近年來(lái),長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能領(lǐng)域呈現(xiàn)爆發(fā)性發(fā)展,新增玩家眾多,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2023年,長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能賽道新增玩家約40家,包括新設(shè)立企業(yè)和既有企業(yè)新涉入長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能業(yè)務(wù)兩種類(lèi)型,涉及液流電池、鋅溴液流儲(chǔ)能電池等領(lǐng)域。需求高景氣疊加應(yīng)用場(chǎng)景多元,長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)路線百花齊放。
技術(shù)路線各有千秋
據(jù)悉,我國(guó)用電峰谷平時(shí)間段的劃分如下: 高峰時(shí)段08:30-11:30 & 18:00-23:00;平時(shí)段07:00-08:30 & 11:30-18:00;低谷時(shí)段23:00-7:00。當(dāng)高比例使用新能源發(fā)電時(shí),如果儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)不足,會(huì)出現(xiàn)白天光照和風(fēng)能充足時(shí),電池很快充滿,無(wú)法繼續(xù)充電;到了早晚用電需求高峰時(shí),電池又很快用盡,出現(xiàn)無(wú)法補(bǔ)能的尷尬。
因此,短時(shí)儲(chǔ)能無(wú)法有效填補(bǔ)一天內(nèi)的用電峰谷缺口,尋找多元化的儲(chǔ)能方式,發(fā)展長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能,才能真正起到平衡電力負(fù)荷與削峰填谷的作用。
由于技術(shù)特點(diǎn)及降本情況各不相同,根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同,長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)呈現(xiàn)多線并舉的格局。概括而言,長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)可分為機(jī)械儲(chǔ)能、儲(chǔ)熱和化學(xué)儲(chǔ)能三大主線。其中,機(jī)械儲(chǔ)能包括抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能;儲(chǔ)熱主要為熔鹽儲(chǔ)熱;化學(xué)儲(chǔ)能包括鋰離子電池儲(chǔ)能、鈉離子電池儲(chǔ)能以及液流電池儲(chǔ)能。
技術(shù)路線各有千秋
據(jù)悉,我國(guó)用電峰谷平時(shí)間段的劃分如下: 高峰時(shí)段08:30-11:30 & 18:00-23:00;平時(shí)段07:00-08:30 & 11:30-18:00;低谷時(shí)段23:00-7:00。當(dāng)高比例使用新能源發(fā)電時(shí),如果儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)不足,會(huì)出現(xiàn)白天光照和風(fēng)能充足時(shí),電池很快充滿,無(wú)法繼續(xù)充電;到了早晚用電需求高峰時(shí),電池又很快用盡,出現(xiàn)無(wú)法補(bǔ)能的尷尬。
因此,短時(shí)儲(chǔ)能無(wú)法有效填補(bǔ)一天內(nèi)的用電峰谷缺口,尋找多元化的儲(chǔ)能方式,發(fā)展長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能,才能真正起到平衡電力負(fù)荷與削峰填谷的作用。
由于技術(shù)特點(diǎn)及降本情況各不相同,根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同,長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)呈現(xiàn)多線并舉的格局。概括而言,長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)可分為機(jī)械儲(chǔ)能、儲(chǔ)熱和化學(xué)儲(chǔ)能三大主線。其中,機(jī)械儲(chǔ)能包括抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能;儲(chǔ)熱主要為熔鹽儲(chǔ)熱;化學(xué)儲(chǔ)能包括鋰離子電池儲(chǔ)能、鈉離子電池儲(chǔ)能以及液流電池儲(chǔ)能。
在長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的各種技術(shù)路徑中,不同的技術(shù)路線有著各自不同的特點(diǎn)。譬如鈉離子電池作為一種新型二次化學(xué)電源,不僅原材料不存在資源約束問(wèn)題,同時(shí)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(shì)和成本優(yōu)勢(shì)明顯。但鈉離子電池存在能量密度低、循環(huán)壽命短等缺點(diǎn)。
鋰離子電池具有充放電速度快、綜合效率高、技術(shù)實(shí)用性強(qiáng)、受限因素少等優(yōu)點(diǎn),在各類(lèi)電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)中,鋰電池儲(chǔ)能在循環(huán)次數(shù)、能量密度、響應(yīng)速度等方面均具有較大優(yōu)勢(shì)。但鋰離子電池存在安全性、低溫性能差等缺點(diǎn)。
液流電池具有安全可靠、生命周期內(nèi)性價(jià)比高、環(huán)境友好、循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。但存在能量密度低、成本較高等缺點(diǎn)。
鑒于不同技術(shù)路線的優(yōu)劣勢(shì)顯著,企業(yè)在涉足長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能業(yè)務(wù)領(lǐng)域時(shí),會(huì)根據(jù)自身戰(zhàn)略布局及業(yè)務(wù)需求,選擇不同的技術(shù)路線進(jìn)行實(shí)施。
技術(shù)百花齊放,誰(shuí)將脫穎而出
目前的儲(chǔ)能市場(chǎng),90%以上都屬于鋰電池儲(chǔ)能,鋰電池是儲(chǔ)能領(lǐng)域主流的技術(shù)路線。但鋰電池儲(chǔ)量有限,電池壽命約15年,且自放電率較高,長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)將加速電池老化,只適合2小時(shí)以內(nèi)的中短時(shí)儲(chǔ)能場(chǎng)景,若要配套電網(wǎng)級(jí)的儲(chǔ)能,鋰電池的缺陷就更大了,存在諸多安全隱患,這無(wú)法滿足長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的需求。
于是行業(yè)紛紛將目光轉(zhuǎn)向了除鋰離子電池技術(shù)之外的其他技術(shù)路線。今年以來(lái),壓縮空氣儲(chǔ)能、液流電池儲(chǔ)能、鈉離子電池等多條技術(shù)受到了長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能市場(chǎng)重點(diǎn)關(guān)注。
根據(jù)CNESA的統(tǒng)計(jì),截至2023年底,我國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模還不到200MW,在新型儲(chǔ)能裝機(jī)中占比0.6%左右。而到了今年,不僅產(chǎn)能迅速爬升,示范項(xiàng)目集中上馬,其單機(jī)規(guī)模也一舉跨入了300MW時(shí)代。
在現(xiàn)有條件下能夠突破“4小時(shí)”瓶頸,并接近規(guī)?;l(fā)展路口的,還有液流電池儲(chǔ)能,目前這一技術(shù)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(shù)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(nèi)的產(chǎn)業(yè)鏈。
此前早已“聲名在外”的鈉電儲(chǔ)能更是備受矚目。2024年上半年,鈉離子電池儲(chǔ)能項(xiàng)目頻頻落地。根據(jù)統(tǒng)計(jì),今年上半年已有20個(gè)以上的鈉電項(xiàng)目完成了簽約、備案或開(kāi)工,總投資額逼近400億元大關(guān)。
與此同時(shí),入局長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能業(yè)務(wù)的企業(yè)也逐漸增多,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),多數(shù)企業(yè)入局選擇的技術(shù)路線為液流電池。
業(yè)內(nèi)認(rèn)為,未來(lái),長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用前景廣闊,多種技術(shù)路線都在快速發(fā)展,但商業(yè)化應(yīng)用加速的基礎(chǔ)是其經(jīng)濟(jì)價(jià)值在度電成本等方面趕超抽水蓄能。如果在容量電價(jià)等政策方面有所突破,實(shí)現(xiàn)不同儲(chǔ)能技術(shù)“同工同酬”,將有望推動(dòng)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能商業(yè)化應(yīng)用。
筆者認(rèn)為,隨著入局者越來(lái)越多,這個(gè)賽道也會(huì)變得越發(fā)擁擠,若想立于不敗之地,各大企業(yè)應(yīng)該突破現(xiàn)有的技術(shù)以提升自己的核心競(jìng)爭(zhēng)力。