新型储能行业动态
中国大唐集团科学技术研究总院有限公司
新型储能研发平台
二〇二三年九月
新型储能行业动态
中国大唐集团科学技术研究总院有限公司
新型储能研发平台
二〇二三年九月
刊物编写人员
主 编
大唐科学技术研究总院 李同辉
大唐中南电力试验研究院 赵 博
新型储能研发平台简介
一、研发平台工作目标
根据集团公司十四五储能产业规划,十四五期间将新增
新型储能 500 万千瓦。按照集团公司新产业开发拓展攻坚方
案,计划 2023-2025 年逐年分别投产 46、120、350 万千瓦新
型储能电站,新型储能一级研发平台围绕集团公司新型储能
电站在规划、设计、建设和运维中的实际问题,以构建“大
安全、大监督”严密技术体系为目标,发挥科技引领作用,
研发系列产品,提升数字化、智慧化水平,助力集团公司发
展第七种电力。
二、研发平台具备的能力
目前研发平台按照全寿命周期划分,具备以下能力:
(一)规划设计阶段
具备可行性研究报告编制、储能容量配置规划、储能与
风电、光伏等多种能源耦合生产时序仿真、招投标文件技术
部分审查、初步设计审查的能力。
(二)建设阶段
具备电池与电池管理系统抽检试验、电站设备交接试验、
电站系统调试、电站并网性能检测、移交生产验收试验能力。
(三)运行阶段
具备电站定期性能评估、设备预防性试验、技术监督、
安全预警与智能运维等产品研发与应用的能力。
目 录
一、 国内政策动态 ·····························································1
二、 国际政策动态 ·····························································4
三、 项目投运动态 ·····························································5
四、 技术动态······································································7
(1) 首台套名录···························································7
(2) 重大先进技术试点示范 ······································7
五、 专家观点··································································· 12
六、 产业趋势··································································· 13
1
一、国内政策动态
1. 《新型电力系统发展蓝皮书(征求意见稿)》
2023 年 1 月 6 日,国家能源局综合司发布公开征求《新
型电力系统发展蓝皮书(征求意见稿)》。《蓝皮书》分析
现有电力系统面临的主要挑战和问题,全面阐述新型电力系
统发展理念、内涵特征,研判新型电力系统的发展阶段及显
著特点,提出建设新型电力系统的总体架构和重点任务。将
“加强储能规模化布局应用体系建设”列入总体新
型电力系统发展重点任务。
2. 《国家发展改革委办公厅关于进一步做好电网企业代理
购电工作的通知(发改办价格〔2022〕1047 号)》
2023 年 1 月 10 日,发改委发布《国家发展改革委办公
厅关于进一步做好电网企业代理购电工作的通知(发改办价
格〔2022〕1047 号)》,文件明确:各地要适应当地电力市
场发展进程,鼓励支持 10 千伏及以上的工商业用户直接参
与电力市场,逐步缩小代理购电用户范围,为用户
侧储能更多的盈利模式打开了空间。
3. 《关于推动能源电子产业发展的指导意见》
2023 年 1 月 17 日,工业和信息化部等六部门印发《关
于推动能源电子产业发展的指导意见》。针对新型储能,提
出要开发安全经济的新型储能电池、研究突破超长寿命高安
全性电池体系、大规模大容量高效储能、交通工具移动储能
2
等关键技术,加快研发固态电池、钠离子电池、氢储能/燃料
电池等新型电池,建立分布式光伏集群配套储能系统,加快
适用于智能微电网的光伏产品和储能系统等研发。
4. 《2023 年能源监管工作要点》
2023 年 1 月 18 日,国家能源局印发《2023 年能源监管
工作要点》。其中 2023 年新型储能监管工作要点包括:加快
推进辅助服务市场建设,建立电力辅助服务市场专项工作机
制,研究制定电力辅助服务价格办法,建立健全用户参与的
辅助服务分担共享机制,推动调频、备用等品种市场化,不
断引导虚拟电厂、新型储能等新型主体参与系统调节。另外,
在稳定系统安全稳定运行方面,提出要探索推进“源
网荷储”协同共治。
5. 《防止电力生产事故的二十五项重点要求(2023 年版)》
2023 年 3 月 24 日,国家能源局印发《防止电力生产事
故的二十五项重点要求(2023 版)》,提出中大型储能电站
应选用技术成熟、安全性能高的电池,审慎选用梯次利用动
力电池。磷酸铁锂电池设备间内应设置可燃气体探测装置,
当 H2或 CO 浓度大于设定的阈值时,应联动断开设备间级和
簇级直流开断设备,联动启动事故通风系统和报警
装置。
6. 《关于加快推进能源数字化智能化发展的若干意见》
2023 年 3 月 31 日,国家能源局发布《关于加快推进能
3
源数字化智能化发展的若干意见》。提出加快新能源微网和
高可靠性数字配电系统发展,提升用户侧分布式电源与新型
储能资源智能高效配置与运行优化控制水平。提出重点推进
在智能电厂、新能源及储能并网、输电线路智能巡检及灾害
监测、智能变电站、自愈配网、智能微网、氢电耦合、分布
式能源智能调控、虚拟电厂、综合能源服务、行业大数据中
心及综合服务平台等应用场景组织示范工程承担
系统性数字化智能化试点任务。
7. 《关于加强新型电力系统稳定工作的指导意见(征求意见
稿)》
2023 年 4 月 24 日,国家能源局发布了关于公开征求《关
于加强新型电力系统稳定工作的指导意见(征求意见稿)》
意见的通知,建议按需建设储能,有序建设抽水蓄能,积极
推进新型储能建设,多元化储能配置,充分发挥电化学储能、
压缩空气储能、飞轮储能、氢储能、热(冷)储能等各类新
型储能的优势,探索储能融合发展新场景,提升电
力系统安全保障水平和系统综合效率。
8. 《轻工业稳增长工作方案(2023—2024 年)》
2023 年 7 月 19 日,工信部、国家发改委、商务部发布
《轻工业稳增长工作方案(2023—2024 年)》强调,围绕提
高电池能量密度、降低热失控等方面,加快铅蓄电池、锂离
4
子电池、原电池等领域关键技术及材料研究应用。
大力发展高安全性锂离子电池、铅炭电池、钠离子
电池等产品,扩大在新能源汽车、储能、通信等领域应用。
9. 《贯彻落实加快建设全国统一电力市场体系若干举措(征
求意见稿)》
2023 年 7 月 24 日,国家能源局发布《贯彻落实加快建
设全国统一电力市场体系若干举措(征求意见稿)》,提出调
动用户侧资源参与电力系统调节。制定关于推动用户侧资源
参与系统调节相关政策,以市场化机制充分挖据可中断负荷、
储能、负荷聚合商、虚拟电厂等新型主体参与提供辅
助服务。选取江苏、广东等地试点。
10. 《电力现货市场基本规则(试行)》
2023 年 9 月 18 日,国家发展改革委 、国家能源局关于
印发《电力现货市场基本规则(试行)》的通知。这是我国
首个国家层面正式发布的、用于指导电力现货市场建设和规
范市场规则编写的文件。通知指出要稳妥有序推动新能源参
与电力市场,设计适应新能源特性的市场机制,与新能源保
障性政策做好衔接;推动分布式发电、负荷聚合商、
储能和虚拟电厂等新型经营主体参与交易。
二、国际政策动态
美国时间 2022 年 8 月 16 日,拜登签署降低通膨法案,
在气候变迁和再生能源领域投资 3690 亿美金,目标是 2030
5
年碳排量比 2005 年减少 40%。该法案不仅将美国太阳能投资
税减免(简称 ITC)补贴延长十年,独立储能也因此纳入补贴
范围,对未来发展影响深远。法案将储能补贴分为表前与工
商用及户用两种,表前与工商用储能额定容量需达到 5kWh 以
上,而户用储能的额定容量需达到 3kWh 以上,原补贴将分别
于 2035 年及 2022 年结束,法案发布后,ITC 以 30%费率延
长十年至 2033 年。
2023 年 7 月 19 日欧洲议会正式通过电力市场设计改革
方案,方案将鼓励电网引入更多非化石燃料灵活性资源,并
通过容量市场等方式为其提供合理的投资回报。欧洲大部分
储能项目收入来自频率响应服务,随着调频市场逐渐饱和,
欧洲储能项目将更多的转向电价套利和容量市场,目前英国、
意大利、波兰等国已为储能建立容量市场机制,通过容量合
同为储能收益托底。根据 2022 年意大利容量市场拍卖计划,
预计 2024 年将新增 1.1GW/6.6GWh 电池储能系统,意大利将
成为仅次于英国的第二大储能市场。
三、项目投运动态
截止 2023 年 6 月,共有 154 个新型储能项目投运,新型
储能项目投运装机规模达 7.05GW/14.66GWh,远超去年同时
间段储能项目投运装机量,其中电化学储能项目共计投运
143 个,投运装机规模为 6.93GW/14.58GWh,占比 98.3%,磷酸
铁锂项目,装机规模达 6.8GW,占比 97.1%;非电化学储能项目
6
共 11 个,投运装机规模为 120.73MW,占比 1.7%,包括 8 个飞
轮储能项目(34.23MW)、2 个超级电容储能项目(6.5MW)以及
1 个熔盐储热项目(80MWh)。2023 年 7 月新型储能共投运新
型储能项目 35 个,且全是电化学储能项目,装机总规模为
1748MW/4289.44MWh,8 月新增投运项目数量环比下降 70%,
新增装机规模 516.9MW/1052.1MWh。
图 1 新增运行新型储能项目装机规模(2023 年 1-8 月份)
从省份分布来看,2023 年上半年电化学储能装机规模前
五名的省份分别是山东、湖南、安徽、宁夏和内蒙古,其中山
东和湖南省储能装机规模遥遥领先,达到 1.2GW,最显著的趋
势是储能电站大型化,百兆瓦储能电站常态化。其基本原因
是 2022 年 6 月 7 日,国家发改委发布的《关于进一步推动新
型储能参与电力市场和调度运用的通知》中指出,储能可作
为独立主体、可与配建电源联合、可部分联合部分独立,参与
电力市场交易,山东、湖南、安徽和宁夏也都是因为有专门
的配套政策出台,为大型储能电站的盈利打开了空间。另外,
0
5000
10000
1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月
功率规模(MW) 能量规模(MWh)
7
与前四名省份不同的是,内蒙古自治区投运的储能项目则以
新能源侧储能项目为主,主要在新能源发电厂配置建设储能。
四、技术动态
(1) 首台套名录
2023 年 7 月 27 日,国家能源局综合司发布第三批能源
领域首台(套)重大技术装备(项目)的公示,其中储能技
术项目 8 项,分别是:兆瓦时级固态锂离子电池储能系统,
单机 2 兆瓦磁悬浮飞轮储能系统,高安全、高可靠 3S 融合
新型储能系统,300MW 级压缩空气储能系统,锌铁液流新型
储能电池,100MWh 重力储能成套装备,百兆瓦级高
压级联直挂式储能系统,铁基液流储能系统。
(2) 重大先进技术试点示范
——首座全功能参与电网交易的电化学储能电站并网
2023 年 5 月 14 日,中鑫电联大同合荣新型储能电站一
期 100MW/200MWh 项目并网,是国内首座充放电均依托电力
现货市场进行交易的电化学储能电站。此外,该储能电站具
有毫秒级精准快速的功率响应能力,解决实时功率不平衡问
题,并具有调压、事故备用和黑启动等多项辅助服
务功能。
8
——全球首座百兆瓦级分散控制构网型储能电站投运
2023年6月27日,华能莱芜储能电站一期100MW/200MWh
项目实现全容量并网,标志着世界首座百兆瓦级分散控制构
网型独立储能电站正式投运。储能电站首次采用自主研发的
1500 伏电压等级构网型模块化储能变流器和全国产能量管
理系统,可实现储能系统电池能量精细化、智能化管理,满
足新型电力系统下储能系统不同应用需求,进一步
提升电网调节能力,改善电网负荷峰谷差大、变化
快等问题。
——梯次利用储能重大技术突破
9
2023 年 8 月 22 日,内蒙古自治区科技重大专项“梯次
利用动力电池规模化工程应用关键技术”项目示范工程,在
内蒙古达茂旗华电巴音新能源场站举行揭牌仪式。该工程基
于动态可重构电池网络技术方案,选用退役动力锂离子电池,
建设 10MW/34MWh 规模的数字无损梯次利用储能电站,是目
前国际上单点规模最大的集中式梯次利用储能电
站。
——首座百兆瓦 35kV 高压直挂储能电站成功并网
2023 年 6 月 30 日,首座大规模采用全液冷的 35kV 高压
直挂储能系统的百兆瓦级电网侧独立储能电站并网。该储能
装备解决了常规储能方案循环效率不高、容量利用率低、安
全性固有缺陷等问题。该项目储能系统在安全方面,创新性
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提出七氟丙烷气体消防+水消防梯次消防设计;簇与簇无环
流,簇内电池只串联提高储能系统安全运行裕度;采用全液
冷解决方案,提升装备电芯和 PCS 循环寿命;采用构网型控
制技术、虚拟同步 VSG,提高新型电力系统的稳定性;采用
智能故障冗余容错控制技术,提高储能系统连续可
靠运行。
——全球首个重力储能项目即将并网
2023 年 8 月 1 日,江苏如东重力 25MW/100MWh 储能示范
项目进入调试阶段,预计于今年四季度并网。项目总投资 10
亿元,将成为全球首个电网级商用重力储能电站。该项目建
设一座储能塔,通过提升和降低复合砖方式来存储和分配可
再生能源,提供电力。重力储能发电具备环境友好、布置灵
活、安全度高、寿命长、无自放电等优势。
——首个三模铁铬混合储能项目投运
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8 月 19 日,我国首个由铁铬液流、飞轮、锂电三种形式
组成的混合储能项目在内蒙古霍林郭勒正式投运。三种形式
的储能同时投运,目的是通过不同形式储能效果应
用,在实际运行过程中积累实证经验和数据,探寻
符合各地生产生活用电的储能方式,为储能技术应用提供可
复制的示范案例。
——国际首套 300 兆瓦压缩空气储能系统膨胀机下线
2023 年 8 月初,中国科学院工程热物理研究所与中储国
能公司联合完成了 300MW 压缩空气膨胀机的集成测试,各项
测试结果均达到或超过设计指标,具有集成度高、效率高、
启停快、寿命长、易维护等优点。与 100MW 先进压缩空气储
能系统对比,300MW 先进压缩空气储能系统的规模将提高 3
倍,单位成本降低 20%—30%,效率提高 3%∽5%。
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五、专家观点
科技部、国家发展改革委、工业和信息化部、国务院国
资委、中国科学院、中国工程院、中国科协、北京市政府,
在北京共同主办 2023 中关村论坛。
中国科学院院士、清华大学教授、全国政协常委欧阳明
高表示,抽水蓄能占比会逐步降低,储能行业未来主体将呈
现短周期、小规模依靠电池,长周期、大规模主要
靠氢能的格局。
中国工程院院士、清华大学碳中和研究院院长贺克斌表
示,集中式储能是一个保底方案,更多的工作要由
需求侧调动,比如虚拟电厂。
中国科学院院士徐春明表示,寻找一个低成本、大规模、
长时间的储能形式很重要,其中降低储能成本的确是当前非
常核心的一点。这需要通过提高储能效率、降低关键材料的
成本来解决,还要考虑怎么跟源端、荷端紧密结合。此外,
随着“双碳”目标的推进,绿氢一定会发挥出核心
作用。
加拿大皇家科学院院士、加拿大工程院院士陈忠伟表示,
评估电化学能源最重要的标准是成本、安全性、能量密度和
功率密度。此外,需要考虑电池的可持续问题,包括材料再
生、能源与资源平衡,以及能源与电池安全的平衡
等。
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中国工程院院士、苏州国家实验室主任徐南平,建议重
点发展光伏、绿氢、大规模长时化学储能三大标杆技术,构
建光电-储能-输电和制氢-储氢-运氢技术与装备体
系。
——不一样的声音
中国工程院院士刘吉臻认为对储能一定要有个清醒的
认识,储能不是万能的,将来新型电力系统储能要发挥作用,
但是十分有限。首先,储能能够促进新能源的大规模开发和
消纳,必要的电化学储能配比是需要的,但是要搞清楚配多
少、怎么用;其次,储能应支撑电网的安全稳定运行必须作
为重中之重。另外,刘院士认为新型电力系统的建
设是否一定依赖大规模新型储能有待验证与探讨。
六、产业趋势
中国化学与物理电源行业协会秘书长王泽深表示新型
储能行业将呈现五个向好局面:一是工商业储能和大储产品
出口市场进一步向好;二是国内新型储能市场新增装机进一
步向好;三是新型储能多元化应用场景进一步积累和延伸;
四是储能电池产能释放情况好于去年同期供不应求的情况;
五是电芯成本和系统成本下降较快。据不完全统计,宁德时
代、比亚迪、亿纬锂能、海辰储能等 70 家以上企业动力及储
能电池项目扩产动态,涉及产能规划超 1600GWh,总投资金
额超 7000 亿元。总体上,储能产业有以下宏观趋势:
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1) 电化学储能成主流:电化学储能将持续增长,2025 年有望
达到 148GW 的装机规模,占比约 40%。
2) 长时储能崛起:长时储能将成为未来发展的关键方向,压
缩空气储能和全钒液流电池等技术将发挥重要作用。
3) 中美欧市场主导地位:中美欧三大经济体将继续在储能市
场中占据主导地位,合计贡献约80%的新型储能装机增量。
4) 商业模式逐渐明晰:现货套利、辅助服务、容量补偿和容
量租赁等商业模式逐渐成熟。
5) 储能温控与消防技术升级:液冷温控系统和新型消防介质
的应用将为储能系统提供更高效、更安全的保
障。