來(lái)源:中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)
近年來(lái),隨著新能源規(guī)模的不斷擴(kuò)大,以及國(guó)家對(duì)新型電力系統(tǒng)建設(shè)提出明確要求,儲(chǔ)能的發(fā)展越來(lái)越受到關(guān)注。中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)出版《2022儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用研究報(bào)告》,詳細(xì)闡述了國(guó)際和我國(guó)的情況。
在政策層面,從國(guó)外儲(chǔ)能發(fā)展應(yīng)用情況看,各國(guó)主要通過(guò)完善市場(chǎng)機(jī)制和投入財(cái)稅支持,雙管齊下培育儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展環(huán)境。而我國(guó)儲(chǔ)能支持政策在2021年體現(xiàn)得更加淋漓盡致,僅2021年密集出臺(tái)的國(guó)家和地方儲(chǔ)能政策高達(dá)275項(xiàng)之多。
在標(biāo)準(zhǔn)層面,統(tǒng)計(jì)獲取的儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)共計(jì)230項(xiàng)。其中,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)68項(xiàng),國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)162項(xiàng)(包含各類技術(shù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))。
報(bào)告中市場(chǎng)數(shù)據(jù)依據(jù)中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)自主建立的《全球儲(chǔ)能項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)》,重要數(shù)據(jù)一覽如下:
1、2021年全球儲(chǔ)能市場(chǎng)裝機(jī)功率205.3GW,電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)功率20.4GW,占比10.05%
全球儲(chǔ)能市場(chǎng)裝機(jī)功率205.3 GW,其中抽水蓄能裝機(jī)功率177.4 GW,占比86.42%;壓縮空氣儲(chǔ)能裝機(jī)功率1863.8 MW,占比0.91%;飛輪儲(chǔ)能裝機(jī)功率967.5 MW,占比0.47%;電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)功率21.1 GW,占比10.30%;蓄熱蓄冷裝機(jī)功率3881.0 MW,占比1.89%;氫儲(chǔ)能裝機(jī)功率28.0 MW,占比0.01%。
圖表1 全球儲(chǔ)能技術(shù)裝機(jī)功率比例
2021年全球電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模21.1 GW。其中,鋰離子電池儲(chǔ)能技術(shù)裝機(jī)規(guī)模19.85 GW,功率規(guī)模占比93.9%;鉛蓄電池儲(chǔ)能技術(shù)裝機(jī)規(guī)模457.0 MW,功率規(guī)模占比2.2%;鈉基電池儲(chǔ)能技術(shù)裝機(jī)規(guī)模431.7 MW,功率規(guī)模占比2.0%;液流電池儲(chǔ)能技術(shù)裝機(jī)規(guī)模257.1 MW,功率規(guī)模占比1.2%;超級(jí)電容器裝機(jī)規(guī)模39.8 MW,功率規(guī)模占比0.2%;其它電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)裝機(jī)規(guī)模93.1 MW,功率規(guī)模占比0.5%。
2、2021年全球新增電化學(xué)儲(chǔ)能首次突破7GW
2021年全球電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目功率累計(jì)裝機(jī)規(guī)模已超過(guò)21 GW,2021年增長(zhǎng)達(dá)到7536.2MW,首次突破7 GW。2021年較2020年功率裝機(jī)規(guī)模同比增長(zhǎng)55.4%,2018-2021年4年功率裝機(jī)規(guī)模為16.9GW,占比80%。
圖表2 全球電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)增長(zhǎng)
3、全球儲(chǔ)能應(yīng)用分布中,電源測(cè)首當(dāng)其沖,新能源+儲(chǔ)能緊隨其后
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2021全球電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)中,新能源+儲(chǔ)能、電源側(cè)輔助服務(wù)、電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能、分布式及微網(wǎng)、用戶側(cè)削峰填谷各類場(chǎng)景功率裝機(jī)規(guī)模分別為6999.9 MW、7275.9 MW、6015.9MW、943.7 MW、1412.7 MW,占比依次為30.9%、32.1%、26.6%、4.2%、6.2%。
圖表3 全球電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目應(yīng)用場(chǎng)景功率裝機(jī)
4、全球電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)典型國(guó)家中,美國(guó)增長(zhǎng)翻倍
全球電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)典型國(guó)家包括美國(guó)、韓國(guó)、英國(guó)、澳大利亞、日本、德國(guó)等,上述國(guó)家2021年電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模分別為6361.7 MW、2561.2 MW、1587.3MW、1257.7 MW、1149.8 MW、726.3MW。
圖表4 全球電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)典型國(guó)家
2021年美國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能功率裝機(jī)規(guī)模6361.7MW,比2020年的2962.8MW增長(zhǎng)115%,應(yīng)用場(chǎng)景裝機(jī)排序從高到低依次是:電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能、電源側(cè)輔助服務(wù)、新能源+儲(chǔ)能、用戶側(cè)削峰填谷、分布式及微網(wǎng),占比分別為35.3%、33.9%、31.1%、5.0%、2.4%。技術(shù)路線以鋰離子電池(磷酸鐵鋰和三元)為主(96.0%),市場(chǎng)對(duì)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)(≥8h)的需求越來(lái)越大,新型液流電池、水系鋅基電池等新型電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)也有一定應(yīng)用。
圖表5 美國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)各應(yīng)用場(chǎng)景和技術(shù)裝機(jī)
美國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)的主要供應(yīng)商既有美國(guó)本土企業(yè)TESLA、NEC EnergySolutions、AES Energy Storage、Saft、EOS Energy Storage (鋅空氣電池)等,也有外部?jī)?chǔ)能企業(yè)BYD(中國(guó))、LGChem(韓國(guó))、Samsung SDI(韓國(guó))、Kokam(韓國(guó))、Leclanché(瑞士)、Redflow(澳大利亞)。
2021年韓國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能功率裝機(jī)規(guī)模2561.2 MW,應(yīng)用場(chǎng)景裝機(jī)排序從高到低依次是:新能源+儲(chǔ)能、電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能、電源側(cè)輔助服務(wù)、分布式及微網(wǎng)、用戶側(cè)削峰填谷,占比分別為43.5%、29.6%、13.3%、12.8%、1.1%。技術(shù)路線以鋰離子電池(三元和磷酸鐵鋰)為主,占比高達(dá)99.3%,另有0.9%比例的超級(jí)電容器。
圖表6 韓國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)各應(yīng)用場(chǎng)景和技術(shù)裝機(jī)
近三年,由于搭載三元鋰電池的儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)生頻繁的起火爆炸事故,導(dǎo)致韓國(guó)新能源+儲(chǔ)能市場(chǎng)收到較大的影響。韓國(guó)電源側(cè)輔助服務(wù)和電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能多數(shù)以電力公司采購(gòu)為主,為電網(wǎng)提供多種服務(wù)。系統(tǒng)集成方面,主要參與企業(yè)有LGChem、SamsungSDI、Kokam、MaxwellTechnologies。
2021年英國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能功率裝機(jī)規(guī)模1587.3MW,應(yīng)用場(chǎng)景裝機(jī)排序從高到低依次是:電源側(cè)輔助服務(wù)、電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能、新能源+儲(chǔ)能、用戶側(cè)削峰填谷、分布式及微網(wǎng),占比分別為48.1%、45.1%、11.1%、5.9%、0.2%。技術(shù)路線以鋰離子電池(三元和磷酸鐵鋰)為主,占比高達(dá)99.7%。
圖表7 英國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)各應(yīng)用場(chǎng)景和技術(shù)裝機(jī)
參與英國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)的主要企業(yè)包括NEC Energy SolutionsInc.(美國(guó))、LG Chem(韓國(guó))、SamsungSDI(韓國(guó))、BYD、Tesla(美國(guó))、Younicos(德國(guó))等。
2021年澳大利亞電化學(xué)儲(chǔ)能功率裝機(jī)規(guī)模1257.7MW,應(yīng)用場(chǎng)景裝機(jī)排序從高到低依次是:新能源+儲(chǔ)能、電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能、電源側(cè)輔助服務(wù)、分布式及微網(wǎng)、用戶側(cè)削峰填谷,占比分別為54.6%、39.7%、9.5%、5.4%、0.1%。技術(shù)路線以鋰離子電池(三元和磷酸鐵鋰)為主,占比高達(dá)99.4%。
圖表8 澳大利亞電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)各應(yīng)用場(chǎng)景和技術(shù)裝機(jī)
參與澳大利亞電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)的企業(yè)包括AES Energy Storage、Tesla、Lyon Group等。
2021年日本電化學(xué)儲(chǔ)能功率裝機(jī)規(guī)模1149.8MW,應(yīng)用場(chǎng)景裝機(jī)排序從高到低次是:新能源+儲(chǔ)能、電源側(cè)輔助服務(wù)、用戶側(cè)削峰填谷、分布式及微網(wǎng),占比分別為62.1%、43.6%、3.1%、0.5%。技術(shù)路線以鋰離子電池(三元)和鈉硫電池為主,占比分別為77.2%、19.8%,鈉硫電池因安全事故和產(chǎn)業(yè)瓶頸問(wèn)題導(dǎo)致其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不復(fù)存在。
圖表9 日本電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)各應(yīng)用場(chǎng)景和技術(shù)裝機(jī)
系統(tǒng)集成方面,主要參與企業(yè)有Panasonic(日本)、Toshiba(日本)、Sumitomo Electric IndustriesLtd.(日本)、NGK Insulators(日本)、LGChem(韓國(guó))等。
2021年德國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能功率裝機(jī)規(guī)模726.3MW,應(yīng)用場(chǎng)景裝機(jī)排序從高到低依次是:電源側(cè)輔助服務(wù)、電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能、新能源+儲(chǔ)能、分布式及微網(wǎng)、用戶側(cè)削峰填谷,占比分別為61.8%、15.9%、17.1%、9.9%、3.8%。技術(shù)路線以鋰離子電池(三元和磷酸鐵鋰)和鉛蓄電池為主,占比分別為96.3%、2.1%。
圖表10 德國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)各應(yīng)用場(chǎng)景和技術(shù)裝機(jī)
參與德國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)的企業(yè)包括LG Chem、SKInovation、Daimler、SamsungSDI、Innogy Company Belectric。
5、2021年中國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)裝機(jī)功率43.44GW,位居全球第一,電化學(xué)儲(chǔ)能5117.1MW,占比11.8%
2021年,中國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)裝機(jī)功率43.44 GW,位居全球第一。抽水蓄能裝機(jī)功率37.57 GW,占比86.5%;蓄熱蓄冷裝機(jī)功率561.7 MW,占比1.3%;電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)功率5117.1 MW,占比11.8%;其它儲(chǔ)能技術(shù)(此處指壓縮空氣和飛輪儲(chǔ)能)裝機(jī)功率占比0.4%。
圖表11 中國(guó)儲(chǔ)能技術(shù)裝機(jī)功率比例
2021年,中國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模5117.1MW/10498.7MWh。其中,鋰離子電池儲(chǔ)能技術(shù)裝機(jī)規(guī)模4658.9MW/8254.2MWh,功率規(guī)模占比91.0%;鉛蓄電池儲(chǔ)能技術(shù)裝機(jī)規(guī)模279.5MW/1632.2MWh,功率規(guī)模占比5.5%;液流電池儲(chǔ)能技術(shù)裝機(jī)規(guī)模146.2MW/547.0MWh,功率規(guī)模占比2.9%;其它電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)(此處指超級(jí)電容器、鎳氫電池、鈉基電池、水系電池)裝機(jī)規(guī)模32.5MW/65.2MWh,功率規(guī)模占比0.6%。
6、2021年全球新增儲(chǔ)能裝機(jī)13091MW
2021年,全球新增儲(chǔ)能裝機(jī)13091.0 MW。其中,抽水蓄能裝機(jī)功率5262.0 MW,占比40.2%;壓縮空氣裝機(jī)功率191MW,占比1.4%;蓄冷蓄熱儲(chǔ)能裝機(jī)功率100.0 MW,占比0.8%;電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)功率 7536.2 MW,占比57.6%。
圖表12 2021年全球新增儲(chǔ)能裝機(jī)功率比例
2021年,全球電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)中,鋰離子電池儲(chǔ)能技術(shù)裝機(jī)規(guī)模7516.0 MW,功率規(guī)模占比99.73%;鉛蓄電池儲(chǔ)能技術(shù)裝機(jī)規(guī)模2.2 MW,功率規(guī)模占比0.03%;液流電池儲(chǔ)能技術(shù)裝機(jī)規(guī)模12.0 MW,功率規(guī)模占比0.16%;其它電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)裝機(jī)規(guī)模6.0 MW,功率規(guī)模占比0.08%。
7、2021年全球電化學(xué)儲(chǔ)能新增市場(chǎng)TOP10國(guó)家
2021年,全球新增電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)TOP10國(guó)家依次是:美國(guó)(3398.9 MW)、中國(guó)(1844.6 MW)、韓國(guó)(500 MW)、英國(guó)(486.8 MW)、澳大利亞(372 MW)、愛(ài)爾蘭(354.5 MW)、日本(240.0 MW)、智利(112.0 MW)、菲律賓(100.0 MW),法國(guó)(61 MW)、十個(gè)國(guó)家電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目個(gè)數(shù)依次為22、131、10、7、4、5、1、1、3、1。
圖表13 2021年全球新增電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)TOP10國(guó)家
8、2021年中國(guó)新增儲(chǔ)能裝機(jī)7397.9MW
2021年,中國(guó)抽水蓄能裝機(jī)功率5262.0 MW,占比71.1%;電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)功率1844.6 MW,占比24.9%;壓縮空氣儲(chǔ)能裝機(jī)功率190.0 MW,占比2.6%;蓄冷蓄熱裝機(jī)功率100.0 MW,占比1.4%。
2021年,中國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)中,鋰離子電池儲(chǔ)能技術(shù)裝機(jī)規(guī)模1830.9 MW,功率規(guī)模占比高達(dá)99.3%;鉛蓄電池儲(chǔ)能技術(shù)裝機(jī)規(guī)模2.2 MW;液流電池儲(chǔ)能技術(shù)裝機(jī)規(guī)模10.0 MW;其它電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)裝機(jī)規(guī)模1.52 MW。
圖表14 2021年中國(guó)新增儲(chǔ)能裝機(jī)功率比例
2021年,中國(guó)新增儲(chǔ)能項(xiàng)目個(gè)數(shù)146個(gè)。其中,抽水蓄能項(xiàng)目個(gè)數(shù)5個(gè)。電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目個(gè)數(shù)131個(gè)。電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目中,鋰離子電池儲(chǔ)能項(xiàng)目120個(gè),鉛蓄電池2個(gè),液流電池5個(gè),其它儲(chǔ)能項(xiàng)目6個(gè)。
10、2021中國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)中,新能源+儲(chǔ)能領(lǐng)頭,電源側(cè)和電網(wǎng)側(cè)緊跟
中國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)中,新能源+儲(chǔ)能、電源側(cè)輔助服務(wù)、電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能、分布式及微網(wǎng)、用戶側(cè)削峰填谷各類場(chǎng)景功率裝機(jī)規(guī)模分別為837.5 MW、532.3 MW、401.0MW、28.0 MW、45.8 MW,各類場(chǎng)景項(xiàng)目個(gè)數(shù)依次為40、18、12、42、19。
圖表15?2021年中國(guó)新增電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)功率裝機(jī)及項(xiàng)目個(gè)數(shù)分布
11、到2025年,電化學(xué)儲(chǔ)能年裝機(jī)增量預(yù)計(jì)將達(dá)到12GW,累計(jì)裝機(jī)將達(dá)到約40GW
從國(guó)網(wǎng)和南網(wǎng)的新型電力系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)(2021-2030年)來(lái)看,在新型儲(chǔ)能方面,預(yù)計(jì)到2025年,我國(guó)新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模將突破5000萬(wàn)千瓦。但是,考慮到新型儲(chǔ)能安全性問(wèn)題、儲(chǔ)能價(jià)格機(jī)制滯后性、新型儲(chǔ)能原材料緊缺等方面的現(xiàn)實(shí)情況,電化學(xué)儲(chǔ)能電站裝機(jī)規(guī)模大概率會(huì)存在一定滯后性。我們對(duì)2020-2030年中國(guó)新型儲(chǔ)能市場(chǎng)走勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè)。
到2025年,電化學(xué)儲(chǔ)能年裝機(jī)增量預(yù)計(jì)將達(dá)到12GW,累計(jì)裝機(jī)將達(dá)到約40GW,90%以上都將以鋰離子電池為主;2025年后,考慮到2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的宏偉目標(biāo),新能源發(fā)電年裝機(jī)量將保持年均100GW的增量,電化學(xué)儲(chǔ)能的年裝機(jī)增量將保持在12-15GW,預(yù)計(jì)到2030年,電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到約110GW。
圖16 中國(guó)化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)裝機(jī)規(guī)模預(yù)測(cè)
在抽水蓄能方面,按照規(guī)劃,預(yù)計(jì)到2025年,我國(guó)抽水蓄能裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到60GW;到2030年,我國(guó)抽水蓄能裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到130GW。