应 用 主 要 是 缓 解 输 配 电 阻 塞、延 缓 输 配 电 设 备 扩 容 及 无 功 支 持 三 类，相 对 于 发 电 侧 的 应 用，输 配 电 侧 的 应 用 类 型 少，同 时 从 效 果 的 角 度 看 更 多 是 替 代 效 应。从 用 电 侧 的 角 度 看，用 电 侧 是 电 力 使 用 的 终 端，用 户 是 电 力 的 消 费 者 和 使 用 者，发 电 及 输 配 电

36、 侧 的 成 本 及 收 益 以 电 价 的 形 式 表 现 出 来，转 化 成 用 户 的 成 本，因 此 电 价 的 高 低 会 影 响 用 户 的 需 求。表 4：储 能 技 术 在 电 力 行 业 应 用 范 围 应 用 领 域 应 用 场 景 储 能 的 功 能 或 效 应 发 电 领 域 辅 助 动 态 运 行 1.利 用 储 能 技 术 响 应 速 度 快 的 特 点，在 进 行 辅 助 动 态 运 行 时 提 高 火 电 机 组 的 效 率，减 少 碳 排 放。2.避 免 动 态 运 行 对 机 组 寿 命 的 损 害，减 少 设 备 维 护 和 更 换 设 备 的 费 用。取

37、 代 或 者 延 缓 新 建 机 组 降 低 或 延 缓 对 新 建 发 电 机 组 容 量 的 需 求 二 次 调 频 1.通 过 瞬 时 平 衡 负 荷 和 发 电 的 差 异 来 调 节 频 率 的 波 动。通 过 对 电 网 的 储 能 设 备 进 行 充 放 电 以 控 制 充 放 电 的 速 率，来 调 节 频 率 的 波 动。2.减 少 对 火 电 机 组 的 磨 损 辅 助 服 务 领 域 电 压 支 持 电 力 系 统 一 般 通 过 对 无 功 的 控 制 来 调 整 电 压。将 具 有 快 速 反 应 能 力 的 储 能 装 置 布 置 在 负 荷 端，根 据 负 荷 需

38、 求 释 放 或 吸 收 无 功 功 率，以 调 整 电 压。调 峰 在 用 电 低 谷 时 储 能，在 用 电 高 峰 时 释 放 电 能，实 现 削 峰 填 谷。备 用 容 量 备 用 容 量 应 用 于 常 规 发 电 资 源 的 无 法 预 期 的 事 故。在 备 用 容 量 应 用 中，储 能 需 要 保 持 在 线，并 时 刻 准 备 放 电。输 配 电 领 域 无 功 支 持 通 过 传 感 器 测 量 线 路 的 实 际 电 压，调 整 输 出 的 无 功 功 率 大 小，进 而 调 节 整 条 线 路 的 电 压，使 储 能 设 备 能 够 做 到 动 态 补 偿。数 据 来

39、 源：国 家 电 网，英 大 证 券 研 究 所 缓 解 线 路 阻 塞 储 能 系 统 安 装 在 阻 塞 线 路 的 下 游，储 能 系 统 在 无 阻 塞 时 段 充 电，在 高 负 荷 时 段 放 电 从 而 减 少 系 统 对 输 电 容 量 的 需 求。延 缓 输 配 电 扩 容 升 级 在 负 荷 接 近 输 配 电 容 量 的 系 统 内，将 储 能 安 装 在 原 本 需 要 升 级 的 输 配 电 设 备 下 游 位 置 来 缓 解 或 者 避 免 扩 容。变 电 站 直 流 电 源 变 电 站 内 的 储 能 设 备 可 用 于 开 关 原 件、通 信 基 站、控 制 设

40、 备 的 备 用 电 源 直 接 为 直 流 负 荷 供 电。用 户 分 时 电 价 管 理 帮 助 用 户 实 现 分 时 电 价 管 理 的 手 段，在 电 价 较 低 时 给 储 能 系 统 充 电，再 高 电 价 时 放 电。用 户 端 容 量 费 用 管 理 用 户 在 自 身 用 电 负 荷 低 的 时 段 对 储 能 设 备 充 电，在 需 要 高 负 荷 时，利 用 储 能 设 备 放 电，从 而 降 低 自 己 的 最 高 负 荷，达 到 减 低 容 量 费 用 的 目 的。电 能 质 量 提 高 供 电 质 量 和 可 靠 桂。小 型 离 网 储 能 应 用 提 供 稳 定

41、 电 压 和 频 率，备 用 电 源 分 布 式 发 电 与 微 网 商 业/家 用 储 能 系 统 解 决 可 再 生 能 源 发 电 的 间 歇 性 问 题，降 低 用 户 侧 用 电 成 本，提 高 供 电 质 量，可 靠 的 备 用 电 源。大 规 模 可 再 生 能 源 并 网 领 域 可 再 生 能 源 电 量 转 移 和 固 化 输 出 平 抑 可 再 生 能 源 发 电 出 力 波 动，跟 踪 计 划 出 力，避 免 弃 风，减 少 线 路 阻 塞，进 行 电 价 管 理，在 电 网 负 荷 尖 峰 时 向 电 网 提 供 功 率 支 持，减 少 其 它 电 源 的 调 峰 压

42、 力，减 少 备 用 电 源 预 留 量。从 技 术 原 理 上 讲，储 能 技 术 主 要 分 为 物 理 储 能、电 化 学 储 能 和 电 气 储 能、热 储 能 和 化 学 储 能 这 几 大 类。图 1:储 能 技 术 路 径 分 类 储 能 物 理 类 储 能 的 应 用 形 式 有 抽 水 蓄 能、压 缩 空 气 储 能 和 飞 轮 储 能。目 前 最 成 熟 的 大 规 模 储 能 方 式 是 抽 水 蓄 能，其 基 本 原 理 是 电 网 低 谷 时 利 用 过 剩 电 力，将 作 为 液 态 能 量 媒 体 的 水 从 低 标 高 的 水 库 抽 到 高 标 高 的 水 库

43、，电 网 峰 荷 时 高 标 高 水 库 中 的 水 回 流 到 下 水 库 推 动 水 轮 发 电 机 发 电。电 气 类 储 能 的 应 用 形 式 有 超 级 电 容 器 储 能 和 超 导 储 能。其 中，超 导 储 能 是 利 用 超 导 体 的 电 阻 为 零 特 性 制 成 的 储 存 电 能 的 装 置，其 不 仅 可 以 在 超 导 体 电 感 线 圈 内 无 损 耗 地 储 存 电 能，还 可 以 通 过 电 力 电 子 换 流 器 与 外 部 系 统 快 速 交 换 有 功 和 无 功 功 率，用 于 提 高 电 力 系 统 稳 定 性、改 善 供 电 品 质。电 化 学

44、 类 储 能 主 要 包 括 各 种 二 次 电 池，有 铅 酸 电 池、锂 离 子 电 池、钠 硫 电 池 和 液 流 电 池 等。这 些 电 池 多 数 技 术 上 比 较 成 熟，近 年 来 成 为 关 注 的 重 点，并 有 许 多 实 际 应 用。热 储 能 有 许 多 不 同 的 技 术，如 熔 融 盐 储 能，其 可 进 一 步 分 为 显 热 储 存 和 潜 热 储 存 等。在 一 个 热 储 能 系 统 中，热 能 被 储 存 在 隔 热 容 器 的 媒 质 中，以 后 需 要 时 可 以 转 化 回 电 能，也 可 直 接 利 用 而 不 再 转 化 回 电 能。化 学 类

45、 储 能 主 要 是 指 利 用 氢 或 合 成 天 然 气 作 为 二 次 能 源 的 载 体。利 用 待 弃 掉 的 风 电 制 氢，通 过 电 解 水 将 水 分 解 为 氢 气 和 氧 气，从 而 获 得 氢。以 后 可 直 接 用 氢 作 为 能 量 的 载 体，再 将 氢 与 二 氧 化 碳 反 应 成 为 合 成 天 然 气（甲 烷），以 合 成 天 然 气 作 为 另 一 种 二 次 能 量 载 体。储 能 技 术 被 广 泛 应 用 于 提 升 电 网 输 出 与 负 荷 匹 配 度，降 低 电 网 输 出 波 动，减 少 电 能 损 耗，以 提 升 能 源 利 用 效 率。

46、各 种 储 能 技 术 特 性 存 在 较 为 显 著 的 差 别，适 用 范 围 也 有 较 大 的 区 别，飞 轮 与 超 级 电 容 器 储 能 主 要 应 用 于 工 业 生 产 中 对 电 压 波 动 较 为 敏 感 的 精 密 制 造 与 通 信、数 据 中 心 等 行 业，抽 水 蓄 能 主 要 应 用 于 大 电 网 的 输 配 电 环 节，而 化 学 储 能 则 更 多 运 用 于 光、风 发 电 等 波 动 较 大 的 可 再 生 能 源 发 电 侧、中 小 型 智 能 变 电 站 和 用 电 侧。图 2：各 种 储 能 技 术 优 缺 点 对 比 季 节 性 调 蛭 提

47、供 系 统 备 用 平 台 物 能 源 出 力 提 高 领 能 源 基 地 送 出 日 内 调 修 然 第 输 w 电 设 备 阻 塞 提 高 电 能 所 里-1 由 水 蓄 能-压 缩 空 气 储 能 锂 高 子 电 电-超 级 电 容-氯 储 能 数 据 来 源：能 源 电 力 清 洁 化 转 型 中 的 储 能 关 键 技 术 探 讨，高 电 压 技 术，2020,英 大 证 券 研 究 所 整 理 储 能 技 术 种 类 繁 多，特 点 各 异。实 际 应 用 时，要 根 据 各 种 储 能 技 术 的 特 点 以 及 对 优 缺 点 进 行 综 合 比 较 来 选 择 适 当 的 技

48、 术。各 类 储 能 均 具 有 独 特 属 性，氢 储 能 更 适 宜 季 节 性 调 峰；抽 蓄、压 缩 空 气 储 能、燃 料 电 池、电 化 学 储 能 等 更 适 合 小 时 级 调 峰；超 级 电 容 等 则 更 适 合 秒 级 调 频 需 求。各 类 储 能 技 术 中，抽 水 蓄 能 是 应 用 最 为 成 熟；储 热 技 术 也 已 处 于 规 模 化 应 用 阶 段，目 前 我 国 火 电 灵 活 性 改 造 大 部 分 采 取 储 热 技 术；锂 离 子 电 池 储 能 开 始 近 两 年 得 到 了 飞 速 应 用；压 缩 空 气 以 及 液 流 电 池 也 迎 来 了

49、 商 业 化 应 用。二、抽 水 蓄 能：巨 量 项 目 开 工 建 设2.1抽 水 蓄 能 是 最 为 成 熟 的 储 能 技 术 抽 水 蓄 能 是 在 我 国 普 遍 运 用 的 一 种 稳 定 可 靠 的 储 能 方 式，抽 水 蓄 能 电 站 一 般 由 上 水 库、下 水 库 和 可 逆 式 水 泵 水 轮 机 组 成。在 用 电 低 峰 期 时，可 逆 式 水 泵 水 轮 机 作 为 水 泵，利 用 低 价 值 电 能 将 水 从 下 水 库 抽 至 上 水 库，作 为 水 的 势 能 储 存；用 电 高 峰 期 时 则 将 可 逆 式 水 泵 水 轮 机 作 为 水 轮 机，在

50、 上 水 库 开 闸 放 水，将 水 的 势 能 转 换 为 高 价 值 电 能。图 3：抽 水 蓄 能 电 站 示 意 图 H o w d o e s p u m p e d h y d r o yniae n e r g y s t o r a g e w o r k?数 据 来 源：HydroTasmania,英 大 证 券 研 究 所 抽 水 蓄 能 具 有 技 术 优、成 本 低、寿 命 长、容 量 大、效 率 高 等 优 点。由 于 抽 水 蓄 能 电 站 运 行 模 式 是 将 能 量 在 电 能 和 水 的 势 能 之 间 转 换，其 储 能 容 量 主 要 取 决 于 上 下