“雙碳”背景下萬億儲能市場爆發高頻次物理儲能技術將占據一席之地
                    來源: | 作者:weikongenergy | 發布時間: 2021-05-14 | 119 次瀏覽 | 分享到:
                    隨著2021年全國兩會上將碳達峰、碳中和“3060”目標列為我國十四五污染防治攻堅戰的主攻目標,以光伏、風電為代表的可再生能源戰略地位凸顯,儲能作為支撐可再生能源發展的關鍵技術,將迎來下一個萬億級市場風口,行業迎來巨大發展機遇。由于抽水蓄能技術地理原因的限制、電化學儲能技術潛在的安全風險,高頻次物理儲能技術逐步獲得市場的青睞,其中以飛輪儲能為代表的機械類儲能技術依托其獨一無二的天然優勢,被越來越多的人關注,隨著清潔能源的發展,將大大助力我國建設清潔低碳、安全高效的能源體系。

                    碳中和機遇與挑戰下的萬億儲能市場

                    事實上,中國實現碳中和所面臨的困難和挑戰要比發達國家更多。歐美發達國家從碳排放達峰到承諾的碳中和,所用時間多在40-60年之間,但中國要用不到10年時間實現碳達峰,再用30年左右時間實現碳中,這將面臨著更大的挑戰。

                    在應對氣候變化和減少碳排放方面,作為發展中國家的中國一直積極主動承擔著自己的責任。根據官方數據,截至2019年底,中國碳強度較2005年降低約48.1%,非化石能源占一次能源消費比重達15.3%,提前完成我國對外承諾的到2020年氣候行動目標。而同期我國GDP增長超4倍。由此可見,應對氣候變化的政策行動不但不會阻礙經濟發展,而且有利于提高經濟增長的質量,因此儲能市場的發展即將迎來快車道。

                    根據光大證券的最新研究,在碳中和背景下,儲能發展可分為三階段:1、“十四五”期間(2020-2025):電力約束問題不構成主要矛盾,儲能是風光發展的標配,配置比例較低,光儲接近平價。2、碳達峰階段(2025-2030):新能源成為主力能源,逐步增量替代火電,電網穩定性亟需大量儲能;配置比例和備電時長提升,光+儲全面平價,儲能需求快速提升。3、碳中和階段(2030-2060),儲能將在電網側存量替代火電,承擔主力電網調峰調頻職責。

                    基于國內外風光發電側儲能、電網側調峰調頻儲能、分布式儲能(工商業、家用)、其他儲能(通訊基站、IDC 等備電)等方面的測算,2030年儲能需求空間 1.25 TWh;2020-2030年累計3.9 TWh,新增儲能CAGR(符合年增長率)約30%。2060年儲能年需求空間10 TWh;2020-2060年累計94TWh.2030年儲能投資市場空間 1.3 萬億元(2020 年起累計6萬億元),2060年5萬億元(2020 年起累計 122 萬億元)。至碳達峰階段,國內新能源發電側、家用儲能將會是最大的市場;至碳中和階段,電網側調峰調頻需求崛起。

                    1:2020-2060年儲能市場空間測算

                    同時,根據清華大學氣候變化與可持續發展研究院的研究,今后30年,碳中將為中國帶來138萬億元的投資機遇,最終實現商業可持續。中國實現碳中和可能需要數百萬億級的投資和持續數十年的努力,這也將塑造更高質量的經濟和就業、更優美的生態環境以及更先進的科學技術。

                    而隨著能源、電力行業政策的逐步完善,今年以來,多地出臺相關政策支持“新能源+儲能”模式的發展,從措辭上來看,地方對儲能的態度也從“鼓勵”、“建議”轉向“優先”和“要求”。除了電源側儲能的強勢推廣,新興的用戶側儲能應用也得到極大發展。由此可見儲能政策的逐步清晰化將促進儲能市場格局面向更加規范的方向發展。

                    飛輪儲能發展加速,有望成為未來主要的儲能形式之一

                    根據統計,目前抽水蓄能是全球電力系統中主要儲能形式,其次是電化學儲能。雖然抽水蓄能規模大、壽命長、技術成熟,但只有具備特定自然地形條件的地區才能建設;而電化學儲能技術雖然在儲能技術和經濟性上取得一定突破,但近年來由于抽放電次數受限和爆炸事件頻發的安全隱患使得市場對其也顧慮重重。因此,具有使用安全、全生命周期無污染,殘值高,工作溫度范圍寬,20年超長使用壽命等綠色環保特點的飛輪儲能技術被廣泛關注和逐步使用,有效填補并支持了現有儲能技術的應用場景空白和技術缺憾。

                    2021年3月11日,十三屆全國人大四次會議表決通過了關于國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要的決議,其中提出在電力系統調節方面要推動飛輪儲能等儲能示范項目。2021年3月14-16日,由中國能源研究會、中關村儲能產業技術聯盟、中科院工程熱物理研究所主辦的第十屆“儲能國際峰會暨展覽會ESIE2021”,匯聚眾多一線儲能電池廠商和系統集成商等上下游企業。對比過往,今年儲能展亮點之一為以飛輪儲能為代表的物理儲能廠家參會數量大幅上升,并且首次開設飛輪專項論壇,獲得現場來自政府、產業、學術界人群超高關注與互動,這也恰恰反映出飛輪儲能技術已成為一顆冉冉升起的新星?;诋斍皣覍︼w輪儲能的政策關注及行業爆發熱度,其商業模式、經濟性將逐步打通,未來市場空間可期。

                    商業模式決定發展經濟性,從飛輪儲能現有的商業模式看,其價值創造路徑包括參與調峰調頻、UPS、能量回收、特種電源、電動汽車等應用場景,其中以電網調頻市場最具潛力和想象空間?;趯π袠I的觀察以及飛輪企業的調研,當前站上萬億儲能風口,物理儲能技術飛輪儲能將迎來超過300億市場空間。

                    2:2021-2025中國全口徑發電裝機功率


                    3:2021-2025飛輪儲能電力調頻市場空間預測(億元)

                    4:2025年飛輪儲能其他領域市場空間測算(億元)

                    成本、技術進步將推動飛輪儲能大規模發展

                    在各類儲能技術中,飛輪儲能對比其他儲能技術就有獨一無二的優勢。具有功率密度高、充放電次數高、壽命長、環境友好等獨一無二的優勢。但此前高昂的成本相對制約了其在儲能領域的大規模應用(目前成本為化學電池的3-4倍)。未來,在國家政策影響下,隨著能源產業的變革和產能規模的擴張以及材料和技術本身的創新,飛輪儲能成本將隨著大規?;a快速下降,有望追平電化學電池,打破市場壁壘。

                    雙碳背景下,儲能技術將迎來百花齊放的局面。飛輪儲能作為制造型能源,基于不同應用場景,將發揮高頻次物理儲能技術優勢,結合其他儲能技術彰顯最優效果,促進能源行業面向安全、綠色、高效的創新和變革。


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