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2040年，累計裝機將達1.5-2.5TW，代(dai)表著(zhu)85–140TWh的(de)儲能(neng)量，存儲10%的(de)發電量，累計帶(dai)動(dong)投資1.5-3萬(wan)億美元。

這是長(chang)(chang)時(shi)(shi)儲(chu)能委員會(hui)lDES與麥肯錫于2021年11月合作發布的報(bao)告《Net-zero power:Long duration energy storage for a renewable grid》對長(chang)(chang)時(shi)(shi)儲(chu)能給(gei)出的預測。

這一預測不包括傳統(tong)的抽水(shui)蓄能(neng)。而目前，以(yi)TW為單位衡量的話，長時儲能(neng)的裝機量還幾(ji)乎(hu)約等于0。

從零到TW級，聽起來有點天方夜譚。要(yao)知道，截至2021年底全(quan)球已投(tou)運儲能(neng)的(de)累計裝機量也就(jiu)203.5GW（0.2TW）。那么，lDES與麥肯錫對長(chang)時儲能(neng)何以抱有如此巨大(da)的(de)信(xin)心？

為什么需要長時儲能

多長(chang)(chang)算長(chang)(chang)時？目前并無統一定義(yi)，lDES與麥肯錫則將8小時以上時長(chang)(chang)的儲能系統定義(yi)為長(chang)(chang)時儲能。

以此定義，我(wo)國目(mu)前建設的絕(jue)大多(duo)數(shu)(shu)新(xin)型儲能(neng)系統均稱不上(shang)是長時儲能(neng)，除了幾(ji)個(ge)(ge)屈指可數(shu)(shu)的熔鹽熱(re)儲能(neng)光熱(re)電(dian)站，以及少數(shu)(shu)幾(ji)個(ge)(ge)壓(ya)縮(suo)空氣儲能(neng)、液流電(dian)池儲能(neng)等示(shi)范項(xiang)目(mu)。

長時(shi)(shi)儲(chu)能的價值是什么？長時(shi)(shi)儲(chu)能可憑借長周期、大容量(liang)特性，在更(geng)長的時(shi)(shi)間維(wei)度上調節新能源(yuan)(yuan)發電波動，在清潔能源(yuan)(yuan)過剩時(shi)(shi)避免(mian)電網擁(yong)堵(du)，負荷高峰時(shi)(shi)增加清潔能源(yuan)(yuan)消納。

從(cong)長遠(yuan)來看，全球能源(yuan)系統(tong)(tong)最(zui)終將建設(she)成為一(yi)(yi)個100%的可再生能源(yuan)綠(lv)色電力系統(tong)(tong)，沒有(you)任何傳統(tong)(tong)化石能源(yuan)，要實(shi)現這一(yi)(yi)目標，目前(qian)可以預計(ji)的可行解決方案(an)只有(you)一(yi)(yi)個：

由(you)長時儲能(neng)+風光為代(dai)表的可(ke)再生(sheng)能(neng)源構(gou)建起綠(lv)色(se)、穩定、可(ke)調的電力(li)系統。

這一解(jie)決方案(an)可(ke)以完全替(ti)代化石能源成(cheng)為基礎(chu)負荷電站。而目前的短時儲能系統+可(ke)再(zai)生能源系統無法達成(cheng)這一目標。

簡單來(lai)說，可再生(sheng)能源裝機(ji)的占比越(yue)大，火電的裝機(ji)越(yue)小，建設長時儲(chu)能系(xi)統的必要性就越(yue)大。

另(ling)外，長(chang)(chang)時(shi)(shi)儲能(neng)可保障(zhang)在(zai)極端情(qing)況下的電力供應，保障(zhang)全(quan)社會電力系統穩(wen)定運行和降(jiang)低用電成本(ben)。例如在(zai)2020年冬季，西(xi)北地區(qu)在(zai)一(yi)(yi)次(ci)冷(leng)空氣(qi)間(jian)歇期中(zhong)，風電低出(chu)力達到120小時(shi)(shi)，光伏的冬季低出(chu)力持續時(shi)(shi)間(jian)則更長(chang)(chang)。單(dan)一(yi)(yi)依靠短時(shi)(shi)儲能(neng)系統，無法滿足電力供應需求。

預計2025年起開始大規模增長

目前，全球電力系統中可再生能(neng)源的裝機占比還很小(xiao)，對長時(shi)儲能(neng)的需(xu)求還并不明顯。

但麥(mai)肯錫預(yu)計(ji)，長時儲能的(de)潛(qian)在市場空間將從2025年開始大規模增長。

隨著可再(zai)生能(neng)源(yuan)的占比提(ti)升，2025年長時儲能(neng)全球累(lei)計裝(zhuang)機量將達(da)到(dao)30-40 GW（對應(ying)儲能(neng)容量約1TWh），累(lei)計投資(zi)額約500億美元(yuan)。

2030年起，全(quan)球可再生能(neng)源滲透率將(jiang)升至約60%-70%，長時(shi)儲(chu)能(neng)累計裝機量將(jiang)達(da)到150-400GW（對(dui)應儲(chu)能(neng)容量5-10TWh），累計投資規模將(jiang)達(da)到2000-5000億美元。

到2040年，長時儲能累(lei)(lei)計裝(zhuang)機量將(jiang)加速達(da)到1.5-2.5 TW（對應(ying)儲能容量85-140TWh），是(shi)目前全球儲能系統裝(zhuang)機量的8-15倍，累(lei)(lei)計投資額將(jiang)達(da)到1.5-3萬(wan)億(yi)美元。

▲全(quan)球長(chang)時儲能累計裝機量預測（來源(yuan)：麥肯錫）

麥肯錫(xi)還預(yu)計，24小(xiao)時(shi)以上(shang)儲(chu)(chu)能容量(liang)占比將(jiang)在2030年以后迅速提升。到2030年，8-24小(xiao)時(shi)的儲(chu)(chu)能裝機量(liang)可能占長時(shi)儲(chu)(chu)能裝機量(liang)的80%和總儲(chu)(chu)能容量(liang)的60%。

但超過24小(xiao)時靈活性(xing)的(de)(de)長時儲能(neng)技術(shu)可(ke)能(neng)會在2030年后出現顯著增長，這主要是由于可(ke)再生能(neng)源的(de)(de)增加。到2040年，持續時間更長（24小(xiao)時以上）的(de)(de)長時儲能(neng)技術(shu)可(ke)能(neng)占總儲能(neng)容量的(de)(de)大(da)約(yue)80%。

從全球來(lai)看(kan)，長時(shi)儲能(neng)的力(li)量(liang)目前(qian)還非常弱小，如果lDES委員會與(yu)麥肯錫對長時(shi)儲能(neng)的未來(lai)預測(ce)成真，這意味著從2025年開始，長時(shi)儲能(neng)將(jiang)開始嶄(zhan)露頭(tou)角，到(dao)2030年，長時(shi)儲能(neng)的裝機量(liang)就(jiu)將(jiang)大比例(li)超越短時(shi)儲能(neng)。

這(zhe)也將意味著，儲(chu)(chu)能(neng)市(shi)場的舊秩序將被打破，一個儲(chu)(chu)能(neng)的新時代將要來臨。

鋰電池并非熔鹽儲能的長期對手

長(chang)時儲能技(ji)術包括(kuo)全釩液(ye)(ye)流(liu)電池、鐵鉻(ge)液(ye)(ye)流(liu)電池、壓縮空氣儲能、熔鹽儲熱(re)、氫儲能等多種類(lei)別的儲能技(ji)術。

▲長時儲能(neng)技(ji)術分類（來源：LDES委員會）

目前(qian)，除抽水蓄能外，其它絕(jue)大多數長時儲能技術均(jun)處于商業化(hua)初(chu)期。

國家發展改(gai)革(ge)委、國家能源局于2021年7月發布的《關于加快推動新型儲能發展的指(zhi)導意(yi)見》指(zhi)出，實現壓縮空氣(qi)、液流電池等長時儲能技術進入商(shang)業(ye)化(hua)發展初期。

在(zai)上(shang)表所列的多種技(ji)術中，目前來(lai)看，壓(ya)縮空(kong)氣、液(ye)流電池、熔鹽儲(chu)能是最具發展前景的長時(shi)儲(chu)能技(ji)術。

在(zai)國內(nei)，這(zhe)幾種(zhong)技(ji)術(shu)目(mu)前均(jun)已有相關項(xiang)目(mu)案例。其中最為(wei)光(guang)熱(re)行業(ye)所(suo)熟知的熔鹽儲能技(ji)術(shu)，因為(wei)光(guang)熱(re)發電在(zai)全(quan)球范(fan)圍(wei)內(nei)的商(shang)業(ye)化部署(shu)，已經非常成(cheng)熟。

當前，我們常常把光(guang)熱熔鹽儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)技(ji)(ji)術和大行其道的(de)鋰電池儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)技(ji)(ji)術作競(jing)爭對標，而從長(chang)時儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)角(jiao)度(du)來看，鋰電池并非熔鹽儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)長(chang)期(qi)對手，遠期(qi)來看，熔鹽儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)將和壓縮空氣、液流電池等儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)技(ji)(ji)術在長(chang)時儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)賽道上展開競(jing)爭。

時下，熔鹽儲(chu)能(neng)和光(guang)熱的(de)集成(cheng)發展已經非(fei)常(chang)成(cheng)熟，但(dan)其脫離光(guang)熱作為獨立(li)的(de)儲(chu)能(neng)電站(zhan)尚無商(shang)業(ye)(ye)化項目案(an)例，壓縮空氣(qi)和液流電池(chi)作為獨立(li)的(de)儲(chu)能(neng)電站(zhan)，正處商(shang)業(ye)(ye)化示范階段。

相對于鋰電(dian)池(chi)在(zai)短時(shi)儲(chu)能領(ling)域(yu)的獨(du)(du)領(ling)風騷(sao)，在(zai)長時(shi)儲(chu)能領(ling)域(yu)，究竟哪種技(ji)術最終將獨(du)(du)占鰲頭，目前(qian)還(huan)很(hen)難(nan)判(pan)斷。對壓縮空氣、液流電(dian)池(chi)、熔鹽儲(chu)能這三(san)種目前(qian)走在(zai)前(qian)列(lie)的長時(shi)儲(chu)能技(ji)術，我們(men)都需(xu)要保持關注，因為他們(men)的發(fa)展，都將影響未來長時(shi)儲(chu)能的市場競爭格(ge)局。

即將于7月28~29日在(zai)西安召(zhao)開的2022中(zhong)國(guo)風光熱(re)互補新(xin)能(neng)源基地(di)開發大會上，將和(he)大家(jia)一(yi)起深度探討熔(rong)鹽(yan)儲能(neng)技術。大會由中(zhong)國(guo)電力工程(cheng)顧問(wen)集團西北電力設計院有(you)限公司、國(guo)家(jia)太(tai)陽能(neng)光熱(re)產業技術創新(xin)戰略聯盟(meng)、CSPPLAZA光熱(re)發電平(ping)臺共(gong)同主辦(ban)、光伏(fu)們協(xie)辦(ban)。誠摯歡迎您的蒞臨。

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