核心技术
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CONTACT US近年来,随着新能源装机规模快速增长,新型储能迎来了爆发式发展。
截至目前,我国新型储能累计装机已突破百吉瓦级,储能技术也从过去"锂电池一家独大",逐渐形成百花齐放的发展格局。除了大家熟悉的锂离子电池之外,压缩空气储能、液流电池、钠离子电池、飞轮储能、超级电容、氢储能等新技术也在快速发展。
不同技术路线各有优势,没有哪一种技术能够适用于所有场景。未来的新型储能,更可能是"多技术路线并存、多场景协同发展"。
下面,我们一起了解目前主流的新型储能技术路线。
锂离子电池是目前应用最广泛的新型储能技术,占我国新型储能装机的绝大部分,也是独立储能电站、工商业储能和户用储能的首选方案。
目前市场主要采用磷酸铁锂(LFP)技术,具有能量密度高、循环寿命长、效率高、响应速度快等特点,充放电效率通常可达90%以上,能够满足调峰调频、电力现货交易、新能源配储等多种应用需求。
近年来,314Ah、392Ah、587Ah等大容量储能电芯不断推出,液冷技术、智能BMS以及构网型储能等技术不断成熟,使锂电储能在安全性和经济性方面持续提升。
代表企业:宁德时代、亿纬锂能、海辰储能、比亚迪、瑞浦兰钧、鹏辉能源等。
适用场景:独立储能、电网侧储能、工商业储能、户用储能。
压缩空气储能(CAES)是目前发展最快的物理储能技术之一。
其原理是在电力富余时利用电能驱动压缩机,将空气压缩后储存在地下盐穴、废弃矿井或大型储气罐中;需要发电时,再释放高压空气驱动透平发电。
相比锂电池,压缩空气储能单站规模可以达到数百兆瓦,储能时长通常为4至10小时,甚至更长,更适合电网级长时储能。
近年来,湖北应城、山东肥城、甘肃酒泉等多个大型压缩空气储能项目相继投运,我国已成为全球压缩空气储能技术领先国家之一。
代表企业:中国能建、中储国能、中科院工程热物理研究所、陕鼓动力、沈鼓集团等。
适用场景:电网调峰、大规模新能源消纳、长时储能。
液流电池最大的特点,是把电能储存在电解液中。
充放电过程中,电解液在外部储罐和电堆之间循环流动,通过氧化还原反应实现能量转换。
目前,全钒液流电池是产业化程度最高的液流电池技术,具有安全性高、循环寿命可超过20000次、容量可灵活扩展等优势。
虽然能量密度低、初始投资较高,但非常适合长时间、大容量储能。
代表企业:大连融科储能、液流储能科技有限公司、伟力得能源等。
适用场景:电网侧储能、大型新能源基地。
钠离子电池被认为是未来储能的重要补充路线。
相比锂资源,钠资源储量丰富、价格低廉,能够有效降低储能成本,并减少对锂资源的依赖。
目前,钠离子电池循环寿命、安全性能和低温性能表现较好,在低速电动车、通信储能以及部分储能电站已经开始示范应用。
随着产业化不断推进,未来有望在中低成本储能市场占据一席之地。
代表企业:宁德时代、中科海钠、鹏辉能源、比亚迪(布局)、众钠能源等。
适用场景:工商业储能、电网储能、低温地区储能。
飞轮储能利用高速旋转飞轮储存动能。
充电时,电机带动飞轮高速旋转;放电时,飞轮减速驱动发电机输出电能。
飞轮储能最大的优势是响应速度极快,可达到毫秒级,同时充放电次数几乎不受限制,寿命可达20年以上。
不过,由于储能时间较短,主要用于调频和瞬时功率支撑。
代表企业:华驰动能、中车株洲所等。
适用场景:电网调频、轨道交通、数据中心。
超级电容介于传统电容器和电池之间。
它能够在几秒钟内完成充放电,功率密度远高于锂电池,循环寿命可达到几十万次甚至上百万次。
缺点是能量密度较低,不适合长时间储能,因此主要承担瞬时功率补偿。
代表企业:江海股份、凯美能源、锦州凯美等。
适用场景:电网调频、轨道交通、港口起重机、工业设备。
氢储能本质上是"电—氢—电"转换过程。
新能源富余时利用电解水制氢,将氢气储存起来;需要时再通过燃料电池发电。
氢储能储能时间可长达数月,非常适合跨季节储能和能源战略储备。
不过,目前整体效率相对较低,产业链成本仍然较高,距离大规模商业化还有一定距离。
代表企业:国鸿氢能、亿华通、中石化、中石油等。
适用场景:长周期储能、绿氢基地、综合能源系统。
重力储能通过提升重物储存势能,再利用重物下降带动发电机发电。
其原理类似抽水蓄能,只不过把水换成了混凝土块、钢块或其他重物。
这种技术几乎没有电池老化问题,理论寿命较长,但目前仍处于示范推广阶段。
代表企业:中国天楹等。
适用场景:长时储能、大规模新能源基地。
熔盐储能主要应用于光热发电。
利用太阳能将熔盐加热至数百摄氏度,再通过熔盐储存热能,需要发电时释放热量驱动汽轮机。
相比光伏发电,熔盐储能能够实现"白天储热、夜晚发电",提升光热电站连续供电能力。
代表企业:首航高科、中国电建、中国能建等。
适用场景:光热发电、大型新能源基地。
虽然严格来说抽水蓄能通常单独分类,不属于"新型储能",但它仍是全球装机规模最大的储能方式。
利用电力富余时将水抽至高位水库,需要时放水发电,单站规模可达百万千瓦,寿命超过50年。
不过,抽水蓄能受地形、水资源等条件限制,建设周期长,因此无法完全替代新型储能。
代表企业:国家电网、南方电网、中国电建、中国能建等。
适用场景:电网调峰、跨区域电力调节。