“双碳”目标的提出，对我国能源结构和产业结构的改变意义重大，对生产生活方式和经济社会发展的影响日益深刻。

如今，新型储能作为实现“双碳”目标的重要抓手，正在各行各业大规模推广和应用。

数据显示，到2030年，国内新型储能总投资规模将近9000亿元，市场空间巨大。挑战与机遇并存，诸多行业迎来前所未有的发展机会。

本文分析了我国储能发展面临的新形势，从新型储能的发展优势、技术方向、调度运行等方面研判了新型储能的发展趋势，并提出相关政策建议。

一、储能市场发展潜力可观

目前，国际公认全球80％以上的二氧化碳等温室气体排放来自于化石能源的使用，我国作为全球二氧化碳排放总量最高的国家，电力行业排放占比高达41％，在国家经济态势快速发展的情况下，碳排放压力日益增大，因此摆脱对化石能源的依赖，大力发展新能源，推动能源清洁低碳高效利用对于我国碳达峰碳中和目标的实现具有重要意义。2022年，我国风电、光伏发电新增装机连续第三年突破1亿千瓦，达到1.25亿千瓦，占可再生能源新增装机的82.2%，再创历史新高，已成为我国电力新增装机的主体。全年风电、光伏发电量首次突破1万亿千瓦时，达到1.19万亿千瓦时，同比增长21%。

但风电、光伏发电高度依赖于天气状况，具有不稳定、波动性大等特点，无法匹配用户侧需求变化，使得电网内负荷峰谷差现象日趋严重，源随荷动的平衡模式难以为继，电网系统平衡调节能力亟待提升。因此，通过储能系统与风电、光伏等间歇性可再生能源相结合的应用形式，依靠源网荷储协调互动，提高清洁能源的利用效率、充分发挥负荷侧调节能力，打破能源领域低碳清洁、供给充足、成本低廉不可兼得的僵局，已成为新能源领域重要发展方向。

根据国家能源局预测，2025年新型储能装机规模将超过3000万千瓦，年均增速达50%以上。新型储能将在推动能源领域碳达峰碳中和过程中发挥显著作用。

二、储能技术日益成熟

根据能量存储的方式，储能技术一般可分为机械储能、电磁储能和电化学储能三类，其中机械储能主要包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等，电化学储能主要包括铅酸电池储能、锂离子电池储能、钠硫电池储能、液流电池储能等，电磁储能主要包括超级电容器储能、超导储能等。各类储能方式均具有独特属性，储能原理也有较大差异。

抽水蓄能是目前最成熟的储能技术，其利用水资源高低势能差以实现电网负荷调节，最常见到的应用方式是高坝水电站，储能容量可达几千兆瓦特以上，但其受地域情况限制较大。

压缩空气储能是一种基于汽轮机技术的能量存储系统，通过将空气先压缩，再膨胀做功发电，在容量、放电时间、功率等级、成本等方面都与抽水蓄能技术相近，在要求大规模储能而抽水蓄能又受地域情况限制的情况下，压缩空气储能将有广阔的应用前景。

飞轮储能系统利用电动机带动飞轮高速旋转实现电能的存储和释放，其能量转化率高，功率密度大，充放电速率高，可以达到毫秒级响应，主要应用于不间断电源、制动动能回收、电磁弹射、微电网调频等多个领域。

超级电容器通过极化电解质储能，是一种具有大容量储能能力和快速响应能力的电容器，具有高功率、长循环寿命等优势，目前被广泛应用于交通运输、电网设备和工业等领域。

超导储能系统是电力电子技术和超导技术有机结合的产物，利用超导磁体环流在零电阻下无能耗运行持久地储存电磁能，需要时再将电能输出给负载，且能够在短路情况下运行，是灵活交流输电的理想元件之一，对改善现代电网的品质意义重大。

电化学储能通过锂离子电池、钠流电池等不同类型电池完成能量的储存、释放和管理过程，其中锂离子电池占主导地位，约为全球电化学储能装机规模的92%，是目前应用最广泛、最重要的电化学储能技术。

三、储能优势日益凸显

随着风电、光伏发电容量在电力系统中所占比例的持续增加，大规模随机性和难预测性电力的集中接入使得电网在功率平衡和稳定控制等方面的问题日益复杂，电力系统的安全运行面临极大的挑战。而具有快速响应能力的储能技术的接入能够有效实现电力系统在各种工况下功率和能量的平衡，从而保障电网安全经济运行，提高风电、光伏发电等的利用效率。

以抽水蓄能为例，其蓄能电站主要由处于高海拔位置的上水库、低海拔位置的下水库、输水系统、发电装置和开关站等部分组成。抽水蓄能电站能够使电能在时间和空间上得到合理的分配和利用，从而实现电力系统达安全运行，提高电能利用效率的目的，主要表现在以下几个方面：

消峰填谷：在用电低谷时，利用电能抽水至上水库，将电能以水的重力势能形式进行存储，在用电高峰时再放水至下水库，通过发电机将水的重力势能转换为电能。一抽一放将电网负荷低时的多余电能，转变为电网高峰时期的高价值电能，节约能源，同时实现峰谷套利。

调频功能：抽水蓄能电站机组能够实现在两分钟之内从启动达到额定功率运行，维持电流频率的稳定，并且具有较强可控性。

调相功能：抽水蓄能电站通过进相和迟相两种运行方式进行调相，因为其选址比一般水电站更接近负荷，因此具有较好调相功能。

事故备用功能：抽水蓄能电站一般具有较大容量的水库库容，在电网发生故障时，能够快速响应，保证重要用电户的供电可靠性。

黑启动功能：当电力系统发生大规模停电事故时，抽水蓄能电站可以在短时间内起动，从而快速解决电力系统故障。

四、储能发展呈现三大趋势

从发展方向看，新能源配建仍将是新型储能发展的主要方向，电动汽车车网互动或将成为用户侧储能的主要形式。

新能源配建新型储能作为一种产业政策，有其理论和实践上的合理性，仍将是新型储能发展的主要方向。从理论上看，一方面，新型储能应配建在电力波动大而调节资源不足的地方，从源头上平抑电力波动，才能实现电力系统整体成本最优。风光新能源因其固有的随机性、间歇性和波动性，在新能源场站配建新型储能可以减少弃电、平抑电力波动，实现电力系统的绿色和高效。另一方面，新能源配置新型储能是新能源由跟网型向构网型转变的技术需要，是提升新型电力系统安全的实际要求。从实践上看，近年来风光发电成本快速下降，新能源场站逐渐具备承担一定调节责任的能力，新能源配建新型储能仍将是新型储能发展的主要方向。

电动汽车车网互动或将成为用户侧储能的主要形式。一是电动汽车车网互动可提供的调节资源潜力巨大。据估算，2030年我国电动汽车保有量将超过8000万辆，能提供的调节能力可达2.8亿千瓦，占全国统调最大负荷15%以上。二是电动汽车车网互动参与电力系统调节的成本相较于用户侧储能更低。电动汽车车网互动参与电力系统调节作为其交通工具属性以外的附加价值收益，是优于建设用户侧储能的发展方向。

从成本上看，新型储能的成本未来有望接近抽水蓄能。

近年来锂离子电池储能成本快速下降，未来还有较大的下降空间。在生产规模、制造工艺不断提升以及储能系统高度集成化发展的驱动下，2012年以来锂电池储能系统成本已下降约80%。2023年上半年我国储能系统中标均价已降至1.33元/Wh，较去年全年均价水平下降14%。目前，锂离子电池储能全寿命周期度电成本约为0.5—0.8元/千瓦时，考虑锂离子电池技术发展趋势，其度电成本在2025年有望降至0.5元/千瓦时以下，2030年有望降至0.3元/千瓦时以下。

从成本收益上看，新型储能发展应对标以下三个成本：一是对标抽水蓄能成本。抽水蓄能技术成熟，其全寿命周期成本为0.2—0.3元/千瓦时。随着新型储能技术和产业的不断成熟，其度电成本有望接近、达到甚至优于抽水蓄能。二是对标新能源发电成本。储电成本对比弃电成本（新能源发电成本），可以反映新型储能的价值收益。目前，陆上风电、光伏发电的度电成本已低至0.2元/千瓦时，海上风电约为0.5元/千瓦时，新型储能的成本若能接近新能源发电成本，新型储能的价值收益将得到充分体现。三是对标火电调峰成本。我国电力系统调峰主要火电调峰机组提供，目前火电灵活性改造后参与深度调峰的成本低于新型储能。考虑到在碳市场建立后，火电的碳排放将带来额外成本，新型储能也有望接近火电调峰成本。

从运行上看，现阶段应尽快推动实现新型储能“统一调度、共享使用”；在市场机制完善后，新型储能可以“自调度”的方式运行。

目前新型储能的调度运行机制还不完备，新型储能“建而不用”“建而不调”现象十分普遍，利用率较低。究其原因有三：一是目前我国新能源装机与发电量占比仍不高，系统对新型储能参与调节的需求还不急迫；二是目前新型储能成本回收机制不够完善，现有市场机制未能充分体现新型储能价值，新型储能调用运行的收益有限；三是现有新型储能调度运行机制尚不完备，尤其是大量电源侧储能仍未与电网调度部门建立明确的调度关系。

实现新型储能“统一调度、共享使用”，提升新型储能利用率是近期需要重点解决的问题。只有实现对新型储能的“统一调度、共享使用”，才能有效提高新型储能的利用率，从而充分发挥新型储能的价值。在未来电力市场机制完善后，新型储能可作为独立市场主体自主参与全体系电力市场，根据市场价格信号，以“自调度”的形式运行，获得与其价值相匹配的收益。

五、三措并举推动新型储能产业发展

首先，以需求为导向，有序推进新型储能在电力系统中的应用，大力推动电动汽车车网互动。

系统实际需求是新型储能高质量发展的根本动力。建议以需求为导向，科学推动新型储能在电网中安全、高效、经济和规模化应用，积极推动新能源配建新型储能。加大对电动汽车车网互动的支持力度，充分挖掘电动汽车等新型需求侧资源的调节潜力，满足电网多元调节需求，为新型电力系统可靠供电提供支撑。

其次，加大新型储能发展科技创新力度，发挥国家能源研发创新平台创新引领作用。

新型储能是构建新型电力系统的重要基础装备，是我国战略性新兴产业。建议坚持新型储能技术多元化发展，推进高安全、低成本、高可靠、长寿命的电池储能本体技术研究，加大压缩空气储能、液流储能、氢储能等长时间尺度储能的研发力度。面向新型电力系统构建需求，以国家能源研发创新平台为依托，推动产学研用全产业链建设，推进新型储能技术研发、成果转化和工程示范，引领新型储能技术发展。

再次，推动建立新型储能调度运行机制，完善新型储能市场和价格机制。

目前新型储能的调度运行和市场机制还不完备。建议加快完善新型储能调度运行机制，实现对新型储能的“统一调度、共享使用”，提高新型储能利用率。建立健全新型储能参与电能量、辅助服务市场的交易机制和实施细则，探索新型储能电站“一体多用、分时复用”的市场交易机制和运营模式。

文章来源： ​中能传媒，大河财立方，中国小康网