“双碳”背景下储能的战略意义

伴随着随机性、波动性的可再生能源大规模并网以及电动汽车、分布式电源等交互式设备大量接入，电力系统将呈现高比例可再生能源、高比例电力电子化的“双高”特点，电力系统在供需平衡、系统调节、稳定特性、配网运行、控制保护和建设成本等方面都将发生显著变化，面临一系列新的挑战。为了实现以新能源为主体的新型电力系统的负荷平衡，储能将发挥重要作用。根据《储能产业研究白皮书2021》预测，2025年我国储能市场规模保守场景下将达3550万千瓦，理想场景下将达5590万千瓦，这意味着2022年至2025年期间，储能将保持年均72%以上复合增长率持续高速增长。在政府鼓励和市场需求的双重加持下，预计到2025年储能将形成千亿级市场。

 储能技术应用现状及发展路线

储能技术的诸多特性使其在电力系统的发、输、配、用及调度等各个环节都具有广泛应用前景。总体来看，电力系统对储能技术的需求可以分为功率服务和能量服务两类。对于功率服务，储能要满足电网的暂态稳定和短时功率平衡需求，因此需要响应快速的如飞轮储能、超导磁储能及超级电容储能等功率型储能技术。对于能量服务，储能用于长时间的功率调节和电能存储，主要应对系统峰谷调节以及输配电线路的阻塞问题，则需要具备一定规模和高能量转换效率的储能技术，如抽水蓄能、压缩空气储能、电化学储能等能量型储能技术。

据中关村储能产业技术联盟不完全统计，截至2021年底，我国已投运储能项目累计装机容量（包括物理储能、电化学储能以及储热）达到4575万千瓦，同比增长29%。2021年我国电力储能装机继续保持高速增长，新增储能装机1019万千瓦，同比增长220%。与此同时，在储能技术与产业发展过程中，我们应该看到政策的重要影响。由于储能技术成本和市场对其应用价值的支付尚不匹配，储能投资敏感性极强，投资冲动和投资风险长期并存。“十三五”时期，储能经历了最为波动的发展阶段。2017年，储能指导意见应需落地，提升了储能市场应用活跃度，受此鼓舞，2018年我国储能产业呈爆发式增长，当年新增投运新型储能装机规模达到88.29万千瓦，国内投运新型储能累计装机规模也首次突破吉瓦大关。但进入2019年，我国新增投运新型储能项目装机规模仅为83.8万千瓦。经历了高速增长之后，我国储能技术应用又迅速进入了调整期。2020年在“双碳”目标背景下，储能作为构建零碳电力系统的关键组成部分，再次迎来历史性发展机遇。

发展趋势及展望

“十四五”时期，要强化储能技术创新，明确技术应用的发展路线。大型抽水蓄能在“十四五”期间仍是电力储能的主体，将在传统技术基础上研制大型变速抽水蓄能机组的关键设备，建立变速抽水蓄能技术体系。储能电池将是技术创新的重点领域之一，“十四五”时期要集中攻克大容量长时储能和长寿命低成本锂离子电池技术，开展液流电池关键材料、电堆设计及系统模块集成设计研究。重点突破储能电池老化检测与评估等相关技术，保证电池安全性的同时延长循环寿命，提高电池修复与回收再利用能力。在此基础上，关注并发展分布式储能与分布式电源协同技术，掌握多点布局储能系统聚合调峰、调频及紧急控制理论与成套技术，实现广域布局的分布式储能、储能电站的规模化集群协同聚合。

“十四五”时期，要秉持“谁受益、谁承担”原则，结合技术特性建立长效市场机制、明确政策导向。随着电力市场化改革的全面推进，储能既可以作为独立主体参与现货市场和辅助服务市场，又可以配套可再生能源保障电力系统稳定安全运行。在市场需求的驱动下，通过技术创新、工程示范、商业应用的有机结合实现多重应用价值叠加。在电力系统中既能够独立参与市场交易，又能够发挥聚合效应，从而成为新型电力系统必不可少的一环。我们完全可以期待，随着储能技术的进步、储能产业竞争力的增强，新型储能必然成为我国现代能源体系中保障能源安全供应、实现绿色低碳发展的重要利器，为推动面向“清洁低碳、安全高效”的能源体系变革，为实现“双碳”目标贡献力量！