新型储能技术呈现多元化发展格局,主要分为电化学储能、热储能和机械储能三大类。其中,电化学储能包括锂离子电池、铅酸电池、液流电池等,热储能包括熔盐储热等,机械储能包括压缩空气储能、飞轮储能等。
主要储能技术比较:不同储能技术具有不同的特点,如锂离子电池能量密度高、循环寿命长,但成本较高;铅酸电池成本低、可靠性高,但能量密度较低;压缩空气储能容量大、寿命长,但效率有待提升。
储能技术应用场景:根据时长要求不同,储能应用场景可分为容量型(>4小时)、能量型(1~2小时)、功率型(≤30分钟)和备用型。不同储能技术适用于不同的应用场景,如飞轮储能和超级电容适用于秒级或分钟级以下的调频需求,抽水蓄能、压缩空气储能等适用于小时级调峰,氢储能适用于季节性调峰。
中国新型储能发展现状:2023年中国新型储能新增装机规模达到约2260万千瓦,截至2024年上半年,全国已建成投运新型储能项目累计装机容量达到196.8万千瓦。锂离子电池储能占比最高,达到97.3%。
重点储能技术分析:
- 压缩空气储能:技术特点包括容量大、寿命长、单位成本低、经济性好等。技术难点包括系统效率有待提升、建设和运营成本较高。目前中国压缩空气储能技术呈现多元化发展特点,以先进压缩空气储能技术为主流。
- 飞轮储能:技术特点包括功率密度高、效率高、寿命长、无污染等。应用场景包括轨道交通、电网调频、UPS不间断电源等。中国飞轮储能产业化进程取得较大进展,重点项目包括山西文水飞轮储能电站、中车首台飞轮储能示范项目等。
- 熔盐储热:技术优势包括储能密度高、寿命长、安全稳定、不受选址限制等。应用领域包括光热发电、工业余热利用、建筑供暖、工业蒸汽制备等。全球熔盐储能产业中,中国已投运的光热型熔盐储能项目数量位居前列。
- 电解水制氢:技术优势包括安全无污染、灵活性高、适应波动性使用等。技术路线包括碱性(AWE)电解水制氢、质子交换膜(PEM)电解水制氢、固体氧化物(SOEC)电解水制氢等。中国电解水制氢项目增加较快,2023年制氢装机规模同比实现翻番增长。
- 超导储能:技术优势包括储能密度极高、响应速度极快、效率高、无损耗等。应用领域包括电力系统、应急电源等。尽管超导储能仍处在研究阶段,但其优越的技术性能吸引了全球各国投资者的目光,未来发展前景广阔。
- 电化学储能:主要包括锂离子电池、铅酸电池、液流电池等。锂离子电池在新型储能装机规模中占比最高,达到97.3%。铅酸电池储能系统优势包括可靠性高、成本相对较低、对环境影响较小等,在户用储能市场应用前景广阔。铅碳电池是一种创新的超级电池技术,将铅酸电池的成熟性与超级电容器的卓越性能融为一体,具有更好的性能和更长的寿命。钠离子电池具有能量密度高、工作温度范围大、安全性高、充电速度快等优势,在储能领域具有广阔的应用前景。全钒液流电池具有安全性高、循环寿命长、系统灵活度高、响应速度快、温度耐受性强和环境友好等优点,能够应用于电网储能、风电储能等领域。