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下一个风口,是“长时储能”?

下一个风口,是“长时储能”? 亚化储能
2024-06-04
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导读:“储能产业没有最卷,只有更卷”,卷产品、卷价格……这里的内卷主要说的是锂电池。
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“储能产业没有最卷,只有更卷”,卷产品、卷价格……这里的内卷主要说的是锂电池。但随着储能市场的进一步发展,长时储能(LDES)正在全球迅速引起关注。信号一来,锂电企业又纷纷快速杀入长时储能的新战场。
01.
什么是长时储能?
储能应用场景的多样性决定了储能技术也向着多元化发展。而长时储能具有多种优势,在能源消纳中发挥重要作用。
长时储能目前正处于发展初期,国内外尚未对长时储能持续时间进行统一定义,通常认为持续放电时间不低于4小时、寿命不低于20年的储能技术为长时储能(LDES)。

2021年,全球长时储能委员会在其首份报告《净零电力——可再生电网长时储能》中对长时储能的概念进行了定义。在该报告中,长时储能系统被定义为任何可以长期进行电能存储的技术,该技术同时能以较低成本扩大规模,并能维持数小时、数天甚至数周的电力供应。2021年美国桑迪亚国家实验室发布的《长时储能简报》认为,长时储能是持续放电时间不低于4小时的储能技术。美国能源部2021年发布的有关长时储能的报告,则将长时储能定义为额定功率下持续放电时间不低于10小时的储能技术。
虽然长时储能技术多处于商业化早期阶段,仍未大规模普及应用,但近年在规模上有所突破,应用模式也逐渐增多,技术各有千秋。
02.
长时储能技术分类

长时储能技术可划分为物理储能(抽水蓄能、重力储能、压缩空气储能)和电化学储能(氢储能、液流电池、熔盐储能),物理储能具备寿命与成本优势,电化学储能具备电能转换效率高和建设周期短的优势。

资料来源:《新型电力系统发展蓝皮书》(国家能源局,2023.06),中金公司研究部

从技术性来看,统筹考量技术成熟度、能量效率、调节尺度、响应时间和建设条件五个温度,抽蓄是目前技术成熟度最高、能量效率最高、调节尺度最长的长时储能,但容易受建设条件的限制;光热和氢储能能量转化效率较低,为50%左右,并且氢储能技术还不成熟;液流电池和压缩空气技术相对成熟,基本具备大规模开发的条件。

锂电池混合其他技术路线的项目应用陆续出现,多种新型储能技术互补以适用多元场景诉求。长期看,随着储能应用场景更加多元和多种新型储能技术更加成熟,在经济性与适用性的综合考量下,混合式储能组合应用将会成为发展方向。
03.
长时储能发展进程
新能源渗透率快速提升,发电随机性、波动性、季节不均衡性等问题带动长时储能需求。长时储能有助于解决新能源间歇性出力,提升新能源消纳能力。
据国家能源局数据,截至2023年12月底,全国可再生能源发电总装机达15.16亿千瓦,占全国发电总装机的51.9%,在全球可再生能源发电总装机中的比重接近40%;2023年全国可再生能源新增装机3.05亿千瓦,占全国新增发电装机的82.7%,占全球新增装机的一半,超过世界其他国家的总和;全国可再生能源发电量近3万亿千瓦时,接近全社会用电量的1/3。
新能源渗透率的快速提升,叠加其出力的不稳定性,对储能的需求进一步提升。

长时储能可以增加电力系统的灵活性,即在电力供应过剩时储存电能,在需要时释放,以此来缓解供需矛盾,调节供需波动。根据研究 ,在新能源装机占比达到15-20%时,4小时以上的长时储能需求将成为刚需,当风光发电占比达到50%-80%时,储能时长需要达到10小时以上。

图:国内新能源发电比例持续提高

资料来源:国家能源局,中金公司研究部

长时储能有望推动风光储一体化储能系统成本不断下降。技术的不断进步和部署经验的日益丰富将进一步提高这些储能技术在长时储能应用中的可行性和性能。政策的扶持和新的市场机制对于推动这些新兴技术的早期部署和商业化应用至关重要。

04.
多地配储市场要求提升至4h
当前,长时储能政策持续加码,支持大容量、中长尺度储能项目建设,多地配储时长要求提升至4h。

2023年1月,多部委联合印发的《关于推动能源电子产业发展的指导意见》强调要研究突破超长寿命高安全性电池体系、大规模大容量高效储能等关键技术,发展低成本、高能量密度、安全环保的全钒、铬铁、锌溴液流电池。
新能源配储时长国内外仍存较大差距,国内各地区相继出台4小时以上配储政策。据机构数据显示,美国2022年平均配储时长为3小时,其中加利福尼亚州大部分地区部署的电池储能系统持续放电时长在4小时以上。而2022年国内新能源项目平均配储时长仅为2.1小时,储能建设规模多以中小规模为主,GWh级以上储能项目相对较少。

2023年以来,河北、西藏、内蒙古等10个多省份明确提出配置4小时以上长时储能,推动4小时以上储能技术实现规模化应用。截止2023年底,国内已建成投运新型储能项目平均储能时长2.1小时。随着可再生能源占比提升,电网调节压力增大,配储由最初的鼓励引导到成为并网标配,再到目前部分省份不合格受罚,比例从10%-20%逐步上升至15%-30%,配储时长从1-2小时提升至4-5小时,据统计河北、西藏、内蒙古、上海、新疆等10个多省份明确提出配置4小时以上长时储能。
图:美国年度新增储能项目平均放电时长

资料来源:U.S. Energy Storage Monitor,GGII
长时储能是碳中和时代的必然选择,未来可再生能源占比越大,建设长时储能的必要性和急迫性就越大。长时储能技术天生就是带着为电力系统转型服务的目标而来,其市场前景和发展速度也主要受电力系统转型发展路径和节奏影响,建议企业尽早布局相关技术路线,做好一定的技术研发积累或获得稳定的技术支持,以便把握有力的发展时机。

END


文章来源:集邦储能 免责声明:本文内容转自于其他平台,若有涉及侵权,请第一时间告知,我们将立即删除,无任何商业用途!


为了促进全钒液流电池产业快速高质量发展,推动行业可持续发展,亚化咨询联合上海电气储能科技有限公司隆重推出《2024中国全钒液流电池产业蓝皮书》!报名参加2024钒原料与储能秦岭论坛免费领取!


本报告介绍分析了储能行业概况;全钒液流电池原理与应用;全钒液流电池相对于锂电池的优势;储能与全钒液流电池行业政策;全钒液流电池市场规模与竞争格局;钒电池主要原材料钒电解液的供需情况;钒电池电堆核心材料;其他液流电池技术等内容。

目录如下:

摘要.... 8

1. 储能行业概况.. 9

    1.1 储能技术简介... 9

    1.2 全球储能市场... 11

    1.3 中国储能市场... 16

2. 全钒液流电池简介... 26

    2.1 全钒液流电池原理... 26

    2.2 全钒液流电池应用场景... 27

    2.3 全钒液流电池产业链... 28

3. 全钒液流电池市场情况... 31

    3.1 钒电池VS锂电池... 31

    3.2 全钒液流电池行业政策... 32

    3.3 全钒液流电池市场规模... 36

    3.4 全钒液流电池竞争格局... 38

4. 钒电解液供给分析... 48

    4.1 钒资源储量... 48

    4.2 钒电解液制备与改进工艺... 53

    4.3 钒电解液现有产能及规划情况... 56

    4.4 钒电解液供需分析... 64

5 全钒液流电池其他关键材料... 65

    5.1 质子交换膜.... 65

    5.2 双极板和电极... 68

6. 液流电池其他技术路线... 69

7. 结论与展望... 77


全钒液流电池是一种利用钒离子在不同氧化态下的不同化学势能储存能量的液流电池,相比于锂电池,具有长循环寿命、高安全性、容量零衰减等优点。伴随风电、光伏发展的储能产业,对安全性和时长要求不断增加,钒电池的需求将迎来爆发式增长。


成本控制十分重要。2023年锂电储能系统的中标价格介于1.1元到1.3元/Wh之间,钒电池的初始投资成本面临较大压力,降低成本成为全钒液流电池产业发展的必由途径。在钒电池中,钒电解液成本占比最高,并随储能时长的增加而增加,占比在40%~80%。从上游钒原料和电解液入手,树立钒电池的产业链竞争优势成为发展成败的关键。


如何实现稳定和具备成本竞争力的钒原料供给?不同提钒技术产业化进展如何?电解液制备工艺有何新进展?电解液成本如何控制?如何通过清洁、低成本工艺提升储能电池竞争力?钒电池产业链发展面临哪些挑战与机遇? 


2024钒原料与储能秦岭论坛将于7月11-12日在西安召开。会议由亚化咨询主办,探讨碳达峰与碳中和背景下储能产业前景,钒原料供给与保障、清洁高效提钒、钒电解液制备工艺、钒电池技术发展与成本控制、电堆与储能系统、钒液流储能电池产业链发展等议题。

会议信息

Meeting Information

会议主题:钒原料与储能秦岭论坛—从产业上游 立竞争优势

会议地点:陕西 · 西安 

会议时间:2024年7月11-12日

会议规模:100-200人左右


组织机构

Organizational structure

主办单位:亚化咨询

媒体支持:亚化储能、亚化液流储能等

会议主题

Conference theme

1.储能与钒电池:产业政策与市场分析
2.钒原料对钒电池与储能产业的重要性
3.钒原料与电解液的清洁、低成本工艺
4.短流程制备钒电解液最新进展
5.清洁提钒:石煤、钢渣、钒钛磁铁矿路线技术经济比较
6.从资源到储能应用—钒电池产业链发展与前景
7.全钒液流电池储能技术的市场需求展望
8.钒电池技术发展与成本控制
9.钒电池储能项目盈利模式分析
10.钒电池电堆技术与储能系统优化
11.钒液流储能电池产业链技术与项目投融资

参会嘉宾(含邀请中)

Attending guests

钒资源与电解液企业:五洲矿业、西部矿业、陕西鼎新储能、湖南金格伦新材料、鑫旺矿业、银峰新能源、攀钢钒钛、川威集团、德胜集团、河钢股份、兴欣钒科技等


电堆材料与工艺设备企业:科润新材料、东岳未来氢能、科旸新材料、华胜信安、江油润生、金博碳素、辽宁金谷、碳能科技、汉丞科技、西比科、金韦尔、三束实业、帝耐激光、黎曼机器人、联赢激光、天一萃取、金发科技、斯科新材料、深储新材料、威达环保、润势科技、易电工程、清驰科技、高泰昊能、崇德碳技术、见奇机电、信远材料、碳际集团、中电建福建省电力勘测设计院、仁丰特种材料、红点新材料、天富环保、


钒电池及储能系统企业:融科储能、上海电气储能、林源集团、星辰新能、北京普能、国润储能、伟力得、新新钒钛、中和储能、寰泰储能、开封时代、恒久安泰、合肥哈工储能、易池新能、大力电工、华秦储能、北京绿钒、液流储能科技、天府储能、德海艾科、美淼储能、艾博特瑞等


科研院所和高校:中科院大连化学物理研究所、中科院金属研究所、中科院过程工程研究所、清华大学、中国科学院大学、天津大学、深圳大学、大连海事大学、厦门大学、北京化工大学、合肥工业大学、北京低碳清洁能源研究院、中石化(大连)石油化工研究院、湖南农业大学、上海交通大学、重庆大学、武汉科技大学、三峡集团科学技术研究院、中石油工程材料研究院、西安西北有色地质研究院、浙江大学等


能源企业、投资机构及其他:华润电力、华能集团、中广核、国电投储能产业创新中心、国网电力科学研究院武汉南瑞、东方电气集团东方汽轮机、蒙泰新能源、合旭综合能源、上海钢之杰、长虹电源、北京京丰、大连东泰、华为数字能源、中石油昆仑资本、北京索通、上海华强、恒一私募、卡博特、浙江海越、海南东方丰海私募、万德斯环保、上海悦达、上海普维英华、鞍资股权投资、北京鞍钢投资、振华化学、仪征海峰、鼎信通讯、华泰海达、兰州金川科技园、金浦智能、珞珈梧桐、秦创原等

参会报名

Registration for attendance

早鸟票:6月15日前,2500元/位

正常票:7月10日前,2900元/位

现场票:7月11日,当天报名3200元/位


如果您有意向参与演讲、赞助或参会,欢迎您与我们联系:赵经理19121570541(微信同号)



   

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电化学储能、新型长时储能,锂离子电池、全钒液流电池、钒电池、液流电池、固态电池。氧化物固态电解质、硫化物固态电解质、卤化物固态电解质,磷酸铁锂、富锂锰基材料、硅负极。
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