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  • 新型储能可有效解决可再生能源发电不稳定等问题 但实际运行效果有待提升 ?【SMM新能源峰会】

    在由SMM主办的 CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 储能产业论坛 上,南方电网电力调度控制中心 水电及新能源处主管、专家刘显茁围绕“关于新型储能规模化调用的思考及建议”的话题展开分享。他表示,新型储能是响应快、精度高的优质调节资源,能有效解决可再生能源发电不稳定的问题。但目前电力系统中实际运行效果仍然有待提升。为此,他提出了三个观点,一是明确新型储能是不同于传统电源、用户的新型主体,二是建议新型储能要在不断应用中进步发展,用进废退,三是表示新型储能要形成规模化效应,从大电网角度充分发挥调节作用。 一、聚焦新型储能发展 两会热词:新型储能 在2024年3月5日在第十四届全国人民代表大会第二次会议(2024年3月5日)上提到,加强大型风电光伏基地和外送通道建设,推动分布式能源开发利用,提高电网对清洁能源的接纳、配置和调控能力,发展新型储能,促进绿电使用和国际互认,发挥煤炭、煤电兜底作用,确保经济社会发展用能需求。 此外,发改委和能源局也曾发布政策来支持新型储能的发展,发改委方面发布《关于加强电网调峰储能和智能化调度能力建设的指导意见》,能源局则发布《关于促进新型储能并网和调度运用的通知》。 二、南网新型储能实践 根据对包括广东、广西、云南、贵州、海南等地的储能数据调查可以得到: 贵州寒潮期间15个储能电站错位顶峰,实现最大顶峰能力115万,4小时。 2024年春节期间,南方五省区在负荷大幅下降而新能源大发频创新高的情况下,各省区新型储能减少新能源弃电3640万千瓦时。 三、新型储能发展问题 根据国家能源局监管司公布数据,2023年全国电网侧储能利用小时数953小时,日均2.61小时,平均等效充放电次数172次;2023年全国新能源配储能利用小时数797小时,日均2.18小时,平均等效充放电次数104次。 四、新型储能利用三个观点 新型储能是响应快、精度高的优质调节资源,能有效解决可再生能源发电不稳定的问题。 但目前电力系统中实际运行效果仍然有待提升。 观点1:独立主体 明确新型储能是不同于传统电源、用户的新型主体 观点2:用进废退 问题:新型储能储能时长短、成本高 新型储能单次可用小时数相较于常规电源、抽蓄少,仅有1-2小时。 新型储能度电成本相较电源、抽蓄仍然高。 部分观点认为:新型储能应在可支撑能力弱,宝贵的两小时需精准、节约利用; 南网分时复用挑战:现货顶峰、调峰以外,是否可以参与调频? 建议:新型储能要在不断应用中进步发展,用进废退。 观点3:规模化调用 新型储能要形成规模化效应,从大电网角度充分发挥调节作用

  • 新型电力系统调节需求分析 储能发展现状及展望【SMM新能源峰会】

    在由SMM主办的 CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 储能产业论坛 上,国网能源研究院能源战略与规划研究所主任工程师张富强围绕“新型电力系统调节需求与储能发展”的话题展开分享。在提及对储能发展的建议时,他表示,要加强抽水蓄能、新型储能与其他调节资源的统筹规划、协同发展;要提升新能源配储利用效率,优化抽水蓄能和新型储能调度运行方式;建立健全电力市场体系,创新电力交易品种,体现储能多重应用价值;完善抽水蓄能和新型电站标准体系建设,加强新型储能电站管理。 新型电力系统调节需求分析 1. 新型电力系统调节需求变化特征 我国新能源装机规模连续十年保持世界第一,去年新增新能源规模较大 新能源为主体是新型电力系统的本质特征。截至2023年底,我国新能源装机10.5亿千瓦,分别是美国、欧洲的3.5倍和1.85倍。新能源装机占比达到36%,为全国第二大电源,在“三北”部分省区为第一大电源。2023年新增装机近3亿千瓦,接近美国新能源总装机,与德国全网电源总装机规模相当。 中长期新能源发展提出更高目标 “十五五”期间,考虑各省发展实际及模型分析测算,预计全国风光装机年均新增超过2亿千瓦,2030年全国新能源装机将有可能超过20亿千瓦。 远期,预计2060年新能源装机规模将超过50亿千瓦,装机占比超过60%,电量占比超过55%。 随着风/光等波动新电源逐渐成为供电主体,调节能力成为规划和运行关注的重点。 高比例新能源发电需要足够的调节能力支撑 高比例新能源发电成为全球广泛关注的未来电力系统场景,新能源逐渐成为电量供应主体。但由于风/光资源的强随机性、波动性特点,风电和太阳能发电给电力系统的供需平衡带来严峻挑战, 电力系统需要有足够的调节能力来应对风、光等新能源电源随机波动性给电网带来的冲击。 调节需求按时间尺度可分为快速爬坡、日内调峰、顶峰保供和跨周/月/季电量平衡四个类型 调节需求规模持续扩大、调节需求种类逐渐多元、调节需求的重点因空间场景不同各有差异 特征1:随着新能源装机占比提高,电力系统调节的难度日益提高,调节需求急剧增长; 特征2:电力系统调节需求由短期为主的日内调峰向短期与长期并存的多时间尺度调节需求转变; 特征3:西部地区调节需求以调峰、爬坡及中长周期电量平衡为主,东中部调节压力以顶峰保供为主。 2. 新型电力系统调节需求量化评估 快速爬坡需求快速提升,且在光伏高占比电网中更加突出 电力系统快速爬坡调节需求将大幅增加,预计2035年快速爬坡需求将增至目前的4倍左右 测算表明,2030年、2035年电力系统日内负荷小时级爬坡需求最大可达4亿、5亿千瓦以上,给电力安全稳定供应带来极大挑战。 随着光伏发电装机占比逐渐提高,系统净负荷“鸭型曲线”特性越发明显,爬坡调节需求更加显著 日内调峰需求将稳步、大幅提升,且季节性特征更加显著 净负荷日峰谷差进一步增大,系统日内调峰需求将稳步、大幅增加,预计2035年日内调峰需求增至当前2-3倍 据测算,2030年、2035年电力系统日净负荷最大峰谷差分别超过10亿、15亿千瓦。 相比于光伏发电,风电装机规模提升对电力系统灵活调峰需求的增长效应更加显著 大量风电功率历史统计数据表明,风电功率日峰值分布在负荷低谷22:00~8:00时段区间的概率超过60%,而光伏功率大发时段基本与系统负荷高峰时段重叠,风电将体现了更显著反调峰特性。 系统负荷调峰需求的季节性分布规律将有所改变,部分地区调节压力向春秋季转移 由于我国气候缘故,夏季空调负荷、冬季电采暖负荷比重大,分别容易在气温最高的中午、气温较低的夜间形成负荷高峰,从而导致负荷日峰谷差在夏季和冬季较大。由于风电日特性与电采暖负荷特性具有一定的正相关性,光伏发电日特性与空调负荷特性具有一定的正相关性;而春秋季负荷需求与新能源出力正相关性相对较低,导致部分调节压力向春秋季转移。 顶峰保供需求近中期随着电力负荷增加而快速增长,2045年后达峰并开始缓慢回落 近中期,在我国新能源装机快速提升、全社会用电负荷持续增长的双重压力下,顶峰保供的调节需求将快速增长 据测算,15%系统备用率约束下,若仅依靠常规电源,2030年、2035年该需求分别约为3亿、4亿千瓦。 远期,随着全社会用电需求逐渐趋于饱和,电源装机增速放缓,2040-2050年期间电力负荷顶峰保供需求达到高峰,之后逐渐缓慢下降 随着我国社会经济结构转型、能效水平大幅提升,2040年以后我国全社会用电需求进入饱和阶段,我国电源装机也主要进入清洁能源发电对化石能源发电存量替代的阶段,新能源装机增速放缓,并考虑到剩余煤电灵活性改造基本完成、大容量储能技术大规模推广应用等因素,电力负荷顶峰保供需求达到高峰,并逐渐缓慢下降。 跨周/月/季电量平衡需求分阶段出现并增加 未来跨日、跨周、跨月/季等多时间尺度电量平衡需求将逐渐发展成为新型电力系统灵活调节需求的主要组成部分;u未来跨日、跨周、跨月/季等多时间尺度电量平衡需求将逐渐发展成为新型电力系统灵活调节需求的主要组成部分。 总体来看,电力系统在不同时间阶段的调节需求重点不同 近中期,日内调峰和快速爬坡是最主要需求; 中远期,顶峰需求快速攀升,至2045年达到峰值; 远期,电力系统面临的跨周/季等长期电量平衡矛盾逐渐凸显; 功率型调节需求占比一直占据主导地位,能量型调节需求在中期以后快速增加。 储能发展现状及展望 储能提升新型电力系统在多时空尺度下的电力安全可靠供应和灵活调节能力 储能作为新型电力系统的重要元件,与新型电力系统各环节将进一步深度耦合,成为发输配用性能升级的有机构成部分。 储能的灵活调节和安全支撑作用将在各个环节不同时间尺度下发挥不同效用,推动新型电力系统呈现集中协调和分散协同相结合的智能、互动发展运行模式。 抽水蓄能发展现状分析及面临挑战 发展现状: 我国抽水蓄能发展保持快速增长,2023年底达到5094万千瓦,同比增长11.2%,核准在建规模1.6亿千瓦以上,在运在建装机均持续位居世界首位。 应用场景: 抽水蓄能应用场景可以概括为“基础运行、安全保障、削峰填谷、促进消纳”等四大类型。其中,“基础运行”侧重于对抽蓄电站运行情况进行评价,“安全保障”“削峰填谷”“促进消纳”则侧重于量化电站综合效益。 面临主要挑战 一是需求分析不明确: 抽水蓄能未来发展诉求与电力系统需求方面需要进一步统筹协调,避免出现“过热”态势。需要考虑不同区域内抽水蓄能的功能定位差异,因地因时制宜地合理规划未来抽水蓄能发展规模。 二是电价疏导压力大: 抽水蓄能电价疏导压力大,未来政策调整方向以及成效尚不明确。随着规模快速增长,终端电价面临较大上涨压力,若”十四五“重点项目全部投产,推高西北部分省份工商业平均销售电价0.1元/千瓦时以上。 三是安全保障待提升: 抽蓄开发程序不规范、全流程生产建设能力跟不上给项目开发带来安全隐患。一方面部分抽蓄项目的开发建设程序仍不规范,未完成可研阶段,另一方面抽蓄全流程生产建设能力与发展规划尚不匹配。 四是网源协调要强化: 抽蓄与新能源、电网协同发展面临挑战,其大规模接入给电网建设和运行带来压力。一方面部分地区抽蓄站址资源与新能源资源呈逆向分布,另一个方面容量分配方案不明确增大网源协调难度。 新型储能发展现状分析及面临挑战 发展现状: 我国新型储能位居全球装机榜首,已处于快速发展通道,迈上千万千瓦新台阶。截至2023年底,全国新型储能3139万千瓦/6687万千瓦时,提前两年实现十四五规划目标下限规模,平均充放电时长2小时。 从应用场景看,新型储能电站电网侧和电源侧装机规模占比53%和46%。注:受信息来源渠道限制,用户侧储能统计规模可能与实际存在偏差。 从技术类型看,以电化学储能为主。电化学储能电站装机规模占比99%,其中以磷酸铁锂电池为主。 应用场景: 围绕新型电力系统面临的不同时间尺度调节需求,新型储能主要发挥发电功能、系统调节功能和电网功能。 发电功能包括平抑波动、跟踪出力和辅助无电地区供电等;系统调节功能包括调峰平衡、顶峰调节、调频和调压等;电网功能包括供电容量替代和供电质量提升等。 面临的主要挑战 新型储能的发展规模需求不清晰 储能发展要求 (1)服务高比例新能源电力系统,抽水蓄能和新型储能具有广阔的发展前景 2021年3月,《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中提出要“加快抽水蓄能电站建设和新型储能技术规模化应用。”储能已经成为在高比例新能源电力系统中是不可或缺的关键资源。 (2)坚持按需科学规划与优化配置抽水蓄能和新型储能原则,助力夯实电力系统稳定基础 2023年10月,国家发展改革委、国家能源局《关于加强新形势下电力系统稳定工作的指导意见》在“夯实电力系统稳定基础”一节中提出要“科学安排储能建设”,强调“按需科学规划与配置储能、有序建设抽水蓄能、积极推进新型储能建设”,将储能作为保安全稳运行的重要支撑资源。 (3)明确储能作为推动新能源大规模高比例发展的关键支撑和构建新型电力系统的重要内容 2024年2月,国家发改委、国家能源局联合发布《关于加强电网调峰储能和智能化调度能力建设的指导意见》,部署了“推进储能能力建设”等四方面重点任务,强调“做好抽水蓄能电站规划建设,推进电源侧新型储能建设,优化电力输、配环节新型储能发展规模和布局,发展用户侧新型储能,推动新型储能技术多元化协调发展。”首次将储能与电网调峰、智能化调度并列,作为推动新能源大规模高比例发展的关键支撑和构建新型电力系统的重要内容。 储能发展建议 1、加强抽水蓄能、新型储能与其他调节资源的统筹规划、协同发展 加强顶层设计,结合各省实际情况,分省明确研究边界条件,从电力系统调节需求出发,超前开展新型储能发展规划,加强新型储能与其他各类调节资源的协同统一规划。 建议由国家主管部门牵头组织,分省明确用电需求和负荷特性、各类电源装机规模、新能源利用率等关键发展目标,确保各方在研究边界一致的基础上开展新型储能和抽水蓄能发展需求分析。 2、提升新能源配储利用效率,优化抽水蓄能和新型储能调度运行方式 地方政府统筹考虑新能源配置储能和新能源合理利用率问题,因地制宜确定新能源调节手段。 加快建立统一市场,推动新能源进入电力市场,鼓励共享、集中储能建设以满足新能源配储要求,探索源网荷储一体化发展路径。 适应电力系统净负荷变化,优化抽水蓄能和新型储能调度运行方式,扩大抽水蓄能等“两抽两发”覆盖范围。 3、建立健全电力市场体系,创新电力交易品种,体现储能多重应用价值 推动各类储能有序参与电力市场交易,鼓励通过市场手段形成各类储能价格。 具有电网设施属性的新型储能由电网企业投资建设并纳入输配电价。 进一步扩大现货市场限价区间,允许新型储能采用报量报价方式,增加转动惯量、爬坡等交易品种,建立不同市场的联合出清机制; 考虑试点运行情况,审慎推广新型储能容量电价机制,避免无序建设。 4、完善抽水蓄能和新型电站标准体系建设,加强新型储能电站管理 着眼抽水蓄能和新型储能长期可持续发展,合理布局抽水蓄能电站勘察设计、装备制造、施工建设、运营管理等相关环节能力, 建立抽蓄电站前期工作管理办法,规范抽蓄项目前期工作管理流程, 确保核准项目前期工作质量。 提高新型储能投资建设准入门槛,全面强化储能标准化工作, 建立涵盖储能规划、设备及试验、施工及验收、并网及检测、运行与维护、性能衰减、成本分析与测算等各应用环节的标准体系。 完善新型储能电站的风险监测机制,推动安全和消防管理相关标准的制修订,建设完善国家级储能检测、认证和评估机构。

  • 热失控传播导致储能系统火灾迅速扩大 传统消防手段难以有效应对【SMM新能源峰会】

    在由SMM主办的 CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 储能产业论坛 上,安徽中科久安新能源有限公司技术总监 姜可尚针对“电化学储能火灾安全性”展开分析和技术研究。他表示,热失控传播会导致储能系统火灾迅速扩大,锂离子电池发生热失控燃烧时,会释放氧气和可挥发性液体,即便在没有空气的条件下,仍然能够燃烧。针对锂离子电池特有的燃烧特性,传统的消防手段难以有效应对。 火灾机理 热失控传播导致储能系统火灾迅速扩大 单体被触发热失控(机械、热、电)→释放大量热并剧烈加热毗邻电池→毗邻电池被触发热失控,热失控在电池间传播→热量、气体累积、整个电池系统发生火灾、爆炸事故。 热失控传播导致储能系统火灾迅速扩大 1)爆燃速度快; 2)释放大量可燃气体,释放氧气; 3)释放大量的有毒气体; 4)存在二次复燃,多次射流火现象; 5)易触发周围电池燃烧; 6)触发电池系统短路问题; 7)电池包密封,灭火剂难以作用到起火电池。 锂离子电池发生热失控燃烧时,会释放氧气和可挥发性液体,即便在没有空气的条件下,仍然能够燃烧。 针对锂离子电池特有的燃烧特性,传统的消防手段难以有效应对。 主要问题 电化学储能安全面临的主要问题 电化学储能安全面临的主要问题 锂电池热失控认知不足,消防配置不到位;协同一体化安防技术与智能网联管理系统缺乏。

  • 5月30日,在SMM主办的 CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 电动车绿色出行及电池应用高峰论坛 上,英格索兰PST亚太区市场总监邱广介绍了能源领域投资趋势、新能源产业现状与趋势、污水处理流程应用、锂电行业应用等内容。 多变工况灵活、稳定输送

  • 专家谈:构网型储能在新型电力系统中的作用和并网要求【SMM新能源峰会】

    在由SMM主办的 CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 储能产业论坛 上,中国电力科学研究院 储能与电工新技术研究所教授级高级工程师许守平简要分析了“构网型储能在新型电力系统中的作用和并网要求”的话题。在提及构网型储能的技术优势时,他表示,在频率和惯量支撑方面,通过控制释放直流测储能能量等效为同步机惯量机械能或阻尼能量,进而提供惯量响应与振荡抑制,具备更好的频率支撑和惯量支撑能力;在电压支撑方面,通过功率同步控制机制,将储能变流器塑造成电压源外特性,可在不依赖外界交流系统的情况下,自行构建交流侧电压幅值与相位,具备更好的电压支撑能力。 构网型储能的发展背景 新型电力系统的特征 供电主力电源发生较大改变 由传统燃煤机组转向新能源为主体的发电结构;从静态负荷资源转变为动态可调负荷资源;从单向电能供给变为双向电能互济,终端电能替代比例从低到高。 从发电机主导向变流器主导演变 新能源的并网、传输和消纳在源网荷端引入了更多电子电子装备,电力系统呈现显著的电力电子化趋势。 高比例新能源+高比例电力电子设备=“双高”特征 高惯量、强阻尼,源随荷动→低惯量、弱阻尼、源荷互动。 新型电力系统的挑战 三大挑战:新能源发电出力时空分布极度不均衡且“高装机、低电量”,带来充裕性挑战;新能源发电渗透率超过50%将带来安全性挑战;协调源-网-荷-储资源弥补新能源在充裕性和安全性方面的不足,带来体制机制挑战。 储能在新型电力系统中的作用 储能具有快速灵活调节性能,能够主动参与电网调节,从能量、功率层面提供不同时间尺度的支撑,全方位保障电力系统的电力供应、安全稳定,促进新能源的消纳,目前应用场景涵盖了源-网-荷多种场合。 储能作为优质的灵活调节资源和潜在的主动支撑手段,能够减小电网峰谷差、改善电压动态性能,是应对新型电力系统“电网安全稳定和电力电量平衡”挑战的有效手段。 新型电力系统对构网型储能的需求 强电网下,基于锁相环技术的传统跟网型技术(Grid Following,GFL)可以实现新能源利用率的最大化,还可以保证较高的并网电能质量。 随着新能源渗透率不断提高,在各个地方引起了多起事故,跟网型技术已不足以提供电网所需的安全稳定能力。 政策对构网型储能的需求 2023年,国家能源局发布《关于组织开展可再生能源发展试点示范的通知》:技术创新类项目方面,包括新能源加储能构网型技术示范,主要支持构网型风电、构网型光伏发电、构网型储能、新能源低频组网送出等技术研发与工程示范。 2023年至今,新疆、西藏、江苏等地方相继发布了探索建设构网型储能相关政策文件,支持构网型储能等技术研发与工程示范。 构网型储能技术特点与现状 构网型技术(GFM)的定义 构网型控制(Grid-forming Control)一词最早是 1997 年德国太阳能供电技术研究所发布的一份研究报告中提出的。 2021 年 12 月,北美电力可靠性组织(NERC)发布的白皮书《构网型技术——大规模电力系统可靠性探讨》,定义:在次暂态到暂态过程中,维持内电势相量恒定或接近恒定。它使得逆变器后资源能够立即响应外部系统的变化,并在不同的电网条件下保持逆变器后资源控制的稳定性。同时,它必须控制电压相量以保持与电网中其他设备的同步,还须适当调节有功功率和无功功率以为电网提供支撑服务。 国内尚无准确定义,但有两大特点:电压源、内电势在暂态和次暂态过程中保持恒定。。 储能由于具有相对稳定的能量作支撑,且可瞬间自然释放,是实现构网型技术的天然载体。 构网型储能与跟网型储能、同步发电机对比 构网型储能的技术优势 频率和惯量支撑方面: 通过控制释放直流测储能能量等效为同步机惯量机械能或阻尼能量,进而提供惯量响应与振荡抑制,具备更好的频率支撑和惯量支撑能力。 电压支撑方面: 通过功率同步控制机制,将储能变流器塑造成电压源外特性,可在不依赖外界交流系统的情况下,自行构建交流侧电压幅值与相位,具备更好的电压支撑能力。 构网型储能在新型电力系统中的作用 在弱电网(weak grid)地区,新能源接入比例高,系统支撑能明显不足,青海、新疆、西藏等局部电网,网架薄弱加之缺乏常规电源支撑,系统在电压调节、一次调频、阻尼控制及惯量响应等方面均面临安全风险,构网型储能在弱电网的应用项目表明主动支撑效果明显。 构网型储能并网要求浅析 构网型储能并网要求 【国外构网型标准】国际上,已经有相应规范要求基于逆变器的发电机需要具备构网能,英国、澳大利亚、美国、德国等均发布了 相应的电力导则。 【国外构网型标准】快速故障电流注入(无功电流),惯量支撑、阻尼控制、相位跳变支撑、相角跳变支撑、快速频率响应、动态无功补偿能力。要求构网型储能装置在电力系统发生扰动或者故障时需在5ms内出反应,即5ms内启动响应。 【国内构网型标准】目前国网公司正在制定相应的企业标准,正在制定国家标准《电化学储能构网型变流器技术规范》。 构网型储能并网要求思考 (1)哪些指标代表构网能力?不同应用场景是否具有不同的构网能力技术指标? (2)在测试过程中,惯量响应一直存在,是否影响测试结果?惯量时间常数应该设置在什么范围? (3)阻尼控制功能的技术指标是什么,怎么测试? (4)过载能力应该怎么测试? (5)人工短路的故障点怎么选择?并联机组在人工短路过程中的脱网问题? (6)跟网和构网控制方式相互切换的判断依据是什么? (7)构网型储能电站并联机组之间的振荡风险和稳定性怎么测试? (8)测试过程是否应该考虑直流侧电池的状态?

  • 电力系统新型储能政策分析 企业如何把握政策机遇?【SMM新能源峰会】

    在由SMM主办的 CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 储能产业论坛 上,中国电力企业联合会 党组成员、专职副理事长王志轩对“电力系统新型储能政策”展开分析。 电力系统新型储能定位 一、电力系统中新型储能定位 1、新型储能并网和调度运用分类 2、新型储能在新型电力系统中的功能 新型储能在新型电力系统中的功能 ① 为“灵活智能”的电力系统提供技术及装备支撑; ② 改善新能源场站出力特性; ③ 智能微电网和综合能源服务的重要组成部分(与新型电力系统相关)。 3、新型电力系统中储能特点 4、储能在新型能源体系与新型电力系统中的位置 5、新型储能应用场景 多个300兆瓦等级压缩空气储能项目、100兆瓦等级液流电池储能项目、兆瓦级飞轮储能项目开工建设,重力储能、液态空气储能、二氧化碳储能等新技术落地实施。 截至2023年底,新能源配建储能装机规模约1236万千瓦, 主要分布在内蒙古、新疆、甘肃等新能源发展较快的省区。 独立储能、共享储能装机规模达1539万千瓦, 占比呈上升趋势,主要分布在山东、湖南、宁夏等系统调节需求较大的省区。 广东、浙江等省工商业用户储能迅速发展。 目前在储能行业各类技术的占比中,锂离子电池比重最大:已投运锂离子电池储能占比97.4%,铅炭电池储能占比0.5%,压缩空气储能占比0.5%,液流电池储能占比0.4%,其他新型储能技术占比1.2%。 新型储能政策要点分析 新型储能政策分类示意 新型储能政策要点 定位:新型储能是构建新型电力系统的重要技术和基础装备,是实现碳达峰碳中和目标的重要支撑,也是催生国内能源新业态、抢占国际战略新高地的重要领域。 发展阶段:“十三五”以来,行业整体处于由研发示范向商业化初期的过渡阶段。 指导思想:以稳中求进的思路推动新型储能高质量、规模化发展,为加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系提供有力支撑。 基本原则:统筹规划,因地制宜。创新引领,示范先行。市场主导,有序发展。立足安全,规范管理。(加强新型储能安全风险防范,明确新型储能产业链各环节安全责任主体,建立健全新型储能技术标准、管理、监测、评估体系,保障新型储能项目建设运行的全过程安全。)(对比:2021.7.15《关于加快推动新型储能发展的指导意见》:统筹规划、多元发展。创新引领、规模带动。政策驱动、市场主导。规范管理、保障安全。) 新型储能规划目标 到2025 年,新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段,具备大规模商业化应用条件。新型储能技术创新能力显著提高,核心技术装备自主可控水平大幅提升,标准体系基本完善,产业体系日趋完备,市场环境和商业模式基本成熟。其中,电化学储能技术性能进一步提升,系统成本降低30%以上;火电与核电机组抽汽蓄能等依托常规电源的新型储能技术、百兆瓦级压缩空气储能技术实现工程化应用;兆瓦级飞轮储能等机械储能技术逐步成熟;氢储能、热(冷)储能等长时间尺度储能技术取得突破。——此发展目标(2022年1月29日)在发改能源规〔2021〕1051号“发展目标”的基础上进一步细化。 到2027年,电力系统调节能力显著提升,抽水蓄能电站投运规模达到8000万千瓦以上,需求侧响应能力达到最大负荷的5%以上,保障新型储能市场化发展的政策体系基本建成,适应新型电力系统的智能化调度体系逐步形成,支撑全国新能源发电量占比达到20%以上、新能源利用率保持在合理水平,保障电力供需平衡和系统安全稳定运行。(国家发展改革委国家能源局关于加强电网调峰储能和智能化调度能力建设的指导意见-2024年1月27日) 到2030 年,新型储能全面市场化发展。新型储能核心技术装备自主可控,技术创新和产业水平稳居全球前列,市场机制、商业模式、标准体系成熟健全,与电力系统各环节深度融合发展,基本满足构建新型电力系统需求,全面支撑能源领域碳达峰目标如期实现。-2022年1月29日 配电网承载力改造目标规划目标 到2025年,配电网网架结构更加坚强清晰,供配电能力合理充裕;配电网承载力和灵活性显著提升,具备5亿千瓦左右分布式新能源、1200万台左右充电桩接入能力;有源配电网与大电网兼容并蓄,配电网数字化转型全面推进,开放共享系统逐步形成,支撑多元创新发展;智慧调控运行体系加快升级,在具备条件地区推广车网协调互动和构网型新能源、构网型储能等新技术。 到2030年,基本完成配电网柔性化、智能化、数字化转型,实现主配微网多级协同、海量资源聚合互动、多元用户即插即用,有效促进分布式智能电网与大电网融合发展,较好满足分布式电源、新型储能及各类新业态发展需求,为建成覆盖广泛、规模适度、结构合理、功能完善的高质量充电基础设施体系提供有力支撑,以高水平电气化推动实现非化石能源消费目标。 ——(国家发展改革委国家能源局关于新形势下配电网高质量发展的指导意见发改能源〔2024〕187号)-2024年2月6日 建议(对政策及企业) 1、坚持统筹原则(所有储能政策都在强调统筹,但具体执行还有很大空间,关键是部门统筹、央地统筹) 坚持统筹规划新型电力系统:新型电力系统与国家安全密切关联,要坚持规划先行,处理好新能源与传统能源、电源与电网、全局与局部、政府与市场、开发与节约等关系,高质量建设新型电力系统; 坚持大力发展新能源(新型储能与新能源是“伴生关系”):可持续发展目标决定,全局性、战略性决定; 坚持稳定发展新型储能(安全有序规范):稳定发展是能源安全高效发展的本质要求,由底线和效益决定; 坚持源网荷储协同发展:新型储能的特性决定其处于“从属关键地位”难以单独发展,源网荷储协同发展是电力系统特性、能源产业链上下游特性,以及由国情决定; 统筹规划电力系统调节能力:结合新能源消纳、资源特性、网架结构、负荷特性、电网安全、电源结构等因素,统筹电力系统调节能力,优化多元储能布局。 2、完善价格机制(价格机制是新型储能发展机制中的关键,“电力”平衡作用是新型储能的特质,并不是市场充分竞争领域,要体现功能定价格的特点,政府定价与市场定价要效结合) 进一步完善电价体系,细化峰期、谷期电价时段,增加较小时间尺度的分时电价,引导和激发用户错峰用电的积极性; 完善峰谷电价,积极推动完善新型储能参与市场机制,发挥储能调节作用; 加强电价政策监管,避免扭曲型电价传导及不合理干预电价; 建立健全跨省跨区容量电价分摊机制; 推动新型储能容量电价政策。 3、对企业的提示 ① 宏观政策的稳定性和微观政策的及时性是快速转型中政策的特质 ② 问题导向和政策配套是政策完善的基本驱动力 ③ 专家的重要作用是解读政策逻辑,分析未来趋势 ④ 把握能源电力转型的基本方向、目标、基本原则 ⑤ 要系统、深入研究政府相关文件,“文件中自有黄金屋” ⑥ 因地制宜、因情施策是应用政策的灵魂(可操作性政策)

  • 铅酸、锂、钠电池在电动车上应用及未来展望【SMM新能源峰会】

    5月30日,在SMM主办的 CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 电动车绿色出行及电池应用高峰论坛 上,江苏新日电动车股份有限公司副总经理雷宝荣介绍了铅酸电池、锂电池、钠电池在电动两轮车上的应用,铅酸电池、锂电池以及钠电池的优势和未来发展趋势等内容。 铅酸电池、锂电池、钠电池在电动两轮车上的应用 目前电动二、三轮车仍然以铅酸电池为主,锂电池、钠电池的渗透率逐渐提升。 中国是全球最大的电动两轮车、三轮车市场,市占率约90%。与欧美不同的是,中国电动两轮车主要用于代步,由于中国城乡建设的实际状况、电动车作为普通老百姓出行的交通工具、加之中国的城乡道路交通状况、电动车成为几亿普通人主要的中短途代步工具,随中国城镇化率的进程在近些年较快的发展,电动车行业也随着高速发展、截止2023年全国保有量约4.2亿辆,2023年产量达到5560万辆。 自从2019年开始实施电动自行车新国标以来、超标电动车大量存在、政府为了逐步淘汰超标电动车、各地出台了相关政策、加速推动电动两轮车的升级换代、由于近年来电动车的火灾事故大幅增加、国家相关管理部门于2024年推出GB17761标准修改工作、将针对2018版以前的电动车进行淘汰更换、各地存量的超标电动车(保有量4.2亿,90%需要淘汰替换)均需要换成符合2024版的新国标电动车,预计2024-2026年将有2.5-3亿辆的市场存量超标电动车需要更换,近几年电动车行业的产能一直在5400-5600万之间、这将给电动车行业带来巨大的机会、带动电动车整车、电池等相关行业的高速增长。 随着我国线上、线下市场经济的活跃、具有中国特色的共享电单车和即时配送商业模式的快速发展、也给电动车带来新的增长点。共享电单车的应用、极大的方便了普通老百姓的出行、特别是年轻人的出行,共享单车用户近几年一直在快速增长、使用人数达到近8亿人次、预计到2025年共享电单车保有量将达到800-900万(2019年100万)。 即时配送人员目前已超800万之多,用户达5.8亿人次,其主要交通工具为电动两轮车,由于 即时配送行业的特殊性、对电动两轮车的使用频率大大超过了普通老百姓的使用率、 即时配送的电动车更换周期时间短(1-1.5年更换周期)和电池(1年左右更换周期)即时配送专用电动车将成为电动两轮车和电池需求另一个新的增长点,预计到2025年即时配送需求量将超1000万辆、从业人数达到6.8亿人次。 电动两轮车的发展趋势 电动二轮车、三轮车铅酸蓄电池的发展趋势 目前中国的电动车产销量一直处于全球领先地位、2023年达到5560万台、保有量更是达到4.2亿,巨大的电动车存量替换是目前电动两轮车用电池最主要的市场,铅酸电池2年需要替换一次,测算年铅酸换电需求约为200Gwh,铅酸总需求约为300Gwh,目前保有量中绝大多数电动二轮车、三轮车、低速四轮车车型均使用铅酸电池,中短期时间内仍有很大的下游需求。 2023年电动三轮车的产销量达到800万左右、销售额近700亿、三轮车使用的基本是是铅酸蓄电池、铅酸蓄电池2年的更换周期、也造成巨大的铅酸蓄电池需求、预计2030年电动三轮车市场 将达到1200万台、销售额达到1500亿左右,电动三轮车用铅酸蓄电池占电动三轮车价格的40%,其市场规模将达到600亿,因此未来几年由于电动车的品种分划、电动两轮车、电动三轮车、低速四轮车的铅酸蓄电池市场需求将达到一个非常巨大的市场。 铅酸电池的优势和未来发展趋势 铅酸蓄电池是目前世界上产量最大的电池产品,铅酸蓄电池由于其技术成熟、安全性高、循环再生利用率高、价格低廉等优势,每年以10%的速度快速增长,2025年全球市场规模将增值至400亿美元,在常规电池市场占据主导地位。依据铅酸蓄电池行业分析数据,2023年全球铅酸蓄电池市场规模占全球电池市场规模的55.5%左右。 我国铅酸蓄电池行业情况是一个从规模小、制造技术落后的低端产业,逐步发展成为拥有上千家生产企业、总产值达近2000亿元的大产业。我国产量占世界总量的三分之一之多、形成以浙、闽、粤等地区为产业集中区的格局。而我国目前在铅酸蓄电池技术层面于国外技术还存在一定的差距、主要涉及薄型极板以及双极性电池、模块结构的密封电池和铅碳电池的方面、从产成本盈利状况看,铅酸蓄电池是最廉价的二次电池,单位能量的价格是锂电池或氢镍电池的1/3左右。铅酸蓄电池铅含量高达电池总质量的70%以上,废旧电池的残值较高,回收价格超过新电池的30%,因此铅酸蓄电池的综合成本更低。2022年初,国务院办公厅《关于印发生产者责任延长制度推行方案的通知》明确,鼓励铅酸蓄电池企业实行自主回收、联合回收等模式,利用自有销售渠道在消费末端建立网络回收铅酸蓄电池等,将生产者对产品担当的资源环境责任由生产制造向产业链上下游延长到产品设计、流通消费等全生命周期。而镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池电池,再生成本高,回收难度大,再生产业利用难以实现市场化运营。 铅酸蓄电池具有安全性高、电性能稳定、制造成本低、性价比高、质量稳定可靠、应用领域广泛以及可再生循环利用的独特性,成为国民经济中不可或缺的基础性产品。 近几年来蓄电池的全球年均增长率不足5%,而中国电池总量的年增长率却达到9.4%以上。是铅酸电池发展较快,中国铅酸电池市场以汽车启动电池、电动车为主,约占总量的70%,近5年年均增长 16%。电动自行车和电动摩托车的快速发展,产量以每年近翻番的速度增长,年递增达50%以上、2023年产量达到5560万台。仅电动车行业的电池用量每年在5000万组约300亿、目前我国电动车保有量约4.2亿台、每年需要置换的电池5000万组以上约300亿、加上汽车启动电池以及储能电池、铅酸蓄电池市场将有2000亿以上的市场容量。 锂电池以及钠电池的优势和未来发展趋势 中国政府为了鼓励新能源电池新材料的应用、密集出台多项政策支持钠电发展:由于国家政策红利更多的资本和企业开始加快布局钠离子电池产业链;同时国家在政策层面明确鼓励发展锂电池、钠电池,钠电池在新技术中顺位优先。 1、新型材料的锂离子电池:磷酸铁锂材料+石墨烯和磷酸铁锰锂等高比能量的正极材料使动力电池单体比能量达到220Wh/kg,达到国际先进水平,同时具有良好安全性和性价比。 2、新型三元锂离子电池:高容量三元材料及富锂氧化物、硅碳复合材料的研究应用使电池设计的关键技术得到了发展,预计2024年可初步实现产业化,动力电池单体比能量达到350Wh/kg,电池系统达到250Wh/kg以上。 3、新体系电池的研究:目前我国在富锂锰基固态电池、锂硫电池、锂空气电池、全固态电池都在加大投入研究。其中锂硫电池系统比能量达到了400Wh/kg,整体保持与国外先进水平同步发展。 4、由于钠电池的良好的低温特性和低廉的材料成本以及安全性能、近年来得到快速发展。 根据全球钠电池的发展、许多国家已经开始对钠离子电池行业提出政策规划,日、韩、欧美等主要锂电池企业经过长期技术研发,钠离子电池相关产品也开始逐渐形成商业化应用。根据BIR公司的调查报告数据,2021年全球钠离子电池市场收入规模约为5.28亿美元,预计2031年将达到43.6亿美元,2022-2031年年复合增长率达到23.5% 。据此初步测算,2023年全球钠离子电池行业市场规模达到约为8亿美元,到2028年将超过30亿美元(特别是中国的钠电池产量占比达到50%以上)。

  • 中信证券研报指出,5月29日,国务院印发《2024-2025年节能降碳行动方案》,其中重点涉及铝、铜、镁、锂等金属。中信证券认为,本次方案将有助夯实电解铝长期供给约束,并对氧化铝、铜冶炼、锂盐等产能过剩行业格局形成改善作用,同时将推动镁行业健康发展。看好供给约束和产能布局改善主线下的金属板块布局机会。 中信证券发布研究报告还指出,方案对2024年单位GDP能源消耗和碳排放下降幅度提出明确要求。复盘过往两次因能耗目标执行不及预期所对应的政策提速,能耗双控所带来的供给侧收缩对化工产品价格景气度有显著提振效果。针对此次方案内容及结合历史经验,分别从供给收缩及新增需求两个方向梳理投资主线。 一、建议关注受益于行业落后产能出清,竞争格局进一步优化,自身拥有规模及成本优势的两高行业龙头。二、在碳达峰碳中和以及加快绿色转型发展背景下,传统高能耗、高碳排行业中的绿色先进生产路线价值凸显,清洁能源重要性持续提升,建议关注细分子赛道技术领先的龙头标的。 中信证券主要观点如下: 国务院印发节能降碳行动方案,对能耗及碳排放下降幅度提出明确要求。 根据新华社2024年5月29日电,日前,国务院印发《2024-2025年节能降碳行动方案》,方案要求:2024年,单位国内生产总值能源消耗和二氧化碳排放分别降低2.5%左右、3.9%左右,规模以上工业单位增加值能源消耗降低3.5%左右,非化石能源消费占比达到18.9%左右,重点领域和行业节能降碳改造形成节能量约5000万吨标准煤、减排二氧化碳约1.3亿吨。2025年,非化石能源消费占比达到20%左右,重点领域和行业节能降碳改造形成节能量约5000万吨标准煤、减排二氧化碳约1.3亿吨,尽最大努力完成“十四五”节能降碳约束性指标。 复盘过往两次能耗政策提速,对化工产品价格景气度有显著提振效果。 我国“十四五”规划单位GDP能耗下降目标为13.5%,截止2023年底实际下降幅度为2.3%。其中受宏观经济增速放缓,新型高技术行业用能需求快速增长,以及全球能源价格高企等因素影响,2022年以及2023年单位GDP能耗没有下降反而增加0.3%和0.5%。而在2010以及2021年上半年,其能耗双控实际执行进度同样面临不及预期的处境,在年中针对节能减排的政策加码提速,开启较大范围的“拉闸限电”。对应PPI中化学原料及化学制品制造业分项当月同比增速,在2010以及2021年下半年均处于历史高位,其中中国化工产品价格指数(CCPI)以及基础化工板块指数均于2021年10月达到了其历史高点。 供给侧:总量层面加速两高行业落后产能出清,行业格局将实现进一步优化。 根据国家发改委等四部门联合发布的《高耗能行业重点领域节能降碳改造升级实施指南(2022年版)》,电石/烧碱/纯碱/磷肥/合成氨中低于基准能耗水平产能占比分别达25%/25%/10%/55%/19%,优于标杆水平产能占比分别达3%/15%/36%/20%/7%,目标至2025年优于标杆水平产能占比要分别达到30%/40%/50%/30%/30%,对应分别有27/25/14/10/23pcts的行业供给优化空间。此外,《工业重点领域能效标杆水平和基准水平(2023年版)》又进一步将工业硅、PVC、尿素等高耗能行业纳入改造升级范围。 此次《2024-2025年节能降碳行动方案》也明确提出到2025年底,炼油、乙烯、合成氨、电石行业能效标杆水平以上产能占比超过30%,能效基准水平以下产能完成技术改造或淘汰退出。两高行业的改造升级及淘汰退出是降低单位GDP能耗的有效抓手,在总量层面将加速两高行业落后产能出清,行业格局也将得到进一步优化,利好具有规模及成本优势的相关行业龙头。 需求侧:绿色先进生产路线价值凸显,清洁能源重要性持续提升。 《2024-2025年节能降碳行动方案》明确提出加快石化化工行业节能降碳改造、推进石化化工工艺流程再造。传统高能耗、高碳排行业中的绿色先进生产路线价值凸显,清洁能源重要性持续提升。结合方案内容,建议关注以下几个方面: 1)方案提出合理调控石油消费,推广先进生物液体燃料、可持续航空燃料,生物柴油和生物航煤的国内需求有望加速增长,推荐行业布局领先的龙头; 2)方案提出优化油气消费结构,有序引导天然气消费,有望带动天然气消费量加速增长,推荐北方地区具备规模优势的城燃龙头。此外,方案提出加快非常规油气资源规模化开发,有望带动相关开发需求,建议关注山西煤层气开发龙头; 3)方案提出加强废旧产品设备循环利用,加快废旧物资循环利用体系建设,推荐在废化纤绿色回收领域技术领先的优彩资源和废旧锂电池回收行业龙头,建议关注废塑料资源化综合利用领域有技术创新的企业; 4)方案提出大力推进可再生能源替代,鼓励可再生能源制氢技术研发应用,支持建设绿氢炼化工程,逐步降低行业煤制氢用量,建议关注绿氢耦合煤化工龙头以及布局生物质气化制绿色甲醇的企业。 风险因素: 能耗双控政策不及预期,全球宏观经济衰退超预期;地产需求修复不及预期;市场竞争加剧;原材料价格大幅波动;产品价格大幅波动;国际贸易摩擦反复;新技术新产品推广不及预期。

  • 现有电池及新能源产业供应链 匈牙利政府支持下投资价值几何?【SMM新能源峰会】

    在由SMM主办的 CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 海外投资论坛 上,匈牙利驻上海总领事馆 总领事Szilárd BOLLA介绍了匈牙利的投资价值的话题。 投资趋势 欧盟预计将采取更多保护主义措施/政策; 密切友好国家间的联系; 中国投资者集中在东欧、巴尔干和北非; 由于可用的中国供应链,中国投资的地域重点减少; 与绿地投资相比,并购数量增加。 为什么选择匈牙利? 战略位置: 驾车数小时内可以到达6个欧洲国家的首都; 乘坐飞机可以在2小时内抵达大多数的主要欧洲国家的首都; 连接欧洲标准铁路路网; 从中国至布达佩斯有5条直飞航线。 稳定和敏捷的经济: 税收调控(公司所得税: 9%, 个人所得税: 15%,均一税率); 发达的基础设施建设(运输, 信息与通信技术, 社会, 等等.); 成本合理的劳动力资源; 政府的承诺和对外国直接投资政策的支持。 中国友好环境: 投资环境 全天候全面战略伙伴关系 / 2024 年 5 月 9 日; 中国在中东欧最大的直接投资; 2020 年、 2023 年 —— 中国是匈牙利第一大投资者; 中东欧最大的华人社区。 政治稳定 最小的能源巨头 到 2030 年产能 300GWh , 42 个电池项目;投资 200 亿欧元,创造 20,000 个就业岗位。 为什么选择匈牙利? 战略位置 ( 通达主要市场 ) ; 税收调控 ( 公司所得税 : 9%, 个人所得税 : 15% ,均一税率 ); 现有电池及新能源产业供应链; 成本合理的劳动力资源; 政府的承诺和对外国直接投资政策的支持。

  • 2035年固态电池市场份额占比有望达12%-15%【SMM新能源峰会】

    5月30日,在SMM主办的 CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 电动车绿色出行及电池应用高峰论坛上,Blue Solutions业务发展与计划总监Bekir Mercan介绍了固态电池技术未来所占市场份额、潜在电池包尺寸、第四代技术突破的验证等内容。 受电动汽车使用推动 预计电池市场将快速增长 移动电池需求量[TWh] 锂离子电池并不符合市场的主要需求 锂离子电池的局限性: 范围/高能量密度、安全性、老化、快速充电能力。 解决方案: 固态(市场上最受期待的技术)、钠离子(低能量密度选项)、硫磺等。 固态电池将解决核心OEM要求 固态电池(SSB)可以彻底颠覆电动汽车市场,提供高自主性(更轻、更小的配置中能量更多),以及在恶劣条件下的高耐受性。但锂离子电池现在已经很成熟,性能稳定,且拥有制造经验。 到2035年固态电池技术占据市场份额高达15% 固态电池市场预测(GWh) 固态技术比较 集成压力、阳极技术和制造(现有或简单工艺)是关键的创新,为汽车业的固态电池实现具有竞争力的真实集成提供了可能。 潜在电池包尺寸——LMFP与NMC 如果想最大化容量,NMC可能看起来很有吸引力,但重要的是确认其快速充电能力和在受限使用中的兼容性。 第四代技术突破的验证(1/3):循环性 超过1000次循环的出色循环性和稳定性。 第四代技术突破的验证(2/3):快速充电 快充和可循环性得到证实。 第四代技术突破的验证(3/3):薄锂金属 薄锂阳极的可加工性和可行性得到确认。

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