新书速递|《储能产业:碳中和背景下的新赛道》

2024-07-26 17:10:56BY:lyw
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序言

随着传统化石能源大规模消耗而产生的能源安全与全球气候问题日益严峻,绿色低碳已成全球能源转型的趋势。在此背景下,各国纷纷将实现碳达峰、碳中和作为重要战略目标,发展可再生能源和构建新型能源体系成为实现绿色发展的有效途径。作为连接可再生能源与传统能源的关键媒介,储能是指利用介质或设备将电能、化学能、热能、机械能等不同形式的能量转化为易于存储的形态,并在需要时释放出来,以实现能量的灵活转化和高效利用。储能可以有效平抑可再生能源发电的间歇性和不稳定性,已成为解决能源供需矛盾、提高能源利用效率、促进能源结构优化升级和保障能源供应安全稳定的重要手段。

党的二十大描绘了实现中国式现代化的宏伟蓝图,在积极稳妥推进碳达峰、碳中和的目标下,提出了深入推进能源革命、加快规划建设新型能源体系、确保能源安全的要求。我国建设新型能源体系需要充分考虑可再生能源的安全、可靠替代,推进储能产业特别是新型储能业态的发展,加快构建新型电力系统。2024年的《政府工作报告》首次提出发展新型储能。发展储能产业,壮大新型储能业态,既符合绿色发展理念,又能满足经济社会发展对清洁高效能源体系的迫切需求,对于培育发展新质生产力和实现经济高质量发展意义重大。

从全球范围看,储能产业正以前所未有的速度蓬勃发展,各国纷纷出台战略导向和支持政策,谋求在新赛道中抢占先机。美国、欧盟、日本、韩国等国家和地区储能技术和产业发展较早,通过制定战略规划、发展路线图、财税政策和标准法规,加强储能技术研发,大力推进储能产业特别是新型储能产业快速发展。据不完全统计,截至2023年底,全球已投运储能项目累计装机规模为289.2兆瓦;其中,新型储能项目装机规模达到91.3兆瓦,全球储能产业发展已进入规模化商业应用阶段。

在国家政策引导和各方共同努力下,我国储能产业也进入快速发展阶段。2017年,国家发展改革委、国家能源局出台的《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》明确提出了促进我国储能技术与产业发展的重要意义、总体要求、重点任务和保障措施。此后,国家层面各类储能支持政策相继出台,地方层面储能政策不断完善,我国储能产业特别是新型储能产业发展进程加快,产业规模不断扩大、产业活力快速提升、产业链实力不断增强、应用场景逐步拓展、商业模式日益清晰。截至2023年底, 我国已投运的电力储能项目累计装机规模为86.5兆瓦,新型储能系统累计装机规模达到31.39兆瓦,实现了跨越式增长,提前实现了2025年发展目标。

在区域发展层面,我国储能产业推进路径呈现多元化趋势。优势地区凭借其优越的资源禀赋和雄厚的经济实力,储能产业链已相对完善和集中,形成具有竞争力的产业集群。特别是深圳、武汉、成都等地,依托其强大的制造业基础和科技创新实力,不仅推动了储能技术的快速发展,也为全国乃至全球储能产业发展贡献了重要力量。与此同时,后发地区以其丰富的可再生能源资源和独特的地理条件,正逐步成为我国新型储能示范应用的先导区域。内蒙古自治区、青海省在风能、太阳能等可再生能源的规模化开发方面取得显著成就,积极发展新型储能产业和开展新型储能示范应用。

在商业模式方面,工程总承包模式、共享储能模式、租赁模式、虚拟电厂模式等各类商业模式正不断涌现,以满足不同场景下的储能需求。这不仅为储能产业带来新的发展机遇,也为能源系统的优化升级提供了有力支撑。与此同时,一些企业在储能应用模式的探索上也取得显著成效,南京钢铁、浙江朗呈、上海电气国轩、大连融科等企业在大型工商业储能电站、海岛离网锂电储能系统、“共享 +”储能模式以及钒液流电池新型储能等方面进行了积极探索,正在为储能产业创新发展开辟新路径。

尽管我国储能产业发展取得了显著成效,但依然面临一些瓶颈和挑战。一方面,我国储能配比滞后于可再生能源发展,储能项目的利用率不高,储能行业标准有待进一步完善,新型储能的成熟性和稳定性有待进一步提高。另一方面,我国储能的市场独立主体地位尚不够明确,储能市场面临低价同质化竞争,稳定、可持续的投资收益机制尚未形成,给储能产业的发展带来了不确定性。可喜的是,我国储能产业迎来巨大发展机遇,抽水蓄能稳步建设,压缩空气储能、全钒液流电池储能加速发展,钠离子电池储能、重力储能等新技术陆续开展示范应用,高压氢气储能快速突破,锂离子电池储能产业链已形成全球竞争优势。此外,人工智能、大数据、5G 等技术的飞速发展,为新型储能体系的建设和应用提供了有力支撑,有助于能源结构的转型和升级。

展望未来,随着我国加快构建以新能源为主体的新型电力系统,多元化储能技术加快迭代,储能系统的建设和运营成本逐渐降低,应用场景不断拓展,新型储能从试点示范转向规模化商用,储能产业正迎来快速发展的黄金机遇期。我国新型储能将呈现产业规模化、技术精益化、机制体系化齐头并进的发展趋势,高效、安全、实用的新型储能技术将不断发展,储电、储热、储气、储氢等覆盖全周期的多类型储能将协同运行,推动储能系统性能的不断提升和成本的持续下降,储能市场需求将保持高速增长,预计2025年我国新型储能产业规模将突破万亿元。

在此背景下,为促进储能产业健康可持续发展,我国应从以下几个方面统筹推进。一是确立储能项目以独立市场地位参与各类电力市场交易,通过中长期交易、现货交易、辅助服务获得收益。二是加强新型储能核心技术与关键部件攻关,制定长时储能技术路线图,加大长时储能技术研发及应用示范力度。三是持续推动新一代信息技术与储能产业融合,实现能量流与信息流的融合,有效解决储能成本高、安全风险大、利用率低等问题。四是以市场化方式促进新型储能调用,探索新型储能容量租赁、容量补偿和以市场化方式形成相关价格机制,以提高盈利能力为导向加快多元化商业模式和应用场景探索。五是创新体制机制,从顶层设计上统筹储能产业发展,建立健全运行机制和电力市场机制,引导储能科学配置和调用,维持地方储能政策的稳定性和持续性。

本书从储能技术的基本原理和储能产业发展的重大意义入手,全面探讨了我国储能产业的发展现状、面临的挑战及未来发展趋势。本书不仅对全球储能产业发展动态、主要国家战略导向及支持政策、我国储能产业进展进行了深入分析,还研判了我国新型储能产业发展的机遇、区域储能产业发展路径,剖析了我国储能产业面临的瓶颈和挑战。在此基础上,本书针对我国储能产业健康可持续发展提出了对策建议。

本书是国研智库未来产业研究团队的年度研究成果。在调研和研究过程中,中国可再生能源学会、中国科学院大连化学物理研究所、中国科学院工程热物理研究所、国家发展改革委能源研究所、中国电力企业联合会、中关村储能产业技术联盟和内蒙古自治区能源局、青海省能源局、武汉市经济和信息化局、成都市经济和信息化局、深圳市发展改革委、承德市发展改革委及沈阳市科技局、沈阳产业技术研究院等机构给予了大力支持,为部分储能龙头企业和示范应用主体提供了相关材料。本书的撰写还得到了有关领导、专家的指导和帮助,在此一并表示感谢。限于精力和水平,书中疏漏之处敬请读者批评指正。

本书的出版将为各级政府主管部门、产业园区、产业服务平台和广大储能企业研判我国储能产业发展形势提供决策依据。同时,本书还将为高等院校、科研院所、智库机构、专家学者开展储能产业相关研究,以及各类产业主体、应用主体、投资主体和社会公众了解储能产业,提供有价值的参考。

《储能产业:碳中和背景下的新赛道》一书从储能技术的基本原理和储能产业发展的重大意义入手,全面探讨了我国储能产业的发展现状、面临的挑战及未来发展趋势。本书不仅对全球储能产业发展动态、主要国家战略导向及支持政策、我国储能产业进展进行了深入分析,还研判了我国新型储能产业发展的机遇、区域储能产业发展路径,剖析了我国储能产业面临的瓶颈和挑战。在此基础上,本书针对我国储能产业健康可持续发展提出了对策建议。

(整理/沈海霞)