長時儲能風口來臨,哪種技術路線最受歡迎?
光伏產業(yè)網訊
發(fā)布日期:2024-07-30
核心提示:
長時儲能風口來臨,哪種技術路線最受歡迎?
近年來,長時儲能領域呈現爆發(fā)性發(fā)展,新增玩家眾多,據不完全統(tǒng)計,2023年,長時儲能賽道新增玩家約40家,包括新設立企業(yè)和既有企業(yè)新涉入長時儲能業(yè)務兩種類型,涉及液流電池、鋅溴液流儲能電池等領域。需求高景氣疊加應用場景多元,長時儲能技術路線百花齊放。
技術路線各有千秋
據悉,我國用電峰谷平時間段的劃分如下: 高峰時段08:30-11:30 & 18:00-23:00;平時段07:00-08:30 & 11:30-18:00;低谷時段23:00-7:00。當高比例使用新能源發(fā)電時,如果儲能時長不足,會出現白天光照和風能充足時,電池很快充滿,無法繼續(xù)充電;到了早晚用電需求高峰時,電池又很快用盡,出現無法補能的尷尬。
因此,短時儲能無法有效填補一天內的用電峰谷缺口,尋找多元化的儲能方式,發(fā)展長時儲能,才能真正起到平衡電力負荷與削峰填谷的作用。
由于技術特點及降本情況各不相同,根據應用場景的不同,長時儲能技術呈現多線并舉的格局。概括而言,長時儲能技術可分為機械儲能、儲熱和化學儲能三大主線。其中,機械儲能包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能;儲熱主要為熔鹽儲熱;化學儲能包括鋰離子電池儲能、鈉離子電池儲能以及液流電池儲能。
技術路線各有千秋
據悉,我國用電峰谷平時間段的劃分如下: 高峰時段08:30-11:30 & 18:00-23:00;平時段07:00-08:30 & 11:30-18:00;低谷時段23:00-7:00。當高比例使用新能源發(fā)電時,如果儲能時長不足,會出現白天光照和風能充足時,電池很快充滿,無法繼續(xù)充電;到了早晚用電需求高峰時,電池又很快用盡,出現無法補能的尷尬。
因此,短時儲能無法有效填補一天內的用電峰谷缺口,尋找多元化的儲能方式,發(fā)展長時儲能,才能真正起到平衡電力負荷與削峰填谷的作用。
由于技術特點及降本情況各不相同,根據應用場景的不同,長時儲能技術呈現多線并舉的格局。概括而言,長時儲能技術可分為機械儲能、儲熱和化學儲能三大主線。其中,機械儲能包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能;儲熱主要為熔鹽儲熱;化學儲能包括鋰離子電池儲能、鈉離子電池儲能以及液流電池儲能。
在長時儲能的各種技術路徑中,不同的技術路線有著各自不同的特點。譬如鈉離子電池作為一種新型二次化學電源,不僅原材料不存在資源約束問題,同時具備安全性、高低溫性能以及大倍率充放電性能,資源優(yōu)勢和成本優(yōu)勢明顯。但鈉離子電池存在能量密度低、循環(huán)壽命短等缺點。
鋰離子電池具有充放電速度快、綜合效率高、技術實用性強、受限因素少等優(yōu)點,在各類電化學儲能技術中,鋰電池儲能在循環(huán)次數、能量密度、響應速度等方面均具有較大優(yōu)勢。但鋰離子電池存在安全性、低溫性能差等缺點。
液流電池具有安全可靠、生命周期內性價比高、環(huán)境友好、循環(huán)壽命長等優(yōu)點。但存在能量密度低、成本較高等缺點。
鑒于不同技術路線的優(yōu)劣勢顯著,企業(yè)在涉足長時儲能業(yè)務領域時,會根據自身戰(zhàn)略布局及業(yè)務需求,選擇不同的技術路線進行實施。
技術百花齊放,誰將脫穎而出
目前的儲能市場,90%以上都屬于鋰電池儲能,鋰電池是儲能領域主流的技術路線。但鋰電池儲量有限,電池壽命約15年,且自放電率較高,長時間存儲將加速電池老化,只適合2小時以內的中短時儲能場景,若要配套電網級的儲能,鋰電池的缺陷就更大了,存在諸多安全隱患,這無法滿足長時儲能的需求。
于是行業(yè)紛紛將目光轉向了除鋰離子電池技術之外的其他技術路線。今年以來,壓縮空氣儲能、液流電池儲能、鈉離子電池等多條技術受到了長時儲能市場重點關注。
根據CNESA的統(tǒng)計,截至2023年底,我國壓縮空氣儲能裝機規(guī)模還不到200MW,在新型儲能裝機中占比0.6%左右。而到了今年,不僅產能迅速爬升,示范項目集中上馬,其單機規(guī)模也一舉跨入了300MW時代。
在現有條件下能夠突破“4小時”瓶頸,并接近規(guī)?;l(fā)展路口的,還有液流電池儲能,目前這一技術路線主要包括全釩液流、鐵基液流和鋅空液流。其中的全釩液流電池技術已趨于成熟,并在上中下游基本形成了包括電堆、電解液、離子交換膜等在內的產業(yè)鏈。
此前早已“聲名在外”的鈉電儲能更是備受矚目。2024年上半年,鈉離子電池儲能項目頻頻落地。根據統(tǒng)計,今年上半年已有20個以上的鈉電項目完成了簽約、備案或開工,總投資額逼近400億元大關。
與此同時,入局長時儲能業(yè)務的企業(yè)也逐漸增多,據不完全統(tǒng)計,多數企業(yè)入局選擇的技術路線為液流電池。
業(yè)內認為,未來,長時儲能技術應用前景廣闊,多種技術路線都在快速發(fā)展,但商業(yè)化應用加速的基礎是其經濟價值在度電成本等方面趕超抽水蓄能。如果在容量電價等政策方面有所突破,實現不同儲能技術“同工同酬”,將有望推動長時儲能商業(yè)化應用。
筆者認為,隨著入局者越來越多,這個賽道也會變得越發(fā)擁擠,若想立于不敗之地,各大企業(yè)應該突破現有的技術以提升自己的核心競爭力。