新型储能应用前景展望_Han Wenke_20250314

2025年3月14日新型储能应用前景展望韩文科 从我国能源转型政策的演变看储能的战略性重要性提升“十二五”时期我国能源政策高频主题词 这 一 时 期 着 力 建 设 “ 煤 、 油 、 气 、 核 、 新 能 源 、 可 再 生 能 源 多 轮 驱 动 的 ” 多 元 能 源 供 应 体 系同 步 加 强 能 源 输 配 网 络 和 储 备 设 施 建 设主 题 词 词 频 主 题 词 词 频发 电 846 交 易 301电 网 396 可 再 生 能 源 241低 碳 345 结 构 142汽 车 343 二 氧 化 碳 88产 能 333 过 剩 74新 能 源 311 供 暖 64 大力推进能源革命 建设现代能源体系“十三五”时期中国能源政策高频主题词 “ 十 三 五 ” 时 期 提 出 “ 四 个 革 命 、 一 个 合 作 ” 能 源 安 全 新 战 略大 力 推 进 能 源 革 命 和 建 设 现 代 能 源 体 系主 题 词 词 频 主 题 词 词 频可 再 生 能 源 858 生 物 质 300储 能 555 储 气 228绿 色 497 汽 车 215风 电 492 专 项 资 金 138供 暖 424 超 低 排 放 92光 伏 368 绿 电 证 书 52新 能 源 337 散 煤 47 20212023年间我国能源政策高频主题词主 题 词 词 频 主 题 词 词 频技 术 1327 消 费 337储 能 738 碳 达 峰 209电 网 674 节 能 222能 效 522 减 污 86协 同 408 降 碳 48低 碳 394 / /“双碳”背景下转向建设新型能源体系和新型电力系统新 型 储 能 的 战 略 性 和 重 要 性 急 剧 上 升 系 u实施可再生能源替代行动，大力发展风能、太阳能、生物质能、海洋能、地热能等，不断提高非化石能源消费比重。u坚持集中式与分布式并举，优先推动风能、太阳能就地就近开发利用。因地制宜开发水能。积极安全有序发展核电。合理利用生物质能。加快推进抽水蓄能和新型储能规模化应用。统筹推进氢能“制储输用”全链条发展。u构建以新能源为主体的新型电力系统，提高电网对高比例可再生能源的消纳和调控能力。碳 达 峰 碳 中 和 背 景 下 中 国 能 源 政 策 的 主 要 着 力 点 l 积极发展非化石能源方面 u全面推进电力市场化，加快培育发展配售电环节独立市场主体，完善中长期市场、现货市场和辅助服务市场衔接机制，扩大市场化交易规模。u推进电网体制改革，明确以消纳可再生能源为主的增量配电网、微电网和分布式电源的市场主体地位。加快形成以储能和调峰能力为基础支撑的新增电力装机发展机制。u完善电力等能源品种价格市场化形成机制。从有利于节能的角度深化电价改革，理顺输配电价结构，全面放开竞争性环节电价。u推进煤炭、油气等市场化改革，加快完善能源统一市场。碳达峰碳中和背景下中国能源政策的主要着力点 国 家 “ 风 光 水 储 一 体 化 ” 清 洁 能 源 大 基 地战 略 定 位 四 川 地 处 长 江 上 游 ， 坐 拥 水 电 三 大 江 河 金 沙 江 、 雅 砻 江 、 大 渡河 ， 水 电 资 源 丰 富 ， 水 电 站 更 是 享 有 世 界 级 美 誉 。 在 四 川 的 凉 山 和甘 孜 等 西 部 地 区 ， 风 光 资 源 非 常 丰 富 。 2016年 ， 四 川 提 出 创 建 国 家 清 洁 能 源 示 范 省 。 2021年 四 川 省 政 府 工作 报 告 再 次 强 调 推 进 国 家 清 洁 能 源 示 范 省 建 设 。 根 据 国 家 “ 十 四 五 ” 规 划 ， 重 点 发 展 九 大 清 洁 能 源 基 地 ， 其 中 两 个就 位 于 四 川 省 金 沙 江 上 游 清 洁 能 源 基 地 与 雅 砻 江 流 域 清 洁 能 源 基地 ， 主 要 为 “ 风 光 水 储 一 体 化 ” 基 地 。四 川 国 家 清 洁 能 源 示 范 省 2024年4月25日国家发改委第20号令公布电力市场运行基本规则该规则已于2024年7月1日起实施l 在深化能源体制机制改革方面 电力现货市场 2023年 1-6月 国 内 现 货 市 场 分 时 均 价 曲 线 2017年 南 方 （ 以 广 东 起 步 ） 、 山 西 、 四 川 、 甘 肃 、 蒙 西 等 八 个 地 区 作 为 第 一 批 试 点 ， 2021年 上 海 、江 苏 、 安 徽 、 辽 宁 、 河 南 、 湖 北 等 六 省 市 为 第 二 批 电 力 现 货 试 点 。 2023年 1-6月 ， 各 地 电 力 现 货 市 场 分 时 均 价 峰 谷 价 差 约 320元 /MWh， 其 中 蒙 西 现 货 市 场 峰 谷 价 差 较高 ， 超 过 500元 /MWh， 为 储 能 参 与 现 货 市 场 营 造 了 有 利 条 件 。价 区 平 均 分 时 最低 价 格 元/MWh 平 时 平 均 最高 价 格 元/MWh 分 时 平 均峰 谷 价 差元 /MWh 分 时 平 均峰 谷 差 率广 东 365 564 199 35山 西 184 520 336 65山 东 169 541 372 69 甘 肃 -河 东 275 443 168 38甘 肃 -河 西 155 407 252 62蒙 西 -呼 包 东 189 730 541 74蒙 西 -呼 包 西 226 756 530 70省 间 277 438 161 37数 据 来 源 兰 木 达 容量机制 关 于 加 快 推 动 新 型 储 能 发 展 的 指 导 意 见 发 改 能 源 规 〔 2021〕 1051号 关 于 进 一 步 完 善 抽 水 蓄 能 价 格 形 成 机 制的 意 见 发 改 价 格 〔 2021〕 633号建 立 电 网 侧 独 立 储 能 电 站 容 量 电 价 机 制抽 水 蓄 能 电 站 通 过 容 量 电 价 回 收 抽 发 运 行成 本 外 的 其 他 成 本 并 获 得 合 理 收 益 “十 四 五 ”新 型 储 能 发 展 实 施 方 案 发 改 能 源 〔 2022〕 209号建 立 电 网 侧 独 立 储 能 电 站 容 量 电 价 机 制 关 于 进 一 步 推 动 新 型 储 能 参 与 电 力 市场 和 调 度 运 用 的 通 知 发 改 办 运 行 〔 2022〕 475号研 究 建 立 电 网 侧 独 立 储 能 电 站 容 量 电 价机 制 关 于 促 进 新 型 储 能 并 网 和 调 度 运 用 的通 知 （ 征 求 意 见 稿 ） 国 家 能 源 局建 立 容 量 补 偿 机 制 关 于 抽 水 蓄 能 电 站 容 量 电 价 及 有 关 事项 的 通 知 发 改 价 格 〔 2023〕 533号抽 水 蓄 能 容 量 电 价 289.7-722.43元 /kW 关 于 建 立 煤 电 容 量 电 价 机 制 的 通 知 发 改 价 格 〔 2023〕 1501号煤 电 容 量 电 价 100-165元 /kW 关 于 加 快 建 设 全 国 统 一 电 力 市 场 体 系的 指 导 意 见 发 改 体 改 〔 2022〕 118号因 地 制 宜 建 立 发 电 容 量 成 本 回 收 机 制 关 于 进 一 步 深 化 燃 煤 发 电 上 网 电 价 市 场化 改 革 的 通 知 发 改 价 格 〔 2021〕 1439号探 索 建 立 市 场 化 容 量 补 偿 机 制2021年 2022年 2023年 储能参与电力市场进展情况l 截 至 2023年 底 ， 国 内 30个省 级 电 力 市 场 为 储 能 开 放了 市 场 准 入 ， 新 型 储 能 陆续 参 与 各 地 电 能 量 （ 中 长期 、 现 货 ） 、 各 类 辅 助 服务 、 需 求 响 应 等 市 场 。l 在 山 东 、 宁 夏 、 安 徽 等 地 ，独 立 储 能 开 始 形 成 电 能 量市 场 辅 助 服 务 市 场 相 结合 的 盈 利 模 式 。 已投运新型储能项目装机规模持续扩大。截至2024年9月，我国已投运电力储能项目累计装机规模111GW，同比增长48。其中，抽水蓄能累计装机规模为56GW，占比50，与2023年同期相比下降显著；新型储能累计装机规模为55GW/125GWh，占比约49，功率规模同比增长 119，能量规模同比增长 244。我国新型储能已经占到了储能总装机的50 u从全国来看，新型储能市场空间持续增长。2023 年中国新增投运新型储能装机规模 21.5GW/46.6GWh，功率和能量规模同比增长均超 150，三倍于 2022 年新增投运规模水平。2024 年前三季度新增新型储能装机规模约为27.1GW，与2023年底已经建成投运新型储能总规模大致相当。u根据相关机构保守估计，2028年新型储能累计装机规模将达到168.7GW，2024-2028年复合年均增长率（CAGR）为37.4；2030年新型储能累计装机规模将达到221.2GW，2024-2030年复合年均增长率（CAGR）为30.4，年平均新增储能装机规模为26.6GW。我国新型储市场需求空间巨大 u 在电源和电网侧，随着新型电力系统建设不断推进，风光配储、火电厂配储、独立储能电站、共享储能等新型储能的应用场景逐步增多。u 在用户侧，通过对光能存储、充电、换电以及检测等多种功能加以整合，“光储充换检” 综合性充换电站等车网互动场景正迎来全新发展机遇。电动飞行汽车、电动飞机等与低空经济相关的交通电动化场景不断创新为新型储能开辟了广阔的应用空间。我国新型储能的应用场景不断拓展 我 国 2035-2060 年 电 力 系 统 灵 活 性 资 源 量 需 求 规 模 和 结 构 新型能源体系和新型电力系统建设重点 终端用能高比例电气化 以风光为主体实现电力系统绿色化 统筹、多元、智能化的新型电力系统 全社会电力消费持续增长2060 年 ， 全 社 会 用 电 量 将 达 到 20.0-22.2 万 亿 千 瓦 。终 端 用 能 部 门 （ 主 要 包 括 工 业 、 建 筑 、 交 通 运 输 ） 等 传 统 终 端 用 电 领 域 的 电 力 需 求 量 占 全 社 会 用 电量 的 比 重 将 在 2060 年 占 到 68～ 72。 未 来 几 十 年 间 ， 用 于 加 工 转 换 的 电 力 需 求 （ 如 电 制 氢 、 电 制热 、 电 制 合 成 燃 料 等 ） 占 全 社 会 用 电 量 的 比 重 将 持 续 提 高 。 终 端 用 能 高 比 例 电 气 化 全球到2050年的电力消费情景 2023年，中国发电量9.4万亿kWh，美国4.4万亿kWh，而印度则为1.9万亿kWh。 国 际 机 构 预 测 的 主 要 经 济 体 终 端 电 气 化 率 趋 势 可 再 生 能 源 的 绿 色 属 性 也 拉 高 绿 电 需 求 u 可 再 生 能 源 电 力 在 电 力 生 产与 消 纳 中 的 重 要 特 点 是 其 附带 的 绿 色 属 性 ， 即 环 境 外 部性 ， 这 也 是 部 分 用 户 偏 好 绿 色 电 力 的 原 因 。 RMI近 期 的市 场 调 研 表 明 ， 用 户 侧 有 着强 烈 、 明 确 和 日 益 增 长 的 绿色 电 力 需 求 。u 以 在 中 国 的 世 界 500强 企 业及 其 供 应 链 为 例 ， 其 绿 电 需 求 将 从 2020年 的 1,100亿千 瓦 时 （ 110TWh） 升 至2050年 14,400亿 千 瓦 （ 1,440TWh） 可再生能源（风电和光伏）成为主体电源CETO情景下2060年发电总装机 CETO情景下风电和光伏发电成本CETO情 景 风 电 和 光 伏 支 撑 新 型 电 力 系 统 以风光为主体实现电力系统绿色化 部分经济体碳中和目标及电力系统低碳、零碳目标 G20成员国2021年可再生能源发电占比 煤 炭 开 发 与 新 能 源 融 合 发 展 的 典 型 模 式u矿 山 生 态 修 复 与 地 面 光 伏 协 同 发 展煤 矿 开 采 后 形 成 的 采 煤 沉 陷 区 , 可 以 开 展 村 庄 异地 搬 迁 、 基 本 农 田 整 理 、 采 煤 塌 陷 地 复 垦 、 生 态 环境 修 复 等 工 程盘 活 利 用 矿 区 排 土 场 、 采 煤 沉 陷 区 等 退 出 煤 矿 废弃 土 地 ， 建 设 集 综 合 治 理 、 光 伏 发 电 等 为 一 体 的 光伏 产 业 基 地 ， 实 现 太 阳 能 资 源 利 用 和 闲 置 土 地 资 源利 用 的 有 机 结 合 ， 实 现 矿 区 生 态 修 复 和 光 伏 发 电 的 优 化 组 合 25 新 能 源 发 展 新 模 式 煤 炭 开 发 与 新 能 源 融 合 发 展u多元能源协同发展统筹规划矿区风、光、火、氢等产业发展，延长煤炭开发产业链，实践风光火储一体化、源网荷储一体化、煤化工绿氢、绿电等新模式 26赋 煤 区 太 阳 能 综 合 利 用 示 意 赋 煤 区 地 热 能 综 合 利 用 示 意 2727 从能源的视角绿色能源是供，先进制造业是用，先进制造业作为新增的、对绿色有迫切需求的负荷，可以进一步激活云南绿色能源的潜力 从产业的视角绿色能源产业是先进制造业的子方向之一，更多地发展绿色能源项目可以带动绿色能源产业乃至先进制造产业链的联动发展能源供应产业带动 ① 降低终端用户的用电成本② 保障大体量的、稳定的供应③ 绿色能源可认证、追溯、溯源，生态价值获得国际认可 ① 重点培育绿色价值认可度高，且绿色能源需求量大的产业② 既要关注新落地制造业如何高比例使用绿色能源，又要研究制定已有制造业优化提升的路径③ 换一个产业发展模式原有产业模式，基于一两个基础产业逐步延伸的过程，背后逻辑是规模效益和成本竞争力；换成围绕新出现的绿色价值维度，依靠数字化手段，实现全产业链的整合，不一定要立足云南的产业基础来做，将云南、西南、东南、东盟作为一个整体去进行统筹，数据的积累也可以成为一种优势破局点 绿色能源 先进制造业 绿色能源与先进制造业高度契合 技术创新和应用示范的问题市场改革和机制创新的问题 基于绿色、数据新动能，创新产业发展模式 要解决的主要问题 绿色能源与先进制造业融合发展研究 01 绿 电 产 业 园 作 为 一 种 创 新 型 的 产 业 园 区 模 式 ， 充 分 利 用 新 能 源 的 低 成 本 优 势 ， 通 过 构建 新 能 源 配 套 电 源 与 增 量 配 电 网 ， 并 依 托 大 电 网 进 行 调 峰 ， 实 现 了 能 源 的 高 效 利 用 与精 准 配 置 。 该 模 式 以 可 再 生 能 源 发 电 为 核 心 ， 借 助 智 能 电 网 、 交 直 流 技 术 、 储 能 调 节以 及 需 求 响 应 等 多 元 手 段 ， 显 著 提 升 了 区 域 内 绿 色 能 源 的 消 纳 比 例 ， 促 进 了 高 载 能 、高 技 术 产 业 的 聚 集 落 地 。模 式 创 新 与 能 源 配 置02 地 方 政 府 出 台 一 系 列 优 惠 政 策 ， 吸 引 了 众 多 新 能 源 汽 车 制 造 、 高 端 电 子 设 备 制 造 等高 新 技 术 企 业 入 驻 ， 为 当 地 经 济 发 展 注 入 新 活 力 。通 过 建 设 示 范 项 目 ， 推 动 绿 电 产 业 园 的 建 设 和 发 展 ， 形 成 完 整 的 产 业 生 态 系 统 ， 实现 能 源 与 产 业 的 深 度 融 合 ， 为 区 域 绿 色 可 持 续 发 展 提 供 有 力 支 撑 。政 策 支 持 与 产 业 生 态绿电产业园模式 到2035年，西北-华中、东北-华北、华中-华东为跨区输电通道。到2060年，将形成“西电东送、东电西济、北电南送、南北互供”网格局，预计东中部地区受电规模将在当前基础上增加 左右。 CNS2情景下2035年（左）和2060年跨区电量输送示意图CETO情 景 电 网 互 联 电 力 互 济统筹、多元、智能化的新型电力系统跨区电力互济与电网格局优化 u建 立 新 型 电 力 系 统 需 系 统 统 筹 、 多 元 平 衡 ， 同 时 构 建 高 度 智 能 化 的 电 网 新 形 态 ，新 型 储 能 、 需 求 侧 响 应 和 智 慧 能 源 系 统 是 保 障 电 力 系 统 安 全 的 关 键 所 在 。 在 新能 源 可 再 生 能 源 大 力 发 展 的 同 时 ， 电 网 形 态 需 要 不 断 优 化 ， 形 成 “ 西 电 东 送 、东 电 西 济 ， 北 电 南 送 、 南 北 互 供 ” 的 电 网 新 形 态 。u新 型 储 能 、 需 求 侧 响 应 和 智 慧 能 源 系 统 能 更 加 有 效 地 整 合 大 规 模 、 间 歇 性 、 波 动 性 的 可 再 生 能 源 ， 满 足 未 来 电 力 用 户 的 需 求 ， 特 别 是 在 电 力 峰 值 负 荷 时 发 挥关 键 作 用 。 电 化 学 储 能 、 电 动 汽 车 车 网 互 动 （ V2G） 、 压 缩 空 气 储 能 等 新 型 储能 技 术 将 作 为 抽 水 蓄 能 电 站 、 水 库 调 峰 电 站 的 重 要 补 充 ， 未 来 可 以 逐 步 替 代 燃煤 机 组 的 调 峰 功 能 。u绿 氢 在 支 持 工 业 转 型 的 同 时 ， 也 通 过 制 氢 平 衡 电 力 系 统 负 荷 。CETO2023的 部 分 结 论