必看!我國儲能氫能發(fā)展分析

中能傳媒研究院 · 2023-07-13 09:53:05

在“雙碳”背景下,我國儲能和氫能保持著強勁發(fā)展速度。......

一、儲能

儲能累計裝機5980萬千瓦,市場規(guī)模全球領先

2022年,在全球通脹高企、傳統(tǒng)行業(yè)增長緩慢的大背景下,我國儲能行業(yè)展現(xiàn)出強勁的發(fā)展勢頭。根據(jù)中國能源研究會儲能專委會/中關村儲能產業(yè)技術聯(lián)盟(CNESA)全球儲能項目庫不完全統(tǒng)計,截至2022年底我國已投運電力儲能項目累計裝機5980萬千瓦,占全球市場總規(guī)模的25%,同比增長38.1%,繼續(xù)領先全球。其中,抽水蓄能累計裝機4610萬千瓦,同比增長24.6%;新型儲能累計裝機1307.7萬千瓦,同比增長128.2%。

2017—2022年已投運電力儲能項目累計裝機及增速

(數(shù)據(jù)來源:CNESA全球儲能項目庫)

2022年,新增投運電力儲能項目裝機規(guī)模首次突破1500萬千瓦,達到1650萬千瓦。其中,抽水蓄能新增910萬千瓦,同比增長75%;新型儲能新增734.7萬千瓦,功率規(guī)模同比增長200%,能量規(guī)模同比增長280%。新型儲能中,鋰離子電池比重上升至94%,壓縮空氣儲能、液流電池、鈉離子電池、飛輪等其他儲能技術路線的裝機規(guī)模均有突破。

截至2022年底電力儲能市場裝機結構

(數(shù)據(jù)來源:CNESA全球儲能項目庫)

新型儲能規(guī)劃在建規(guī)模遠超頂層設計,百兆瓦級項目頻繁落地

截至2022年底,全國已有25個省市自治區(qū)規(guī)劃了“十四五”時期新型儲能裝機目標,總規(guī)模超過6700萬千瓦。其中,青海、甘肅和山西規(guī)劃的儲能規(guī)模最大,新型儲能裝機目標均為600萬千瓦;山東、寧夏和內蒙古緊隨其后,新型儲能裝機目標均達到500萬千瓦。各地規(guī)劃的規(guī)模總計已遠超國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)的《關于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見》中設置的2025年實現(xiàn)3000萬千瓦裝機的目標。

25?。▍^(qū)、市)“十四五”時期新型儲能裝機目標

(數(shù)據(jù)來源:據(jù)公開資料整理)

從技術應用看,當前鋰離子電池儲能仍然占據(jù)主導地位,國內多家主流廠商為儲能開發(fā)了專用300安時以上大容量電芯,個別廠商的電芯單體容量已達560安時;壓縮空氣儲能加速發(fā)展,首個100兆瓦先進壓縮空氣儲能電站并網(wǎng)發(fā)電,單機規(guī)模正向300兆瓦功率等級挺進;液流電池技術實現(xiàn)突破,首個100兆瓦全釩液流電池項目并網(wǎng)發(fā)電,鋅基液流、鐵基液流技術逐漸走出實驗室,并獲得資本關注;飛輪儲能等短時高頻技術應用需求持續(xù)增長,已有300兆瓦以上規(guī)模項目進入建設階段。

儲能應用場景不斷豐富,地方政策對市場影響較為明顯

據(jù)中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會不完全統(tǒng)計,2022年,我國新增投運新型儲能項目超過230個。其中,集中式新能源配儲項目投運93個,電源側輔助服務(調峰/調頻)項目投運15個,電網(wǎng)側儲能項目投運23個,用戶側儲能項目(不含微網(wǎng))和分布式微電網(wǎng)儲能項目(屬于用戶側儲能)分別投運72個和20個,共享儲能項目投運12個。

2022年新增新型儲能各應用場景裝機功率及項目數(shù)量

(數(shù)據(jù)來源:中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會)

2022年,華東、西北地區(qū)新增新型儲能項目數(shù)合計占比超50%,山東、江蘇、浙江、福建、廣西、內蒙古、寧夏等二十余?。▍^(qū)、市)陸續(xù)發(fā)布新能源配置儲能的政策,顯著帶動了當?shù)匦滦蛢δ苁袌鲂枨?。從各區(qū)域儲能應用場景分布看,華北、西北地區(qū)以新能源配儲為主,華東新能源配儲、電網(wǎng)側儲能與用戶側儲能應用分布較為均衡,南方區(qū)域以火電廠配儲為主。相對而言,華北、西北地區(qū)新能源配儲等效利用系數(shù)高于其他區(qū)域。

二、氫能

氫氣產量全球第一,石油化工領域為產氫主力

近年來,我國氫氣產量保持連續(xù)增長,是世界上最大的氫氣生產國,氫氣產能約4100萬噸/年,2022年產量達4004萬噸。

2013—2022年氫氣產量及增速

(數(shù)據(jù)來源:中國煤炭工業(yè)協(xié)會、中國氫能聯(lián)盟)

我國制氫產能主要集中在石油化工領域,近年來,可再生能源電解水制氫產能占比有所提高,超過三分之一的?。▍^(qū)、市)年產能超過百萬噸。大型能源央國企引領,推動可再生能源制氫項目建設運營,這些項目主要集中在西北和華北等風光資源較為豐富的地區(qū)。工業(yè)副產氫價格保持穩(wěn)定,多個地區(qū)電解水制氫價格初具競爭力,化石能源制氫價格下降明顯。

不同來源氫氣供應價格

(數(shù)據(jù)來源:據(jù)公開資料整理)

輸氫管道建設加碼推進,高壓氣氫儲運仍為主流

目前,我國包括規(guī)劃中的輸氫管線總長度已超過1800千米。其中有10條純氫管道、6條摻氫管道,另外兩條比較特殊,是純氫與摻氫管線并行的試驗平臺。

氫氣儲運方面,20兆帕高壓氣態(tài)長管拖車仍是我國當前主流的氫儲運方式,目前已完成30兆帕技術儲備,具備推廣應用條件。

加氫站數(shù)量全球第一,氫能實現(xiàn)多場景應用

我國加氫站基礎設施布局持續(xù)完善,截至2022年底,我國已累計建成加氫站358座,加氫站數(shù)量位居全球第一,其中,在運加氫站245座。從分布來看,我國加氫站已累計覆蓋28個省(區(qū)、市)。廣東佛山累計建成運營35座,位居全國地級市首位;山東省共建成30座,位于全國省級單位第二。從加氫站技術來看,30兆帕加氫站技術已基本實現(xiàn)自主化貫通,70兆帕加氫站加氫機處于示范驗證階段,液氫技術路線與國外先進相比仍存差距。

2018—2022年在運加氫站增長情況

(數(shù)據(jù)來源:中國氫能聯(lián)盟)

輸氫管道一覽表

(資料來源:據(jù)公開資料整理)

除傳統(tǒng)化工、鋼鐵等工業(yè)領域,氫能在交通、能源、建筑等領域逐步開展試點應用。交通領域,依托冬奧會等大型示范場景,2022年我國氫燃料電池車銷量超過3600輛,同比增長超過110%,截至2022年底,新能源汽車國家監(jiān)測與管理平臺累計接入氫燃料電池車10564輛,首次破萬輛。能源領域,多項重點氫電耦合工程陸續(xù)建成投產。

三、儲能氫能政策

政策“組合拳”支持儲能行業(yè)規(guī)?;l(fā)展

一是新型儲能發(fā)展目標任務進一步細化。2022年1月,國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》提出,到2025年,新型儲能由商業(yè)化初期步入規(guī)?;l(fā)展階段,具備大規(guī)模商業(yè)化應用條件;到2030年,新型儲能全面市場化發(fā)展?!斗桨浮肪劢沽蠓较?,明確了“十四五”期間的重點任務:一是注重系統(tǒng)性謀劃儲能技術創(chuàng)新;二是強化示范引領帶動產業(yè)發(fā)展;三是以規(guī)模化發(fā)展支撐新型電力系統(tǒng)建設;四是強調以體制機制促進市場化發(fā)展;五是著力健全新型儲能管理體系;六是推進國際合作提升競爭優(yōu)勢?!斗桨浮吩?021年印發(fā)的《加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見》基礎上,進一步明確了新型儲能發(fā)展目標和細化重點任務,提升規(guī)劃落實的可操作性,旨在把握“十四五”新型儲能發(fā)展的戰(zhàn)略窗口期,加快推動新型儲能規(guī)?;?、產業(yè)化和市場化發(fā)展,保障碳達峰、碳中和工作順利開局。

二是新型儲能參與市場相關機制持續(xù)完善。5月,國家發(fā)展改革委辦公廳、國家能源局綜合司印發(fā)《關于進一步推動新型儲能參與電力市場和調度運用的通知》,提出新型儲能可作為獨立儲能參與電力市場,鼓勵配建新型儲能與所屬電源聯(lián)合參與電力市場,加快推動獨立儲能參與電力市場配合電網(wǎng)調峰,充分發(fā)揮獨立儲能技術優(yōu)勢提供輔助服務?!锻ㄖ愤M一步明確了新型儲能市場定位,完善了相關市場機制、價格機制和運行機制,推動新型儲能在源、網(wǎng)、荷各端的潛力加速釋放,有利于提升新型儲能利用水平。

三是電化學儲能電站安全管理標準規(guī)范不斷健全。4月,《電化學儲能電站應急演練規(guī)程》《電化學儲能電站危險源辨識技術導則》《電化學儲能電站生產安全應急預案編制導則》三項國家標準征求意見。同月,國家能源局綜合司印發(fā)《關于加強電化學儲能電站安全管理的通知》。11月,工信部就《電能存儲系統(tǒng)用鋰蓄電池和電池組安全要求》國家標準征求意見。一系列標準規(guī)范的出臺,為電化學儲能行業(yè)發(fā)展保駕護航。

四是儲能領域高層次人才加快培養(yǎng)。8月,教育部辦公廳、國家發(fā)展改革委辦公廳、國家能源局綜合司印發(fā)《關于實施儲能技術國家急需高層次人才培養(yǎng)專項的通知》,選取了清華大學等10家研究生培養(yǎng)單位和中國石油天然氣股份有限公司等18家企業(yè)作為儲能技術國家急需高層次人才培養(yǎng)專項實施單位,并公布了儲能基礎材料與工藝等12個培養(yǎng)方向,將圍繞國家需求,充分發(fā)揮產學研協(xié)同育人優(yōu)勢,為我國儲能領域核心技術突破培養(yǎng)和儲備一批創(chuàng)新能力強的復合型科技人才。

氫能產業(yè)發(fā)展頂層設計出臺

為促進氫能產業(yè)規(guī)范有序高質量發(fā)展,2022年3月,國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021—2035年)》,明確了氫能和氫能產業(yè)的戰(zhàn)略定位:氫能是未來國家能源體系的重要組成部分、用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉型的重要載體,氫能產業(yè)是戰(zhàn)略性新興產業(yè)和未來產業(yè)重點發(fā)展方向。

《規(guī)劃》提出了氫能產業(yè)發(fā)展基本原則和氫能產業(yè)發(fā)展各階段目標,明確到2025年,基本掌握核心技術和制造工藝,燃料電池車輛保有量約5萬輛,部署建設一批加氫站,可再生能源制氫量達到10~20萬噸/年,實現(xiàn)二氧化碳減排100~200萬噸/年。到2030年,形成較為完備的氫能產業(yè)技術創(chuàng)新體系、清潔能源制氫及供應體系,有力支撐碳達峰目標實現(xiàn)。到2035年,形成氫能多元應用生態(tài),可再生能源制氫在終端能源消費中的比例明顯提升。

《規(guī)劃》統(tǒng)籌謀劃、整體布局氫能全產業(yè)鏈發(fā)展,是碳達峰、碳中和“1+N”政策體系中的“N”之一,既是能源綠色低碳轉型的重要抓手,也為碳達峰碳中和目標實現(xiàn)提供了有力支撐。

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