陳海生：長時儲能市場，未來10年投資有多大?

　　隨著長時儲能相關鼓勵政策的不斷加碼，越來越多的企業正在積極布局這一領域。近日，贛鋒鋰業、奧特迅均表示，看好長時儲能發展前景，并計劃進行相關布局。

　　長時儲能——成本最低的靈活性解決方案

　　在“雙碳”目標的持續推進下，全球能源結構和能源系統必將發生深刻變化，光伏、風電等新能源滲透率將不斷提升。這給電網的安全運行與供需穩定帶來更多考驗。兼具安全與靈活性的長時儲能就是解決這一問題的重要選項之一。可以預見，隨著全球能源轉型的推進，長時儲能市場空間將非常巨大。伍德麥肯茲預測，2030年，長時儲能累計裝機量將達150GW至400GW，累計投資規模將達到2000億美元至5000億美元;2040年，全球長時儲能裝機容量將達1.5TW至2.5TW，對應累計投資為1.5萬億美元至3萬億美元。

　　目前長時儲能正處于發展初期，國內外尚未對長時儲能持續時間進行統一定義，綜合分析國內外相關研究，我們認為，持續放電時間不低于4小時、壽命不低于20年的大規模低成本儲能技術，可定義為長時儲能(LDES)。長時儲能技術可分為：中長時儲能，主要是指在額定功率下持續運行4-10小時的儲能系統;長時儲能，主要是指在額定功率下持續運行10小時到1周的儲能系統;超長時儲能，主要是指在額定功率下持續運行1周以上的儲能系統。目前主流的長時儲能技術主要有抽水蓄能、壓縮空氣儲能、液流電池儲能、熱儲能、氫儲能等。

　　長時儲能一般可以實現功率與容量的解耦，因此具有長時間尺度的電力調節、儲能容量大、單位成本低、技術具備多樣性互補性等特征。以抽水蓄能為例，其度電成本僅0.21-0.25元/kWh。隨著可再生能源占比增加，電力系統中對儲能時長的需求增加，長時儲能占比提高，對于保證全天候(如連續數日無風或陰雨)供電安全至關重要。2021年《聯合國氣候變化框架公約》第26次年度峰會成立長時儲能理事會時指出，當可再生能源發電量占比達到60%至70%，長時儲能將成為“成本最低的靈活性解決方案”。

　　具體來看，一方面，長時儲能可以為電力系統提供長周期的動態調節。在不同時間和空間尺度上支撐電力系統實現跨多日、跨月、跨季節的動態平衡，同時提高系統的可靠性和靈活性。另一方面，長時儲能可以有效提高可再生能源消納能力。“可再生能源+長時儲能”成為消納可再生能源、替代傳統火電廠的重要解決方案之一。此外，長時儲能有助于保障極端條件下的能源需求。風電、光伏發電具有間歇性、不穩定性和波動性特征，在極端氣候或天氣條件下難以保障出力，發展長時儲能可確保所有天氣條件下的電力供應安全。

　　我國長時儲能發展如何?

　　近年來我國十分重視長時儲能技術的發展，前瞻性布局了不同時間尺度、不同技術路線的長時儲能技術研發和應用。《“十四五”新型儲能發展實施方案》提出，重點試點示范壓縮空氣、液流電池、高效儲熱等日到周、周到季時間尺度儲能技術，以及可再生能源制氫、制氨等更長周期儲能技術。

　　目前部分長時儲能技術已進入試點示范階段，處于規模化發展的前期。但總體而言，除抽水蓄能外，新型長時儲能技術目前處于商業化早期階段，仍未大規模普及應用。

　　不過，我國長時儲能技術近年來發展很快，在規模上有所突破，應用模式也逐漸增多，技術路線百花齊放，技術特征各有千秋。特別是近年來我國在長時儲能的技術和產業方面，不斷加強自主能力建設，現已擁有完整產業鏈，我國新型長時儲能的發展在資源儲備方面并不存在不可克服的“卡脖子”問題。從企業投資情況來看，據長城證券統計，2023年共103家企業參與長時儲能的投資，被投企業有20家，投資總金額同比增速超過700%達49.35億元。

　　具體而言，傳統的抽水蓄能技術最成熟，但需要建設上下水庫實現電力的存儲和釋放，選址將受到地理空間限制。壓縮空氣儲能對選址也有一定的要求，但通過技術攻關和工程示范，已經實現了鹽穴和人工硐室兩種主要的技術路線，打破了地理條件的限制，具有很大增長潛力。液流電池需要金屬物質作為電解液以儲存能量，如釩、鋅、鉻、鐵等，其中釩資源為稀有金屬，但我國釩資源比較豐富;熔鹽儲熱是以鹽類物質為熱傳導和儲能介質，我國資源豐富，目前發展態勢良好，未來需重點解決腐蝕等問題。氫儲能方面，長遠來看，電解水制氫的綠氫技術路線是終極方向，資源基本不受限制，其主要瓶頸還是成本和運輸高等問題。

　　展望未來，筆者預計，我國在2030年長時儲能裝機規模約2300萬千瓦，約占同期新型儲能裝機總規模的20%;2060年超長時儲能裝機規模約1.5億千瓦。而要發展好長時儲能，首先，要做好頂層規劃，推動高質量發展。綜合考慮長時儲能技術特征，加強長時儲能和電力系統的統籌規劃與有效銜接，根據電力結構和能源需求長遠考慮并適時調整，實現長時儲能與分布式儲能融合發展，分階段發展。其次，要進一步加強長時儲能技術創新，進一步提高儲能系統效率、安全性、壽命等性能，降低技術成本，確保技術自主可控。最后，要推動體制機制創新，做好長時儲能的政策、市場和商業模式研究，制定促進長時儲能發展的支持政策，提供必要的市場激勵，促進投資和技術應用等。

　　來源：中新經緯APP

　　作者 陳海生 中國科學院工程熱物理研究所所長、中關村儲能產業技術聯盟理事長