【行業】電化學儲能-能源革命征途是星辰大海(45頁)

電儲能一般指電能的儲存和釋放的循環過程,一般分為電化學儲能和機械儲能。從廣義上講,儲能是指通過介質或設備將能量轉化為在自然條件下較為穩定的存在形態并存儲起來,以備在需要時釋放的循環過程,一般可根據能量存儲形式的不同分為電儲能、熱儲能和氫儲能三類。從狹義上講,一般主要指電儲能,也是目前最主要的儲能方式,可按照存儲原理的不同分為電化學儲能和機械儲能兩類。其中,電化學儲能是指利用化學元素做儲能介質,充放電過程伴隨儲能介質的化學反應或者變價,主要包括鋰離子電池、鉛蓄電池、鈉硫電池儲能等;機械儲能一般采用水、空氣等作為儲能介質,充放電過程儲能介質不發生化學變化,主要包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等。

抽水蓄能裝機規模最大,鋰電儲能快速發展。抽水蓄能作為機械儲能的一種技術類型,早在 20 世紀 90 年代就實現了商業化應用,是目前技術成熟度最高、存儲成本最低、使用壽命長、裝機規模最大的儲能技術。根據 CNESA,截至 2020 年 9 月,全球已投運電力儲能項目的累計裝機規模達 186.1GW,其中抽水蓄能累計裝機規模約 171GW,占比約 91.9%;但受站址資源不足、成本疏導困難和建設周期較長等局限,近幾年新增裝機較小。與此同時,鋰離子電池儲能技術作為電化學儲能的主要技術路線,具有能量密度高、綜合效率高、成本下降潛力大、建設周期短和適用性廣泛等特性,裝機規模持續提升。截至 2020 年 9 月,全球電化學儲能累計裝機規模達 10.90GW,占比約 5.9%;其中鋰電儲能裝機規模 9.81GW,在電化學儲能中占比約 90%,是第二大規模的儲能技術類型。2020 年前三季度全球新增投運電化學儲能裝機規模為 2.66GW,同比增長約 167%;其中鋰電池儲能裝機規模約 2.62GW,占比約 98.4%。

電化學儲能產業鏈可分為上游材料、中游核心部件制造、下游應用。儲能產業鏈上游主要為電池原材料,包括正極材料、負極材料、電解液、隔膜以及結構件等。產業鏈中游主要為儲能系統的集成與制造,對于一個完整的儲能系統,一般包括電池組、電池管理系統(BMS)、能量管理系統(EMS)以及儲能變流器(PCS)四大組成部分。其中,電池組是儲能系統的能量核心,負責電能的存儲;BMS 是系統的感知核心,主要負責電池監測、評估和保護以及均衡等;EMS 是系統的控制核心,主要負責數據采集、網絡監控、能量調度等;PCS 是系統的決策核心,主要負責控制充放電過程,進行交直流的變換。產業鏈下游主要為不同應用場景的運維服務等,如儲能可用于電力系統的發電側、輸配電側、用電側,實現調峰調頻、減少棄光棄風、緩解電網阻塞、峰谷價差套利、容量電費管理等功能;其他應用場景還包括通信基站、數據中心等的備用電源,以及為機器人系統供電,保障高性能武器裝備的穩定運行等。

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