深瞳工作室出品
科技日報記者 王禹涵 梁樂 策劃 趙英淑 滕繼濮
11月初，一個獨立的儲能項目在新疆克孜勒蘇柯爾克孜自治州運行，首次向當地電網輸送了電能。這一項目總裝機容量達到了30萬千瓦/120萬千瓦時，并擁有長達4小時的儲能時長，創下了磷酸鐵鋰電池儲能領域全球容量之最。
從2021年底的400余萬千瓦，到2024年三季度末的5852萬千瓦，我國新型儲能裝機規模實現了跨越式發展。然而，新型儲能領域蓬勃發展的同時，也遭遇“成長的煩惱”——行業發展高歌猛進的背后，低價“內卷”之風盛行。
如何通過技術創新、模式革新和政策引導破局，為新型儲能長遠發展保駕護航？這成為新型儲能行業亟待解決的核心問題。
一路高歌猛進
簡單地說，儲能即是將富余的電能儲存起來，以便在需要時釋放使用。目前，抽水蓄能是應用最為廣泛的儲能方式。而新型儲能，則是指除抽水蓄能外的其他方式，磷酸鐵鋰電池儲能就是其中的一種。
憑借快速響應和靈活布局的特點，新型儲能已成為我國構建新型電力系統和新型能源體系不可或缺的關鍵支撐技術。
今年入冬以來，新疆頻頻受到大范圍寒潮侵襲，電網負荷大幅增加。“遍布全疆的170座‘超級充電寶’，在這次寒潮中發揮了大作用！”國網新疆電力有限公司調度控制處副處長蔡鵬程對記者說。
蔡鵬程口中的“超級充電寶”，指的便是新型儲能電站。
蔡鵬程介紹，寒潮等極端天氣對新能源發電的間歇性和波動性產生較大影響。例如，極熱、極冷天氣下風力可能減弱，極寒地區太陽能輻射強度又低，而傍晚或夜間太陽能發電量則幾乎為零。
“新型儲能電站在用電低谷時充電，高峰時放電。這樣的工作形式能夠有效彌補電力缺口，展現出強大的應急保障和調節能力。”蔡鵬程認為，新型儲能電站已成為能源保供領域的新生力量。
作為儲能產業中的新生力量，以鋰離子電池儲能為主導的新型儲能技術路線基本成型。
國家能源局能源節約和科技裝備司副司長邊廣琦表示，當前鋰離子電池儲能占投運項目的97%以上，壓縮空氣儲能、液流電池儲能等技術也在迅猛發展，行業發展呈現出百花齊放的態勢。
壓縮空氣儲能，顧名思義，就是將空氣壓縮成高壓狀態，打入地下洞穴儲氣庫，然后在用電高峰時釋放出來，驅動發電機組做功產生電能。目前，這是唯一能與抽水蓄能媲美的大規模長時物理儲能技術。
今年4月，湖北應城30萬千瓦級壓縮空氣儲能電站示范工程項目，儲能容量達150萬千瓦時，系統轉換效率約70%。
今年10月，新疆烏魯木齊甘泉堡40萬千瓦/160萬千瓦時混合電化學共享儲能項目在新疆烏魯木齊甘泉堡經濟技術開發區啟動。該共享儲能項目采用電化學儲能形式，以及磷酸鐵鋰、先進鈉離子、全釩液流等多種混合技術路線。
國網新疆電力有限公司的數據顯示，2024年1—11月，新疆新型儲能累計充電39.5億千瓦時，放電34.1億千瓦時，轉換效率86.3%，提升全網新能源利用率3.4個百分點，新型儲能最大頂峰電力395.6萬千瓦，有力支撐了電網早晚高峰電力供應。
沒有“硝煙”的價格戰
“‘十四五’以來，新型儲能裝機規模的快速擴大，直接帶動了超過1000億元的投資，促進了產業鏈上下游的發展，已成為我國經濟發展的新動能。”邊廣琦說。
然而，在產業發展高歌猛進的背后，技術瓶頸、成本偏高和市場機制不完善等一系列問題也隨之浮現。
在今年10月舉行的“促進西北新能源高比例發展專家研討會暨西北電力圓桌項目啟動會”上，一份由中國能源研究會雙碳產業合作分會發布的報告引發熱議。
這份名為《促進西北新能源高比例發展亟須解決的關鍵問題——儲能發展和電力跨省跨區交易機制研究》的報告，直指儲能產業面臨的困境——利用率不足、成本疏導機制不暢、商業模式模糊、市場化程度偏低等。該報告還指出，西北地區甚至同時存在儲能過剩與不足并存的現象。
如今，儲能行業的盈利模式主要圍繞電力市場交易、容量租賃服務以及政府政策補貼三大支柱來構建。然而，在我國多地的現貨市場中，峰谷價差空間很小，且儲能電站僅能利用午間低谷和晚間高峰時段進行一次充放電，大大削弱了盈利潛力；在容量租賃方面，租賃合約期限偏短，加之市場價格波動頻繁且劇烈，導致實際租賃費用呈現逐年下降趨勢，進一步壓縮了儲能項目的收益空間；至于政策補貼方面，其雖然為行業提供了重要支持，但補貼政策的不確定性和可能的變動性，使得依賴政策補貼的盈利模式亦顯得不夠穩固。
在風光發電強制配置儲能的政策框架下，新型儲能技術始終處于一種從屬地位，其價格形成機制尚有諸多待完善之處，亟待優化以體現其真實價值。而鋰電儲能系統的“保鮮期短”和重資產屬性，亦決定著其難以擺脫低價競爭的命運。
在儲能行業內部，一場沒有“硝煙”的價格戰悄然打響。儲能系統中的電芯成本占比高達60%，且電芯生產具有連續性要求。為了保持生產線持續運轉，許多企業不惜虧本也不愿停產，但電芯性能衰減迅速，導致庫存成本高昂，這使得企業急于出清，引發了儲能電芯價格戰。
因此，新型儲能行業不得不在高昂的建設成本和狹窄的盈利空間中，尋找生存之道。
從技術層面破局
價格戰讓新型儲能行業失去持續良性發展的動力，而低價引發的質量隱患，也帶來了巨大的安全風險。近年來，國內外儲能電站安全事故時有發生。
“堅守安全發展的底線，儲能行業方能行穩致遠。”寧德時代新能源科技股份有限公司創始人、董事長曾毓群在2024世界儲能大會上表示，作為一個技術高度密集的產業，只有聚焦價值競爭，創造高價值產品，才能走上良性發展的道路。高可靠是行業發展的根基，高價值是行業良性發展的內驅力。
面對新型儲能發展中的困境和挑戰，產學研各界已經達成共識，必須加大基礎研究力度，著力從技術層面實現突破。
固態電池，一種能量密度和循環次數數倍于傳統的液態鋰電池的新型儲能載體，有望在未來成為儲能系統的關鍵，為可再生能源的廣泛應用和電力系統的穩定運行提供有力支撐。
2024年，多家新能源車企、動力電池和材料供應商紛紛發布固態電池最新進展。
近期，廣州鵬輝能源科技股份有限公司對外公布稱，其固態電池循環壽命高達600次，容量保持率穩居90%以上，能量密度達到了280瓦時/千克。該公司技術人員閆龍龍博士透露，如采用更高比例的硅基負極材料，能量密度有望升至300瓦時/千克。該公司計劃于2026年建成生產線，實現批量生產與全面市場推廣。
中國科學院院士趙天壽則從安全可靠、經濟可行、資源可及三大核心要求出發，看好時長靈活、擴容方便的液流電池技術。
液流電池，又名氧化還原液流電池技術，是一種正負極活性物質均為液體且儲存在獨立儲液罐中，通過外接管路使電解液流入電堆內進行反應的新型電化學儲能裝置。液流電池技術憑借其獨特的優勢，在新型儲能領域展現出廣闊的應用前景。
“液流電池的能量存儲在電解液即水溶液中，不易著火，且具有較長的循環壽命。”趙天壽補充道。
技術創新不僅要單點突破，更要產學研協同進行全鏈布局。今年7月，中央企業新型儲能創新聯合體正式成立。該聯合體由國家電網有限公司及南方電網公司共同牽頭組建，成員單位包括33家中央企業和104家地方國企、民營企業、高等院校、科研院所及社團組織，將推動新型儲能領域基礎理論研究和關鍵技術研發，促進創新鏈產業鏈深度融合，加快科技成果向現實生產力轉化。
多措并舉推進轉型升級
近年來，我國新型儲能裝機規模持續穩步增長。國家能源局相關數據顯示，截至今年第三季度末，我國已建成投運新型儲能5852萬千瓦/1.28億千瓦時，較2023年底增長約86%。
從2020年到2024年，我國西北地區儲能裝機容量復合增速超過100%，成為全國儲能發展最快地區。
中國能源研究會雙碳產業合作分會主任黃少中表示，在“雙碳”目標和能源轉型大背景下，促進西北地區新能源高比例發展的政策研究大有可為。
多位業內人士也認為，當前儲能行業正處于從研發示范向產業化轉型的關鍵時期。除了技術上的突破，從新型儲能產業的宏觀規劃，到安全標準體系的構建與價格機制的完善，政府的政策引導顯得尤為關鍵。
11月初，工業和信息化部發布的《新型儲能制造業高質量發展行動方案（征求意見稿）》指出，適度超前布局氫儲能等超長時儲能技術、拓展風光儲氫等新能源應用場景。
“電解水制氫是解決新能源規模化發展的重要措施。氫能與電能相似，是二次能源；氫能可以長時間儲存，可以成為能源儲備體系的組成部分。”中國產業發展促進會副會長史立山如是說。
新型儲能發展提速，好的法治環境也不可或缺。今年9月，《中華人民共和國能源法》頒布，明確指出推進新型儲能的高質量發展，發揮各類儲能在電力系統中的調節作用。
在2024世界儲能大會上，國際可再生能源署首次發布儲能專題研究報告《光伏與儲能助力能源轉型》，提出加速光伏和儲能部署有三大推動因素：一是政策激勵，包括鼓勵投資、建立可持續的商業模式與市場機制、提供有力的融資與保險政策等；二是擴建電網與儲能設施，將儲能納入電網建設的整體規劃與部署中；三是積極推動相關標準的制定與認證工作。
“當前，要把促進能源轉型與發展好、利用好儲能緊密結合起來，推動儲能產業高質量發展。”工業和信息化部總經濟師、辦公廳主任高東升表示，要加強新型儲能制造業統籌布局，發揮新型儲能創新中心等平臺作用，布局建設一批儲能領域中試驗證平臺，強化標準支撐引領，統籌推進產品攻關和標準研制。同時，探索可持續發展的儲能商業化模式，不斷拓展儲能產品示范應用。
延伸閱讀
儲能發展需小步快跑
作為構建新型電力系統的重要一環，儲能正逐漸應用至各個場景。2023年以來，儲能市場發展呈現井噴之勢：利好政策頻出、技術多元化發展、裝機規模大增、資本密集涌入，多地產業集群崛起。
然而，在儲能“狂飆”的背后，“價格戰”硝煙彌漫、不乏出現“賠本賺吆喝”的情況，加之大規模儲能電站建設以及大容量電芯的使用，對儲能的安全性和可靠性提出了更高的要求。
保持定力、練好“內功”，找準差異化市場定位、從而擺脫低層次的“內卷”，成為記者在采訪中聽到的較多聲音。多位業內人士表示，推動儲能高質量發展，不能盲目超速，也不能停滯不前，需要小步快跑。
11月初，2024世界儲能大會在福建省寧德市召開。其間，寧德時代新能源科技股份有限公司創始人、董事長兼總經理曾毓群表示，很多企業把儲能行業當作是一個低門檻的金礦，抱著短期淘金的心態進入，導致行業野蠻生長，亂象頻出。
“作為能源轉型的關鍵基礎設施，儲能行業不能亂。但能源轉型的需求也要求行業發展絕不能慢，行業必須在快速增長中同步實現高質量發展。”曾毓群說。
曾毓群認為，儲能行業實現高質量發展，首先需要以扎實的理論模型、完整的數據和全面的測試驗證作為支撐，創造技術先進的產品。其次，儲能行業要打開視野，為千行百業提供全場景、一體化的解決方案，為自己、為客戶、為全球的能源轉型布好局。
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陳海生認為，2024年，新型儲能在從商業化初期向規模化發展的過程中實現了實質性轉變。他預測，未來5年，新型儲能裝機仍將維系50%—60%的復合增長，保守估算2027年新型儲能累計裝機規模97吉瓦，樂觀估算為138吉瓦。
“2025年，行業應重點關注長時規模和短時高頻儲能技術，混合儲能在技術和經濟性上的綜合價值有望逐步形成。”陳海生表示，隨著新能源裝機占比持續提升，電力系統對新型儲能的多元化需求會持續發展，長短時儲能相互補充的發展態勢將逐步形成。同時，不同用戶側不同應用場景也會提出差異化的需求，混合儲能技術對滿足差異化需求、實現綜合效益最大化有重要意義。
