储能行业ESG白皮书

EVERYTIMEYOUTRYISALIMITEDEDITION 摘要 在能源转型的关键时期，储能行业肩负着构建可持续未来的重任。在电能富足时储存起来，在需要使用时释放出来，储能技术对于提高电网灵活性、促进可再生能源消纳、保障电力供应安全具有重要意义。本白皮书将全面解读储能领域的发展，与读者一同探索储能行业的ESG之道，开启绿色、和谐、稳健的发展新篇。 PREFACE 研究员 前言 在当今全球能源体系深度变革的浪潮中，储能行业作为新兴且极具战略意义的领域，正日益成为各方瞩目的焦点。本白皮书将对储能行业进行系统性的探究。 高级注册ESG分析师：24RZQLKC005099ACFAESG证书：106214183高级注册ESG分析师：24RZQLKC601503A高级注册ESG分析师：24RZQLKC003152A高级注册ESG分析师：23RZQLKC001489A高级注册ESG分析师：24RZOLKC600611A高级注册ESG分析师：24RZQLKC600697A高级注册ESG分析师：24RZQLKC001830A高级注册ESG分析师：24RZQLKC600767A 邵欣怡恒刘丹刘笑尘文雯越宁安培凌国耀刘龙珠刘欣彤 储能行业在时代对能源高效利用与稳定供应的强烈呼唤下应运而生，其技术路线丰富多样，融合了机械、电化学、热、化学以及电磁等多学科领域的创新成果。从价值链角度审视，它贯穿能源产业链的上下游，深刻影响着能源的生成、传输、分配与消费的各个环节。在规模方面，全球储能市场的规模不断扩大，而中国储能市场也凭借自身的资源、技术与市场优势，在全球版图中斩露头角，成为不可忽视的力量。 全球储能行业发展态势泌涌，呈现出技术迭代迅速、应用场景广泛拓展、市场参与者日益多元等显著特征，市场扩张呈燎原之势。中国储能行业在国内政策引导与市场需求驱动下蓬勃发展，中国储能产品走向世界的同时，也面临着国际市场风云变幻带来的诸多挑战，如贸易保护主义、标准差异等。国内外政策环境整体利好，为储能行业的茁壮成长提供了肥沃的土壤。 本白皮书分别深入了机械储能、电化学储能、热储能、化学储能和电磁储能等领域。它们各有千秋，在不同的能源应用场景、地理环境与技术适配性要求下发挥着独特的作用，共同构建起储能行业丰富多元的技术生态体系。 目录 第一章储能行业概览 07什么是储能行业15储能行业的价值链19储能行业的发展规模22储能行业的发展状况37国内外储能行业的政策 第五章化学储能 第三章 电化学储能 89化学储能技术90化学储能的ESG核心议题 61电化学储能技术67电化学储能的ESG核心议题及企业实践 第二章机械储能 第六章电磁储能 75热储能技术76熔融盐储能技术83热储能的ESG核心议题及企业案例 93电磁储能技术95电磁储能的ESG核心议题及企业案例 53机械储能技术54机械储能的ESG核心议题及企业实践 第一章储能行业概览 随着全球能源转型的加速推进，储能技术作为实现碳中和目标的关键环节，正迎来前所未有的发展机遇。中国作为世界上最大的能源生产和消费国之一，储能行业的发展不仅关乎国家能源安全更是实现绿色低碳转型的重要支撑。 第一节 什么是储能行业 储能发展的时代背景 根据维基百科，储能或储能技术指的是，把能量储存起来并在需要时使用的技术，储能技术将较难储存的能源形式，转换成技术上较容易且成本低的形式储存起来。 1．新兴电力生态环境催生新储能。 根据国际储能网，储能可以针对风能及光伏发电的随机性、波动性和间接性进行调解，实现风、光、储多方面的出力互补，提高新能源发电的可预测性、可控制性、可调度性，使之达到或接近常规电源，解决新能源安全稳定运行和有效消纳问题。 在发电、输电、配电、用电的能源流中，传统的电力生态环境为火力发电、特高压输电+智能变电站+配电网自动化、智能低压电器+新一代智能电表。 随着清洁能源的应用越来越广泛，对电力系统的要求越来越高，新兴电力生态环境出现风能+太阳能+水电的大力发展，针对大型电力发电使用集中式储能，用电侧出现更多分布式储能、充电桩，以上基础设施组成电力物联网。在电网和发电厂、输电、工业、家用、电动汽车充电基础设施等领域中，储能均扮演举足轻重的角色。 根据能源杂志，电力系统对于平滑输出、调峰调频等电力辅助服务的需求明显增长，而储能作为新增的灵活性调节资源，将在高比例可再生能源的电力系统中发挥重要作用。 通俗来说，储能就是将电能转换为机械能、热能等不同形式的能量并存储起来，在需要用电能的时候，再重新转换成电能并释放出来。在能源转型背景下，储能技术对于提高电网灵活性、促进可再生能源消纳、保障电力供应安全具有重要意义。中国储能行业在政策、技术、市场等多方利好下，呈现出蓬勃发展的态势。 2.储能应用场景广泛，包括发电侧、电网侧、用户侧和微电网储能等场景。 二、储能行业的技术路线 −发电侧包括电力调峰、可再生能源并网等，储能系统帮助新能源电站进行消纳、调峰调频和平稳输出，减少能量损失，提高电站功率预测性准确度，增加经济效益； 随着全球能源转型的加速推进，储能行业正迅速成为能源系统中不可或缺的一部分。无论是电力系统的灵活性、可再生能源的整合，还是电动汽车的普及，储能技术都在全球能源市场中扮演着越来越重要的角色。 −电网侧主要用于高压变电站、新能源高渗透区等，可参与调频、调峰、电压稳定、黑启动等电力市场辅助服务，获得相应的收益； 五类主要的储能技术 −用户侧主要适用于大型厂区、工商业园区等储能项目，帮助用户调节各分布式电源和充电桩等灵活充放电，平滑负荷曲线，减少对大电网调峰和容量备用需求； 储能的技术路线多元，按照能量储存介质的不同，可分为机械储能、电化学储能、化学储能、电磁储能、热储能五类。 −微电网则主要利用分布式能源、储能装置和可控负荷共同组成的低压网络，在微电网应用项目、无电区离网储能等项目上发挥作用。 −−−−−机械储能包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、重力储能等；电化学储能主要包括锂电池、钠电池、铅碳电池、液流电池、钠硫电池等；化学储能包括氢储能、合成氨储能等；电磁储能包括超级电容器储能、超导储能等；热储能包括储热、储冷等。 以上各种储能方式，可以传统储能技术和新型储能技术来分类。传统储能技术主要指抽水蓄能；抽水蓄能以外的储能方式都是新型储能，主要包括电化学储能（如锂离子电池）、压缩空气储能、飞轮储能、超导储能、热储能1等技术。 2.各技术路线的应用场景 从集成示范及应用规模来看，将各技术路线分为研发小试、示范应用、商业推广、商业应用、大规模应用等阶段。 按照累计装机容量来看，目前主流的储能技术为抽水储能和锂离子电池储能，两者加起来占国内整体装机量的98%。 −抽水蓄能规模最大、技术成熟：根据中关村储能产业技术联盟数据，全球抽水蓄能装机量的占比最高，2022年的占比约79.3%。由于其他形式占比逐年提升，抽水蓄能的占比整体呈下降趋势。 −锂离子电池储能应用范围最广泛、发展潜力较大：随着电化学储能技术不断完善升级，电化学储能装机占比持续提升，2022年的占比达到18.7%。其中锂离子电池占据绝对主导地位，占新型储能的94%。 −−−−抽水蓄能和锂电池已经处于大规模应用阶段：铅蓄电池、液流电池、钠硫电池、压缩空气等储能方式处于商业应用阶段；热储能和氢储能处于商业推广阶段；电磁储能、飞轮储能尚处于研究和示范阶段，距离大规模应用仍有一定距离。 −抽水蓄能、熔融盐热储能、压缩空气储能适用于长时大容量储能； −飞轮储能、超导储能适用于短时高频储能； −其他储能方式的适用范围则适中。 从各储能方式的性能比较上看： −能量密度：锂离子电池与钠离子电池具有较大优势，分别为 90-330kWh/kg与130-150kWh/kg，即单位质量的电池可存储能量更高。 从应用端电源侧储能、电网侧储能、用户侧储能三者的应用场景来看，各有着重点。 −使用寿命：抽水蓄能、压缩空气储能、超级电容、超导储能、热熔融盐等相较于其他储能方式处于领先地位。寿命可达30年以上，更长的使用寿命和循环次数有效降低其使用寿命内单次循环成本。 −全钒液流电池的初始投资和度电成本均处于中等水平，抽水蓄能、压缩空气储能等机械储能度电成本较有优势，但前期的初始投资较高，需运行较长时间方可回收成本，超级电容储能目前单位能量成本依然较高，难以达到大规模应用的水平。 锂离子电池综合性能优越，具有储能密度高、充放电效率高、响应速度快等优点，是目前发展最快的新型储能技术，也是电化学储能主流路线。 目前，锂离子电池已经能够进行大规模商业化应用，其成本受上游锂钻镍等原材料价格波动影响，然而未来随着上游原材料的进程化，规模化应用，以及锂离子电池储能效能提升，预计其成本有望回归到可接受范围。 2.中游：系统集成与应用解决方案提供商 第二节储能行业的价值链 −储能技术：例如电化学储能（锂离子电池、铅酸电池、液流电池等）、机械储能（抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、重力储能等）。这些技术用于存储电能，各有其优缺点和适用场景。 就储能行业的价值链而言，主要分为三个主要部分：上游的原材料及生产装备，中游是储能系统集成，下游的储能场景应用及后市场服务。 −储能电池系统：包括储能电池、电池管理系统（BMS）、能量管理系统（EMS）和储能系统集成(ESS）等。这些系统确保储能电池的高效运行和管理。 −储能运维：包括储能EPC（工程总承包）、储能电站运维（运营维护服务）、储能系统数字化管理和储能服务。这些运维服务保障储能系统的长期稳定运行。 3.下游：储能场景应用及后市场服务 −电源侧储能：包括风电储能、光电储能、传统电站储能、氢储能等。这些储能应用主要用于电力供应端，帮助稳定电力输出。 −电网侧储能：包括变电站储能、调频储能等。这些储能应用主要用于电网的调节和稳定。 −用户侧储能：包括家庭储能、工商业储能、数据中心/基站储能等。这些储能应用主要用于用户端，帮助用户节省用电成本和提高用电可靠性。 −储能后市场服务：包括充电站/充电桩、换电站/换电柜、储能电池检测、储能电池回收利用等。这些服务保障储能设备的后期使用和环保处理。 1．上游：原材料及生产装备 就储能价值链各环节的参与者而言，已经形成了一定的格局。 −电池材料：包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜和其他结构件。这些是储能电池的基本组成部分，对电池的性能有重要影响。 1．上游：原材料及生产装备 −储能电池制造装备：有涂布机、辊压机、卷绕机等。这些设备用于生产储能电池，确保电池的生产质量和效率。 −电池材料：包含容百科技、ZEC、德方纳米、贵州安达、贝特瑞等企业。这些企业主要涉及正极材料、负极材料、电解液、隔膜等电池关键材料的生产。 −其他电池制造装备：包括电池管理系统（BMS）、能量管理系统（EMS）等的生产设备。这些系统用于管理和控制电池的运行，确保电池的安全和稳定。 −电池制造装备：有华冠科技、MANST、德瑞精密等企业。这些企业专注于电池制造过程中的设备供应，如涂布机、辊压机等。 −其他储能生产设备：例如抽水蓄能等其他储能技术装备，用于生产不同类型的储能设备。 −其他储能装备：包括上海电气、浙富控股、东方电气等企业。这些企业提供储能系统集成、其他储能装备。 3．下游：储能场景应用及后市场服务 −电源侧储能：如Sermatec、海博思创、南网科技、电科院等企业。这些企业将储能技术应用于电网调峰、调频等场景，提高电力系统的灵活性和稳定性。 −工商业储能：随着电价峰谷价差的拉大，越来越多的企业开始投资储能系统，以降低用电成本。这一领域涌现出众多EPC（工程总承包）企业和运维服务商 −用户/家庭/便携式储能：如PowerOak、正浩等企业。这些企业专注于用户端、家庭和便携式储能产品，为家庭提供应急电源，通过智能管理实现能源的最大化利用等。 −充（换）电站/桩：如速来电、特来电等企业。这些