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儲能就是這樣一個迅猛成長的賽道。據(jù)中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟（CNESA）不完全統(tǒng)計，截止2022年底，中國已投運(yùn)的電力儲能項目累計裝機(jī)達(dá)59.4GW，同比增長37%。其中，抽水蓄能占據(jù)最大比重，累計裝機(jī)達(dá)46.1GW；新型儲能更是保持高增長，累計裝機(jī)規(guī)模首次突破10GW，超過2021年同期的2倍，達(dá)到12.7GW。
再細(xì)分到電池儲能，GGII調(diào)研顯示，2022年，中國儲能鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模破2000億，其中儲能電池增幅達(dá)266%；PCS、BMS、EMS、儲能溫控等漲幅也均超過200%。中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟秘書長劉為就指出，國內(nèi)2022年單年新增規(guī)劃在建的新型儲能項目規(guī)模達(dá)到101.8GW/259.2GWh，并且大部分項目都將在近1-2年內(nèi)完工并網(wǎng)。相比于國家發(fā)展改革委《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》中設(shè)置的2025年實現(xiàn)30GW裝機(jī)的目標(biāo)，各地目前已經(jīng)確定的規(guī)模，早已是國家目標(biāo)的3倍以上。
特別是風(fēng)光伏等新能源并網(wǎng)裝機(jī)規(guī)模越來越大，為克服風(fēng)光電的間歇性、波動性，與之配套的儲能需求大增，整個電力系統(tǒng)也從“源-網(wǎng)-荷”向“源-網(wǎng)-荷-儲”轉(zhuǎn)化，儲能正成為新型電力系統(tǒng)的第四大基本要素。龐大的配套儲能需求給了新型儲能技術(shù)大顯身手的機(jī)會，而新儲能技術(shù)也能夠創(chuàng)造新需求、新市場、新商業(yè)模式，并在未來幾年帶來儲能現(xiàn)有技術(shù)與市場結(jié)構(gòu)的大變革。
新型儲能技術(shù)：電化學(xué)儲能仍是主力軍
相比于傳統(tǒng)的抽水蓄能，新型儲能技術(shù)一般來說建設(shè)周期短、選址靈活、調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，與新能源開發(fā)消納更匹配。而且，技術(shù)路線五花八門，包括多種分支，如機(jī)械類儲能、電氣類儲能、電化學(xué)儲能、熱儲能、電磁儲能等。國家能源局就將新型儲能定義為“除抽水蓄能外以輸出電力為主要形式，并對外提供服務(wù)的儲能項目”。
而且，儲能的下游包括電網(wǎng)、電站運(yùn)營、戶用等多種類型，不同于汽車動力電池以寡頭為主，且下游一致性要求高導(dǎo)致腰部企業(yè)技術(shù)路線向寡頭看齊、相似，新型儲能技術(shù)多路線并存的格局也將長期存在。
《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》將鋰電池、液流電池、鈉離子電池、固態(tài)鋰離子電池、高性能鉛炭電池、壓縮空氣儲能、超級電容器、液態(tài)金屬電池、金屬空氣電池、氫（氨）儲能、熱（冷）儲能等多種新型儲能技術(shù)列入實施方案。而除此之外，重力儲能、高壓直掛儲能、水蓄熱儲能等眾多技術(shù)也同樣可以歸類于新型儲能技術(shù)。
目前尚無對新型儲能技術(shù)的統(tǒng)一分類，但大致可以按照超長時儲能、中長時儲能、短時高功率儲能、儲能系統(tǒng)集成技術(shù)等分為四大類。電化學(xué)儲能是新型儲能的主力軍，無論液流電池、鈉離子電池、固體氧化物燃料電池等中長時儲能技術(shù)，還是高性能快速充換電系統(tǒng)、超大規(guī)模儲能、分布式儲能等系統(tǒng)集成技術(shù)，都與電化學(xué)儲能有著密切關(guān)系。
電化學(xué)儲能并不限于儲能電站等場景，在軌道交通等領(lǐng)域也與飛輪儲能等多種技術(shù)一樣有著落地應(yīng)用的案例。
據(jù)報道，2020年10月，北京交通大學(xué)研發(fā)的地面式超級電容/電池混合儲能裝置在北京地鐵八通線梨園站進(jìn)行掛網(wǎng)試驗，以回收利用列車再生制動能量。試驗結(jié)果表明，一列地鐵工作日日均節(jié)能1500度電，節(jié)能率達(dá)13％；而周末日均節(jié)能900度電，節(jié)能率超過17%。即使按照節(jié)能率10%計算，若全面應(yīng)用該技術(shù)，北京市地鐵系統(tǒng)一年也能節(jié)約用電超1億度。
當(dāng)然，節(jié)能與儲能不同，電化學(xué)儲能更多應(yīng)用還是在儲能電站領(lǐng)域。據(jù)綠色和平PowerLab 2022年6月發(fā)布的《電力系統(tǒng)脫碳新動能——電化學(xué)儲能技術(shù)創(chuàng)新趨勢報告》，我國2021年儲能與風(fēng)電光伏新能源裝機(jī)規(guī)模的比例（簡稱“儲新比”）不到7%；而國際其他國家和地區(qū)的平均儲新比已達(dá)15.8%。
隨著新能源發(fā)電規(guī)模的快速增加，我國儲新比有著遠(yuǎn)比翻倍更大的增長空間，部分地區(qū)的已經(jīng)達(dá)到了較高的程度。如2022年12月山東省能源局印發(fā)的《2022年市場化并網(wǎng)項目名單》包含54個光伏項目，裝機(jī)容量合計約6.93GW，計劃配置儲能規(guī)模約2.7GW/5.5GWh。由此可計算當(dāng)年的儲新比38.96%，已經(jīng)是非常高的比例。當(dāng)然這僅是在儲能爆發(fā)的這一年中所實現(xiàn)，考慮以往光伏裝機(jī)規(guī)模，整體儲新比依然還比較低。
風(fēng)光等新能源發(fā)電的兩大難題是波動性與間歇性，鳳電波動型很大，光伏在晚上有較長時間無法工作。在諸多新型儲能技術(shù)路線中，誰能在低成本、長壽命、高安全的前提下，解決波動性與間歇性難題，誰就能更好地獲取市場。
系統(tǒng)集成能力：新型儲能技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)
相比于更多化學(xué)層面的電池技術(shù)，系統(tǒng)集成能力也是建設(shè)新型儲能技術(shù)的關(guān)鍵。
特別是隨著儲能電站規(guī)模的增大，如100MWh以上規(guī)模的儲能電站，需要海量的電池進(jìn)行串并聯(lián)，并進(jìn)行升壓、增大電流，提升功率等多重操作，需要在電路設(shè)計上以及交流側(cè)、直流側(cè)的拓?fù)湎到y(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化上，提出更多要求。
據(jù)了解，目前有6種解決方案：一是傳統(tǒng)的低壓集中式，二是交流側(cè)多分支并聯(lián)、市場俗稱為“大組串”式，三是拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)更復(fù)雜的智能組串式，四是直流側(cè)多分支并聯(lián)即集散式方案，五是高壓級聯(lián)或稱高壓直掛式，六是分布式能源塊方案。
不同的系統(tǒng)集成技術(shù)，也有著不同的代表性公司，如第五種高壓級聯(lián)方案就有智光儲能等企業(yè)押注。級聯(lián)型高壓大容量儲能技術(shù)目前在火力發(fā)電廠、國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)、新能源電站有著廣泛的使用，有專家預(yù)測其將成為超大容量儲能電站應(yīng)用技術(shù)的主流。
但也有專家認(rèn)為，在2023年大儲系統(tǒng)解決方案中，第一種集中式一家獨大的局面將會被打破，而第二種“大組串”、第六種分布式能源塊方案將是爭奪主流的有力競爭者。其中“大組串”適合大儲方面；分布式能源塊則因高度模塊化、部署靈活性以及高運(yùn)行效率等優(yōu)點適合工商業(yè)側(cè)。
儲能市場非常廣闊，能夠容納各類電池路線競爭。儲能市場也非常需要系統(tǒng)集成技術(shù)的發(fā)展，無論可再生能源并網(wǎng)、分布式發(fā)電、智能微網(wǎng)還是電動汽車換電站系統(tǒng)等場景，都在各類新型電池技術(shù)之外，需要系統(tǒng)集成技術(shù)的加持。
而且，儲能還可以分為能量和功率兩種類型，功率支撐是指短時間內(nèi)高功率輸出（秒到分鐘級）；能量支撐是指長時間內(nèi)以小于或接近額定功率輸出（分鐘到幾小時）。一般來說，能量型儲能裝置的單位功率成本相對較高，而功率型儲能裝置的單位能量成本相對較高。由于儲能電站可能需提供多類型服務(wù)，就需要在系統(tǒng)集成方面，采用多種能量型和功率型儲能裝置互補(bǔ)應(yīng)用，從而實現(xiàn)能量、功率、安全等方面的最佳平衡。
穗和資本合伙人馮琢絡(luò)就指出，儲能領(lǐng)域股權(quán)投資各個細(xì)分賽道里，增速快且最穩(wěn)健的就是系統(tǒng)集成商。系統(tǒng)集成商起到的作用，是把儲能電站所用到的電池、逆變器、控制系統(tǒng)等關(guān)鍵核心設(shè)備組裝到一起，調(diào)配到最優(yōu)的狀態(tài)。
化學(xué)電池儲能中，關(guān)鍵材料制備技術(shù)，與系統(tǒng)集成的批量化和規(guī)?；芾砑夹g(shù)，同樣重要。在安全性方面，可以說電池材料決定了儲能電站安全的下限，而系統(tǒng)集成的先進(jìn)水平?jīng)Q定了其安全上限。
2021年4月發(fā)生的北京大紅門儲能電站火災(zāi)事故，其磷酸鐵鋰電池在材料特性雖然具有較高的安全性，但就是在電站系統(tǒng)設(shè)計上出現(xiàn)疏漏，在電池模組熱控制、電池管理系統(tǒng)、電站消防系統(tǒng)等存在不足，才在電池內(nèi)短路發(fā)生時無法阻止事故發(fā)生，最終就是因為磷酸鐵鋰電池發(fā)生內(nèi)短路故障，引發(fā)電池?zé)峁收掀鸹鸷蛿U(kuò)散，形成爆炸性氣體遇電氣火花發(fā)生爆炸。
2022年6月國家能源局發(fā)布的《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求（2022年版）（征求意見稿）》，就提出中大型電化學(xué)儲能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池，不宜選用梯次利用動力電池；還特別強(qiáng)調(diào)電池管理系統(tǒng)應(yīng)具備過壓、欠壓、壓差、過流等電量保護(hù)功能和過溫、溫差、氣體等非電量保護(hù)功能，能發(fā)出分級告警信號或跳閘指令，實現(xiàn)就地故障隔離。
這就在電池材料方面劃了紅線，同時又在系統(tǒng)管理層面設(shè)定必備的條件，從而給電流傳感、氣體傳感、電場感應(yīng)模塊、帶電警示模塊、無線收發(fā)模塊、溫度測量模塊等眾多傳感器領(lǐng)域帶來市場機(jī)會。
對于系統(tǒng)集成商來說，由于自身業(yè)務(wù)范疇涉及電化學(xué)、電力電子、IT、電網(wǎng)調(diào)度等諸多領(lǐng)域和技術(shù)，如何將PCS、電池、集裝箱都多種零部件、各類客戶零散需求匯總實現(xiàn)，從非標(biāo)訂單逐漸走向業(yè)務(wù)整合與統(tǒng)一，也是2023年必須考慮的問題。
力大磚飛：儲能技術(shù)的更多想象
在2022年，儲能技術(shù)經(jīng)歷了多種技術(shù)方案的輪番熱炒。
中國能源建設(shè)集團(tuán)廣東電力設(shè)計研究院儲能技術(shù)中心主任楚攀就指出，2022年，資本市場對儲能關(guān)注的熱點轉(zhuǎn)移非?？欤脑路輹r流行非常有創(chuàng)意的重力儲能；七八月份炒作熔融鹽儲熱；后面又陸續(xù)炒液流電池、壓縮空氣和鈉離子電池等。造成這個現(xiàn)象的重要原因之一，就是鋰電相關(guān)投資標(biāo)的太貴，投資人想尋找一些優(yōu)質(zhì)且便宜的標(biāo)的，就把其他儲能技術(shù)都挨個“炒”了一遍。
其實抽水蓄能也是一種重力儲能，但新型儲能技術(shù)中對重力儲能也有很多新應(yīng)用，使得重力儲能在2022年上半年非?；?。
2022年一季度，國內(nèi)首個100MWh重力儲能項目由中國天楹開始建設(shè)，目前項目正在穩(wěn)步推進(jìn)。中國天楹的技術(shù)源自重力儲能技術(shù)開發(fā)商Energy Vault（簡稱EV），2020年EV公司就在瑞士建成全球首座“搬磚儲能”原型設(shè)施，通過使用多頭起重機(jī)將特殊磚塊堆疊至高處，需要輸出電力時利用磚塊下落發(fā)電。
除中國天楹合作的EV公司外，美國GravityPower公司、英國Gravitricity公司等也在重力儲能技術(shù)方面有所突破。
“力大磚飛”只是磚塊的一種儲能方式，還有更多天馬行空的新想象。據(jù)報道，有研究人員還在探索紅磚儲能的技術(shù)，通過使用氣相沉積技術(shù)為紅磚添加一層名為 PEDOT 的導(dǎo)電聚合物，將紅磚變成儲能電極，由儲能磚砌成的墻可以儲存大量電能。
當(dāng)然，更多新的儲能技術(shù)還停留于實驗室階段。目前量產(chǎn)落地的，還是以商業(yè)公司為主，而且以鋰離子電池為主。據(jù)英大證券，2021年，全球儲能鋰離子電池總體出貨量為66.3GWh，同比增長132.4%。全球儲能鋰離子電池出貨量快速增長的驅(qū)動因素來自中國企業(yè)，2021年中國企業(yè)儲能鋰離子電池出貨量為42.3GWh，占全球出貨量的63.8%。
中國儲能電池占據(jù)全球六成，而中國市場集中度也非常高，前十位企業(yè)占據(jù)近九成。據(jù)《儲能產(chǎn)業(yè)研究白皮書2022》，2021年裝機(jī)規(guī)模排名前十位的新型儲能技術(shù)提供商，依次為寧德時代、中儲國能、億緯動力、鵬輝能源、南都電源、?；履茉础⒘ι?、遠(yuǎn)景動力、中創(chuàng)新航和中天科技。
其中頭部企業(yè)寧德時代2021年更是以16.7GWh的儲能電池出貨量占據(jù)國內(nèi)市場約39.5%份額，實現(xiàn)營收136.24億元。
盡管重力儲能等多種新型儲能技術(shù)2022年被資本輪番熱炒，但新型儲能的主力，鋰電池的主力地位依然穩(wěn)固。不過，在新能源汽車領(lǐng)域，電池技術(shù)完美地助力中國車企繞開燃油發(fā)動機(jī)、變速器等技術(shù)上與外資車企的差距，實現(xiàn)換道超車。但在儲能領(lǐng)域，再耗費大量資源建設(shè)鋰電池儲能電站，對于鋰等重金屬資源就是一種較為奢侈的“浪費”了，發(fā)展全釩液流電池、鈉離子電池等國內(nèi)相關(guān)資源豐富的種類才能規(guī)避鋰資源對國外的依賴。
同時，更多新型儲能技術(shù)依然不會放棄沖擊鋰電池的努力。因為鋰電池盡管在系統(tǒng)響應(yīng)速度、充放電速度比抽水蓄更迅速，但這種電化學(xué)儲能的循環(huán)壽命是無法與重力儲能等新型技術(shù)相比的。在2023年國內(nèi)新型儲能新增裝機(jī)有望實現(xiàn)翻倍的預(yù)期下，更多新技術(shù)正在落地試驗?？梢哉f，限制新儲能技術(shù)出現(xiàn)的，就是人類的想象力了——不管是力大磚飛，還是壓氣為水。
就以空氣液化儲能技術(shù)為例，利用可再生能源把空氣變成液態(tài)，發(fā)電時再將其變回氣態(tài)，從而帶動渦輪機(jī)工作。不僅可以在新能源發(fā)電端，還可以利用電網(wǎng)低谷時段，將電能用于壓縮空氣，將液化空氣高壓密封在報廢礦井、山洞、過期油氣井或新建儲氣井中，在電網(wǎng)負(fù)荷高峰期釋放壓縮的空氣推動汽輪機(jī)發(fā)電，從而達(dá)到儲能的目標(biāo)。
這種液態(tài)氣態(tài)轉(zhuǎn)化不僅可以發(fā)電，還能通過釋放或者吸收熱量實現(xiàn)制熱制冷功能。比如冬天時壓縮并液化空氣的副產(chǎn)品就是釋放出的熱能，可以用于供暖；液態(tài)空氣儲存到夏天，既可以氣化膨脹驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電并吸收熱量，或者直接利用液態(tài)空氣供冷。這將比單純的電池儲能產(chǎn)生更大效益。
2023年初山東省能源局印發(fā)的《山東省新型儲能工程發(fā)展行動方案》，就規(guī)劃到2023年新型儲能規(guī)模達(dá)到200萬千瓦以上，2024年達(dá)到400萬千瓦。并且要開展多技術(shù)路線示范，重點推動綠電制氫、制甲醇，東營枯竭油氣藏壓縮空氣儲能等技術(shù)。
山東還計劃利用泰安豐富的鹽穴資源，以300兆瓦級大容量非補(bǔ)燃先進(jìn)壓縮空氣技術(shù)為重點，建設(shè)一批大型儲能電站；以液態(tài)壓縮空氣儲能、超臨界液態(tài)壓縮二氧化碳儲能等技術(shù)為重點，探索開發(fā)一批中小型儲能電站。到2025年，建成壓縮空氣儲能項目30萬千瓦以上。
無論是非補(bǔ)燃壓縮空氣還是液態(tài)壓縮空氣，在能源轉(zhuǎn)換效率上都非常高。據(jù)了解，非補(bǔ)燃壓縮空氣儲能技術(shù)具有兩項優(yōu)點，一是在壓縮儲能時增加回?zé)嵯到y(tǒng)回收壓縮熱并儲存；二是釋能發(fā)電時，利用存儲的壓縮熱加熱進(jìn)入透平的高壓空氣，無需燃料補(bǔ)燃，全過程無燃燒、零排放。這也能將電能轉(zhuǎn)換效率增加到60%以上。
寫在最后
不管傳統(tǒng)抽水蓄能還是更多新型儲能，不管是鋰電池還是更多新電池技術(shù)，不管是電池商、設(shè)備商還是系統(tǒng)集成商，儲能領(lǐng)域各細(xì)分賽道大部分都處于一個翻倍暴漲的狀態(tài)。
涉足儲能領(lǐng)域的，不僅有國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)、國家能源集團(tuán)、國電投、三峽集團(tuán)等央企、國企，還有大型民企如寧德時代、比亞迪、華為等，還有無數(shù)的中小企業(yè)。
全行業(yè)一塊去“卷”，中國新型儲能技術(shù)就一定能跑出最成功且最適合中國的路線。
儲能與光伏、電動汽車堪稱并駕齊驅(qū)的新能源賽道“金三角”，光伏就是最典型的卷出規(guī)模、卷出技術(shù)、卷出中國核心競爭力并抗住美國、歐盟“雙反”打壓成長起來的行業(yè)；動力電池領(lǐng)域同樣如此，寧德時代堪稱“卷王”，并且還在卷鈉電池。
動力電池開始全行業(yè)卷鈉離子之后，鈉離子電池的可控成本量產(chǎn)及對鋰電池部分替代（非完全替代），已經(jīng)不用懷疑，只需要幾年時間就可以實現(xiàn)。
盡管充分競爭之下血流成河，但成長出的頭部企業(yè)基本形成了全產(chǎn)業(yè)鏈布局，從核心配件到供應(yīng)鏈縱深都有著深厚的護(hù)城河。而且，只要有潛力的技術(shù)方向，在這樣充分競爭且市場蓬勃發(fā)展的背景下，都有出頭的機(jī)會。
儲能技術(shù)同樣如此，目前新型儲能諸多技術(shù)方向，也許很難說哪種儲能技術(shù)最好，但隨著可再生能源發(fā)電接入電網(wǎng)的比例越來越高，儲能技術(shù)在眾多場景下的經(jīng)濟(jì)前景也越來越好。在眾多入局者中卷出王牌技術(shù)、龍頭企業(yè)，已經(jīng)是光伏與動力電池行業(yè)證明過的必經(jīng)歷程。在抽水蓄能裝機(jī)增速遠(yuǎn)低于指數(shù)級發(fā)展的新型蓄能背景下，新型儲能技術(shù)的新增裝機(jī)規(guī)模持平抽水蓄能，也指日可待，甚至十年內(nèi)就有可能實現(xiàn)。
原標(biāo)題：新型儲能技術(shù)，能干過抽水蓄能嗎？
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