【技術(shù)洞察】2023年中國儲能技術(shù)突破及趨勢洞察(附技術(shù)路線圖、技術(shù)突破和技術(shù)發(fā)展趨勢等)

本文核心內(nèi)容：儲能技術(shù)路線;儲能技術(shù)發(fā)展;儲能技術(shù)發(fā)展突破;儲能技術(shù)發(fā)展趨勢

儲能技術(shù)概況

1、儲能的界定及分類

(1)儲能的界定

從廣義上講，儲能即能量存儲，是指通過一種介質(zhì)或者設(shè)備，把一種能量形式用同一種或者轉(zhuǎn)換成另一種能量形式存儲起來，基于未來應用需要以特定能量形式釋放出來的循環(huán)過程。

從狹義上講，儲能特指針對電能的存儲，即利用化學或者物理的方法將產(chǎn)生的能量存儲起來并在需要時釋放的一系列技術(shù)和措施。

(2)儲能的分類

根據(jù)不同儲能技術(shù)儲存介質(zhì)的不同，儲能主要分為機械儲能、電化學儲能、熱儲能、化學儲能、電磁儲能等。利用這些儲能技術(shù)，電能以機械能、化學能、熱能等形式存儲下來，并適時反饋回電力網(wǎng)絡(luò)。

2、技術(shù)路線：五大細分技術(shù)路線

儲能主要分為機械儲能、電磁儲能、電化學類儲能、熱儲能以及化學儲能五大類技術(shù)路線。

儲能行業(yè)主要技術(shù)對比

從儲能技術(shù)成熟度看，目前機械儲能市場技術(shù)成熟度較高，電化學儲能技術(shù)(儲能電池中)鋰離子電池、鉛酸電池均步入成熟階段;液流電池仍處在研發(fā)示范階段;鈉硫電池處于部署階段之中。

其中，成熟度較高的主要儲能技術(shù)優(yōu)缺點及應用領(lǐng)域如下：

儲能技術(shù)發(fā)展痛點及突破

1、儲能技術(shù)發(fā)展痛點

(1)成本較高

成本問題是目前儲能技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)之一。以鋰離子電池為例，盡管隨著鋰離子電池技術(shù)的快速提升和電池規(guī)?；a(chǎn)能力的提高，鋰離子電池的成本有所下降;但相比其他儲能方式，鋰離子電池的成本仍然處于較高水平。對比抽水蓄能和磷酸鐵鋰電池的全生命周期度電成本來看，鋰離子電池的成本遠遠高于抽水蓄能，約為抽水蓄能度電成本的1.7倍。

(2)安全問題

安全問題是儲能發(fā)展需要解決的重點。近年來，國內(nèi)外多次發(fā)生儲能電站安全事故，其中多數(shù)為鋰電池儲能。據(jù)不完全統(tǒng)計，2021年全球發(fā)生9起儲能安全事故，其中“4·16”北京大紅門儲能電站起火爆炸事故便是由于鋰電池內(nèi)部短路引起。

(3)地理環(huán)境限制

地理環(huán)境的限制也是儲能技術(shù)發(fā)展的一大挑戰(zhàn)，例如抽水儲能和壓縮空氣儲能。以抽水蓄能電站的建設(shè)為例，首先要充分考慮當?shù)氐牡刭|(zhì)條件和自然條件，例如多為礫巖、砂巖等地下巖石，而且為無地震、臺風、洪水、干旱等隱患災害。其次，抽水蓄能電站的建設(shè)對上、下水庫的高度差和水平距離也有所要求。

2、儲能技術(shù)發(fā)展突破

(1)液流電池有望解決安全問題

液流電池具有安全性高、壽命長、規(guī)模大等優(yōu)勢，有望解決鋰離子電池的安全隱患問題。

(2)模塊化儲能技術(shù)突破地理限制

目前很多科研人員以及公司都在研究如何讓儲能技術(shù)突破地理上的限制，模塊化部署是可以突破例如熱巖儲能技術(shù)、鐵空氣電池技術(shù)、液態(tài)空氣儲能技術(shù)等，都已實現(xiàn)了模塊化部署，這種模塊化的部署能為長時儲能帶來諸多好處。

儲能技術(shù)發(fā)展方向及趨勢：技術(shù)路線多元化

《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》指出要推動多元化技術(shù)開發(fā)，開展不同技術(shù)路線分類試點示范。其中，對鋰離子電池要求往高安全、低成本、長壽命的方向發(fā)展，另外也提出重點發(fā)展液流電池、金屬空氣電池、熱儲能等長時儲能技術(shù)。

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