儲能行業(yè)2023年投資策略：未來已來

　　1.2 儲能技術(shù)分類

　　1.2.1 按照應用領域

　　通常根據(jù)儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)的位置將儲能分為表前業(yè)務和表后業(yè)務，其中發(fā)電側(cè)以 及輸電側(cè)屬于表前業(yè)務，用電側(cè)屬于表后業(yè)務，每個部分的儲能目的各不相同。

　　1.2.2 按照應用技術(shù)

　　廣泛使用的儲能技術(shù)分類方法是基于其儲能形式。儲能可以分為：機械儲能、電化 學儲能、熱儲能和化學儲能。

　　機械儲能：最廣泛和成熟的存儲技術(shù)是機械儲能中的抽水儲能，占全球總能量存儲 容量的 95%，但是由于受到地理因素和成本的原因，目前占有量呈下降趨勢。根據(jù)抽水蓄 能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告 2021，截至 2021 年底，我國抽水蓄能電站裝機容量 3639 萬千瓦，居世 界首位。 熱儲能：以熱能的形式儲存電能或熱能。在放電循環(huán)中，熱量被轉(zhuǎn)移到流體中，然 后被用于驅(qū)動熱機，并將電排放回系統(tǒng)。根據(jù)儲存熱量的原理，熱能儲存可分為感熱(增 加固體或液體介質(zhì)的溫度)、潛熱(改變材料的相)或熱化學熱(支持吸熱和放熱反應)。 化學能儲存：系統(tǒng)通過化學鍵的形成來儲存電能。兩種最受歡迎的新興技術(shù)都是基 于“電轉(zhuǎn)氣”的概念：“電轉(zhuǎn)氫發(fā)電”和“電轉(zhuǎn)合成氣發(fā)電”。 電化學儲能：電池將能量儲存在兩種化學溶液中，這兩種化學溶液儲存在外部儲罐 中，并通過一堆電化學電池，其中充放電過程是通過一種選擇性膜進行的。

　　1.2.3 按時間領域分類

　　根據(jù)儲能時長，可以分為短期、中期和長期儲能。根據(jù)能量釋放持續(xù)時間，可以將 儲能方式進行區(qū)域分類。中等持續(xù)時間的類別分鐘到小時之間，功率范圍在 10-100MW。 長時間類別跨度為數(shù)小時到數(shù)天，功率范圍在 300MW 以上。目前大多數(shù)部署的電池儲存 設施的儲存時間為 4 小時或更短，如鉛酸電池、部分鋰電池、電磁儲能，可用于調(diào)峰調(diào) 頻、平滑出力、緊急備用等;大多數(shù)現(xiàn)有的抽水蓄能設施的持續(xù)時間為 8 - 12 小時或更 長，屬于長期儲能，可用于電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻、備用容量等。每一種應用對儲能技術(shù)都有其 特定的要求。一些應用需要高功率和長存儲時間，而另一些應用則相反。因此，在采用 儲能之前，了解其技術(shù)特點及其應用要求是非常重要的。

　　存儲技術(shù)在能量密度上也有所不同，能量密度是每單位體積所能存儲的最大能量。 具有高能量密度的電池技術(shù)特別適合用于電動汽車和移動電子設備;然而，能量密度較低 的技術(shù)可以用于電力系統(tǒng)的存儲應用，在這些應用中，空間的有效利用通常不那么重要。

　　1.3 儲能發(fā)展趨勢

　　1.3.1 儲能總需求量呈現(xiàn)上升趨勢

　　未來隨著成本持續(xù)下降及商業(yè)模式日益成熟，儲能市場發(fā)展?jié)摿薮?。預計 2022 年 全球新增裝機容量將達 35.5GWh，未來有望持續(xù)保持高增長，預計 2025 年新增裝機約 300GWh，2021-2025 年 CAGR 達 97.2%。根據(jù) GlobalDate 數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，預計 2026 年全 球電化學儲能量可以達到 92.2GW。

　　1.3.2 未來 4 小時電池儲能在儲能市場占有主導地位

　　根據(jù) NREL 建模的場景分析，到 2050 年，美國每天的存儲部署可能在 130GW 到 680GW 之間，這足以支持 80%或更高的可再生能源發(fā)電。預計未來 4 小時電池儲能在儲能市場 占有主導地位。

　　1.3.3 存量以抽水蓄能為主，電化學儲能主導增量

　　化學儲能和電化學儲能統(tǒng)稱為新型儲能，是目前主要主要的發(fā)展方向。電化學儲能 同時具有較高的能量密度和功率密度，決定了其廣泛的技術(shù)適用性。其中，鋰離子電池 同時具有高功率密度與高能量密度。根據(jù) CNESA 全球儲能項目數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計，截至 2021 年底，中國各類型儲能裝機量結(jié)構(gòu)與全球情況相似，均以抽水蓄能為主要裝機類型，占 據(jù) 86%左右裝機容量。全球運行的電力儲能項目容量總計為 209.4 GW，同比增長 9%。抽 水蓄能比重首次低于 90%，同比下降 4.1 個百分點。其次是新儲能，為 25.4 GW，同比增 長 67.7%。鋰離子電池在新能源存儲中占比最大，市場份額超過 90%。

　　1.3.4 電化學儲能以鋰離子電池為主流方向

　　抽水蓄能占據(jù)儲能絕對份額，鋰離子電池是電化學儲能主流技術(shù)路線。結(jié)果表明， 通過對不同儲能技術(shù)的功率和能量密度的比較，可以確定儲能裝置的尺寸。儲能裝置的體積隨著功率和能量密度的增加而減小，因此鋰離子電池可以獲得更小的尺寸。另一方 面，左下角顯示了更大體積的儲能設備。所有熱儲能和電化學儲能裝置(Ni-MH, Na-S, Li-ion & NaNiCl2)的能量密度都高于其他儲能裝置。 相反，SCES、SMES 和 FES 的功率密度高于其他儲能設備類型。此外，CAES 和 PHS 的 能量密度最小，同時，CAES、PHS、VRFB、PSB 和 Zn Br 提供的功率密度也最小。

　　在功率和能量密度方面，電化學存儲系統(tǒng)，特別是鋰離子電池，與其他能源存儲設 備相比，具有平均功率密度和能量密度較高的特點。因此，鋰離子電池具有體積小的優(yōu) 勢。在最新技術(shù)中，鋰離子電池也展現(xiàn)出優(yōu)勢。

　　1.3.4 存儲成本將持續(xù)降低，性能更優(yōu)

　　鋰離子電池組的成本在過去 10 年里下降了 80%以上，而且在電動汽車需求的推動 下，隨著生產(chǎn)規(guī)模的持續(xù)擴大，預計成本還將繼續(xù)下降。根據(jù) BloombergNEF 數(shù)據(jù)，鋰離 子電池電池組 2021 年的成本為 132 美元/千瓦。