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“雙碳”背景下萬億儲(chǔ)能市場(chǎng)爆發(fā)高頻次物理儲(chǔ)能技術(shù)將占據(jù)一席之地

來源:智匯工業(yè)

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關(guān)鍵詞:雙碳

    ?隨著2021年全國兩會(huì)上將碳達(dá)峰、碳中和“3060”目標(biāo)列為我國“十四五”污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的主攻目標(biāo),以光伏、風(fēng)電為代表的可再生能源戰(zhàn)略地位凸顯,儲(chǔ)能作為支撐可再生能源發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),將迎來下一個(gè)“萬億級(jí)”市場(chǎng)風(fēng)口,行業(yè)迎來巨大發(fā)展機(jī)遇。由于抽水蓄能技術(shù)地理原因的限制、電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)潛在的安全風(fēng)險(xiǎn),高頻詞物理儲(chǔ)能技術(shù)逐步獲得市場(chǎng)的青睞,其中以飛輪儲(chǔ)能為代表的機(jī)械類儲(chǔ)能技術(shù)依托其獨(dú)一無二的天然優(yōu)勢(shì),被越來越多的人關(guān)注,隨著清潔能源的發(fā)展,將大大助力我國建設(shè)清潔低碳、安全高效的能源體系。


    碳中和機(jī)遇與挑戰(zhàn)下的萬億儲(chǔ)能市場(chǎng)


    事實(shí)上,中國實(shí)現(xiàn)碳中和所面臨的困難和挑戰(zhàn)要比發(fā)達(dá)國家更多。歐美發(fā)達(dá)國家從碳排放達(dá)峰到承諾的碳中和,所用時(shí)間多在40-60年之間,但中國要用不到10年時(shí)間實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,再用30年左右時(shí)間實(shí)現(xiàn)碳中,這將面臨著更大的挑戰(zhàn)。


    在應(yīng)對(duì)氣候變化和減少碳排放方面,作為發(fā)展中國家的中國一直積極主動(dòng)承擔(dān)著自己的責(zé)任。根據(jù)官方數(shù)據(jù),截至2019年底,中國碳強(qiáng)度較2005年降低約48.1%,非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)15.3%,提前完成我國對(duì)外承諾的到2020年氣候行動(dòng)目標(biāo)。而同期我國GDP增長超4倍。由此可見,應(yīng)對(duì)氣候變化的政策行動(dòng)不但不會(huì)阻礙經(jīng)濟(jì)發(fā)展,而且有利于提高經(jīng)濟(jì)增長的質(zhì)量,因此儲(chǔ)能市場(chǎng)的發(fā)展即將迎來快車道。


    根據(jù)光大證券的最新研究,在碳中和背景下,儲(chǔ)能發(fā)展可分為三階段:1、“十四五”期間(2020-2025):電力約束問題不構(gòu)成主要矛盾,儲(chǔ)能是風(fēng)光發(fā)展的標(biāo)配,配置比例較低,光儲(chǔ)接近平價(jià)。2、碳達(dá)峰階段(2025-2030):新能源成為主力能源,逐步增量替代火電,電網(wǎng)穩(wěn)定性亟需大量儲(chǔ)能;配置比例和備電時(shí)長提升,光+儲(chǔ)全面平價(jià),儲(chǔ)能需求快速提升。3、碳中和階段(2030-2060),儲(chǔ)能將在電網(wǎng)側(cè)存量替代火電,承擔(dān)主力電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻職責(zé)。


    基于國內(nèi)外風(fēng)光發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能、電網(wǎng)側(cè)調(diào)峰調(diào)頻儲(chǔ)能、分布式儲(chǔ)能(工商業(yè)、家用)、其他儲(chǔ)能(通訊基站、IDC 等備電)等方面的測(cè)算,2030年儲(chǔ)能需求空間 1.25 TWh;2020-2030年累計(jì)3.9 TWh,新增儲(chǔ)能CAGR(符合年增長率)約30%。 2060年儲(chǔ)能年需求空間10 TWh;2020-2060年累計(jì)94TWh.2030年儲(chǔ)能投資市場(chǎng)空間 1.3 萬億元(2020 年起累計(jì)6萬億元),2060年5萬億元(2020 年起累計(jì) 122 萬億元)。至碳達(dá)峰階段,國內(nèi)新能源發(fā)電側(cè)、家用儲(chǔ)能將會(huì)是最大的市場(chǎng);至碳中和階段,電網(wǎng)側(cè)調(diào)峰調(diào)頻需求崛起。


    同時(shí),根據(jù)清華大學(xué)氣候變化與可持續(xù)發(fā)展研究院的研究,今后30年,“碳中和”將為中國帶來138萬億元的投資機(jī)遇,最終實(shí)現(xiàn)商業(yè)可持續(xù)。中國實(shí)現(xiàn)碳中和可能需要數(shù)百萬億級(jí)的投資和持續(xù)數(shù)十年的努力,這也將塑造更高質(zhì)量的經(jīng)濟(jì)和就業(yè)、更優(yōu)美的生態(tài)環(huán)境以及更先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)。


    而隨著能源、電力行業(yè)政策的逐步完善,今年以來,多地出臺(tái)相關(guān)政策支持“新能源+儲(chǔ)能”模式的發(fā)展,從措辭上來看,地方對(duì)儲(chǔ)能的態(tài)度也從“鼓勵(lì)”、“建議”轉(zhuǎn)向“優(yōu)先”和“要求”。除了電源側(cè)儲(chǔ)能的強(qiáng)勢(shì)推廣,新興的用戶側(cè)儲(chǔ)能應(yīng)用也得到極大發(fā)展。由此可見儲(chǔ)能政策的逐步清晰化將促進(jìn)儲(chǔ)能市場(chǎng)格局面向更加規(guī)范的方向發(fā)展。


    飛輪儲(chǔ)能發(fā)展加速,有望成為未來主要的儲(chǔ)能形式之一


    根據(jù)統(tǒng)計(jì),目前抽水蓄能是全球電力系統(tǒng)中主要儲(chǔ)能形式,其次是電化學(xué)儲(chǔ)能。雖然抽水蓄能規(guī)模大、壽命長、技術(shù)成熟,但只有具備特定自然地形條件的地區(qū)才能建設(shè);而電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)雖然在儲(chǔ)能技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性上取得一定突破,但近年來由于抽放電次數(shù)受限和爆炸事件頻發(fā)的安全隱患使得市場(chǎng)對(duì)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(huán)保特點(diǎn)的飛輪儲(chǔ)能技術(shù)被廣泛關(guān)注和逐步使用,有效填補(bǔ)并支持了現(xiàn)有儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景空白和技術(shù)缺憾。


    2021年3月11日,十三屆全國人大四次會(huì)議表決通過了關(guān)于國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要的決議,其中提出在電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)方面要推動(dòng)飛輪儲(chǔ)能等儲(chǔ)能示范項(xiàng)目。2021年3月14-16日,由中國能源研究會(huì)、中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟、中科院工程熱物理研究所主辦的第十屆“儲(chǔ)能國際峰會(huì)暨展覽會(huì)ESIE2021”,匯聚眾多一線儲(chǔ)能電池廠商和系統(tǒng)集成商等上下游企業(yè)。對(duì)比過往,今年儲(chǔ)能展亮點(diǎn)之一為以飛輪儲(chǔ)能為代表的物理儲(chǔ)能廠家參會(huì)數(shù)量大幅上升,并且首次開設(shè)飛輪專項(xiàng)論壇,獲得現(xiàn)場(chǎng)來自政府、產(chǎn)業(yè)、學(xué)術(shù)界人群超高關(guān)注與互動(dòng),這也恰恰反映出飛輪儲(chǔ)能技術(shù)已成為一顆冉冉升起的新星。基于當(dāng)前國家對(duì)飛輪儲(chǔ)能的政策關(guān)注及行業(yè)爆發(fā)熱度,其商業(yè)模式、經(jīng)濟(jì)性將逐步打通,未來市場(chǎng)空間可期。


    商業(yè)模式?jīng)Q定發(fā)展經(jīng)濟(jì)性,從飛輪儲(chǔ)能現(xiàn)有的商業(yè)模式看,其價(jià)值創(chuàng)造路徑包括參與調(diào)峰調(diào)頻、UPS、能量回收、特種電源、電動(dòng)汽車等應(yīng)用場(chǎng)景,其中以電網(wǎng)調(diào)頻市場(chǎng)最具潛力和想象空間。基于對(duì)行業(yè)的觀察以及飛輪企業(yè)的調(diào)研,當(dāng)前站上萬億儲(chǔ)能風(fēng)口,物理儲(chǔ)能技術(shù)飛輪儲(chǔ)能將迎來超過300億市場(chǎng)空間。



    成本、技術(shù)進(jìn)步將推動(dòng)飛輪儲(chǔ)能大規(guī)模發(fā)展


    在各類儲(chǔ)能技術(shù)中,飛輪儲(chǔ)能對(duì)比其他儲(chǔ)能技術(shù)就有獨(dú)一無二的優(yōu)勢(shì)。具有功率密度高、充放電次數(shù)高、壽命長、環(huán)境友好等獨(dú)一無二的優(yōu)勢(shì)。但此前高昂的成本相對(duì)制約了其在儲(chǔ)能領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用(目前成本為化學(xué)電池的3-4倍)。未來,在國家政策影響下,隨著能源產(chǎn)業(yè)的變革和產(chǎn)能規(guī)模的擴(kuò)張以及材料和技術(shù)本身的創(chuàng)新,飛輪儲(chǔ)能成本將隨著大規(guī)模化生產(chǎn)快速下降,有望追平電化學(xué)電池,打破市場(chǎng)壁壘。


    雙碳背景下,儲(chǔ)能技術(shù)將迎來百花齊放的局面。飛輪儲(chǔ)能作為制造型能源,基于不同應(yīng)用場(chǎng)景,將發(fā)揮高頻次物理儲(chǔ)能技術(shù)優(yōu)勢(shì),結(jié)合其他儲(chǔ)能技術(shù)彰顯最優(yōu)效果,促進(jìn)能源行業(yè)面向安全、綠色、高效的創(chuàng)新和變革。


    (審核編輯: 小王子)

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