摘要：8月1-3日，由中國(guó)能源研究會(huì)、中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟主辦的第八屆儲(chǔ)能西部論壇在西安國(guó)際會(huì)議中心隆重召開(kāi)。此次論壇以“聚焦電力市場(chǎng)新機(jī)制，提升儲(chǔ)能規(guī)模化運(yùn)營(yíng)效率”為主題，共同探討西部?jī)?chǔ)能產(chǎn)業(yè)的高效發(fā)展、市場(chǎng)機(jī)會(huì)、應(yīng)用模式、技術(shù)路線(xiàn)等熱度話(huà)題。中鈉儲(chǔ)能技術(shù)有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)：中鈉儲(chǔ)能）應(yīng)邀出席本次論壇。
論壇上，澳大利亞技術(shù)科學(xué)與工程院外籍院士劉科提出：沒(méi)有長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能碳中和不可能實(shí)現(xiàn)。他提到，儲(chǔ)能技術(shù)仍有許多種類(lèi)需要大發(fā)展，不論哪種技術(shù)都有專(zhuān)門(mén)的應(yīng)用場(chǎng)景，不要用一種技術(shù)去反對(duì)另一種技術(shù)。讓儲(chǔ)能市場(chǎng)百花齊放，利用市場(chǎng)去選擇最便宜的即可。
關(guān)鍵詞：三大挑戰(zhàn)
目前，全球電力行業(yè)正處于從化石能源轉(zhuǎn)向可再生能源的能源轉(zhuǎn)型關(guān)鍵階段。然而可再生能源在電力結(jié)構(gòu)中占比的上升也帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)，風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電的隨機(jī)性、間歇性與波動(dòng)性對(duì)現(xiàn)有發(fā)電系統(tǒng)造成了巨大的結(jié)構(gòu)性壓力。大量的風(fēng)能和太陽(yáng)能接入系統(tǒng)將導(dǎo)致頻繁的電力過(guò)剩和短缺。若新能源裝機(jī)占比進(jìn)一步上漲，電力供需不平衡的時(shí)期將有可能持續(xù)幾天甚至幾周，且在全球變暖的氣候背景下，極端天氣事件將使電力波動(dòng)發(fā)生的頻率更高。
總的來(lái)說(shuō)，在能源轉(zhuǎn)型這條賽道上，電力行業(yè)將面臨三大挑戰(zhàn)：
1、電力系統(tǒng)供需失衡：電力供應(yīng)過(guò)剩、短缺的情況將在更長(zhǎng)的時(shí)間維度上頻繁發(fā)生。
2、輸配電模式的轉(zhuǎn)變：由傳統(tǒng)輸配電模式向分布式、源網(wǎng)荷多遠(yuǎn)互動(dòng)的模式轉(zhuǎn)變，電網(wǎng)升級(jí)成本大幅上升。
3、系統(tǒng)機(jī)械慣量、旋轉(zhuǎn)備用缺失：大部分可再生能源不具備傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)的機(jī)械慣量，使電網(wǎng)整體調(diào)頻能力降低，進(jìn)一步降低電網(wǎng)穩(wěn)定性。
關(guān)鍵詞：四大場(chǎng)景體現(xiàn)
新型長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能LDES成為解決新能源接入問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù)。
隨著鋰離子電池儲(chǔ)能應(yīng)用在電力領(lǐng)域的廣泛鋪開(kāi)，鋰電儲(chǔ)能的劣勢(shì)也逐漸顯現(xiàn)，主要體現(xiàn)在較差的安全性以及在長(zhǎng)時(shí)（＞4h）儲(chǔ)能應(yīng)用方面較差的經(jīng)濟(jì)性。新型長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能（LDES，Long Duration Energy Storage）可以通過(guò)在更長(zhǎng)時(shí)間維度上（＞4h，跨天，跨周，跨季節(jié)）存儲(chǔ)和釋放能量來(lái)提高電力系統(tǒng)的靈活性。其主要應(yīng)用場(chǎng)景體現(xiàn)在四個(gè)方面：
1、日內(nèi)儲(chǔ)能應(yīng)用：4~12個(gè)小時(shí)的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能，解決日內(nèi)電力供需失衡。
2、跨天、跨周儲(chǔ)能應(yīng)用：主要應(yīng)對(duì)短期天氣異常（缺乏光照、缺水等）造成的中長(zhǎng)期電力失衡。
3、 跨季節(jié)應(yīng)用：解決冬季能源需求高峰以及氣候變化帶來(lái)的電力系統(tǒng)長(zhǎng)期不確定性。
4、應(yīng)對(duì)極端天氣事件。
關(guān)鍵詞：多種技術(shù)路線(xiàn)
新型長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能LDES可通過(guò)多種技術(shù)路線(xiàn)實(shí)現(xiàn)。
前文所提到的應(yīng)用場(chǎng)景要求新型長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能不僅能在技術(shù)方面滿(mǎn)足日內(nèi)、跨天、跨周、跨季節(jié)儲(chǔ)能的要求，還要在經(jīng)濟(jì)性、安全性以及容量規(guī)模方面具備更更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。這要求新型長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能可以靈活擴(kuò)大規(guī)模以維持?jǐn)?shù)小時(shí)、數(shù)天甚至數(shù)周的電力供應(yīng)，減少稀有金屬原材料的使用（例如鋰離子電池所需的鎳鈷錳等），以彌補(bǔ)鋰電儲(chǔ)能系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能方面的短板。新型長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能可以通過(guò)多種方式實(shí)現(xiàn)，如機(jī)械儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能等。
1、機(jī)械儲(chǔ)能：最成熟的機(jī)械儲(chǔ)能技術(shù)是抽水蓄能，占全球總儲(chǔ)能容量的95%，但對(duì)廠站選址有一定要求。當(dāng)下出現(xiàn)的新型抽水蓄能設(shè)施如地質(zhì)力學(xué)水泵可減少其對(duì)地理?xiàng)l件的依賴(lài)。此外，機(jī)械儲(chǔ)能還包括壓縮空氣儲(chǔ)能、重力儲(chǔ)能、液態(tài)空氣儲(chǔ)能。壓縮空氣儲(chǔ)能同時(shí)兼顧熱儲(chǔ)能，用于存儲(chǔ)壓縮過(guò)程中產(chǎn)生的熱量并在放電循環(huán)中重復(fù)使用；重力儲(chǔ)能目前處于商業(yè)化的早期階段。
2、熱儲(chǔ)能：熱儲(chǔ)能技術(shù)可同時(shí)釋放電力和熱量，技術(shù)路線(xiàn)可分為改變介質(zhì)溫度、改變介質(zhì)材料狀態(tài)、熱化學(xué)熱反應(yīng)等。這些技術(shù)使用如熔鹽、混凝土、鋁合金或巖石材料等介質(zhì)將熱量存儲(chǔ)于絕熱容器中。使用最廣泛的技術(shù)路線(xiàn)是熔鹽和聚光太陽(yáng)能（CSP）發(fā)電設(shè)施相結(jié)合。
3、化學(xué)儲(chǔ)能：氫儲(chǔ)，天然氣儲(chǔ)能等。
4、電化學(xué)儲(chǔ)能：基于電化學(xué)反應(yīng)的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能，液流電池是目前較為成熟的技術(shù)路線(xiàn)。液流電池將電能儲(chǔ)存于外部?jī)?chǔ)罐中的化學(xué)溶劑中，通過(guò)離子交換膜實(shí)現(xiàn)充放電。新型金屬空氣液流電池主要使用低成本且資源豐富的金屬物質(zhì)、空氣和水，具有可擴(kuò)展性和較低的系統(tǒng)安裝成本。混合液流電池同時(shí)具有液體電解質(zhì)和金屬陽(yáng)極，結(jié)合了傳統(tǒng)液流電池和金屬電池的特性。
注：長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能分類(lèi)概述（LDES Council & McKinsey & Company，長(zhǎng)城證券研究院）
關(guān)鍵詞：五大優(yōu)勢(shì)
相較于其他儲(chǔ)能形式，新型長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能LDES具有五大優(yōu)點(diǎn)。
可再生能源發(fā)電占比的增加將為8-12小時(shí)乃至更長(zhǎng)時(shí)間維度的儲(chǔ)能需求帶來(lái)增長(zhǎng)，也是新型長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能LDES的重要市場(chǎng)。與鋰電池相比，新型長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能LDES技術(shù)主要具有以下5個(gè)優(yōu)勢(shì)：
1、存儲(chǔ)大量電能時(shí)邊際成本低。
2、能量和功率解耦。
3、可模塊化、可擴(kuò)展性、廠站位置要求少，安全性更強(qiáng)。
4、不依賴(lài)稀有元素，經(jīng)濟(jì)成本低，具有產(chǎn)業(yè)規(guī)模化效應(yīng)。
5、與輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)的升級(jí)擴(kuò)容相比，建設(shè)周期短。
注：不同技術(shù)路線(xiàn)單位能量占地面積測(cè)算（LDES Council & McKinsey & Company，長(zhǎng)城證券研究院）
關(guān)鍵詞：五大應(yīng)用場(chǎng)景
面對(duì)復(fù)雜的輸電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)及用戶(hù)側(cè)的應(yīng)用場(chǎng)景，新型長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能LDES的應(yīng)用場(chǎng)景可以主要分為以下5個(gè)方面：
1、電能存儲(chǔ)，容量備用，優(yōu)化輸配電網(wǎng)。
2、優(yōu)化偏遠(yuǎn)地區(qū)區(qū)域電網(wǎng)電能供給，改善電網(wǎng)不穩(wěn)定性。
3、支持離網(wǎng)/微電網(wǎng)設(shè)施供應(yīng)的穩(wěn)定與安全（例如孤島電力系統(tǒng)等）。
4、參與電力現(xiàn)貨，電能質(zhì)量管理：助力企業(yè)用于降低用電成本，對(duì)沖電價(jià)、燃料價(jià)格波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)環(huán)保運(yùn)營(yíng)等。
5、參與電網(wǎng)輔助服務(wù)，提升電網(wǎng)穩(wěn)定性：部分LDES具備旋轉(zhuǎn)慣性，可參與調(diào)頻、旋轉(zhuǎn)備用等輔助服務(wù)。
注：長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能應(yīng)用概覽（LDES Council & McKinsey & Company，長(zhǎng)城證券研究院）
關(guān)鍵詞：大規(guī)模裝機(jī)
新型長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能LDES有望迎來(lái)大規(guī)模裝機(jī)增長(zhǎng)。
雖然目前一些新型長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能LDES技術(shù)仍處于初期階段，但在能源轉(zhuǎn)型加速的大背景下，國(guó)際長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能委員會(huì)（LDES Council）與麥肯錫預(yù)測(cè)LDES從2025年開(kāi)始將在全球范圍迎來(lái)大規(guī)模裝機(jī)，累積裝機(jī)量有望達(dá)到30-40GW（總?cè)萘窟_(dá)1TWh），是目前公開(kāi)產(chǎn)能的6-8倍，且95%的裝機(jī)為分布式裝機(jī)；2030年新能源發(fā)電滲透率將達(dá)到60%-70%，LDES累積裝機(jī)將有望達(dá)到150-400GW（總?cè)萘窟_(dá)5-10TWh）。
2040年，全球LDES裝機(jī)容量預(yù)計(jì)將擴(kuò)大至1.5-2.5TW（總?cè)萘窟_(dá)85-140TWh），約目前總儲(chǔ)能裝機(jī)容量的8-15倍，每年減少15-23億噸的碳排放，約占目前電力部門(mén)排放量的10%-15%。其存儲(chǔ)電力將占比全球發(fā)電量的10%，市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)1萬(wàn)億美元。這也意味著到2040年，LDES的累計(jì)投資將達(dá)到1.5萬(wàn)億-3萬(wàn)億美元。截至2021年，對(duì)LDES主要公司的累積投資金額已經(jīng)達(dá)到了25億美元，且在過(guò)去4年中增加近兩倍。
注：長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能全球投資概況（LDES Council & McKinsey & Company，長(zhǎng)城證券研究院）
總體來(lái)看，可再生能源占比的提升將大力推動(dòng)LDES的裝機(jī)容量和市場(chǎng)化發(fā)展，可再生能源占比在電力系統(tǒng)中達(dá)到60%-70%的市場(chǎng)份額的時(shí)間點(diǎn)，有望成為L(zhǎng)DES發(fā)展的關(guān)鍵里程碑。
關(guān)鍵詞：中鈉儲(chǔ)能助力碳中和
中鈉儲(chǔ)能技術(shù)有限公司是由獨(dú)角獸眾創(chuàng)中心培育的，以全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)為核心的科技創(chuàng)新型企業(yè)。企業(yè)團(tuán)隊(duì)由新能源行業(yè)專(zhuān)家、上市公司CEO和制造業(yè)資深企業(yè)家及知名投資人聯(lián)合成立。公司通過(guò)整合行業(yè)優(yōu)勢(shì)資源，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，為全球新能源儲(chǔ)能應(yīng)用提供一流解決方案和服務(wù)。
中鈉儲(chǔ)能自成立以來(lái)，逐步實(shí)現(xiàn)企業(yè)價(jià)值。在生產(chǎn)方面，完成了全釩液流電池系統(tǒng)集成技術(shù)的突破，包括管路設(shè)計(jì)、BMS、電堆的設(shè)計(jì)、儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)化與效率的提升；在研發(fā)方面，進(jìn)行了寬溫區(qū)電解液的研究、釩電池的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試、低成本多孔可焊接膜的研究；在團(tuán)隊(duì)建設(shè)方面，組建了一支市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)豐富的銷(xiāo)售團(tuán)隊(duì)和一支實(shí)力豐富的研發(fā)技術(shù)團(tuán)隊(duì)，同時(shí)與西北大學(xué)建立了產(chǎn)學(xué)研平臺(tái)。
在產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目方面，中鈉儲(chǔ)能已完成三個(gè)項(xiàng)目落地。第一，完成了全釩液流儲(chǔ)能系統(tǒng)電解液儲(chǔ)罐生產(chǎn)線(xiàn)的建設(shè)，企業(yè)擁有獨(dú)立的研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、銷(xiāo)售團(tuán)隊(duì)，且引進(jìn)螺旋纏繞疊加一次成型工藝，實(shí)現(xiàn)罐體整體無(wú)焊縫、無(wú)滲漏可能，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于液流儲(chǔ)能行業(yè)。
第二，在甘肅張掖完成了15MW/60MWh的光伏發(fā)電配儲(chǔ)項(xiàng)目，本項(xiàng)目采用直流1500V儲(chǔ)能系統(tǒng)方案，儲(chǔ)能電池系統(tǒng)采用集裝箱布置，主要包括儲(chǔ)能電池艙、儲(chǔ)能變流升壓一體機(jī)、能量管理系統(tǒng)等設(shè)備。電池集裝箱系統(tǒng)擁有獨(dú)立的配電系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等自動(dòng)控制和安全保障系統(tǒng)，采用非步入式設(shè)計(jì)。儲(chǔ)能系統(tǒng)與新能源場(chǎng)站配合實(shí)現(xiàn)風(fēng)儲(chǔ)、能量搬移、一次調(diào)頻等應(yīng)用，同時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)可接受電網(wǎng)調(diào)度，參與電網(wǎng)輔助服務(wù)。
第三，在西安國(guó)際人工智能創(chuàng)新園完成了125kW/500kWh的“風(fēng)光儲(chǔ)充”一體化微電網(wǎng)項(xiàng)目，項(xiàng)目集成光伏發(fā)電、全釩液流電池儲(chǔ)能、充電樁、風(fēng)力發(fā)電等多項(xiàng)技術(shù)，項(xiàng)目運(yùn)行后既能為電動(dòng)汽車(chē)供給綠色電能，又能實(shí)現(xiàn)園區(qū)應(yīng)急照明及電梯應(yīng)急運(yùn)行。后期還可實(shí)現(xiàn)電力削峰填谷、輔助服務(wù)等功能，這將顯著提升園區(qū)電力系統(tǒng)運(yùn)行效率。該項(xiàng)目是積極推動(dòng)低碳園區(qū)實(shí)施的示范項(xiàng)目，也是積極響應(yīng)國(guó)家新型電力系統(tǒng)改革建設(shè)號(hào)召的有力舉措。
未來(lái)，中鈉儲(chǔ)能將在新能源儲(chǔ)能行業(yè)，繼續(xù)穩(wěn)扎穩(wěn)打筑起研發(fā)護(hù)城河，積極洞察市場(chǎng)形勢(shì)、迎政策東風(fēng)、借資本市場(chǎng)之力，助力碳中和目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
總部電話(huà)：029-89685664
市場(chǎng)熱線(xiàn)：199 9125 2546
研發(fā)中心：陜西省西安市國(guó)家級(jí)民用航天產(chǎn)業(yè)基地國(guó)際人工智能創(chuàng)新園
生產(chǎn)基地：陜西省寶雞市高新區(qū)鳳凰六路北段1號(hào)
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