面向电源侧的新型储能发展路径探索

2024能源发展与发电技术研讨会暨IEEE标准培训 中国华电集团有限公司 华电电力科学研究院有限公司 HUADIANELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTECo.,LTD 面向电源侧的新型储能发展路径探索 求是务实专业纯粹 2024年8月22日 目录 CONTENTS 01产业背景 02发展现状 03发展瓶颈 04发展路径 1中国华电集团有限公司 华电电力科学研究院有限公司 11中国华电集团有限公司 华电电力科学研究院有限公司 01 产业背景 中国华电集团有限公司 01产业背景华电电力科学研究院有限公司 产业背景 HUADIANELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTECo.,LTD 口"双碳”目标碳中和 双碳与能源消费 新质生产力口新型电力系统 新能源 诸能 排放吸收 安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合 4 中国华电集团有限公司 01产业背景华电电力科学研究院有限公司 产业背景 HUADIANELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTECo.,LTD 实现双碳目标双高特性 随机性 电力 新型确保电力安全波动性 分散性 系统 满足电力需求 最大化消纳新能源 低密度 储能是新型电力系统的重要和关键环节 中国华电集团有限公司 01产业背景华电电力科学研究院有限公司 产业背景 稳定电网运行稳定 替代 HUADIANELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTECo.,LTD 替代传统能源调峰 增强应急备用水平应急 提升系统调节能力 新型储能 定位 保供 调节 支持电力保供 新型储能对新型电力系统有不可或缺的支撑作用 中国华电集团有限公司 03发展瓶颈华电电力科学研究院有限公司 瓶颈3：市场机制不健全 价格机制 未形成项自盈利困难 市场储能价值难以发挥 机制 准入监管投资成本 不明晰难以疏导 成本由建设主体“买单 18 门中国华电集团有限公司 03发展瓶颈华电电力科学研究院有限公司 瓶颈4：标准体系不完善 多元储能规划设计 储能并网接入 储能安全及消防 多元储能标准体系 电化学储能回收利用 19 中国华电集电有限公园 华电电力科学研究院有限公司 04 发展路径 中国华电集团有限公司 01产业背景华电电力科学研究院有限公司 华电背景 HUADIANELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTECo.,LTD 高度重视电源侧积极探索多样化 储能工作储能技术路线 因地制宜发展新型储能加快推动火电和 新型储能 发展思路 新能源配储示范 提升机组灵活性加快新能源建设 向调节性电源转变实现绿电高比例送出 中国华电加快由传统供应商向清洁能源供应商转变 11中国华电集团有限公司 华电电力科学研究院有限公司 02 发展现状 中国华电集团有限公司 02发展现状华电电力科学研究院有限公司 全球储能发展现状 HUADIANELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTECo.,LTD 全球储能装机规模（GW）2023年全球储能累计装机规模占比 (GW) 20050 16040 12030 抽水蓄能，新型储能， 熔融盐储热 4.24% 飞轮储能 0.57% 压缩空气 锂离子电池，96.90%0.67% 8020 67.00%33.00%铅酸电池 0.77% 累计装机规模 4010液流电池 新增装机规模（GW) 00 2019年2020年2021年2022年2023年 新型储能累计装机抽水蓄能累计装机 新型储能新增装机抽水蓄能新增装机 全球储能装机总量与新型储能规模快速增加 0.38% 钠系电池 0.57% 9 中国华电集团有限公司 02发展现状华电电力科学研究院有限公司 我国储能发展现犬 HUADIANELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTECo.,LTD 我国储能装机规模（GW）2023年我国储能累计装机规模占比 6025 50熔触盐储热 204.24% 40飞轮储能 0.57% 15 30抽水蓄能，新型储能 10 锂离子电池，96.90% 压缩空气 0.67% 铅酸电池 2059.40% 40.60% 0.77% 液流电池 累计装机规模（GW）10 50.38% 新增装机规模（GW） 0 2019年2020年2021年2022年2023年 新型储能累计装机抽水蓄能累计装机新型储能新增装机一-抽水蓄能新增装机 国内储能市场中新型储能占比显著提升 10 中国华电集团有限公司 02发展现状华电电力科学研究院有限公司 HUADIANELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTECO..LTD 我国储能发展预测 我国新能源装机规模及占比预测（GW）我国新型储能累计装机规模预测（GW） 500072%80%160 66%70%140 4670 保守场景138.4 理想场景年均增长 (GW) 4000 300043% 55% 3060 4090 60% 50% 40% (GW) 120 100 80 80.4 108.943% 97.0 年均增长 30% 新能源装机容量 200030% 172020% 1000 10% 00% 2030年2040年2050年2060年 新能源装机容量（GW）新能源装机占比 新能源装机 60 40 累计装机规模 20 0 1.73.85.7 13.7 34.5 54.7 在保守场景和理想场景下，预计2027年新型储能累计规模将分别达到97.0GW、138.4GW 未来我国储能将继续保持快速增长的超势 11 中国华电集团有限公司 02发展现状华电电力科学研究院有限公司 HUADIANELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTECO..LTD 我国新型储能发展布局 ■电源侧■用户侧■电网侧 50% 45% 40% 35%占全球新型储能装机47% 30% 25% 20% 15% 电源侧新型储能比例达49% 10% 5% 新型储能累计 0%电源侧新型储能容量达34.5GW 装机（GW) 电源侧累计装 机(GW) 用户侧累计装 机(GW) 电网侧累计装 机(GW) 1.703.815.7313.7034.50 0.561.832.586.3016.94 0.801.331.722.331.04 0.340.651.435.0716.59 12 集团有限公司 02发展现状华电电力科学研究院有限公司 HUADIANELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTECO..LTD 电源侧新型储能发展布局 光储58% 2023年 电源侧风储26% 风光储11% 常规机组5% 电源侧新型储能主要场景为新能源配储共达32.78GW，占比95% 13 11中国华电集团有限公司 华电电力科学研究院有限公司 03 发展瓶颈 中国华电集团有限公司 03发展瓶颈华电电力科学研究院有限公司 HUADIANELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTECo.,LTD 总览 4项发展瓶颈电源侧储能“瓶颈”？ 电源侧配储模式单 核心技术有待突破 制约储能发展，难 市场机制不健全以发挥新型储能价值标准体系不完善 15 中国华电集团有限公司 03发展瓶颈华电电力科学研究院有限公司 HUADIANELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTECO..LTD 瓶颈1：配储模式单一 储能技术类型单-应用场景单-支撑功能单 98%以上为锂离子电池储能·95%为新能源场景80%为强制配储 电源侧配储占比主动支撑 铅蓄电池飞轮储能 0.42%0.08% 70% 60% 58% 调峰调频 液流电池其他 50% 40%顶峰 惯量响应 0.61% 0.13% 30% 26% 锂离子电池 20%11% 10%5%爬坡 黑启动 98.76%0% 光储风储风光储常规机组 16 中国华电集团有限公司 03发展瓶颈华电电力科学研究院有限公司 瓶颈2：核心技术有待突破 HUADIANELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTECo.,LTD 现有技术H 系统集成和管理待优化；能量密度、循环寿命低；安全防控技术有待提高；智能运维技术仍需提升； 储能新技术 ·固态电池、氢储能、液态空 气储能等技术不成熟； 关键储能材料国产化水平有 待提升； ·大规模长时储能发展缓慢； 17 中国华电集团有限公司 03发展瓶颈华电电力科学研究院有限公司 HUADIANELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTECo.,LTD 瓶颈3：市场机制不健全 价格机制 未形成项目盈利困难 市场储能价值难以发挥 机制 准入监管投资成本 不明晰难以疏导 成本由建设主体“买单 18 中国华电集团有限公司 03发展瓶颈华电电力科学研究院有限公司 瓶颈4：标准体系不完善 HUADIANELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTECo.,LTD 多元储能规划设计 储能并网接入储能安全及消防 多元储能标准体系 电化学储能回收利用 19 11中国华电集团有限公司 华电电力科学研究院有限公司 04 发展路径 中国华电集集团有限公司 04发展路径华电电力科学研究院有限公司 HUADIANELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTECo.,LTD 华电储能发展 培育新型储能等新技术、新产业、新业态发挥电源侧储能的优势，在短时储能、中 长时储能等方向持续探索； 21 中国华电集团有限公司 04发展路径华电电力科学研究院有限公司 HUADIANELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTECO..LTD 华电储能发展 分中心[区域公司] 储能装备应用与示范 以绿色低碳科技创新推动能源产业创新 储能云平台总中心系统集成平台 【华电电科院】 储能关键技术研发 飞轮控制舱 飞轮机组 分中心[企业] 储能装备生产与集成 国家能源局第一批十四五赛马争先创新平台2023年国家重点研发计划项目 国家能源储能装备与系统集成技术创新平台10MW级磁悬浮飞轮关键技术 22 中国华电集团有限公司 04发展路径华电电力科学研究院有限公司 火电配储：灵活性全面提升 火电定位转变 HUADIANELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTECo.,LTD 传统电力系统新型电力系统 火储联调 响应速度 电源主体灵活性主体调节速率 基础保障性系统调节性 调节精度 23 中国华电集团有限公司 04发展路径华电电力科学研究院有限公司 新能源大基地 HUADIANELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTECo.,LTD 沙戈荒大基地发得稳 水风光大基地 海上风电大基地 新能源 大基地 自 :送得出 用得掉 大基地是新型电力系统的“集团军”和“主力军 24 中国华电集团有限公司 04发展思考华电电力科学研究院有限公司 HUADIANELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTECo.,LTD 大基地储能：保障输出稳定，提升绿电比例 大型沙戈荒新能源基地 多元储能 安全保供 配储内生动力 高比例消纳 流域水电风光储一体化基地 贯通不同时间尺度能量调控需求 稳定外送 大型海上风电基地 25 中国华电集团有限公司 04发展路径华电电力科学研究院有限公司 高比例新能源消纳 HUADIANELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTECo.,LTD 43% 66% 72%-·风电出力 ·光伏出力 2030年2050年2060年 一用电需求 23%46%54% 新能源预测 2030年2050年2060年 装机占比昇发电量占比 357911131517192123 新能源装机进一步提高巨大规模能量平衡问题 26 中国华电集团有限公司 04发展路径华电电力科学研究院有限公司 氢电耦合实现大规模能量转移 HUADIANELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTECo.,LTD 中国华电 打造氧能全产业示品 可再生能源制氢、储能及氢能综合利用技术研究项目 电氢电 27 中国