长时储能风口来临,哪种技术路线最受欢迎?
光伏产业网讯
发布日期:2024-07-30
核心提示:
长时储能风口来临,哪种技术路线最受欢迎?
近年来,长时储能领域呈现爆发性发展,新增玩家众多,据不完全统计,2023年,长时储能赛道新增玩家约40家,包括新设立企业和既有企业新涉入长时储能业务两种类型,涉及液流电池、锌溴液流储能电池等领域。需求高景气叠加应用场景多元,长时储能技术路线百花齐放。
技术路线各有千秋
据悉,我国用电峰谷平时间段的划分如下: 高峰时段08:30-11:30 & 18:00-23:00;平时段07:00-08:30 & 11:30-18:00;低谷时段23:00-7:00。当高比例使用新能源发电时,如果储能时长不足,会出现白天光照和风能充足时,电池很快充满,无法继续充电;到了早晚用电需求高峰时,电池又很快用尽,出现无法补能的尴尬。
因此,短时储能无法有效填补一天内的用电峰谷缺口,寻找多元化的储能方式,发展长时储能,才能真正起到平衡电力负荷与削峰填谷的作用。
由于技术特点及降本情况各不相同,根据应用场景的不同,长时储能技术呈现多线并举的格局。概括而言,长时储能技术可分为机械储能、储热和化学储能三大主线。其中,机械储能包括抽水蓄能、压缩空气储能;储热主要为熔盐储热;化学储能包括锂离子电池储能、钠离子电池储能以及液流电池储能。
技术路线各有千秋
据悉,我国用电峰谷平时间段的划分如下: 高峰时段08:30-11:30 & 18:00-23:00;平时段07:00-08:30 & 11:30-18:00;低谷时段23:00-7:00。当高比例使用新能源发电时,如果储能时长不足,会出现白天光照和风能充足时,电池很快充满,无法继续充电;到了早晚用电需求高峰时,电池又很快用尽,出现无法补能的尴尬。
因此,短时储能无法有效填补一天内的用电峰谷缺口,寻找多元化的储能方式,发展长时储能,才能真正起到平衡电力负荷与削峰填谷的作用。
由于技术特点及降本情况各不相同,根据应用场景的不同,长时储能技术呈现多线并举的格局。概括而言,长时储能技术可分为机械储能、储热和化学储能三大主线。其中,机械储能包括抽水蓄能、压缩空气储能;储热主要为熔盐储热;化学储能包括锂离子电池储能、钠离子电池储能以及液流电池储能。
在长时储能的各种技术路径中,不同的技术路线有着各自不同的特点。譬如钠离子电池作为一种新型二次化学电源,不仅原材料不存在资源约束问题,同时具备安全性、高低温性能以及大倍率充放电性能,资源优势和成本优势明显。但钠离子电池存在能量密度低、循环寿命短等缺点。
锂离子电池具有充放电速度快、综合效率高、技术实用性强、受限因素少等优点,在各类电化学储能技术中,锂电池储能在循环次数、能量密度、响应速度等方面均具有较大优势。但锂离子电池存在安全性、低温性能差等缺点。
液流电池具有安全可靠、生命周期内性价比高、环境友好、循环寿命长等优点。但存在能量密度低、成本较高等缺点。
鉴于不同技术路线的优劣势显著,企业在涉足长时储能业务领域时,会根据自身战略布局及业务需求,选择不同的技术路线进行实施。
技术百花齐放,谁将脱颖而出
目前的储能市场,90%以上都属于锂电池储能,锂电池是储能领域主流的技术路线。但锂电池储量有限,电池寿命约15年,且自放电率较高,长时间存储将加速电池老化,只适合2小时以内的中短时储能场景,若要配套电网级的储能,锂电池的缺陷就更大了,存在诸多安全隐患,这无法满足长时储能的需求。
于是行业纷纷将目光转向了除锂离子电池技术之外的其他技术路线。今年以来,压缩空气储能、液流电池储能、钠离子电池等多条技术受到了长时储能市场重点关注。
根据CNESA的统计,截至2023年底,我国压缩空气储能装机规模还不到200MW,在新型储能装机中占比0.6%左右。而到了今年,不仅产能迅速爬升,示范项目集中上马,其单机规模也一举跨入了300MW时代。
在现有条件下能够突破“4小时”瓶颈,并接近规模化发展路口的,还有液流电池储能,目前这一技术路线主要包括全钒液流、铁基液流和锌空液流。其中的全钒液流电池技术已趋于成熟,并在上中下游基本形成了包括电堆、电解液、离子交换膜等在内的产业链。
此前早已“声名在外”的钠电储能更是备受瞩目。2024年上半年,钠离子电池储能项目频频落地。根据统计,今年上半年已有20个以上的钠电项目完成了签约、备案或开工,总投资额逼近400亿元大关。
与此同时,入局长时储能业务的企业也逐渐增多,据不完全统计,多数企业入局选择的技术路线为液流电池。
业内认为,未来,长时储能技术应用前景广阔,多种技术路线都在快速发展,但商业化应用加速的基础是其经济价值在度电成本等方面赶超抽水蓄能。如果在容量电价等政策方面有所突破,实现不同储能技术“同工同酬”,将有望推动长时储能商业化应用。
笔者认为,随着入局者越来越多,这个赛道也会变得越发拥挤,若想立于不败之地,各大企业应该突破现有的技术以提升自己的核心竞争力。