电化学储能保险发展报告-中再集团&鼎和保险.pdf

电化学 储能保险 发展报告 中国再保险研究院 鼎和保险新型电力系统保险研究中心 联合发布 目录 储能技术 与 市场 发展 现状01 02 储能 系统 发展 的重要意义 储能系统发展的政策背景 电化学 储能 发展现状 储能技术简介 国际市场电化学 储能保险 发展情况02 17 国际市场电化学 储能的 主要保险需求 国际市场电化学 储能保险 产品典型案例 海外 储能保险 发展带来的启示 中国市场电化学 储能保险 发展现状03 22 电化学储能保险市场发展现状 电化学储能保险发展痛点 电化学储能保险发展现状原因分析 电化学储能保险业务的风险特征04 30 电化学储能事故风险特征 电化学储能火灾风险分析 电化学储能火灾风险特征 电化学储能保险产品风险因子 中国市场电化学 储能保险 发展前景与建议05 46 电化学储能保险发展前景 电化学储能保险发展建议 报告发布方 编写团队 中国再保险研究院 鼎和保险新型电力系统保险研究中心 中国再保险研究院 钭旭杰 傅若兰 窦 健 鼎和保险新型电力系统保险研究中心 赵冬莹 李秋 念 专家 顾问 南方电网调峰调频发电有限公司储能 科研院 中国 财产再 保险有限责任公司深圳分公司 南方 电网产业投资集团 有限责任公司 广东电网能源投资有限公司 北京鉴衡认证中心有限公司 彭 鹏 徐 靖 张 蔓 曾志 强 张 光青 1 前言 在全球低碳转型浪潮、新冠疫情常态化、中美战略博弈、俄乌战争等复杂背景下， 推动 能 源结构调整转型，发展具有 可再生 性和 本地性 的新能源，对实现“双碳”目标、解决国家 能 源安全问题 至关重要 。 在新一轮能源革命中，如何有效抑制新能源发电的间歇性、波动性， 提高新能源大规模并网发电稳定性成为关键性问题，而储能正是平抑新能源电网波动，促 进可再生能源消纳，推动主体能源由化石能源向可再生能源更替的关键技术。其中，电化 学储能受益于技术革新、成本降低及安装地点灵活等因素，呈现较快增速，随着近年来成 本的快速下降、商业化应用逐渐成熟，电化学储能的优势愈发明显，开始逐渐成为储能新 增装机的主流，且未来仍有较大的发展空间。 电化学储能 技术 及 储能系统产品 在 大规模 快速发展 应用 的过程中，面临 不断 的 升级换代 与 快速变化，涉及多种 复杂 风险因素 。 保险 作为一种成熟的市场化 风险管理工具，能够 为 电 化学储能发展应用发挥重要的 保驾护航作用。 目前国际保险同业已经有一些初步尝试 ，开 发 专属产品 ，管理和 分散电化学储能系统的电池效能衰减风险、 建设 风险、财产风险、 责 任风险 等 等 。 为更好把握电化学储能保险总体情况，加强 前沿风险研究， 发挥 绿色保险作用，服务 实现 “双碳” 目标 ，中再集团中国再保险研究院与鼎和保险新型电力系统保险 研究中心 联合发 布《电化学储能 保险发展报告 》 ， 基于 双方在绿色保险 领域 长期的洞察与实践，研究储能 技术与市场发展现状、国际市场电化学储能保险发展情况、中国市场电化学储能 保险发展 现状、电化学储能保险业务的风险特征、中国市场电化学储能保险发展前景等五方面内容， 并提出我国电化学 储能 保险 的 发展建议， 助力保险行业建设完善新型电力系统保险产品体 系，为能源产业链客户提供更优质的保险服务，为国家实现“双碳”目标及保障能源安全 贡献力量。 2 电化学 储能 保险发展报告 储能 技术与市场发展现状 一 、 储能 系统 发展的重要意义 2020 年，我国作出 2030 年实现碳达峰、 2060 年实现碳中和的郑重承诺，而碳中和的 核心就是能源结构调整和经济结构转型。根据 国家统计局数据， 2021 年全年我国能源消费 总量 52.4 亿吨标准煤，比上年增长 5.2%。煤炭消费量占能源消费总量的 56.0%，比上年下 降 0.9 个百分点；天然气、水电、核电、风电、太阳能发电等清洁能源消费量占能源消费总 量的 25.5%，上升 1.2 个百分点。《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做 好碳达峰碳中和工作的意见》 指出 “能源绿色低碳发展为关键”，并明确指出 ，到 2025 年 ， 非化石能源消费比重要达到 20%左右， 2030 年非化石能源消费比重要达到 25%左右， 2060 年非化石能源消费比重达到 80%以上。目前非化石能源占比离目标差距较大，意味着新能 源的渗透率将不断提升，必将迎来快速发展。 图 1 2019-2021 年 我国能源消费结构 数据来源 ：国家统计局、 中国再保险 研究院整理 与此同时 ，国家能源安全对新能源发展提出更高要求。 在全球低碳化转型浪潮、新冠 疫情常态化、中美战略博弈、 俄乌战争 等复杂背景的叠加下，能源安全已成为事关发展安 57.70% 56.80% 56.00% 19.00% 18.90% 18.50% 23.30% 24.30% 25.50% 2019 2020 2021 煤炭 石油 清洁能源 01 3 电化学 储能 保险发展报告 全、国家安全的重要一环， 2021 年国内多地“拉闸限电”、国际市场能源价格“疯涨”都 提醒我们能源安全的问题并不遥远。我国在 能源方面仍处于严重的进口依存局面， 尤其是 在 石油方面依赖程度最为严重， 2021 年，中国原油进口量为 5.13 亿吨，对外依存度达 72%， 能源安全面临巨大压力。 基于目前严峻的能源 形势 ，发展具有 可再生 性和 本地性 的新能源 ， 通过新能源产业带动能源行业 多样化 发展 ，才能从长远上根本上解决能源安全问题。 而储 能系统，正是建设新型电力系统，推动我国能源绿色低碳转型，保障国家能源安全的重要 装备基础和支撑技术。 1. 储能系统 是 实现 更高新能源 渗透率 的关键技术 以风能 、光 能 为代表的新能源具有安全、环保、清洁等特点，但风能和光能发电存在 突出 的间歇性和波动性特点， 导致 弃风弃光 现象 ，对电网的稳定性也产生影响。 此外 ， 全 球气候 变化 导致极端天气多发，一方面高温严寒导致能源需求 增长迅速 ，另一方面降雨带 的北移对根据历史气候特征布局的全球风电 、 水电 和 光电设施构成挑战， 进一步影响 新能 源供给。 因此，在新一轮能源革命中，如何有效抑制新能源发电的间歇性、波动性，提高新 能源大规模并网发电稳定性成为关键性问题，而储能技术的发展应用有利于平抑新能源电 网波动，促进可再生能源消纳， 推动主体能源由化石能源向可再生能源更替， 助力早日实 现“双碳”目标。 2. 储能系统是现代电力体系建设的关键环节 建设现代 电力体系 ， 发展能源互联网，就必须 实现源网荷储一体化和多能互补发展的 新模式 ， 这有利于推动大 电 网、微 电 网及分布式能源网络的协调及互联互通，有效支撑可 再生能源大规模跨省跨区传输 ， 充分挖掘系统灵活性调节能力和需求侧资源 ， 提升电力系 统运行效率和电源开发综合效率，同时促进区域协调发展 。 “源网荷储”中的“储”正是指 储能。 储能是解决现代电网问题的最有效方法之一， 作为 灵活性资源， 能够发挥双向调节 作用， 削峰填谷 ， 在用电低谷时作为负荷充电，在用电高峰时作为电源释放电能，并 改变 电能的时空 地域 特性， 为电网提供调峰、调频、调压 、 备用、需求响应等多种服务，为电力 系统的可靠运行提供关键性支持。 储能是提升传统电力系统灵活性、经济性和安全性的重 4 电化学 储能 保险发展报告 要手段，是加快建成能源互联网系统、推动电力体制改革和促进能源新业态发展的核心基 础。 图 2 新型电力系统 “ 源网荷储 ” 示意图 二 、 储能系统发展的政策背景 图 3 储能系统 发展政策背景及阶段 我国储能产业的战略布局自 2005 年出台的《可再生能源产业发展指导目录》开始，此 后 2009 年 12 月《可再生能源法修正案》首次 将 储能技术发展写入法案，指出“电网企业 发展和应用智能电网、储能等技术”。之后 ， 发展储能技术先后写入 国家 “十二五” 规划 、 2005年开始 《可再生能源产 业发展指导目录》 — 开始涉及储能 产业战略布局 “十二五”期间 《 中华人民共和 国国民经济和社 会发展第十二个 五年规划纲要 》 — 指出发展储能 技术推进智能电 网建设 2017年升级 《关于促进储能 技术与产业发展 的指导意见》 — 明确储能技术 的 重要意义、总 体要求、重点任 务和保障措施 “ 十三五 ” 期间 《 中华人民共和 国国民经济和社 会发展第十三个 五年规划纲要 》 — 储能初步进入 商业化 “ 十四五 ” 期间 《 中华人民共和 国国民经济和社 会发展第十四个 五年规划纲要 》 — 储能进入大规 模商业化 5 电化学 储能 保险发展报告 “十三五” 规划 。 2017 年，国家发展改革委等五部门联合印发《关于促进储能技术与产业 发展的指导意见》，明确了促进我国储能技术与产业发展的重要意义、总体要求、重点任 务 和保障措施，明确储能发展“两步走”战略 ： “十三五”期间实现储能由研发示范向商业 化初期过渡，“十四五”期间实现商业化初期向规模化发展转变。 2019 年 ，国家发改委等 四部门联合 印发 《 贯彻落实 2019~2020 年行动 计划 》 ，具体 内容包括： 加强先进储能技术研发和智能制造升级、完善落实促进储能技术 与产业发展的政策、推进抽水蓄能发展、推进储能项目示范和应用、推进新能源汽车动力 电池储能化应用、加快推进储能标准化等。 2021 年以来 ，有关储能的国家政策密集出台， 积极引导 和支持抽水 蓄 能 和 新型储能 健 康发展，具体如下表所示： 表 1 2021 年储能政策一览表 时间 政策 /文件 重点内容 2021 年 2 月 《关于加快建立健全绿 色低碳循环发展经济体 系的指导意见》 提出加快大容量储能技术研发推广，提升电网汇集和外送能力。储 能稳定可再生能源发电的价值逐步突出，将成为“碳达峰、碳中和 ” 目标实现的基础技术保障。 2021 年 3 月 《中华人民共和国国民 经济和社会发展第十四 个五年规划和 2035 年远 景目标纲要》 在氢能、储能等前沿科技 领域 ，组织实施未来产业孵化和加速计划， 加快电网基础设施智能化改造和智能微电网建设，加强源网荷储衔 接，提升清洁能源消纳和存储能力，加快抽水蓄能电站建设和新型 储能技术规模化应用。 2021 年 3 月 《关于推进电力源网荷 储一体化和多能互补发 展的指导意见》 提出了推进电力源网荷储一体化和多能互补的重要意义；明确了电 力源网荷储一体化和多能互补的总体要求、实施路径和政策措施。 2021 年 4 月 《储能电站运行维护规 程》 规定了储能电站的正常运行、异常运行及故障处理、维护等过程的 技术要求。本标准适用于大中型的电化学储能电站，其他类型及规 模等级的储能电站可参照执行。 2021 年 5 月 《关于“十四五”时期深 化价格机制改革行动方 案的通知》 明确提出“完善风电、光伏发电、抽水蓄能价格形成机制，建立新 型储能价格机制。” 2021 年 7 月 《关于加快推动新型储 能发展的指导意见》 明确了 加快 推动新型储能快速发展的 指导 思想 、基本原则 、 主要目 标 、 具体措施等，为新型储能发展指明方向。 2021 年 8 月 《关于鼓励可再生能源 发电企业自建或购买调 峰能力增加并网规模的 鼓励发电企业通过自建或购买调峰储能能力的方式，增加可再生能 源发电装机并网规模。 6 电化学 储能 保险发展报告 通知》 2021 年 9 月 《新型储能项目管理规 范（暂行）》 有助于规范新型储能项目管理，推动新型储能积极稳妥健康有序发 展。 2021 年 10 月 《关于完整准确全面贯 彻新发展理念做好碳达 峰碳中和工作的意见》 加快推进抽水蓄能和新型储能规模化应用；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；采用“揭榜挂帅”机制， 开展低碳、零碳、负碳、储能新材料、新技术、新装备 攻关；加强 电化学、压缩空气等新型储能技术攻关、示范和产业化应用。 2021 年 11 月 《关于推进 2021 年度电 力源网荷储一体化和多 能互补发展工作的通知》 下放源网荷储和多能互补一体化项目审批权限，优先考虑含光热发 电，氢能制输储用，梯级电站储能、抽汽蓄能、电化学储能、压缩 空气储能、飞轮储能等新型储能示范的“一体化 ” 项目。 2021 年 12 月 《电力并网运行管理规 定》《电力辅助服务管理 办法》 明确将电化学储能、压缩空气储能、飞轮等新型储能纳入并网主体 管理。并且鼓励新型储能、可调节负荷等并网主体参与电力辅助服 务。 2022 年 1 月 《“十四五”新型储能发 展实施方案》 强调“十四五”时期是新型储能发展的重要战略机遇期，《实施方 案》是推动“十四五”新型储能规模化、产业化、市场化发展的总 体部署， 明确了 到 2025 年 电化学储能 技术性能进一步提升，系统 成本降低 30%以上的 发展 目标。 资料来源 ：中国再保险研究院整理 上述政策涉及技术研发、项目开发、服务规范、价格调控等多方面，特别是 2021 年 7 月 发布的《 国家发展改革委 国家能源局关于加快推动新型储能发展的指导意见 》 ，明确指 出 ： 抽水蓄能和新型储能是支撑新型电力系统的重要技术和基础装备，对推动能源绿色转 型、应对极端事件、保障能源安全、促进能源高质量发展、支撑应对气候变化目标实现具 有重要意义。《指导意见 》 同时明确了 发展目标 ：到 2025 年 ， 新型储能装机规模达 3000 万千瓦以上。 在新型储能的 技术 路线 方面，《 指导意见 》 要求坚持储能技术多元化，推动锂离子电 池等相对成熟新型储能技术成本持续下降和商业化规模应用，实现压缩空气、液流电池等 长时储能技术进入商业化发展初期，加快飞轮储能、钠离子电池等技术开展规模化试验示 范，以需求为导向，探索开展储氢、 储热及其他创新储能技术的研究和示范应用。 就应用场景， 《 指导意见 》 对三种储能的支持力度将是：“电源侧”优于“电网侧”优 于“用户侧”。《指导意见》对电源侧、电网侧和用户侧储能项目建设要求分别是“大力推 进电源侧储能项目建设”、“积极推动电网侧储能合理化布局”、“积极支持用户侧储能多 元化发展”。从地方性政策看， 电源侧 储能推行力度远高于电网 /用电侧储能。 电源侧 政策 7 电化学 储能 保险发展报告 手段主要以强制安装配合有效激励手段及政府补贴。用电侧 /电网侧政策手段主要是示范性 项目与经济性探索为主。 三、 储能技术简介 1.定义与 分类 储能是指通过特定装置 或物理 介质将能量存储起来，并在需要时进行能量释放的转换 过程。按照储能 技术的原理，可分为 机械类储能、电磁储能、电化学储能、热储能、化学储 能五大类 。 其中商业化应用最广的储能技术为抽水蓄能和电化学储能。 图 4 储能技术分类 资料来源：高工锂电 以下 详细介绍 目前 运用最广 的 两类技术路线： 机械类 储能及电化学储能。 （ 1） 机械类 储能 表 2 物理储能 分类及简介 技术类型 原理 优点 缺点 抽水蓄 能 设置 上下游水库，在 电力负荷 低 谷时，将低地势下水库的水抽到 上游水库，将电能转换为势能；在 用电高峰时，再将上游水库的水 释放，驱动水轮机组发电，将势能 转换为电能。  目前 最成熟且商业 运用最广的大容量 储能技术  低成本  使用寿命长  转换效率 70%以上  受 地理位置制约  建设施工周期较长 压缩空气 储能 在 电力负荷 低谷时 ，利用电能将 空气压缩储存于储气室内部 ； 用 电高峰时，高压空气从储气室释  可实现 规模储能  建设成本及 运营成 本低  需要大容量 储气装 置，建设厂址条件 要求较高 储能 机械类储能 抽水 蓄能 压缩 空气 储能 飞轮 储能 电化学储能 铅酸 电池 锂离 电池 子 钠硫 电池 电磁储能 超导 储能 超级 电容 储能 热储能 储热 储冷 化学储能 氢储 能 合成 天然 气 8 电化学 储能 保险发展报告 放进入燃气轮机同燃料一起燃烧 后驱动涡轮机带动发电机输出电 能 。  使用寿命长  充放电过程 依靠燃 料  转换效率一般 60% 飞轮储能 利用 电能驱动电动机 带动飞轮高 速 旋转储能，需要放电时，高速旋 转的飞轮转子 降低 转速 ， 通过发 电机的发电功能将动能转换为电 能释放 。  低磨损 、低机械维护  对飞轮 、轴承工艺 要求较高  运行时间短 ， 断电 无法长时间 储存 ， 无法应用于大电网  转换效率较低 （ 2） 电化学储能 电化学储能是指以锂离子电池为代表的各类二次电池储能， 相比抽水蓄能等物理储能， 电化学储能受地形等因素影响较小，可灵活运用于 电源侧 、 电网 侧和用电侧。随着近年来 成本的快速下降、商业化应用逐渐成熟，电化学储能的优势愈发明显，开始逐渐成为储能 新增装机的主流，且未来仍有较大的成本下降空间。 表 3 电化学储能 分类及简介 优点 缺点 铅酸电池 铅酸电池技术成熟，电池材料来源广 泛，成本较低。 充电 时间长， 循环次数少，使用寿命 短，在生产回收等环节处理不当易造 成污染环境。 锂离子电池 由锂金属或锂合金为负极材料、使用非 水电解质溶液的电池。主要应用于便携 式的移动设备中，放电时间可达数小 时，循环次数可达 5000 次或更多，响 应快速。 存在过充导致 发热、燃烧等安全性问 题，需要进行充电保护。 钠硫电池 钠硫电池由熔融电极和固体电解质组 成，负极的活性物质为熔融金属钠，正 极活性物质为液态硫和多硫化钠熔盐。 具有体积小、容量大、 密度高 、寿命长、 效率高等优点。 成本高昂，达 2000 美元 /kWh 左右 ;对 工作环境要求苛刻， 300℃ 方能启动， 容易起火燃烧 ，因此对技术有着极高 的要求，钠硫储能电池国外应用较多， 国内 尚未 大规模推广。 液流电池 液流电池具有设计灵活、充放电应答速 度快，性能好、电池使用寿命长，电解 质溶液容易再生循环使用、选址自由度 大、安全性高、对环境友好、 能量效率 高、启动速度快等优点。 电池体积大；对环境温度要求太高 ;成 本高 ，系统复杂 9 电化学 储能 保险发展报告 2.全球储能市场结构 根据中国 化学与 物理 电源行业协会储能应用分会数据， 2021 年全球储能市场装机功率 205.3GW， 同比增长 6.8%。其中 ， 其中抽水 蓄能 装机功率 177.4 GW，占比 86.42%， 较 2020 年下降 3.18 个 百分点 ；电化学储能装机功率 21.1 GW，占比 10.30%， 较 2020 年 上升 3.20 个 百分点 ， 填补了抽水 蓄能下降 的市场份额 。 图 5 截至 2021 年 底 全球储能累计装机分类占比 数据 来源： 中国化学与物理电源行业协会储能应用分会 3.中国 储能 市场结构 2021 年，中国储能市场装机功率 43.44 GW，同比 增长 20.5%， 继续 位居全球第一。抽 水 蓄能 装机功率 37.57 GW，占比 86.5%，与全球市场一致，抽水蓄能的累计装机规模虽然 最大，但其所占比重持续下降， 占比较去年下降 3.1 个 百分点 ；电化学储能装机功率 5.1GW， 同比增长 56.4%，占比 11.8%， 较去年上升 2.7 个 百分点 。 抽水蓄能 , 86.42% 飞轮储能 , 0.47% 蓄热蓄冷储能 , 1.89% 氢储能 , 0.01% 压缩空气储能 ,0.91% 锂离子电池 钠基电池 铅蓄电池 液流电池 超级电容 电化学储能 , 10.30% 10 电化学 储能 保险发展报告 图 6 截至 2021 年 底 中国储能累计装机分类占比 数据 来源： 中国化学与物理电源行业协会储能应用分会 对比全球及中国 储能装机 分类占比 ，结构较为相似，均为抽水 蓄能 占比约九成，电化 学储能占比 约一成 ， 其中 锂离子电池占比九成。 从 未来发展潜力来看，抽水 蓄能 已经是 较 为成熟的储能技术， 且受到 地理条件等限制，增速放缓；而电化学储能受益于技术革新、 成本降低及安装地点灵活等因素，呈现 较快增速 ，特别是其中的锂离子电池储能系统。因 此 ， 本 报告将 重点研究电化学储能，特别是锂离子储能系统的保险产品发展情况。 四 、 电化学储能 发展现状 1.电化学储能市场 情况 （ 1） 全球电化学 储能市场 根据《 2022 中国 储能产业 应用 研究报告 》 统计 ， 2021 年 ， 全球 电化学 储能 项目 累计 装 机规模 高速 增长， 已超过 21GW， 同比增长 55.1%， 增速远高于 储能系统整体装机规模增速 6.8%。 2021 年 全球电化学储能 新增装机规模达到 7.5GW，首次突破 7 GW， 在 全部类型 储 能 的 新增装机规模中占比高达 57.6%。 2018-2021 年四年合计装机规模为 16.9GW，占累计 装机 规模的 80%， 充分体现了电化学储能近年来的高速增长态势 。 抽水蓄能 86.50% 压缩空气储能 0.20% 飞轮储能 0.20% 蓄热蓄冷 锂离子电池 铅蓄电池 液流电池 其他 电化学储能， 11.80% 11 电化学 储能 保险发展报告 图 7 全球电化学储能项目 年 增 长 规模 （单位： MW） 数据 来源：《 2022 年中国 储能产业 应用 研究报告 》 1 从地域分布 来看， 美国 为 2021 年全球 新增 电化学储能 规模 第一大国 ， 其次 为中国。 2021 年 全球新增电化学储能市场前十大国家 分别是 ：美国、中国、韩国、英国、澳大利亚、 爱尔兰、日本、智利、菲律宾、 法国， 上述十大国家 电化学 储能新增 装机 规模占全球总新增 装机规模 的 99.1%， 市场高度集中 。 图 8 2021 年 全球电化学储能 新增 装机规模 地区分布 数据 来源： 《 2022 年中国 储能产业 应用 研究报告 》 1 中国化学与物理电源行业协会 储能应用分会（ CESA） ： 《 2022 中国 储能产业 应用 研究报告 》 。 565.1 183.8 239.0 511.3 910.3 1789.1 2994.0 2549.4 3854.6 7536.2 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000 22000 24000 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 美国 45% 中国 24% 韩国 7% 英国 6% 澳大利亚 5% 爱尔兰 5% 日本 3% 智利 2% 菲律宾 1% 法国 1% 其他 1% 12 电化学 储能 保险发展报告 （ 2） 中国电化学 储能市场 根据《 2022 中国储能产业应用研究报告》，中国投运电化学储能 的累计装机规模已突 破 5GW， 2021 年增长达到 1.8GW。 2019-2021 年三年新增装机规模合计 为 4.1GW，占 比 80.2%。中国的电化学储能累计项 目 个数为 592 个， 2021 年项 目 个数 131 个， 2019-2021 年 三年项 目 个数合计 为 306 个，占 比 51.7%。 图 9 中国电化学储能 新增 装机 规模 （单位： MW） 图 10 中国电化学储能 新增 项目个数 （单位： 个 ） 数据 来源：《 2022 中国 储能产业 应用 研究报告 》 67.4 39.5 51 36.1 79.1 147.5 595.1 687.4 1569.7 1844.6 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 51 18 25 16 27 54 95 75 100 131 0 100 200 300 400 500 600 700 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 13 电化学 储能 保险发展报告 2.电化学储能产业链 电化学储能系统由电池、双向变流器（ PCS）、电池管理系统（ BMS）及能量管理系统 （ EMS）等部分组成。电池与变流器是储能系统的核心环节。储能系统整体依靠电池和 电池 管理系统来控制信息传递，电池组通过储能变流器实现充放电。因此 ， 电化学储能产业链 上游主要包括电池原材料及生产设备供应商等；中游主要为储能系统生产 及安装供应商 、 储能系统集成商 ； 下游主要 为 终端用户等，其具体分布如下图所示： 图 11 储能产业链总览 资料来源：前瞻产业研究院 产业链涉及的环节众多，产业链条较长，从电池及关键部件加工制造，到 EPC 工程 总 承包 施工，再到各种场景下运营，每个环节既相互独立又相互依存。电池制造环节与动力 电池企业存在交集， EPC 工程总承包 施工环节与光伏、风电施工企业存在交集，运营商和 电网企业存在交集。 3.电化学储能应用场景 可再生能源在现代电力系统的渗透，覆盖了电力生产、传输、消费的全过程，对 电源 侧 、电网侧、用户侧均产生了巨大影响，储能电站在三侧均具有典型的应用场景和特殊的 技术经济条件。 电源侧 方面，储能 可用于解决因风光发电的间歇性和波动性导致的电网不 稳定以及弃风弃光 问题；电网侧方面，储能系统可提供辅助服务，维持电网稳定运转；用 户侧方面，储能系统主要用于“削峰平谷” 、“峰谷套利”、备用电源及需求响应服务等 。 中国电化学储能市场 2021 年 新增装机 中，新能源 +储能、电源侧辅助服务、电 网 侧储 14 电化学 储能 保险发展报告 能、分布式及微 网 、 用 户侧削峰填 谷 等 各类场景功率装机规模分别为 837.5 MW、 532.3 MW、 401.0MW、 28.0 MW、 45.8 MW，各类场景项目个数依次为 40、 18、 12、 42、 19。 各类场 景装机规模与项 目 个数基本呈现反比关系，电源侧和电 网 侧储能项 目 分布集中且单个项 目 规模较 大 ， 用 户侧储能项 目 分布分散且单个项 目 规模较 小 。 2 图 12 2021 年电化学 储能 新增装机规模按应用场景分类 （单位 ： MW， %） 数据 来源 ： 《 2022 中国储能产业应用研究报告》 图 13 储能 应用 场景设计总览 资料来源： CNESA 全球储能项目库 2 相关数据来自中国化学与物理电源行业协会 储能应用分会（ CESA） ： 《 2022 中国 储能产业 应用 研究报告 》 新能源 +储能 , 837.5, 45% 电源侧辅助服务 , 532.3, 29% 电网侧储能 , 401.0, 22% 分布式及微电网 , 28.0, 2% 用户侧削峰填谷 , 45.8, 2% 储能应用场景设计 电源侧 新能 源自 我消 纳 可再 生能 源平 滑出 力 调频 /备 用等 辅助 服务 电网侧 受端 电网 紧急 电源 支撑 缓解 电力 缺口 参与 电网 调峰 /调 频 延缓 电网 升级 改造 缓解 电网 建设 过渡 阶段 供电 电网 黑启 动 用户侧 大用 户峰 谷价 差套 利 参与 需求 侧响 应 提高 分布 式电 源自 发自 用率 提升 用户 供电 可靠 性 15 电化学 储能 保险发展报告 （ 1） 电源侧 电源侧 储能常见的是新能源侧储能、火储联合调频储能。新能源侧储能的主要收益方 式是提高上网电量、降低发电计划偏差、提供辅助服务。 提高上网电量，主要通过峰谷平移、减缓输电阻塞发挥作用；降低发电计划偏差，是 通过储能装置配合新能 源功率预测系统，对给出的短期与超短期发电计划偏差部分予以“充 放电纠偏”；提供辅助服务，前提是新能源侧储能能够接受电网调度，参与系统深度调峰、 调频，可减免电力辅助服务费用分摊并获得相应补偿收益。 （ 2）电网侧 电网侧储能通过与电网智能融合，可改变传统电力传输模式，提升电网调度灵活性， 平衡电网电量，提升电网对新能源消纳能力，提升电网整体安全运行性，延缓电网增容改 造，这样既可以有效节约电网的投资成本，也可提升电网资产的利用率。 （ 3）用户侧 目前 ， 国内用户侧以工商业 储能为主。由于单位投资成本高，短期来看仍不具备经济 性。但随着 2021 年 电源侧 政策发行，预计 2024 年经济性提升， 2025 年受储能成本下行影 响，需求有望快速提升。 同时，国家积极支持用户侧储能多元化发展。鼓励围绕分布式新能源、微电网、大数 据中心、 5G 基站、充电设施、工业园区等其他终端用户，探索储能融合发展新场景。 表 4 用户侧储能创新场景 3 分布式新能源 分布式光伏 /风电搭配储能，是目前较为普遍的一种用户侧储能应用模式。 工商业安装光伏电站 +储能，光伏电可以 用来自发自用，当电网停电时， 储能电能满足生产需求，大大降低工商业园区用电成本。 微电网 光伏 /风电 +储能，可以脱离国家电网成为独立的电力系统，适合偏远山区 和海岛使用。截至目前，我国全军已经在边海防部队建成新能源微电网 80 多个，为一线官兵提供了用电保障。 大数据中心 2021 年 5 月 26 日，国家发改委发布《全国一体化大数据中心协同创新体 系算力枢纽实施方案》指出，储能系统连入数据中心，不仅削峰填谷、低 碳环保，还能简化数据中心供电的串联级数，优化改进电源结构。 5G 基站 截至 2021 年底 ,我国已建成 5G 基站超过 115 万个，占全球总数的 70%。 3 “ 用户侧储能的 6 种典型应用场景 ” ，阳光工匠 光伏网， http://www.21spv.com/news/show.php?itemid=106083。 16 电化学 储能 保险发展报告 能量密度更高的储能系统，更符合 5G 基站的供电需求，协助平滑滤波改 善供电质量，当供电出现异常或故障时，储能系统可作备用电源供电。 充电设施 “充电桩 +储能”可以摆脱环境的限制。其内部配置的电池，可以让充电 桩变成大型充电宝，在用电压力高峰时期，换成充电宝给汽车充电，减轻 电网压力。 工业园区 工业园区配置储能可以利用峰谷价差降低用电成本、在停电时作为备用电 源，“光伏 +储能”还能帮助园区减碳或参与 碳交易 。 17 电化学 储能 保险发展报告 国际市场电化学储能 保险发展 情况 电化学储能 技术 及 储能系统产品的发展 与 大规模应用对 国际市场 而言也是新鲜事物， 相关技术及产品仍处于不断升级换代的快速变化过程中 ，技术成熟度 有限，因此 涉及较多 的安全风险等风险因素 。储能行业 复杂的技术路线和 技术的持续演进带来对风险把握的不 确定，同时没有足够的成熟的历史赔付数据进行模型定价，对 保险业为储能行业发展提供 风险保障带来了 巨大 挑战，目前 国际上电化学 储能 保险 整体上也 仍处于 起步 阶段， 本部分 将对国际电化学储能行业的 保险 需求、 国际市场电化学 储能 保险典型案例 及 对国内 市场 电 化学储能 保险发展带来的启示进行介绍。 一、 国际市场电化学储能 系统 的主要保险需求 1.安全风险管理 需求 电化学储能系统可能存在的安全 风险 主要有： 一是热失控 风险。 热失控是由于电池的生热速率远高于散热速率，且热量大量累积而 未及时散发出去所引起的“链式反应”。单体电池（电芯）热失控并不可怕，可怕的是锂离 子是自备燃烧条件的，在每个单体电池里面都有还原剂和氧化剂，一旦发生热失控，过程 将不可逆且向周边电池扩散开来。锂电池热失控是一个能量正反馈循环过程：升高的温度 会导致系统变热，系统变热后温度升高，又反过来加速电池系统内部 热 失控。电池热失控 导致电池内部电解液沸腾、从而产生大量可燃气体积聚、电池鼓胀、破裂，最后导致火灾 和 /或爆炸。热失控的引发因素有很多，包括电池内部缺陷、机械故障 /损坏、保护和控制系 统故障、充放电中的过充过放、明火或雷电环境等。 此外，锂离子电池对机械损坏和电涌 非常敏感，这种类型的损坏会导致内部电池短路，从而导致热失控、电池爆炸和火灾。 储 能系统 规模较大， 往往由 多个储能单元相连， 如果 无法及时断开连接， 单个电池的损失会 迅速蔓延到周围的电池，从而导致更大规模的火灾。此外，电池起火通常非常剧烈且难以 控制， 如果处于带电状态，不适合用泡沫或者水扑灭 ，大规模 起火 需要数天甚至数周才能 02 2 18 电化学 储能 保险发展报告 完全熄灭，且对消防员和其他急救人员也非常危险， 涉及 到处理有毒烟雾、接触有害材料 和建筑净化问题。 在过去几年中，很多部署了储能系统的国家或地区都曾发生过大规模的电池火灾。 例 如，韩国近年发生了近 30 起破坏性火灾事件， 澳大利亚、美国、欧洲亦有发生储能系统相 关火灾事件 ， 这些事件均导致了 高额 保险 索赔。这些事件显示出，热失控风险并非特定电 池制造商或特定设计所独有，而是电化学储能技术 固有的风险因素， 成为 电化学储能发展 的最大痛点。 二是 化学风险。 全钒 液流电池电解液溶析时会析出剧毒的晶体，损害呼吸系统和皮 肤，严重的还可导致慢性支气管炎、肾衰竭、视力障碍等。锂离子电池电解产生氟化氢 (HF)气体，对皮肤、眼睛等有刺激性作用。 三是 电气风险。 储能系统 自身为带电设备，在没有完全断开回路 中有较高的直流和交 流电压，如果在操作时没有穿戴好防具或者操作不慎，可能发生触电的危险，以及系统的 接地故障、短路电流等风险。 四是操作风险 。 随着 储能系统的推广与普及， 使用 电化学储能系统的许多新用户 并 非 电气或能源专家， 特别是 用户端使用储能系统， 可能是 家庭 用途 或公司用途， 这些普通 用户对电化学储能系统的风险知识了解 有限 ，这加剧了 操作 风险。 上述 风险可能导致 电化学储能系统 所有者 及 相关方 的 重大 人身财产 损失， 由此 产生了 突出 的直接损失 类财产保险需求 、 雇主 及 第三方责任 保险、相关 人员人身 保险 等需求 ，这 方面 保险需求主要来源于 电化学储能系统的 所有者及用户。 2.储能系统产品 质量及效能保证需求 由于 电化学储能系统 成本 较高，且属于新兴技术， 且 电池存在 功率衰减 特性， 用户 对 电化学 储能系统 、 特别是电池 的 产品保修 及长期 效能 保证 有较高 要求 ， 否则 产品生产商很 难 获取 用户信任。 因此 ， 类似光伏组件、 光伏系统 质量保证保险等 产品，储能系统生产商 对 电化学 储能系统产品 产生 了质量保证保险的相关需求， 希望 通过引入保险工具， 支持生 产商 为客户提供长期的 质保 和维修 更换 服务 ，为 产品提供 综合全面的性能保证。这类 产品 的保险责任主要为： 保险期间内，参保企业生产、销售的储能系统产品，因原材料缺陷或 19 电化学 储能 保险发展报告 制造缺陷、工艺不善等原因，导致产品质量或实际功率未达到其书面质量保证承诺， 从 而 引发使用者等权益人的索赔的，由保险公司负责赔偿。该产品在转嫁生产商经营风险的同 时，有力地支持了 电化学 储能产业的发展。 此外 ， 上述 需求还催生了 电池 责任险 产品 ，主要保障被保险人因所生产 、出售或分配 的 电池 的缺陷造成使用、消费或操作该 电池 的第三者人身伤害或财产损失而依法应负的民 事赔偿责任，并承担与之相应的调查和诉讼费用。 3.储能系统项目融资需求 大型 电化学 储能系统投资 金额