储能技术发展现状与趋势

  发布时间: 2020年10月22日 08:24:13   作者: 广丰能源网

原标题:储能技术发展现状与趋势

  近十几年来,随着能源转型的持续推进,作为推动可再生能源从替代能源走向主体能源的关键,储能技术受到了业界的高度关注。2019年,全球储能增速放缓,呈理性回落态势,为储能未来发展留下了调整空间。储能产业在技术路线选择、商业应用与推广、产业格局等方面仍存在很多不确定性。

  1、储能技术发展现状与趋势

  储能涉及领域非常广泛,根据储能过程涉及的能的形式,可将储能技术分为物理储能和化学储能。物理储能是通过物理变化将能储存起来,可分为重力储能、弹力储能、动能储能、储冷储热、超导储能和超级电容器储能等几类。其中,超导储能是唯一直接储存电流的技术。化学储能是通过化学变化将能储存于物质中,包括二次电池储能、液流电池储能、氢储能、化合物储能、金属储能等,电化学储能则是电池类储能的总称(表1)。

  当可再生能源成为市场主流之后,能源保障成为新的挑战,无论是规模化后储能技术自身的安全性与能量密度,还是灾害发生后由储能配置引发次生灾害的可能性,目前已有的各项储能技术都还达不到承担超大规模能源战略储备的水平。从能量密度角度分析,未来最具可能性的超大规模储能技术方向是纯化学储能,如氢储能、甲醇储能、金属储能等。大型能源公司在开发超大规模储能技术方面具有一定资源优势,可此承担大部分能源安全保障任务。

  2、世界主要国家储能产业政策与发展情况

  随着新能源产业的兴起,储能应用日益受到世界各国的重视,由于各国技术发展阶段不同,储能产业政策各具特色。储能产业初始阶段,政府多采用税收优惠或补贴政策,促进储能成本下降和规模应用;储能应用较广泛时,政府通常鼓励储能企业深入参与辅助服务市场,以实现多重价值。

  2.1 北美以政策和补贴鼓励发展分布式储能

  近年来,美国各州关注储能部署。美国能源和自然资源委员会推出的《更好的储能技术法案》(BEST)修订版由一系列储能法案构成,包括2019年《促进电网储能法案》《降低储能成本法案》《联合长时储能法案》等,采购储能系统流程、回收储能系统材料(例如锂、钴、镍和石墨)的激励机制,以及联邦能源管理委员会(FERC)制定的收回储能系统部署成本的规则与流程。

  美国加利福尼亚州计划到2030年部署装机容量达11~19GW的电池储能系统,建议采用持续放电时间为6~8小时的锂离子电池;纽约州计划到2030年部署装机容量为3GW的储能系统;马萨诸塞州确定2025年实现装机容量达到1GW的储能目标;弗吉尼亚州明确目标,2035年部署3.1GW储能系统,2050年实现100% 可再生能源,用户必须从第三方储能系统获得超过1/3(35%)的储能容量;内华达州、新泽西州和俄勒冈州也制定了储能目标。各州还采取激励措施支持储能部署:俄勒冈州要求每家公用事业公司至少部署10MW·h 的储能系统和1%的峰值负荷;加利福尼亚州将2020年部署装机容量1325MW的目标增加了500MW,并向储能系统相关发电设施提供超5亿美元的资助,为可能受到火灾影响的区域部署户用储能系统提供1000美元/(kW·h)资助。

  在美国储能市场处于领先地位的各州正在审查将储能设备连接到电网的可行性,将储能系统作为未来强大电网的关键组成部分,并对互联过程中储能系统部署有明确规定,以确保灵活性和响应性。马里兰州、内华达州、亚利桑那州和弗吉尼亚州都已采取措施,在互联标准制定中解决储能系统问题。明尼苏达州、密歇根州和伊利诺伊州等就此展开了调研和对话。

  税收方面,美国政府为鼓励绿色能源投资,2016年出台了投资税收减免(Investment Tax Credit,ITC)政策,提出先进储能技术都可以申请投资税收减免,可以通过独立方式或并入微网和可再生能源发电系统等形式运行。补贴方面,自发电激励计划(SGIP)是美国历时最长且最成功的分布式发电激励政策之一,用于鼓励用户侧分布式发电。储能也被纳入SGIP的支持范围,储能系统可获得2美元/W 的补贴支持。SGIP至今经历多次调整和修改,对促进分布式储能发展发挥了重要作用。

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