》【峰会直播中】大咖谈：2023年铅锌、储能市场前景 “双碳”下铅锌企业的思考 回收现状及污染控制对策
在2023年第十八届SMM国际铅锌峰会暨铅锌技术创新大会-铅市场发展论坛上，理士国际技术有限公司高级工程师高士元分析了国内外储能市场发展前景，并对铅酸蓄电池的应用做出了展望。他表示，理士国际技术有限公司高级工程师高士元：全球储能市场将迎来爆发式增长，新型储能未来的装机增速主要同步于光伏、风电等清洁能源的发展趋势，为平衡新能源发电装机容量，未来全球将有更多的地区出台支持储能发展的政策。预计未来5年，年度新增储能装机呈平稳上升趋势。保守场景下，年平均新增储能装机为16.8GW；理想场景下，年平均新增储能装机为25.1GW。
储能技术主要包括机械储能、化学储能、电磁储能和电化学储能四种类型。
其中，电化学储能技术由于其高效、环保、灵活等特点，被广泛应用于储能领域。电化学储能技术的核心是电池，它利用化学反应将电能储存为化学能，再通过反向反应将化学能转化为电能。目前，常见的电池类型有铅酸蓄电池、锂离子电池、钠离子电池等。
截至2022年底，全球已投运电力储能项目累计装机规模237.2GW ，年增长率15%。
抽水蓄能累计装机规模占比首次低于80%，与2021年同期相比下降6.8%。
新型储能累计装机规模达45.7GW，年增长率80%。
锂离子电池仍占据绝对主导地位，年增长率超过85%，其在新型储能中的累计装机占比与2021年同期相比上升3.5个百分点。
全球主要储能市场分布
2022年，全球储能市场继续高速发展，新增投运电力储能项目装机规模30.7GW，同比增长98%。其中，新型储能新增投运规模首次突破20GW，达到20.4GW，是2021年同期的2倍。
中国、欧洲和美国继续引领全球储能市场的发展， 三者合计占全球市场的86%，比2021年同期上升6个百分点。
欧洲：继续引领全球家储市场发展
受国际能源形势推动，欧洲的户用储能在2022年呈现爆发式增长。
一方面，受俄乌冲突影响，加剧了欧洲能源供应的不确定性，屋顶光伏+储能的家储系统模式受到市场青睐；
另一方面，欧洲去年夏季高温不退，对电力生产也带来严重的影响，天然气和电力价格飙升，户用储能的成本也更容易被市场接受；
据欧洲光伏产业协会（SPE）预测，2026年欧洲家储市场规模将达到44.4GWh，实现近5倍的增长。
美国：IRA法案将会推动美国储能进入全新发展阶段
2022年，美国新增装机规模突破4GW，同比增长39%，尽管增速同过去两年相比有所下降（2020、2021年增速均超过100%），但美国依然是全球最重要的储能市场之一。
2022年8月，通过的《通胀削减法案》（InflationReduction Act of 2022），不仅延长了光储项目ITC税收抵免政策至2032年，且允许独立储能享受ITC政策，可以预计未来10年美国的储能产业将持续增长。
全球储能市场将迎来爆发式增长
根据彭博社新能源财经（BNEF）预测，到2030年年底全球累计部署的储能系统将达到 411GW/1194GWh，到2040年全球电力储能市场将累计增长到942GW/2857GWh。
全球能源署（IEA）在《世界能源展望2022》报告中预测 ：在全球既定政策、已承诺目标、2050实现净零排放三种情景里，到2030年全球储能电池累计装机容量分别为270GW、425GW、780GW。新型储能未来的装机增速主要同步于光伏、风电等清洁能源的发展趋势，为平衡新能源发电装机容量，未来全球将有更多的地区出台支持储能发展的政策。
全球储能市场发展前景
1、可持续能源在发电中的份额不断上升
太阳能和风能等可持续能源在发电市场中的份额不断增加。预计可持续能源占全球发电量的百分比将由2021年的6.5%大幅增加至2050年的22.0%，这将同时增加电网的波动性。在可持续能源产能提升的推动下，未来对储能系统的需求将显着增长。
2、能源需求在电气化趋势下，从传统能源转向清洁电力能源
这一转向体现为化石燃料汽车向电动车的转变，其中许多新能源汽车由分布式可再生能源提供动力。随着清洁电力成为越来越重要的能源，对储能的需求将继续上升，以解决间歇性问题，并平衡电力的供需。
3、储能成本下降
储能成本的下降主要是由电池技术的进步推动，包括能量密度的提高、制造成本的降低及电池寿命周期的增加。储能成本的持续下降将刺激储能行业的增长。钠离子电池和氢储能技术是未来具备应用潜力的新型储能技术。
4、新型储能技术、产业链供应链以及储能项目受到各国政府和大型企业的日益重视
当前，美、欧、日、韩等国已将新型储能产业上升到战略产业的层面加以发展，并开展全球性竞争，在技术研发与商业化应用上给予重要的政策扶持和资金支持。
国内储能市场发展前景
中国储能市场规模
截至2022年底，中国已投运电力储能项目累计装机规模59.8GW，占全球市场总规模的25%，年增长率38%。
抽水蓄能累计装机占比同样首次低于80%，与2021年同期相比下降8.3%；
新型储能继续高速发展，累计装机规模首次突破10GW，达到13.1GW/27.1GWh，功率规模年增长率达128%，能量规模年增长率达141%。
新型储能技术多元化发展态势明显
2022年，中国新增投运电力储能项目装机规模首次突破15GW，达到16.5GW。
其中，抽水蓄能新增规模9.1GW，同比增长75%；
新型储能新增规模创历史新高，达到7.3GW/15.9GWh，功率规模同比增长200%，能量规模同比增长280%；
中国储能市场规模
截至2022年底，全国已投运新型储能项目装机规模达870万千瓦，平均储能时长约2.1小时，比2021年底增长110%以上。
分省域来看，截至2022年底，累计装机规模排名前5的省份分别为：山东155万千瓦、宁夏90万千瓦、广东71万千瓦、湖南63万千瓦、内蒙古59万千瓦。
2022年新增装机规模排名前5名的省份分别为：宁夏89万千瓦、山东89万千瓦、湖北53万千瓦、湖南50万千瓦、内蒙古33万千瓦。
中国储能企业竞争格局
目前国内储能行业涉及抽水蓄能、飞轮储能、空气压缩储能、超级电容、电池材料环节、储能技术提供商、储能逆变器、储能系统集成商等多环节，代表上市公司主要有比亚迪(002594)、国轩高科(002074)、南都电源(300068)、亿纬锂能(300014)、阳光电源(300274)等。
中国储能企业竞争格局
2022年度，全球市场中，储能电池出货量排名前十位的中国储能技术提供商，依次为： 宁德时代、比亚迪、亿纬储能、瑞浦兰钧、鹏辉能源、海辰储能、派能科技、远景动力、南都电源和国轩高科。
中国储能行业趋势预测
根据中国储能行业发展现状及市场情况来看，中国储能行业产品发展趋势特点为大容量、大型化、安全化、易回收、数字化。具体如下：
国内储能市场发展前景
装机规模预测
保守场景下，预计 2027年新型储能累计规模将达到97.0GW， 2023-2027年复合年均增长率（ CAGR）为 49.3%；
理想场景下，预计 2027年新型储能累计规模将达到138.4GW， 2023-2027年复合年均增长率（ CAGR）为 60.3%。
发展前景预测
预计未来5年，年度新增储能装机呈平稳上升趋势。保守场景下，年平均新增储能装机为16.8GW；理想场景下，年平均新增储能装机为25.1GW。
无论是保守还是理想场景的预测，储能产业快速发展的大势不可逆。储能技术与产业的前期积累，使其具备顽强的生命力和持续发展的基础。新型电力系统的构建，特别是可再生能源和分布式能源的大规模利用，对储能有巨大的需求。能源革命的逐步深入，也给未来储能深度参与市场化的电力运营铺平了道路。
铅酸蓄电池应用展望
中国电化学储能发展状况
近年来，国内新能源发电规模大幅增长，电化学储能装机规模保持增长趋势。
截至2022年，中国电化学储能累计装机规模达到7GW，同比增长68.5%。
随着分布式光伏、分散式风电等分布式能源的大规模推广，电化学储能行业市场前景广阔，预计2023年累计装机将达9GW。
新型储能的应用场景分布
1. 发电侧储能
主要和光伏或风力等新能源融合，平滑发电曲线，满足电网系统的接入要求，解决弃电问题。
2. 电网侧储能
主要用于调峰调频，削峰填谷，增加电网稳定性。
3. 用户侧储能
主要是通过用户变压器利用谷电来储能，通过削峰填谷实现电价套利，同时还可以带来备用电源、虚拟增容、绿电交易的价值。
储能电池行业发展前景
“双碳”助力储能电池行业发展
在“双碳”目标背景下，加大力度推广新能源已成为大趋势。由于新能源发电存在供应随机性，发电功率不稳定，并网困难等问题，发展新能源储存技术尤为重要。
国家发展改革委和国家能源局联合印发《“十四五”新型储能发展实施方案》提出，到2025年，新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段。这将会是我国储能电池行业发展的一大机遇，未来，我国储能电池将会成为新型储能产品中占据主导地位。
5G基站拉动储能电池需求
5G基站是5G网络的核心基础设备，能耗为4G时期的数倍，需要能量密度更高的储能系统支持，其中宏基站内可采用储能电池，充当基站应急电源并承担削峰填谷作用。
《“十四五”信息通信行业发展规划》提出，2025年每万人将拥有5G基站26个，按照我国14亿人口测算，2025年将建成5G基站不少于360万个。随着5G基站进入大规模集中建设期，将带来储能电池需求大幅增长。
储能电池将成为拉动储能行业的主要细分市场
随着锂离子电池成本在快速下降，使其在多个主要能源市场成为天然气发电厂的有力竞争对手。
预计到2030年其装机成本将不断下降，因此，电化学储能将成为中国储能装机容量的核心增长动力。
在此背景下，储能电池将保持快速增长态势，预计未来几年装机规模有望超过60GWh，市场规模有望突破干亿，成为拉动我国储能行业的主要细分市场。
储能电池行业发展前景
储能系统解决方案——储备一体化
电池储能系统(battery energy storage system，BESS)从负荷侧对电网负荷峰谷差进行调节。合理利用储能系统可有效解决峰谷差日益增大的问题，实现削峰填谷并有效降低负荷曲线的大幅波动，还可提高设备利用率。
电网一次调频服务储能模式：
利用储能具备响应迅速，精确跟踪的优势，改善区域电网的暂态频率特性。该模式不仅拥有技术上的优势和成本上的优势，相较于传统火电机组调频而言，更环保节能。
配网侧的“增置配网+储能”模式：
利用储能具备“虚拟电厂”优势，实现用电精准化管理，调节负荷峰值平衡，提供智慧节能用电与应急供电，实现需求侧管理。
IDC“储能+备电”系统模式：
将原UPS电池替换为储能电池，原固有容量一部分做备电，剩余部分做储能。
新能源与储能技术融合：
直接采用新能源发电实现能源供给。而新能源与储能技术融合能够有效提升新能源供电的稳定性，解决可再生能源系统应用过程中的供电不平衡、稳定性差等问题。
铅酸蓄电池在储能行业的应用展望
铅酸蓄电池在用户侧储能应用方面具有极大的竞争力
环保方面：铅酸铅碳电池采用了自动生产线及负压过滤式生产环境，铅污染得到了有效控制，原材料回收率高达99%以上，使电池从生产、使用到回收再利用形成了一个完整的成规模的工业化闭环，大大降低了原材料开采带来的环境破坏，其对环境污染的要远低于锂电池。
安全性方面：铅酸铅碳电池是目前电化学储能电池中安全系数较高的一种电池。电池内部全部物质为高温不可燃物质，在国际消防准则（IFC2018）中，铅酸铅碳电池是唯一不受单堆容量、系统容量、电池点阵隔离间隔等限制条件的常用电化学储能电池，单个40尺集装箱内最大可安装铅酸铅碳电池可达3MWh以上。
耐用性方面：铅酸电池中加入特种活性炭，可以解决硫酸盐化问题（即硫酸铅结晶颗粒长大而失去充放可逆性），在安全环保的基础上使电池寿命大幅延长，并实现最高0.5C的充放电性能。
铅酸蓄电池在储能行业的应用展望
铅炭电池成为锂电池强大竞争对手
铅炭电池是一种电容型铅酸电池，它是在铅酸电池的负极中加入新型碳添加剂，从而显著提高铅酸电池的寿命。
传统铅酸电池在“平行机理”效应下，实现了铅离子到铅的转换，从而使电化学反应 循环往复，但难溶的硫酸铅会阻断反应的进行，致使反应中止， 即负极板硫酸盐化。
碳材料（石墨烯、碳纳米管等）作添加剂，通过减小PbSO4晶体尺寸来促进PbSO4还原为活性Pb，有效地缓解硫酸盐化问题，使电池寿命延长，性能得到综合提升。
铅炭电池对比锂离子电池成本具有成本优势，严重威胁锂电扩张。近年来，锂离子电池发展速度非常快，给很多人一度造成了“铅酸电池落后应该被淘汰”的印象。然而实际上，随着铅炭电池技术的推出与改进，其核心竞争力：低廉的成本(0.6~0.8rmb/Wh)与较好的寿命使其在储能领域取得不小的成果，成为了锂电等技术的强劲对手。
