◎ 張海軍 高彬 孫小凱

在碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)下，國(guó)內(nèi)外利好政策的不斷出臺(tái)催生出了萬(wàn)億級(jí)的儲(chǔ)能藍(lán)海市場(chǎng)。根據(jù)中咨公司測(cè)算，2021~2025年，我國(guó)累計(jì)新增儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模6000萬(wàn)千瓦以上，復(fù)合增速達(dá)21%。核能企業(yè)應(yīng)提高儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略定位、推動(dòng)優(yōu)勢(shì)科技成果轉(zhuǎn)化、布局新能源發(fā)電自建聯(lián)建儲(chǔ)能，抓住產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇期。

▲ 田灣核電站

一、全球主要經(jīng)濟(jì)體儲(chǔ)能發(fā)展情況

近年來(lái)，全球儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模穩(wěn)步提升。根據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟（CNESA）統(tǒng)計(jì)，截至2020年底，全球已投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)1.91億千瓦，同比增長(zhǎng)3.4%。其中，抽水蓄能的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模最大，為1.73億千瓦，同比增長(zhǎng)0.9%，在總裝機(jī)中占比90.3%，占比值同比下降2.3%；電化學(xué)儲(chǔ)能的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模位列第二，為1420萬(wàn)千瓦，同比增加57%，在總裝機(jī)中占比7.5%，占比值同比增加2.3%。電化學(xué)儲(chǔ)能中鋰電池比重首次突破90%，達(dá)到1310萬(wàn)千瓦。

中國(guó)：新增電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模全球第一。根據(jù)CNESA統(tǒng)計(jì)，截至2020年底，中國(guó)的累計(jì)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模達(dá)3560萬(wàn)千瓦，占全球市場(chǎng)總規(guī)模的18.6%，同比增長(zhǎng)9.8%，漲幅相較于2019年提升6.2%。其中，抽水蓄能的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為3179萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)4.9%，占總裝機(jī)的89.3%，占比值同比下降4.1%；電化學(xué)儲(chǔ)能的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為327萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)91.2%，在總裝機(jī)中占比9.2%，占比值同比增加3.9%。2020年，中國(guó)新增的電化學(xué)儲(chǔ)能規(guī)模為156萬(wàn)千瓦，是2019年同期的2.4倍，新增規(guī)模在全球主要經(jīng)濟(jì)體中位居第一。電化學(xué)儲(chǔ)能中鋰電池裝機(jī)占比快速提升至89%，約為290萬(wàn)千瓦。

▲ 2016~2020年中國(guó)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模及增長(zhǎng)情況

▲ 2020年中國(guó)儲(chǔ)能分類別裝機(jī)占比情況

美國(guó)：首次單年新增電化學(xué)儲(chǔ)能100萬(wàn)千瓦以上。根據(jù)彭博新能源金融機(jī)構(gòu)（BNEF）統(tǒng)計(jì)，2020年美國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能新增裝機(jī)110萬(wàn)千瓦，同比增加207%，首次突破單年新增100萬(wàn)千瓦。美國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)的快速發(fā)展主要得益于其在公用事業(yè)端的大規(guī)模儲(chǔ)能部署以及極端天氣下戶用儲(chǔ)能需求的大幅提升。截至2020年底，美國(guó)累計(jì)電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)為270萬(wàn)千瓦，同比增加84%，規(guī)模位居全球第四。

歐洲：累計(jì)電化學(xué)儲(chǔ)能規(guī)模全球最大。根據(jù)BNEF統(tǒng)計(jì)，2019年歐洲儲(chǔ)能市場(chǎng)元年到來(lái)，英國(guó)與德國(guó)的電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模增長(zhǎng)迅速，帶動(dòng)歐洲整體的儲(chǔ)能規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)。2020年歐洲的電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)突破了100萬(wàn)千瓦，達(dá)到120萬(wàn)千瓦，再創(chuàng)歷史新高。截至2020年底，歐洲累計(jì)電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)達(dá)410萬(wàn)千瓦，占全球的19%，同比增長(zhǎng)43%，超越韓國(guó)成為全球最大儲(chǔ)能市場(chǎng)。

韓國(guó)：新增裝機(jī)量下滑。2020年，韓國(guó)新增電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)80萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)30%。然而，韓國(guó)2019~2020年新增電化學(xué)裝機(jī)規(guī)模較2018年下降明顯，主要是因?yàn)轫n國(guó)發(fā)生了27起儲(chǔ)能電池起火事故，給儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了極大的負(fù)面影響。截至2020年底，韓國(guó)累計(jì)電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模達(dá)380萬(wàn)千瓦，僅次于歐洲，是全球第二大市場(chǎng)。

日本：電化學(xué)儲(chǔ)能補(bǔ)貼進(jìn)入尾聲。2020年，日本新增電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模為60萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)36%。截至2020年底，日本累計(jì)電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模達(dá)190萬(wàn)千瓦，在全球占比13%。日本電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)的快速增長(zhǎng)主要得益于上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼的退坡?lián)屟b。而在疫情影響下，部分上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼認(rèn)定被延期至2021年，加之日本居民電價(jià)較高（約1.7元/kWh），儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)依然具備較強(qiáng)的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

二、儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)需求空間測(cè)算

儲(chǔ)能是電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵一環(huán)，可以應(yīng)用于“發(fā)、輸、配、用”任意一個(gè)環(huán)節(jié)。按應(yīng)用場(chǎng)景可分為并網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)、發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、輸配側(cè)以及輔助服務(wù)等多種場(chǎng)景。一些研究與投資機(jī)構(gòu)對(duì)我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模進(jìn)行了測(cè)算。

中咨公司預(yù)測(cè)。預(yù)計(jì)2021~2025年，我國(guó)累計(jì)新增儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模6000萬(wàn)千瓦，2025年達(dá)到9400萬(wàn)千瓦，復(fù)合增長(zhǎng)率為21%。2021年7月國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局發(fā)布的《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》提出，到2025年，新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模將達(dá)3000萬(wàn)千瓦以上。此外，根據(jù)公開材料，國(guó)家電網(wǎng)公司在運(yùn)、在建抽水蓄能裝機(jī)規(guī)模達(dá)6200萬(wàn)千瓦，“十四五”期間，將力爭(zhēng)新增開工2000萬(wàn)千瓦以上；南方電網(wǎng)公司到2025年將投產(chǎn)500萬(wàn)千瓦抽水蓄能電站。兩大電網(wǎng)公司在“十四五”期間將新增抽水蓄能裝機(jī)3000萬(wàn)千瓦以上?！笆奈濉逼陂g，我國(guó)新增電化學(xué)儲(chǔ)能和抽水蓄能裝機(jī)或?qū)⒊^(guò)6000萬(wàn)千瓦。其中，一半為電化學(xué)儲(chǔ)能、一半為抽水蓄能，電化學(xué)儲(chǔ)能年復(fù)合增長(zhǎng)率約為58%，抽水蓄能年復(fù)合增長(zhǎng)率為14%。

CNESA預(yù)測(cè)。根據(jù)CNESA發(fā)布的《儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)研究白皮書2021》，碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)對(duì)儲(chǔ)能行業(yè)是巨大利好，隨著以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的穩(wěn)步建設(shè)，儲(chǔ)能的規(guī)?；瘧?yīng)用迎來(lái)重要發(fā)展機(jī)遇。如果未來(lái)兩年能有穩(wěn)定的政策與盈利模式，“十四五”后期將再形成一輪高增長(zhǎng)，2024年和2025年電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì)規(guī)模將分別達(dá)到3270萬(wàn)千瓦和5590萬(wàn)千瓦，2021~2025年復(fù)合增速達(dá)76%。

電規(guī)總院預(yù)測(cè)。預(yù)計(jì)2025年我國(guó)新型儲(chǔ)能規(guī)模將達(dá)到3000萬(wàn)~5000萬(wàn)千瓦，2030年進(jìn)一步增加到1.5億千瓦左右。為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)，未來(lái)我國(guó)新型儲(chǔ)能規(guī)模將超10億千瓦。另外，新型儲(chǔ)能的工作位置將由峰荷向腰荷延伸，配置時(shí)長(zhǎng)將由“十四五”的2~4小時(shí)逐步延長(zhǎng)。

投資機(jī)構(gòu)（東吳證券）預(yù)測(cè)。預(yù)計(jì)2021~2025年，國(guó)內(nèi)累計(jì)新增儲(chǔ)能需求達(dá)7729萬(wàn)千瓦，復(fù)合增速為27%。2021年7月底至今，國(guó)內(nèi)利好政策頻繁落地，加之用戶側(cè)拉大峰谷價(jià)差，都極大利好儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，尤其是在最大系統(tǒng)峰谷差率超過(guò)40%的地方，峰谷價(jià)差超過(guò)4∶1。到2025年，國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模將占全球市場(chǎng)的1/3，中國(guó)、美國(guó)、歐洲將是全球最大的增量市場(chǎng)。

三、儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)需求空間測(cè)算

1. 抽水蓄能技術(shù)成熟且應(yīng)用廣泛，“十四五”期間仍有一定發(fā)展空間

我國(guó)是全球抽水蓄能電站在運(yùn)、在建規(guī)模最大的國(guó)家，國(guó)家電網(wǎng)公司在運(yùn)抽水蓄能電站22座，在建抽水蓄能電站30座，并規(guī)劃“十四五”期間抽水蓄能投產(chǎn)超2000萬(wàn)千瓦，到2030年運(yùn)行裝機(jī)將超7000萬(wàn)千瓦。配備足夠容量的抽水蓄能可有效提升大電網(wǎng)綜合防御能力，抽水蓄能裝機(jī)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大有助于促進(jìn)新能源快速發(fā)展。

2. “新能源+氫儲(chǔ)能”是能源發(fā)展重要方向

氫儲(chǔ)是極具潛力的新型大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)。氫能能量密度高，運(yùn)行維護(hù)成本低，可同時(shí)適用于極長(zhǎng)或極短時(shí)間供電的能量?jī)?chǔ)備，是少有的能夠儲(chǔ)存上億千瓦時(shí)以上的儲(chǔ)能形式。但根據(jù)國(guó)網(wǎng)全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布的《大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展路線圖》，2021年電—?dú)洹娙^(guò)程轉(zhuǎn)換效率較低，約為40%，而鋰電池充放電效率可達(dá)90%左右。當(dāng)放電時(shí)間在50小時(shí)以內(nèi)時(shí)，抽水蓄能和鋰電池的成本更低；然而隨著放電時(shí)間的延長(zhǎng)，氫儲(chǔ)將變得更具競(jìng)爭(zhēng)力。

“新能源+氫儲(chǔ)能”是未來(lái)能源發(fā)展大方向。氫氣的能量密度是其他化石燃料的3倍以上，預(yù)計(jì)“新能源+氫儲(chǔ)能”是未來(lái)能源發(fā)展大方向。氫能產(chǎn)業(yè)鏈包括制氫、儲(chǔ)運(yùn)、加氫、氫能應(yīng)用等方面，2021年多家中央企業(yè)已開始布局氫能產(chǎn)業(yè)鏈。

3. 電化學(xué)儲(chǔ)能性價(jià)比高，商業(yè)化前景大

電化學(xué)儲(chǔ)能已進(jìn)入商業(yè)化階段，是未來(lái)發(fā)展重點(diǎn)。因技術(shù)較為成熟、成本低、壽命長(zhǎng)，物理機(jī)械儲(chǔ)能，尤其是抽水蓄能應(yīng)用廣泛，但受投資高、建設(shè)周期長(zhǎng)、地理環(huán)境制約等因素影響發(fā)展趨勢(shì)漸緩。電磁儲(chǔ)能綜合效率高，但尚處于技術(shù)開發(fā)階段。電化學(xué)儲(chǔ)能性價(jià)比高，已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化階段，鋰離子電池將是電化學(xué)儲(chǔ)能主要的應(yīng)用類型。

磷酸鐵鋰是主流技術(shù)方向。從2015~2020年電池的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，鋰離子電池尤其是磷酸鋰鐵電池，從能量密度、安全性、成本、發(fā)展路徑等方面綜合來(lái)看是性價(jià)比最高的技術(shù)方向，預(yù)計(jì)2021年磷酸鐵鋰儲(chǔ)能可以降到1.5元/Wh的系統(tǒng)成本，經(jīng)濟(jì)性拐點(diǎn)到來(lái)。隨著BOS成本和電池成本的進(jìn)一步降低，市場(chǎng)潛力巨大。

4. 飛輪儲(chǔ)能處于商業(yè)化早期階段

通過(guò)電動(dòng)/發(fā)電互逆式雙向電機(jī)，電能與高速運(yùn)轉(zhuǎn)飛輪的機(jī)械動(dòng)能之間可相互轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)存。飛輪儲(chǔ)能具有儲(chǔ)能密度高、使用壽命長(zhǎng)、安裝維護(hù)方便、不受充放電次數(shù)限制、對(duì)環(huán)境危害小等優(yōu)點(diǎn)，可用于應(yīng)急電源、不間斷電源、電網(wǎng)調(diào)峰和頻率控制。但截至目前飛輪儲(chǔ)能還具有很大的局限性，靜態(tài)損失較大、相對(duì)能量密度低，僅處于商業(yè)化早期階段。

四、相關(guān)建議

將儲(chǔ)能作為獨(dú)立產(chǎn)業(yè)布局。儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)是萬(wàn)億級(jí)的藍(lán)海市場(chǎng)，隨著以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設(shè)，儲(chǔ)能的剛性需求逐漸增強(qiáng)。建議核能企業(yè)提高儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略地位，一方面加快復(fù)合材料氣瓶、復(fù)合材料儲(chǔ)能飛輪、陶瓷基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件等技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)示范；另一方面加快儲(chǔ)能相關(guān)領(lǐng)域的投資并購(gòu)與技術(shù)合作，迅速壯大產(chǎn)業(yè)規(guī)模。

優(yōu)化體制機(jī)制，推進(jìn)新能源科技成果轉(zhuǎn)化。依托核能企業(yè)的能源產(chǎn)業(yè)板塊，盡快成立儲(chǔ)能專業(yè)化公司，加快推進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)培育。核工業(yè)在一些儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)上已經(jīng)取得一定的成果，飛輪儲(chǔ)能已經(jīng)完成“飛輪+鋰電池混合儲(chǔ)能”在新能源場(chǎng)站調(diào)頻領(lǐng)域的應(yīng)用，已掌握高壓儲(chǔ)氣瓶關(guān)鍵技術(shù)及碳纖維纏繞技術(shù)，建議結(jié)合“一院兩制”改革，推進(jìn)核工業(yè)理化工程研究院、核工業(yè)第八研究所的新能源科技成果轉(zhuǎn)化，堅(jiān)定推進(jìn)核心科研骨干持股，加快碳纖維纏繞技術(shù)、飛輪儲(chǔ)能等科研成果產(chǎn)業(yè)化。

布局新能源發(fā)電自建、聯(lián)建儲(chǔ)能。隨著國(guó)家電力結(jié)構(gòu)的變化，新能源發(fā)電配備儲(chǔ)能裝置已逐漸成為剛性要求。建議核能企業(yè)盡早謀劃在新能源裝機(jī)規(guī)模較大地區(qū)開展自建、聯(lián)建儲(chǔ)能，爭(zhēng)取相關(guān)項(xiàng)目盡早納入地方規(guī)劃，推動(dòng)規(guī)?；l(fā)展。

（作者單位：中核戰(zhàn)略規(guī)劃研究總院）