2018年儲(chǔ)能行業(yè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與市場(chǎng)趨勢(shì)分析 抽水蓄能技術(shù)最成熟【組圖】

抽水蓄能技術(shù)最為成熟

儲(chǔ)能技術(shù)主要分為物理儲(chǔ)能（如抽水儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等）、化學(xué)儲(chǔ)能（如鉛酸電池、氧化還原液流電池、鈉硫電池、鋰離子電池等）和電磁儲(chǔ)能（如超導(dǎo)電磁儲(chǔ)能、超級(jí)電容器儲(chǔ)能等）三大類。

目前，不同的儲(chǔ)能技術(shù)所處的開發(fā)和應(yīng)用的階段也不盡相同。從澳大利亞可再生能源署繪制的儲(chǔ)能技術(shù)成熟度曲線看，抽水蓄能是最成熟的技術(shù)，應(yīng)用最廣。根據(jù)CNESA統(tǒng)計(jì)，截至2018年12月底，抽水蓄能的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模占比達(dá)94.0%。

2003年以前，我國(guó)抽水蓄能領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)研究還處于一片空白，抽水蓄能電站的設(shè)備都依靠進(jìn)口。2003年3月，我國(guó)正式提出“技術(shù)引進(jìn)-掌握優(yōu)化-自主創(chuàng)新”的“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略，通過產(chǎn)、學(xué)、研、用的戮力同心“總體戰(zhàn)”，逐步實(shí)現(xiàn)我國(guó)抽水蓄能電站機(jī)組及成套設(shè)備制造自主化。同時(shí)，技術(shù)轉(zhuǎn)讓標(biāo)”談判后，設(shè)備制造商承諾無(wú)條件、無(wú)保留轉(zhuǎn)讓其核心技術(shù)。這種將設(shè)備與技術(shù)“打捆招標(biāo)”的模式，為我國(guó)抽水蓄能技術(shù)的快速發(fā)展開辟了道路。截至2018年12月底，中國(guó)抽水蓄能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模已達(dá)30.0GW，占比已投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目的96%。

隨著抽水蓄能市場(chǎng)的不斷壯大，對(duì)設(shè)備可靠性和安全性的要求越來(lái)越高，我國(guó)企業(yè)的自主研發(fā)能力也越來(lái)越強(qiáng)。目前，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型抽水蓄能電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控、勵(lì)磁、調(diào)速和保護(hù)系統(tǒng)，通過自主調(diào)試，成功應(yīng)用于安徽響水澗、福建仙游抽水蓄能電站。

相比以抽水蓄能為代表的物流儲(chǔ)能，化學(xué)儲(chǔ)能才是應(yīng)用范圍最為廣泛、發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮膬?chǔ)能技術(shù)，尤其是鋰離子電池儲(chǔ)能技術(shù)的響應(yīng)時(shí)間更快，能夠及時(shí)并持續(xù)向電網(wǎng)供電，確保電網(wǎng)的穩(wěn)定性。

目前，鋰離子電池技術(shù)的研究熱點(diǎn)在于提高能源密度，從而繼續(xù)降低成本，更加符合商業(yè)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性要求。鋰電能量密度的基礎(chǔ)是正極材料，主要有三元鋰、磷酸鐵鋰、鈷酸鋰和錳酸鋰這四種。2018年，我國(guó)三元鋰電池的裝機(jī)量占比最高，達(dá)58.17%；其次是磷酸鐵鋰電池，占比為39.00%。

在三類儲(chǔ)能技術(shù)中，電磁儲(chǔ)能技術(shù)還處于研發(fā)階段。例如，超導(dǎo)儲(chǔ)能由于超導(dǎo)線圈的電阻為0，電能儲(chǔ)存在線圈中幾乎無(wú)損耗，其儲(chǔ)能效率高達(dá)95%，不僅可用于降低甚至消除電網(wǎng)的低頻功率振蕩，還可以調(diào)節(jié)無(wú)功功率和有功功率，對(duì)于改善供電品質(zhì)和提高電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性有巨大的作用。

正由于超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)具有一系列其它儲(chǔ)能技術(shù)無(wú)法比擬的優(yōu)越性，因此成為各國(guó)在超導(dǎo)電力技術(shù)研究開發(fā)方面的熱點(diǎn)，一些主要發(fā)達(dá)國(guó)家（例如美國(guó)、日本、德國(guó)等）在超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)的研究開發(fā)方面投入了大量的人力和物力，推動(dòng)著超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)的實(shí)用化進(jìn)程和產(chǎn)業(yè)化步伐。

儲(chǔ)能技術(shù)組合使用成趨勢(shì)

儲(chǔ)能技術(shù)均有各自的技術(shù)優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)，因此將不同形式儲(chǔ)能技術(shù)組合使用，充分利用各自的技術(shù)優(yōu)勢(shì)優(yōu)化應(yīng)用效果正成為儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)之一。如超級(jí)電容與電池組合使用，由于可再生能源常有劇烈、頻繁變化的特點(diǎn)，嚴(yán)重影響充電電池作為儲(chǔ)能設(shè)備的使用壽命，加上超級(jí)電容則可以通過暫時(shí)存儲(chǔ)幾分鐘的能量，讓整個(gè)功率曲線變得非常平滑。

另外，當(dāng)前在全球倡導(dǎo)大力發(fā)展清潔能源的時(shí)代背景下，開發(fā)能量密度更高、循環(huán)壽命更長(zhǎng)、系統(tǒng)成本更低、安全性能更好的儲(chǔ)能技術(shù)已經(jīng)成為各國(guó)研究支持計(jì)劃的一個(gè)重要方向。如目前的電池儲(chǔ)能成本、能量密度距離人們的期望值還有一定距離，從當(dāng)前的研究成果來(lái)看，電池技術(shù)有望迎來(lái)重大突破。

以上數(shù)據(jù)及分析均來(lái)自于前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資預(yù)測(cè)分析報(bào)告》。

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