2023儲(chǔ)能行業(yè)藍(lán)皮書

儲(chǔ)能容業(yè)藍(lán)皮書

2023

目錄

儲(chǔ)能行業(yè)藍(lán)皮書:

儲(chǔ)能行業(yè)概覽

?商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)分析

——電化學(xué)儲(chǔ)能

行業(yè)規(guī)模及競(jìng)爭(zhēng)格局分析

2

“碳中和”自2020年提出后已成為我國長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，頂層設(shè)計(jì)逐步完善，隨著未來碳達(dá)峰、

碳中和的目標(biāo)逐步實(shí)現(xiàn)，以新興低碳清潔能源作為電力供應(yīng)核心的能源結(jié)構(gòu)成明確趨勢(shì)

“碳中和”已成國家長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃“碳中和”背景下我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整成明確趨勢(shì)

2020年9月，中國首次明確給出碳中和時(shí)間表至年碳達(dá)峰我國各類電源裝機(jī)總量占比情況預(yù)測(cè)

占比2060

100%-

傳

統(tǒng)4%

火電

8%能

源II

9%□水電

O%

口光伏

43%■風(fēng)電

75%-54%

O核電及其他

4/，％

2021年3月，碳中和被首次寫入政府工作報(bào)告?

新

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------??50%-16%興

能

源

2021年兩會(huì)，碳中和被首次寫入政府工作報(bào)告，成為國家長(zhǎng)期戰(zhàn)略規(guī)劃：

?到2030年，非化石能源占一次能源消費(fèi)比重將要達(dá)到25%左右；|17%

?到2060年，非化石能源消費(fèi)比重將占的80%以上；19%

OROZ,-11%29%

2021年10月起，逐步完善碳中和“1+N”政策體系311%

21%

『“1”《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》18%

?

!頂A提出10方面31項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)，明確了碳達(dá)峰碳中和工作的路線圖、施工

5%5c%6%8%

I層I0%

設(shè)《國?務(wù)院關(guān)于印發(fā)2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案的通知》20202030E2050E

［計(jì)A確定了能源綠色低碳轉(zhuǎn)型行動(dòng)、交通運(yùn)輸?shù)吞夹袆?dòng)等碳達(dá)峰10大行動(dòng)據(jù)全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織估計(jì)，我國新能源裝機(jī)總量占比將不斷攀升：

?至2030年碳達(dá)峰，我國新能源裝機(jī)總量占比將達(dá)到53%,超過傳統(tǒng)能源

?《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》-至2060年碳中和，新能源的裝機(jī)總量占比將來到87%,成為最主要的電力來源

?《碳排放權(quán)交易管理辦法》

?《高耗能行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳改造升級(jí)實(shí)施指南（2022年版）》

?《科技支撐碳達(dá)峰碳中和行動(dòng)方案》“碳中和”趨勢(shì)下新興低碳清潔能源將成為電力供應(yīng)的核心

翻矮仝播煙喇發(fā)展合施策灼識(shí)咨詢

以清潔可再生能源為主的能源結(jié)構(gòu)當(dāng)前存在一系列挑戰(zhàn)，首先其供電過程存在波動(dòng)性和間歇性，其次會(huì)使消納

端承壓，引發(fā)棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象，最后也難以解決居民及第三產(chǎn)業(yè)用電增加導(dǎo)致的負(fù)荷波動(dòng)問題

新能源發(fā)電呈波動(dòng)性和間歇性F新能源發(fā)展加壓消納，棄風(fēng)光頻現(xiàn)k居民及第三產(chǎn)業(yè)用電增加負(fù)荷波動(dòng)

?電力系統(tǒng)需保持發(fā)電出力（功率）和用電負(fù)?隨著新能源裝機(jī)容量的迅速增加，我國部分

?居民和第三產(chǎn)業(yè)用電占比不斷提高，電網(wǎng)也

荷（效率）的實(shí)時(shí)平衡，新能源難達(dá)要求優(yōu)位地區(qū)風(fēng)能、光伏的供電上限大幅抬高，遠(yuǎn)

需要從適應(yīng)工業(yè)負(fù)荷向適應(yīng)民用負(fù)荷過渡，由于

?風(fēng)電：日內(nèi)分布晝小夜大，與日內(nèi)負(fù)荷曲線遠(yuǎn)超出其右端消納能力，發(fā)生棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象

其單體用電規(guī)模小、分布零散且運(yùn)行不規(guī)律，

相反，呈現(xiàn)反調(diào)峰特性；季節(jié)上夏季出力較造成資源的浪費(fèi)

小，與用戶側(cè)需求曲線不符加大了負(fù)荷預(yù)測(cè)的難度

年全國棄風(fēng)率達(dá)青海、蒙西地

?光伏：日內(nèi)受太陽輻射變化，發(fā)電水平先增?20213.1%,?隨著小型化、多元化的用戶終端（如分布式

區(qū)達(dá)到和全國棄光率達(dá)西藏

后減，與用戶側(cè)曲線存在時(shí)滯，同時(shí)受氣象條10.7%8.9%；2%,微電網(wǎng)等）在電力系統(tǒng)中的占比不斷提升，用

件影響較大，增加了出力的隨機(jī)性：季節(jié)上，地區(qū)甚至達(dá)到19.8%,大量可用資源浪費(fèi)造成的電負(fù)荷波動(dòng)性將進(jìn)一步增大

冬季太陽輻射強(qiáng)度較低，不穩(wěn)定性較大損失動(dòng)搖了新能源產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展

光伏日出電力具有波動(dòng)性和不穩(wěn)定性2021年我國部分地區(qū)棄光率與棄風(fēng)率2011-2021年間我國用電量結(jié)構(gòu)變化

光伏功率/MW比率口城鄉(xiāng)居民生活口第三產(chǎn)業(yè)□第二產(chǎn)業(yè)□第一產(chǎn)業(yè)

45

20%1-?一棄風(fēng)率占比

4018%-198%T-棄光率

12.8%13.1%13.8%

35

11.8%

3014%-12.9%14.0%

2512%-

2010%-

8%-

15

6%-73.5%72.2%70.4%

10

4%-

5

2%-

00%1

789101112131415161718192021西青蒙寧陜河新甘吉山蒙成

時(shí)間/時(shí)藏海西夏西北磴肅林西東2011201320152017

覺游舔國掇髓妁露殄

儲(chǔ)能系統(tǒng)在解決新能源發(fā)電所面臨的挑戰(zhàn)中發(fā)揮重要作用，不僅能夠平抑新能源并網(wǎng)的波動(dòng)性，還

能有效應(yīng)對(duì)尖峰供電，節(jié)省電網(wǎng)投資，也能對(duì)新能源發(fā)電較差的調(diào)頻能力予以彌補(bǔ)

利用儲(chǔ)能系統(tǒng)解決可再生能源并網(wǎng)波動(dòng)性與消納問題

儲(chǔ)能在發(fā)電側(cè)參與平抑波動(dòng)的應(yīng)用模式O儲(chǔ)能系統(tǒng)可以平抑新能源供電的波動(dòng)性

?當(dāng)新能源發(fā)電出力功率Pw因其波動(dòng)性和間歇性而超過或不達(dá)

輸出所需功率Pout時(shí)，可利用儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)作的功率Pb對(duì)Pw進(jìn)

AC/DCDC/AC行負(fù)反饋式調(diào)整，以滿足負(fù)荷端需求

?用戶側(cè)如需進(jìn)行電力自發(fā)自用，儲(chǔ)能系統(tǒng)能提高用電可靠性

新能源發(fā)電

?儲(chǔ)能系統(tǒng)可以提供額外儲(chǔ)量支撐

?對(duì)超發(fā)電量進(jìn)行存儲(chǔ)，可以在迫急時(shí)緩解調(diào)峰壓力，也可以

變壓器將其進(jìn)行外輸

DC/DCDC/AC

4?一定程度上也能保障來年供電的充裕度

儲(chǔ)能系統(tǒng)?儲(chǔ)能配置可以有效促進(jìn)對(duì)新能源發(fā)電的消納，從而減少棄風(fēng)、

棄光等資源浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生

儲(chǔ)能配置應(yīng)對(duì)尖峰供電，節(jié)省電網(wǎng)投資開支儲(chǔ)能配置支撐系統(tǒng)慣量，補(bǔ)充電網(wǎng)調(diào)頻能力

機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與調(diào)頻能力

0-最大負(fù)荷尖峰江蘇省發(fā)電方式發(fā)電機(jī)組

非尖峰供電：＜95%最大負(fù)荷2019

供電發(fā)電汽輪機(jī)組具有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，可在電網(wǎng)出現(xiàn)系統(tǒng)

1.05億千瓦年尖峰供電常規(guī)能,源火電/水電有

性波動(dòng)時(shí)起到延緩和調(diào)整作用

超95%最大負(fù)荷為尖峰供電，其占全年運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)僅0.63%僅有55小時(shí)，

卻需投資約風(fēng)電有機(jī)組轉(zhuǎn)速較慢，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較小，調(diào)頻能力一般

全年時(shí)長(zhǎng)新興能源

非尖峰供電時(shí)長(zhǎng)8705小時(shí)，占全年99.37%，隔420億元光伏無無轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備，不具備轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，自身不可調(diào)頻

8760小時(shí)

?江蘇省2019年全年尖峰負(fù)荷供電時(shí)長(zhǎng)僅占0.63%,若進(jìn)行直接投資擴(kuò)容以滿足最?風(fēng)電機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，光伏無轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備，隨著風(fēng)光電源裝機(jī)容量的提升，電網(wǎng)應(yīng)

大負(fù)荷水平，則支出高達(dá)420億元左右對(duì)頻率突變的響應(yīng)能力低下。

?儲(chǔ)能設(shè)備配置可提供可靠容量支撐應(yīng)對(duì)突發(fā)性尖峰供電，如采用500萬千瓦/2小?使用電化學(xué)儲(chǔ)能為代表的的儲(chǔ)能方式，能提供快速響應(yīng)速率，在電網(wǎng)頻率發(fā)生系

時(shí)電池儲(chǔ)能以解決上述問題，則投資縮減至200億元左右，大幅節(jié)省了電網(wǎng)投資統(tǒng)性波動(dòng)時(shí)提供電網(wǎng)慣量支撐，并自動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行調(diào)頻

翻糠四嚙旬

儲(chǔ)能行業(yè)按照用戶類型劃分，可以劃分為商業(yè)儲(chǔ)能以及戶用儲(chǔ)能，其中商業(yè)儲(chǔ)能分為表前儲(chǔ)能和表

后儲(chǔ)能，戶用儲(chǔ)能為表后儲(chǔ)能

北主要類型篇使用場(chǎng)景主要儲(chǔ)能形式￥主要作用

商業(yè)儲(chǔ)能j<A>應(yīng)用領(lǐng)域sMt

?電力調(diào)峰

?熱儲(chǔ)能

?新能源電站?輔助動(dòng)運(yùn)行

丁發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能?電化學(xué)儲(chǔ)能

?傳統(tǒng)電站?系統(tǒng)調(diào)頻

?氫儲(chǔ)能

表前儲(chǔ)能（?可再生能源并網(wǎng)

?緩解電網(wǎng)阻塞

?獨(dú)立儲(chǔ)能站

?電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能?電化學(xué)儲(chǔ)能?延緩輸配電擴(kuò)

?電網(wǎng)變電站

商業(yè)儲(chǔ)能指大型工商業(yè)用戶側(cè)儲(chǔ)能系容升級(jí)

1

統(tǒng)，既有表前也有表后儲(chǔ)能，能夠與;用戶側(cè)場(chǎng)景1

電源配合安裝與獨(dú)立安裝，為大型用?工業(yè)園區(qū)發(fā)?電力自發(fā)自用

1

儲(chǔ)能站?電化學(xué)儲(chǔ)能?峰谷價(jià)差套利

戶提供與儲(chǔ)存電力;表后儲(chǔ)能?-T工商業(yè)儲(chǔ)能

1?商業(yè)樓宇儲(chǔ)?氫儲(chǔ)能?容量電費(fèi)管理

能站?提升供電可靠性

戶用儲(chǔ)能

?家庭發(fā)儲(chǔ)設(shè)備?電力自發(fā)自用

家庭儲(chǔ)能?小型商戶發(fā)儲(chǔ)?電化學(xué)儲(chǔ)能?容量電費(fèi)管理

設(shè)備?提升供電可靠性

ill表后儲(chǔ)能

戶用儲(chǔ)能指小型用戶側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)，通常為表

便攜儲(chǔ)能?便攜儲(chǔ)能設(shè)備?電化學(xué)儲(chǔ)能?提升供電可靠性

后儲(chǔ)能以及便攜式儲(chǔ)能，并主要與戶用光伏

配合安裝，為小型用戶提供與儲(chǔ)存電力

翻糠四嚙旬6

目前主要儲(chǔ)能技術(shù)為機(jī)械類儲(chǔ)能，而電化學(xué)儲(chǔ)能有著儲(chǔ)能響應(yīng)速度快、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，并可進(jìn)行雙

向調(diào)節(jié)和分散配置的特點(diǎn)，隨著技術(shù)成熟，電化學(xué)儲(chǔ)能越來越多的投入到應(yīng)用中

儲(chǔ)能技術(shù)分類

?按照儲(chǔ)能技術(shù)的不同可分為電化學(xué)儲(chǔ)能、機(jī)械類儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能等。其中電化學(xué)儲(chǔ)能因?yàn)榧夹g(shù)成熟，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),

應(yīng)用非常廣泛

1

代機(jī)械類儲(chǔ)能：

I電化學(xué)儲(chǔ)能：JU熱儲(chǔ)能：QM電磁儲(chǔ)能：「氫儲(chǔ)能：

唐‘二次電池液態(tài)電解質(zhì)口熱能隔熱容器由水、壓縮空氣、飛輪的超級(jí)電容、超導(dǎo)4電解水生成氫，

中國電力儲(chǔ)能市場(chǎng)累計(jì)裝機(jī)規(guī)模，2021IB

I也可制成甲烷等

I優(yōu)勢(shì)?技術(shù)成熟?儲(chǔ)存能量大?可靠、經(jīng)濟(jì)、?壽命周期相對(duì)長(zhǎng)，循環(huán)?儲(chǔ)存能量大，可

?使用壽命長(zhǎng)?壽命周期相對(duì)長(zhǎng)，次數(shù)多，少維護(hù)儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)

I?技術(shù)相對(duì)成熟，?響應(yīng)速度快，充放電時(shí)

I?運(yùn)行靈活反應(yīng)快捷，間快

效率可以較高?效率相對(duì)高運(yùn)行溫度區(qū)

I間大

I缺點(diǎn)?成本高?應(yīng)用場(chǎng)合十分局?選址受地理限制，有?能量密度低，自放電損?效率較低

?存在高發(fā)熱量的問限難度和局限性耗大

I?能量密度偏低，有放

I電損耗

I應(yīng)用?應(yīng)用非常廣泛?在再生能源發(fā)電?抽水應(yīng)用電力系統(tǒng)調(diào)?超級(jí)電容器適合配合其?可用于發(fā)電，汽

范圍上有一定作用峰填谷、調(diào)頻、調(diào)相、他儲(chǔ)能手段車等

■電化學(xué)儲(chǔ)能□電磁儲(chǔ)能I

事故備用：?超導(dǎo)在電網(wǎng)應(yīng)用少，技?正處于產(chǎn)業(yè)探索

□熱儲(chǔ)能□化學(xué)儲(chǔ)能?壓縮空氣僅適用大規(guī)術(shù)難度高階段，有部分氫

口機(jī)械類儲(chǔ)能I模風(fēng)場(chǎng)；儲(chǔ)能項(xiàng)目建成

?飛輪適用于配電系統(tǒng)

和繇源灼識(shí)咨詢

電化學(xué)儲(chǔ)能主要技術(shù)包括鋰離子電池、鉛蓄電池、鈉離子電池以及液流電池，其中鋰電池是目前主

流，鈉離子電池及液流電池技術(shù)也是目前行業(yè)研發(fā)的焦點(diǎn)

I

中國電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)累計(jì)裝機(jī)規(guī)模，2021I

IO

鋰離子電池鉛蓄電池鈉離子電池液流電池

磷酸鐵鋰離子電鈉硫電池、鈉鹽

電池由鉛及其氧化物全釵液流電池、

池、三元鋰離子電池、鈉空氣電

—類型制成鉛酸液流電池等

電池等池等

使用

5-15年5-15年10-1545-20年

壽命

功速率度、快能，能量密度高，響蓄、電能容量量

技術(shù)成熟、性價(jià)

主要應(yīng)速度快、循環(huán)與大功、率可分

量組密態(tài)度方大比較高

?優(yōu)點(diǎn)壽命高

式，靈響活深開度控克制

能量密度低、不

安全性問題、目前環(huán)境率溫不度高

主要能深充深放、循

鋰離子電池成本較高、電池環(huán)境要求較高要、求需較輔高

缺點(diǎn)環(huán)壽命問題、環(huán)

(1)壽命及均衡問題助、液轉(zhuǎn)泵

■鉛蓄電池保問題

?納基電池

?液流電池發(fā)展產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，主產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，快

產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用

現(xiàn)狀導(dǎo)地位速發(fā)展

數(shù)據(jù)來源:中尉嫌典炮吸

目錄

儲(chǔ)能行業(yè)藍(lán)皮書:

儲(chǔ)能行業(yè)概覽

?商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)分析

——電化學(xué)儲(chǔ)能

行業(yè)規(guī)模及競(jìng)爭(zhēng)格局分析

9

儲(chǔ)能行業(yè)自"十二五''規(guī)劃被寫入國家級(jí)政府文件后，從研發(fā)示范向商業(yè)化初期，再走向全面規(guī)模

化、市場(chǎng)化的過程中，得到全周期的頂層設(shè)計(jì)支持，政策環(huán)境持續(xù)向好

第一份儲(chǔ)能發(fā)展的“頂層設(shè)計(jì)”出儲(chǔ)能由研發(fā)示范向商業(yè)化初期過渡新型儲(chǔ)能全面規(guī)?；?、市場(chǎng)化發(fā)展

臺(tái)

儲(chǔ)能在我國“十二五”綱要中被首次提“十三五”規(guī)劃期間進(jìn)一步加快儲(chǔ)能研發(fā)創(chuàng)新，將重心放

及，自此儲(chǔ)能成為我國能源生產(chǎn)與消費(fèi)孰能是我國重點(diǎn)發(fā)展在新型儲(chǔ)能的試點(diǎn)運(yùn)用，推動(dòng)儲(chǔ)能的

革命中的重要研究和創(chuàng)新方向的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)孵化，培育一批未來領(lǐng)軍企業(yè)

積極推動(dòng)新型儲(chǔ)能作為

明確新型儲(chǔ)能作為市場(chǎng)主

獨(dú)立儲(chǔ)能調(diào)度電力市場(chǎng)，

體并發(fā)揮產(chǎn)業(yè)推動(dòng)作用

向規(guī)模化、市場(chǎng)化發(fā)展

2011

20172C21

2011年3月2016年12月2017年9月2021年2月2021年7月2021年8月

《第十二個(gè)五年規(guī)《能源生產(chǎn)與消《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)《推進(jìn)電力源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和多《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)《新版“兩個(gè)細(xì)則”》：

劃綱要》：費(fèi)革命戰(zhàn)略》發(fā)展的指導(dǎo)意見》：能互補(bǔ)發(fā)展》：能發(fā)展的指導(dǎo)意見》：,新型儲(chǔ)能列為市場(chǎng)主體

?適應(yīng)大規(guī)?？鐓^(qū)(2016-2030)：?十三五期間，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能研?探索構(gòu)建源網(wǎng)荷儲(chǔ)高度融合?到2025年，實(shí)現(xiàn)新型?明確新型儲(chǔ)能?調(diào)度技術(shù)指

輸電和新能源發(fā)?推進(jìn)能源生產(chǎn)發(fā)示范