新型储能产业链深度解析

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新能源渗透率持续提升的背景下,加快储能配套是实现“双碳”目标的必然选择,未来新型储能会深度参与电力能源体系变革。

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新型储能将深度参与能源变革

年3月中央财经委员会九次会议中,习主席提出“构建清洁低碳安全高效的能源体系,控制化石能源总量,着力提高利用效能,实施可再生能源替代行动,深化电力体制改革,构建以新能源为主体的新型电力系统”。

电力系统发展呈现的以下变化:

发电侧光伏等波动性电源比例提升;

终端电气化带来用电总量的提升;

而旋转机械电机的退出以及逆变器、变流器等电力电子设备的接入造成系统惯量下降。

△传统电力系统与新型电力系统

(图源:CNKI)

电力系统供需、惯量特征的根本性改变直接造成供需平衡更容易被打破,且一旦失衡由于惯量降低频率波动更加剧烈。要维持系统稳定的核心在于提升发电与负荷匹配度,保持系统供需平衡,而储能刚好可以扮演这个角色。

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新型储能的形式

储能指通过一定方式将能量转换成较稳定的存在形态后进行储存,并按需释放。按储能作用时间的长短,可以将储能系统分为数时级以上、分钟至小时级、秒级等。按储能的原理,可以分为物理储能、电化学储能、电磁储能等。

物理储能:抽水蓄能、压缩空气、飞轮储能、储氢等,主要应用于数时级以上的工作场景。

电化学储能:钠硫电池、液流电池、锂离子电池等,主要应用于分钟至小时级的工作场景。

电磁储能:超级电容储能、超导储能等,主要应用于秒级的工作场景。

△各类储能技术成熟度

(图源:Infineon)

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新型储能的应用场景

储能是电力系统中的关键一环,可以应用在“发、输、配、用”任意一个环节。电力即发即用,无法直接存储,配储则可以平滑电力波动性,减少资源浪费。

按应用场景可分为用户侧(自发自用、峰谷价差套利),发电侧(可再生能源并网、减少弃光弃风)、电网侧(电力调峰、调频)、输配侧以及辅助服务(5G基站备用电源)等多种用途。不同用途的电力系统对应储能的应用类型和放电需求也存在差异。

△储能应用场景

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新型储能产业链

储能产业链包括电芯、PCS、系统集成等多个环节。

上游:包括电池原材料、电子元器件供应商等;

中游:主要为电池、电池管理系统(BMS)、储能变流器(PCS)、能量管理系统(EMS)及其他配件供应商等;

下游:包含储能系统集成商、储能系统安装商以及含电网、家庭、工商业、风光电站等在内的终端用户。

锂电储能系统主要由储能变流器(PCS)、能量管理系统(EMS)、电芯、电池管理系统(BMS)四部分构成,其中电芯、BMS等构成储能电池系统。

△储能产业链

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新型储能发展进入快车道

政策支持、成本下降储能发展进入快车道。

国家层面政策给予储能极高的



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