这个冬天，“缺电”冲上热搜。这时候，我们恨不得有个超级超级超级大的充电宝能把平时富余的电存起来，缺电的时候再拿出来用。

我们都知道，电都是即发即用的，没有办法大量存储。但是，智慧的人类一直在想办法充分利用大自然每时每刻都在赐予我们的“能量”。

所以，它来了——储能技术。

随着我国碳中和目标的提出，可再生能源在未来电力系统中的主导地位得到了进一步确认。中国提出，到2030年，非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右，风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。

随着可再生能源比例的不断提高，对电网的稳定性也提出了新的要求。可再生能源的引入使得发电侧变得不稳定。比如风电的发电高峰会随着天气而产生季节性及地区性的变化，光伏则在夜晚或阴雨天无法发电，二者皆不可根据用电需求进行调节。

这就需要引入额外的电力调节设备来保持系统的稳定性。传统的火电机组、燃气机组都是电力系统灵活性资源，根据国家电网测算，到2035年，风、光装机规模分别将达到7亿、6.5亿千瓦，全国风电、光伏日最大波动率预计分别达1.56亿、4.16亿千瓦，大大超出电源调节能力，迫切需要引入清洁的调节资源，以具备应对新能源日功率波动5亿千瓦左右的调节能力。

储能，则是解决这一问题的关键技术，且储能在电力系统中的应用场景非常丰富。

什么是储能？简而言之，储能主要是指电能的存储。上面说了，电能在绝大多数情况下都是即发即用的，主要原因是电能不易直接存储。要存储电能时，须将电能转换为其他形式的能存储起来，用时再将其他形式的能转换为电能。这导致储能技术存在复杂、成本高、效率低等问题。

储能的目的是，将存储的电能作为灵活调节能源，在电网负荷低的时候储能，在电网负荷高的时候输出能量，用于电网调峰填谷。

目前，电能只能在特殊情况下存储，全球的储能电源装机容量约为90GW（GW为吉瓦，1吉瓦=1000兆瓦），约占全球总装机容量的3%。

给电力系统配备储能系统或者装置，就像是给手机配个充电宝。把电提前存好，以备不时之需。因此，储能系统或装置就像一个超级“充电宝”。

在发电侧，储能可单独或与风光电站共建，起到电力调峰、辅助动态运行、系统调频、可再生能源并网等作用。在电网侧，储能可与气电、火电一同参与电网侧调峰调频，以缓解电网阻塞、延缓输配电设备扩容升级等问题。在用户侧，储能可以结合光伏，帮助用户实现错峰用电以节约电费，其还可以作为备用电源。

在储能中，抽水蓄能和锂电池储能的主流技术，基本被挖掘布局。不过除此以外还有其他一些较为冷门的技术路径

今年的新能源行业大概率不再是全行业的Beta行情，因此一定要精选，精选細分行业能跑出來的alpha，那这个行业有哪些值得期待的冷门技术可能是alpha？

重力储能

相较于热门技术，如果从纯理论来讲，重力储能（混凝土块积木式重力储能）是最简单的一种储能方式。

其原理类似抽水蓄能，在电力多余时，利用起重机将混凝土块吊至120米的高度，在电力短缺时，把混凝土块放下，通过发电机将重力势能转化为电能。

该项技术的输出功率在2.9秒内可迅速增加到100%，度电成本约5美分/KWh，在意大利已建有一座35MWh的储能电站。

目前该技术主要由Energy Vault公司开发，已获愿景基金（孙正义）投资1.1亿美元。

该技术的优点是：技术门槛较低；同时由于采用物理介质储存能量，所以其储能效率高达90%，输出功率从0增加到100%只需要2.9秒，使用寿命在30年以上；

并且不需要像抽水蓄能电站那样对选址有较高要求，所以其建设成本仅为抽水蓄能的三分之一，度电成本也只有抽水蓄能的三分之二。

缺点则是：能量密度低，建设规模过大。重力储能所需的高塔平均在百米以上，而其输出功率仅相当于一个同等高度的风力发电机；

此外，这项技术对塔吊的精度要求非常高。几十米长的缆绳，需要做到让5000块砖，每一块的位置误差都小于几毫米；

每座高塔需要上千个水泥块，而浇筑水泥块则需要排放大量的二氧化碳，稍不注意就会造成碳排放比提高新能源发电比例省下来的还多。

在国内的应用，今年12月13日，中国天楹股份有限公司与中国投资协会能源投资专业委员会、美国STERA能源公司、天空塔（北京）储能科技有限公司正式签订中国境内首个100MWh（0.1GWH）重力储能项目战略合作协议。

总的来说，目前应用场景还是太小，能量密度过低是最为致命的，相当于要大规模建设才能储能，对于经济环保性是一种打击。

飞轮储能

飞轮储能是一种源于航天的先进物理储能技术，主要有飞轮转子、支撑轴承、高速电机、电力电子控制装臵、真空室五个部分组成。

系统工作时，利用电能驱动飞轮高速旋转，将电能转换为机械能，在需要的时候通过飞轮惯性拖动电机发电，将储存的机械能变为电能输出（即所谓的飞轮放电）的一种储能方式。

不同于其他电池技术，其优越性体现在短时间、高频次、大功率充放电特性上。

目前飞轮储能技术占比交小，主要用于电池系统的补充。

对比国外发展，飞轮储能技术主要集中在飞轮调频电站、UPS 等领域，已经有一定规模的使用。

目前，国内飞轮储能正处于广泛实验阶段，小型样机已经研制成功。

根据CNESA 的统计，飞轮储能装机量仅占储能市场不到0.01%，目前主要作为蓄电池系统的补充。

可以看到，市场的相关公司布局：

2021年6 月28 日，华阳股份与中科海纳在山西太原综改区联合推出了全球首套1MWh 钠离子电池光储充智能微网系统，该套系统以钠离子电池为储能主体，飞轮储能作为补充，搭配光伏、市电、充电设施形成微网系统，该套系统的投入运行推动了钠离子电池商业化应用发展。

根据北拓资本的资料表明，基于对行业的观察以及飞轮企业的调研，当前站上万亿储能风口，物理储能技术飞轮储能将迎来超过300亿市场空间。

简单来说，目前飞轮储能技术大规模应用较难，且成本较高，多作为配套储能设备应用，优势在于短时间内的调频，对于长时间储能尚没有绝对优势，只能是配套生存，更为亮眼的可能是永磁技术的储备。

压缩空气储能

另外一种冷门技术，则是压缩空气储能：

传统的压缩空气储能：利用过剩电力将空气压缩并储存，当需要时再将压缩空气与天然气混合，燃烧膨胀以推动燃气轮机发电。

优点是：容量大、工作时间长、充放电循环次数多、寿命长。

缺点是：效率相对较低、建站条件较为苛刻。

8 月31 日，世界首座非补燃压缩空气储能电站——金坛盐穴压缩空气储能国家示范工程送电成功，由中国能建江苏院设计，发电年利用小时数约1660小时。金坛盐穴储能项目首次采用了世界上最先进的非补燃式压缩空气储能技术。

该技术能将压缩空气时产生的热能收集和存储起来，待释能时用来加热进入膨胀机做功的空气，将电能转换效率提升至60%以上（代考估）。

简单来说，压缩空气储能适用于长时储能系统，可以弥补锂电池储能系统等“短时”储能系统的缺点；

特别是百兆瓦级及以上的先进压缩空气储能技术是目前面向大规模长时储能市场产业化的最佳功率级别，对我国整个压缩空气储能产业发展和大范围应用有着推动意义。

在国际上，传统的压缩空气储能电站已经运行40 余年。实践证明压缩空气储能技术规模可与抽水蓄能相媲美，被认为是最具竞争力的大规模储能技术，未来主要关注储能效率和非化石燃料技术。

目前，主流估算，压缩空气的储能效率在40%，抽水蓄能则是在75%以上，两者的度电成本大概在2倍左右。

展望新技术，100MW压缩空气储能的单位容量的投资成本约为1000 元/kWh，待大规模产业化后有望再降30%以上，系统额定效率约为70%，储能容量暨发电时长为1——10 小时，系统寿命为30——50 年，全寿命周期运行的度电成本约为0.2-0.3 元/kWh（代考估）。

相对来说，压缩空气是一个好方法，但是，需要大的洞穴以存储压缩空气，与地理条件密切相关，适合地点非常有限；且技术上的转化效率一直都是难点。

熔盐储能

再来看最近的市场热点：熔盐储能技术。

主要原理是通过储热，用电将熔盐放在加热器里加热，储存热量；再在换热系统中，高温熔盐与水进行换热，形成蒸汽，驱动涡轮机工作，对外发电。

并且，该模式的主要材料/设备成本较低：熔盐（是一种低成本、长寿命、传热储热性能好的高温高热通量和低运行压力的介质，在储热中使用的熔盐通常是硝酸盐混合物，如光热电站中使用的熔盐就是硝酸钠和硝酸钾的混合物）、熔盐储罐、熔盐泵、电加热器、蒸汽发生器、过热器、蒸汽水换热器等。

目前，根据应用领域不同，熔盐储能的应用场景可分为：光热发电（吸收太阳能）、谷电加热（在夜晚电价便宜时储热）和蒸汽加热（该模式适用于火电机组灵活性改造）。

近期，较为突出的项目落实，主要是杭州西子航空零碳工厂项目落地。

11 月份，由杭锅股份设计的浙江省首个“光伏+熔盐储热+液流储电”项目在西子航空园区投运。

其中，规模化熔盐储热技术是本项目亮点之一，熔盐储罐单体容量 280吨熔盐，年消纳达9.744GWh，其主要是利用低谷绿电作为能量源，来满足园区全天蒸汽用能需求，两个储盐罐的总储热量目前能达到 100 吉焦，年供蒸汽超过10000 吨，项目的熔盐储能技术的热电联供效率可达 90%。

总的来说，熔盐储能的消纳能力是非常强的，且成本低具有很好的经济性，未来在配套使用上将会具有一定的优势，尤其是浙江区域还有政策叠加，杭锅股份在该领域有十多年的经验积累，又是本地企业，将会有更强的竞争力。

结语

整体来看，未来储能的形式，其实是多个方向一起走的道路，每种储能都有其最优的优势，也各有缺点。

这就带来了配套建设的使用方法，在多个项目中，多个配套设施搭配其实是最为常见的，功率的短长配置将会是主流。

本文来源：丫丫港股圈，能源杂志，国网四川 电力