建立与可再生能源匹配的新型储能方式
中科富海
储能是解决风电、
光伏发电不稳定性和间歇性，
促进能源消纳，
增强能源系统供应安全性、
灵活性的重要手段。
相较抽水蓄能等机械储能，以电化学储能为代表的新型储能优势明显，商业化应用逐渐成熟，成为储能新增装机的主流。电化学储能具备高可控性、高模块程度的优势，能量密度大、转换效率高、建设周期短且安装方便，使用范围广，具有极大推广价值。
据不完全统计，截至2020年底，全球已投运储能项目累计装机规模191.1GW，同比增长3.4%。其中，电化学储能项目累计装机规模为14.2GW，并以4.7GW刷新单年新增规模记录，是2019年1.6倍，涨幅巨大。
在全球储能市场，美国、欧洲和中国占据主导地位，三者合计占全球新增投运总规模的85%。据EIA统计，电化学储能占据目前美国储能新增市场的90%以上，其中以锂离子电池储能为主，占据电化学储能的90%以上。据预估，2021年我国电化学储能市场累计装机规模将达到5790.8MW；到2030年，非抽水蓄能储能规模将达到100GW。
在碳达峰碳中和目标推动下，我国要构建以新能源为主体的新型电力系统，必须高质量发展新型储能产业。然而，目前我国电化学储能产业规模仍偏小，在安全、成本、寿命等方面存在制约储能发展的困难和问题。
——电化学储能安全事故频发，安全问题并没有根本性解决方案。随着电化学储能项目大力投运，在电池本体安全禀赋不高、安全标准尚不完备、管理系统监测预警功能不足、多级联动消防体系薄弱等情况下，安全风险依然存在。
——国内电化学储能产业从业者大多是实力单薄的中小型企业，还没有摸索出适合自身发展的市场机制和商业模式。目前储能需求主要来自境外市场，国内企业全球市占率还较低，存在较大提升空间。
——目前绝大多数新建风光电侧项目属于强配储能，缺乏模式和价值传导机制。风光储模式促进了储能产业规模快速增长，但新建的风电、光伏发电侧项目缺乏模式和价格传导机制，容易低价的无序竞争，不利于储能产业健康发展，市场资本也很难直接面对储能。
在技术装备、安全生产、商业模式等方面加紧攻关和创新，发展高质量新型储能产业
杨裕生院士认为，新型储能前景非常广阔，要提供公平、开放的应用创新条件，发展安全性更高、能量转换效率更高、经济效益更高的新型储能电池，并由市场来选择储能技术路线。
目前在全球电化学储能电站中，锂离子电池约占90%。但从安全性来看，三元正极材料锂离子电池安全性还不稳定，而铅炭电池无易燃物、安全性更高，同时具备规模大、用途新、价格低等特点。
我国已建成铅炭电池储能电站10余座，最大容量达30万千瓦时，此外还出口德国建成5万千瓦/7.5万千瓦时调频电站，多年来这些电站运行正常。
有消息称，美国得克萨斯州埃尔帕索将建设一个大型光伏电站、储能和电网共同支撑的并离网切换项目，其中储能部分400万千瓦时全部采用南都电源的铅炭电池。在锂离子电池高调介入储能领域的形势下，该项目选用铅炭电池，对推动新型储能产业安全发展具有重大意义。
陈立泉院士认为，储能是构建能源互联网的基础，目前锂离子电池能量密度达到300瓦时/公斤，已到一个极限。下一步要发展固态锂电池，同时，要发展钠离子电池，以分担全世界电能储存压力。
钠离子电池在工艺、技术等方面与锂离子电池相似，能量密度最高可达200瓦时/公斤。钠离子电池在资源储备、材料成本、高低温性能方面更具优势，是“新能源+储能”走向平价的重要技术途径。
锂离子和钠离子电池都是液态电解质，基于安全考虑，未来都需要向固态电池发展。固态电池能量密度可高达350-500瓦时/公斤，不燃烧、不爆炸，安全性比较高。
欧阳明高院士认为，小功率、短周期、分布式储能主要靠电池，而长周期、大规模、集中式储能则要靠氢能及其载体，氢能是集中式可再生能源大规模长周期储能的最佳途径。
通过动力电池梯次利用是此前可再生能源储能的重要方式之一，但为规避风电、光伏等输出波动性、间歇性和随机性，在需要长期、大量储能情况下，氢储能成为一个重要发展方向。
氢储能是新能源电力系统的核心技术，相较电池储能，其成本更低廉、经济性更高、制运储方式更灵活、能源利用充分性更高。从中长期来看，电池储能和氢储能需组合构成一个总的储存方式，以应对能源电力供需不平衡挑战。
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