中国储能行业发展现状、前景及其各技术路线发展趋势分析[图]

    储能，是通过特定的装置或物理介质将不同形式的能量通过不同方式储存起来，以便以后再需要时利用的技术。

    从储能介质与储能装置的结构来看，储能技术可以分为机械类储能、电气类储能、电化学储能、热储能、化学储能等。其中，抽水蓄能与电化学储能是用途最广，发展更为成熟的两种方式，从发展远景来看，化学储能有望在2030年前后获得迅速的发展机会。

储能技术分类

资料来源：智研咨询整理

    储能技术被广泛应用于提升电网输出与负荷匹配度，降低电网输出波动，减少电能损耗，以提升能源利用效率。各种储能技术特性存在较为显著的差别，适用范围也有较大的区别，飞轮与超级电容器储能主要应用于工业生产中对电压波动较为敏感的精密制造与通信、数据中心等行业，抽水蓄能主要应用于大电网的输配电环节，而化学储能则更多运用于光、风发电等波动较大的可再生能源发电侧、中小型智能变电站和用电侧。

各类储能技术路线比较

资料来源：智研咨询整理

    从全球以及中国的能源体系变化趋势来看，储能技术已经成为输配电领域的发展重点。一是由于全球能源结构不断的向清洁化变化，光风等新能源发电方式受自然因素影响较大，具有明显的间歇性发电的特点，随着新能源并网的容量增加，发电侧对电网的冲击性扩大。二是，随着节能环保的要求不断增长，全社会终端能源消费需求持续向电能转移，化石能源在终端消费比例降低，新能源汽车等新型用电终端的用电需求不断增加，电网负荷需求在未来的波动性将会持续变化。

2000-2018年世界一次能源消费占比 （单位：百分比）

资料来源：BP世界能源统计年鉴（2019版）

    总体而言，储能装置是新能源产业持续稳定发展的重要基础设施，是满足可再生能源大规模接入的重要手段，也是分布式能源系统、电动汽车产业的重要组成部分。储能是智能电网、可再生能源高占比能源系统、能源互联网的重要组成部分和关键支撑技术。发展储能技术对于增进能源利用效率，提升电网运行的稳定性具有重要意义，未来随着电力电子器件与能源互联网技术的不断发展，储能技术的运用将会更加普遍。

    全球各国对储能发展颇为重视，相继出台了推动储能行业发展的支持政策。我国的储能行业也总体处于发展的初级阶段，行业主要以示范性应用为主，近几年我国在储能行业的项目规划、政策支持和产业布局等方面都显著加速，政策出台更加密集。

中国储能行业主要政策

资料来源：智研咨询整理

    总体而言，我国储能产业还处于发展的初级阶段，以示范应用为主，与发达国家的产业化进程相比还有一定的差距。中国的储能产业起步可以追溯到2000年初，历经十几年，储能走过了技术研发、示范应用和商业化初期三个阶段。目前我国没有一种储能技术在市场上占据绝对优势，能实现盈利的项目少之又少，储能行业想要取得长足发展，实现规模化、商业化，需要解决经济性、政策性和技术性三方面问题。

    近年来，中国储能产业在项目规划、政策支持和产能布局等方面均加快了发展的脚步，行业发展也更加规范。中国抽水蓄能技术更为成熟，行业发展相对缓慢，而电化学储能市场的增速明显高于全球市场，光热储能目前尚处于起步阶段、飞轮储能逐步进入商业化规模化应用的导入期。

    智研咨询发布的《2020-2026年中国储能行业市场现状调研及投资前景分析报告》指出：2014年国内储能累计装机约22.21GW，到2018年达到了31.3GW。近几年国内储能行业累计装机情况如下图所示：

2014-2018年中国储能行业装机情况

资料来源：智研咨询整理

2014-2018年中国储能行业应用格局

资料来源：智研咨询整理

    近几年我国储能行业市场规模快速增长，从2014年的26.51亿元增长到了2018年的67.82亿元，其中，2016年规模达到了124.71亿元。如下图所示：

2014-2018年中国储能行业市场规模情况

资料来源：智研咨询整理

    从细分市场规模来看，2018年我国储能市场规模约67.85亿元，其中，抽水储能规模31.46亿元；化学储能规模31.55亿元；其他储能规模4.84亿元。如下图所示：

2014-2018年中国储能细分市场规模情况

资料来源：智研咨询整理

    从行业的发展趋势来看，未来储能技术有望在可再生能源技术，数据中心、5G基站、新能源汽车等新型电力消费终端与全社会电力消费持续增长的推动下，在未来几年获得爆发式增长机会。

中国储能行业持续增长主要动因

资料来源：智研咨询整理

    根据中国现有的能源结构，能源消费态势，以及能源技术演进情况，预计未来中国的储能技术将在电化学储能、飞轮储能与化学储能三个方向有较大的发展机会，其中电化学储能确定性最高，飞轮储能应用范围最广，化学储能前景极为广阔，但存在较大的不确定性。

    电化学储能技术增长确定性主要来源于两个方面，一是中国已经成为最大的新能源汽车市场，动力电池存量庞大，处于资源节约利用要求，有必要推动动力电池的梯次利用，同时庞大的新能源汽车市场也培育了中国锂电池产业链。

2011-2019年1-11月新能源汽车产销量走势

资料来源：汽车工业协会、智研咨询整理

    此外，电化学储能技术极为成熟，在铅蓄电池时代就已经在UPS领域得到广泛的利用，电化学储能技术推广应用难度小，产业链极为完善，且兼容性好，目前已经成为中国市场最为主要的储能项目，未来随着2015年前后的新能源汽车进入电池更换周期，锂电池在储能领域的梯次利用有望迅速增长。

    飞轮储能技术相对于电化学储能技术而言，其应用范围更为广阔。主要是由于其相对于电化学储能的技术的灵活度更高，飞轮储能技术具有最高的能量转换效率高、可靠性高、易维护、使用环境要求低、无污染、使用寿命长。因此可以广泛的适用于如半导体生产线、机场、移动电源车、风电、光伏等新能源发电以及整个电网的调峰、调频，同时随着居民部门的用量上升，居民小区的电网调峰调频需求也会显著增长，但中国的飞轮储能技术成熟度还相对较低，技术成熟与示范应用仍需8-10年左右的时间推广。

    化学储能的前景极为广阔，主要是由于电解水制氢工艺能够将可再生能源发电与氢能源两个大方向极为紧密的联合起来。目前全球的工业制氢工艺主要以天然气、煤制氢两种为主，电解水制氢主要用于实验室。天然气制氢、煤制氢工艺由化石能源转化，存在较大能源损耗，同时氢气纯度相对较低，后续提纯难度大，难以直接用于氢燃料电池。而利用可再生能源发电技术生成的电力电解水制氢能够获得极高的纯度氢气，可以直接利用，设备投资成本低，同时可以消纳过剩的可再生能源产生的电力，提高可再生能源的经济效益，且具有较大的灵活性，可以实现分布式生产，随着全球可再生能源发电技术发展以及氢能源利用技术持续进步，化学储能技术具有极为广阔的市场前景。

    目前欧、美、日等都制定了氢能发展战略和详细的计划，并在迅速而有步骤地推进，已经取得了积极成果。中国也出台了许多相关政策，示范项目建设稳步推进，2019年全国首个MW级氢储能项目落户六安，2020年山西首座氢储能综合能源互补项目签约，预计投资6亿元人民币，进行以氢为主的储能项目建设，一期计划建设10MW电解水制氢高压储氢系统，项目建成后每天制取高纯度的氢气5000kg。但在实际运用中，氢储能的发展仍要突破众多技术难关，具有较大的不确定性。