新型储能技术进展及应用分析.docxVIP

新型储能技术进展及应用分析

引言

能源是人类发展与社会进步的动力，为实现高质量的社会主义现代化国家，推动碳达峰碳中和，我国能源产业也将绿色低碳转型作为高质量发展的战略性任务[1-4]。其中，储能是在此背景下催生出的新兴行业。目前，我国储能行业处于由商业化初期向规模化发展的过渡阶段，在技术研发、示范项目、商业模式、政策体系等方面均快速发展，形成了以抽水蓄能为主，多种储能技术综合发展的整体趋势[5-8]。

国内外专家学者对现阶段全球储能技术的进展及应用情况进行了总结与分析。Koohi-Fayegh[9]对不同储能技术进行了比较，分析了不同储能技术应用场景和领域。Hameer[10]对大规模电能储存技术的研究进展进行了概述，并进行了技术经济评估。Rekioua[11]从功率、能源要求、效率、成本、可扩展性和耐用性等角度对光伏和风能系统的储能技术进行了概述。薛福[12]对现有储能技术的类型和发展状况进行全面分析和总结，着重分析了不同储能技术的特点及差异性，并对其应用场景及经济性做了综合比较。陈海生等[13]通过对基础研究、关键技术和集成示范三方面的回顾和分析，总结了2022年中国储能领域的主要技术进展，也针对抽水蓄能、电化学储能、压缩空气储能等具体储能类型的技术也系统且全面地概述了其在行业内的研究及进展情况。

然而，目前的综述往往受限于发展阶段及特定行业的限制，同时没有结合我国目前的实际发展情况进行分析。对目前储能技术的类型、储能技术研究进展情况、储能技术特点等方面进行全面审查、融合分析，有助于更好地了解不同新型储能技术的发展前景。因此，本文对现阶段我国储能技术的发展情况进行了梳理，总结概况国内的储能基础研究重点，对不同储能方式的技术特点进行对比分析。最后总结了2023年我国储能技术发展规模。通过本文的总结，可更加直观了解我国储能行业发展情况，为我国储能技术的科学研究及相关从业者提供参考。

1新型储能技术分类

储能是指利用装置或物理介质将能量储存，其目的是满足能量短缺时的需求。现阶段普遍将储能按照方式分为：机械储能、电化学储能、电磁储能、储热技术、氢储能技术等，如图1所示。

图1新型储能技术分类

Fig.1Classificationofnewenergystoragetechnologies

2国内外储能技术发展概况

2.1国内储能技术发展概况

随着“碳达峰、碳中和”目标的提出，我国储能已经进入快速发展阶段。据CNESA必威体育精装版公布数据，截至2023年6月底，中国已投运电力储能项目累计装机规模70.2GW（包括抽水蓄能、熔融盐储热和其他新型储能）。其中，新型储能占比30%，锂离子电池依然是新型储能中占比最高的类型。我国的储能技术发展经历了四个阶段。第一阶段从2000年至2010年以电化学储能技术为重点开展了一系列研究；第二阶段2011年至2015年，相应技术规范已逐渐趋于成熟，并开展了广泛的市场试验；第三阶段2016年至2020年相关储能技术进入早期的商业化发展阶段；第四阶段从2020年至2025年，我国储能进入大规模商业化阶段。

此外，我国的储能产业发展呈现出区域性特点，不同地域以自身地理资源为优势，大力发展储能技术。华北地区风电资源丰富，西南地区水利资源丰富，储能产业呈现出地域性多元化的快速发展趋势。目前，我国储能技术呈现出以电化学电池、抽水蓄能为主，压缩空气储能及飞轮储能为辅的飞速发展阶段。

2.2国外储能技术发展概况

截至2023年，国外储能产业相关政策逐步落地，全球整体发展高速增长。根据EIA统计，美国2023年储能装机约4.6GW，同比增长约21%，同时政府为解决电网设施老旧问题，推出改革措施简化手段，有助于推动储能项目开展。

欧洲市场能源不断转型，英国、意大利以及德国新增多个储能项目。英国计划将19个电化学储能项目并网时间平均提前于原先协议时间四年推动项目加速。欧盟对多个国家地区发布储能资金补助，以加快项目规划建设进度。

此外，亚非拉等发展中国家近年装机持续增长。根据IRENA数据，2019-2022年非洲光伏与风电装机的复合年增长率（CompoundAnnualGrowthRate，CAGR）分别从9.63%增长至11.61%，东南亚国家分别从36.16%增长至52.18%

3新型储能技术进展情况

3.1抽水蓄能

抽水蓄能（PHES）是一种资源驱动型技术，通过使用电能将低处的水体通过管道输送到更高的蓄水池，以水力势能的形式储存电能。在发电盈余时，用多余电能将水从下水库抽至上水库进行蓄能，在用电高峰时释放水体进而增加发电量。PHES系统的综合能效在75–85%之间变化，通常容量大小为1000–1500MW。PHES系统的其他优点是资产寿命长，即50至100年，以及运行和维护成本低。PHES系统的一些缺点