關(guān)于儲(chǔ)能技術(shù)探討的聲音從未停過(guò)，尤其是長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的關(guān)注度日益提升，近期第二屆新型儲(chǔ)能大會(huì)中專家們也表示看好長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能。

(資料圖片僅供參考)

但目前鋰離子電池儲(chǔ)能仍是主流，但隨著新能源滲透率持續(xù)提升，長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)可能挑戰(zhàn)現(xiàn)有格局。

儲(chǔ)能技術(shù)大PK，目前鋰離子電池絕對(duì)碾壓

近年來(lái)隨著風(fēng)光裝機(jī)量的持續(xù)提升，新能源消納越來(lái)越急迫，儲(chǔ)能的重要性日益凸顯。傳統(tǒng)的儲(chǔ)能方式是抽水蓄能，但近幾年抽水蓄能占比日益下降，2022年抽水蓄能累計(jì)裝機(jī)占比首次低于80%，但他仍然是最成熟的儲(chǔ)能方式。

一般情況我們說(shuō)新型儲(chǔ)能技術(shù)是不包括抽水蓄能的。目前最主流的新型儲(chǔ)能技術(shù)是電化學(xué)儲(chǔ)能。

在抽水蓄能裝機(jī)占比逐漸下降的背景下，新型儲(chǔ)能占比逐年提升，2022年累計(jì)裝機(jī)規(guī)模占比已提升至23.1%，從結(jié)構(gòu)上看，很明顯，鋰離子電池技術(shù)占約94%，以絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)碾壓其他技術(shù)。

圖：2022年中國(guó)電力儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模

資料來(lái)源：2023中國(guó)新型儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展白皮書(shū)

但是雖然鋰離子電池已經(jīng)成為絕對(duì)主流，但缺點(diǎn)也不能忽視，比如鋰活潑性太好，可能存在較大安全隱患；比如鋰資源的儲(chǔ)量有限等等。長(zhǎng)遠(yuǎn)看，僅靠鋰離子電池是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。所以，多種新型儲(chǔ)能技術(shù)齊頭并進(jìn)，就顯得尤為重要。

政策面，也是支持新型儲(chǔ)能發(fā)展的，如2022年國(guó)家發(fā)改委、能源局發(fā)布的《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》里面就提到過(guò)百兆瓦級(jí)的新型壓縮空氣儲(chǔ)能、鈉離子、固態(tài)鋰離子電池等的技術(shù)示范，也包括對(duì)液流電池、飛輪儲(chǔ)能等技術(shù)的多元儲(chǔ)能組合應(yīng)用的探討。

所以，在目前電化學(xué)儲(chǔ)能呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的背景下，雖然鋰離子電池技術(shù)處于絕對(duì)領(lǐng)先地位，但就未來(lái)而言，哪種技術(shù)的份額可能會(huì)有較大提升，更值得思考。

長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能崛起，鋰離子電池“一家獨(dú)大”的地位或被挑戰(zhàn)

雖然鋰離子電池儲(chǔ)能是主流，但是隨著新能源滲透率逐漸提升，對(duì)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的需求更為強(qiáng)烈。

目前鋰離子電池儲(chǔ)能更廣泛的應(yīng)用于1-2小時(shí)的中短時(shí)儲(chǔ)能場(chǎng)景中，而國(guó)內(nèi)一般把不低于4小時(shí)的儲(chǔ)能技術(shù)定義為長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能，可以實(shí)現(xiàn)跨天、跨月，乃至跨季節(jié)充放電循環(huán)的儲(chǔ)能系統(tǒng)，以滿足電力系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定。

近期于上海召開(kāi)的第二屆新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展大會(huì)及虛擬電廠高層研討會(huì)，業(yè)內(nèi)專業(yè)也表示看好長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的發(fā)展。

長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能除了傳統(tǒng)的抽水蓄能外，在新型儲(chǔ)能領(lǐng)域主要包括液流儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能和氫儲(chǔ)能等技術(shù)。

1、液流電池。鋰離子電池目前具備極大經(jīng)濟(jì)性，但存在安全性和資源約束等缺點(diǎn)。而液流電池安全性高，儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)可超8小時(shí)，以及壽命更長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)，更適合未來(lái)大量使用新能源的場(chǎng)景，是更適合長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的電池技術(shù)。

2、壓縮空氣儲(chǔ)能。壓縮空氣儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈和現(xiàn)在的火電產(chǎn)業(yè)鏈有相似之處，所以壓縮空氣儲(chǔ)能從產(chǎn)業(yè)鏈上也能幫助火力發(fā)電實(shí)行一些產(chǎn)能上的消化。目前的壓縮空氣儲(chǔ)能還沒(méi)到一個(gè)完全成熟的階段，還處在示范應(yīng)用中。

例如，江蘇金壇鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能國(guó)家試驗(yàn)示范項(xiàng)目，在2022年5月建成投產(chǎn)的全球首個(gè)投入商業(yè)運(yùn)行的非補(bǔ)燃?jí)嚎s空氣儲(chǔ)能電站，建設(shè)規(guī)模60MW/300MWh。隨著新能源比例不斷提升，這種大容量長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)會(huì)迎來(lái)較大發(fā)展空間。

3、熱儲(chǔ)能。熱儲(chǔ)能同樣也和火電融合比較高，重要的應(yīng)用場(chǎng)景也是和火電機(jī)組結(jié)合。比如，將儲(chǔ)熱技術(shù)和火電、核電機(jī)組進(jìn)行結(jié)合可實(shí)現(xiàn)機(jī)組的“熱電解耦”。同時(shí)可以利用退役/關(guān)停機(jī)組，改造為儲(chǔ)能電站。

目前最成熟的熱儲(chǔ)能技術(shù)就是顯熱儲(chǔ)能，已經(jīng)發(fā)展到商業(yè)化階段了。除了與火電結(jié)合的應(yīng)用場(chǎng)景，其他應(yīng)用場(chǎng)景還包括電源側(cè)配置、用戶側(cè)多能互補(bǔ)等等?？傮w看，熱儲(chǔ)和壓縮空氣儲(chǔ)能一樣，還沒(méi)到完全成熟狀態(tài)，也正因?yàn)槿绱?，未?lái)才有空間。

4、氫儲(chǔ)能。說(shuō)到長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能，氫儲(chǔ)能是未來(lái)最關(guān)鍵的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)，因?yàn)闅鋬?chǔ)能更適合長(zhǎng)周期大規(guī)模場(chǎng)景的儲(chǔ)能方式，可以實(shí)現(xiàn)跨季節(jié)的儲(chǔ)能。不過(guò)氫能發(fā)展有他的確定性和不確定性，確定性包括：

1）利用可再生能源電解水制氫。這點(diǎn)是確定的，也契合雙碳目標(biāo)，未來(lái)會(huì)是發(fā)展主流。

2）分布式制氫和利用的模式。這點(diǎn)其實(shí)吻合目前氫能儲(chǔ)存和運(yùn)輸技術(shù)沒(méi)完全成熟的情況，因?yàn)榭梢栽诩託湔竞椭車迫錃?，?chǔ)運(yùn)優(yōu)勢(shì)明顯，降低了氫氣儲(chǔ)運(yùn)成本。

3）重卡氫燃料電池汽車。因?yàn)樵谥乜I(lǐng)域，氫能能量密度高的優(yōu)勢(shì)可以充分發(fā)揮，同時(shí)也能最小化安全隱患。

4）氫氣液體燃料的發(fā)展。把氫氣轉(zhuǎn)變成液體狀態(tài)的氫氣燃料，能夠有效地解決經(jīng)濟(jì)在安全性方面的顧慮和氫氣運(yùn)輸成本高的問(wèn)題。

除了確定性外，最重要的不確定性是爆發(fā)增長(zhǎng)的時(shí)間點(diǎn)和在哪個(gè)領(lǐng)域和哪個(gè)地區(qū)率先實(shí)現(xiàn)突破，但從趨勢(shì)看氫能的趨勢(shì)是確定的，尤其到2030年后，氫能將發(fā)揮更重要的作用。

總結(jié)來(lái)看，未來(lái)儲(chǔ)能技術(shù)不會(huì)是一家獨(dú)大的，一定是針對(duì)各自特點(diǎn)百花齊放發(fā)的，從技術(shù)趨勢(shì)看，像長(zhǎng)時(shí)機(jī)械儲(chǔ)能中儲(chǔ)熱、氫能為代表的10小時(shí)以上的儲(chǔ)能，技術(shù)攻關(guān)是未來(lái)重要考慮的點(diǎn)。電化學(xué)儲(chǔ)能也要考慮如何更好與長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能進(jìn)行配合，而不僅僅滿足于2小時(shí)的削峰填谷。

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