?隨著2021年全國兩會上將碳達峰、碳中和“3060”目標列為我國“十四五”污染防治攻堅戰(zhàn)的主攻目標,以光伏、風電為代表的可再生能源戰(zhàn)略地位凸顯,儲能作為支撐可再生能源發(fā)展的關鍵技術,將迎來下一個“萬億級”市場風口,行業(yè)迎來巨大發(fā)展機遇。由于抽水蓄能技術地理原因的限制、電化學儲能技術潛在的安全風險,高頻詞物理儲能技術逐步獲得市場的青睞,其中以飛輪儲能為代表的機械類儲能技術依托其獨一無二的天然優(yōu)勢,被越來越多的人關注,隨著清潔能源的發(fā)展,將大大助力我國建設清潔低碳、安全高效的能源體系。
碳中和機遇與挑戰(zhàn)下的萬億儲能市場
事實上,中國實現(xiàn)碳中和所面臨的困難和挑戰(zhàn)要比發(fā)達國家更多。歐美發(fā)達國家從碳排放達峰到承諾的碳中和,所用時間多在40-60年之間,但中國要用不到10年時間實現(xiàn)碳達峰,再用30年左右時間實現(xiàn)碳中,這將面臨著更大的挑戰(zhàn)。
在應對氣候變化和減少碳排放方面,作為發(fā)展中國家的中國一直積極主動承擔著自己的責任。根據(jù)官方數(shù)據(jù),截至2019年底,中國碳強度較2005年降低約48.1%,非化石能源占一次能源消費比重達15.3%,提前完成我國對外承諾的到2020年氣候行動目標。而同期我國GDP增長超4倍。由此可見,應對氣候變化的政策行動不但不會阻礙經(jīng)濟發(fā)展,而且有利于提高經(jīng)濟增長的質量,因此儲能市場的發(fā)展即將迎來快車道。
根據(jù)光大證券的最新研究,在碳中和背景下,儲能發(fā)展可分為三階段:1、“十四五”期間(2020-2025):電力約束問題不構成主要矛盾,儲能是風光發(fā)展的標配,配置比例較低,光儲接近平價。2、碳達峰階段(2025-2030):新能源成為主力能源,逐步增量替代火電,電網(wǎng)穩(wěn)定性亟需大量儲能;配置比例和備電時長提升,光+儲全面平價,儲能需求快速提升。3、碳中和階段(2030-2060),儲能將在電網(wǎng)側存量替代火電,承擔主力電網(wǎng)調峰調頻職責。
基于國內(nèi)外風光發(fā)電側儲能、電網(wǎng)側調峰調頻儲能、分布式儲能(工商業(yè)、家用)、其他儲能(通訊基站、IDC 等備電)等方面的測算,2030年儲能需求空間 1.25 TWh;2020-2030年累計3.9 TWh,新增儲能CAGR(符合年增長率)約30%。 2060年儲能年需求空間10 TWh;2020-2060年累計94TWh.2030年儲能投資市場空間 1.3 萬億元(2020 年起累計6萬億元),2060年5萬億元(2020 年起累計 122 萬億元)。至碳達峰階段,國內(nèi)新能源發(fā)電側、家用儲能將會是最大的市場;至碳中和階段,電網(wǎng)側調峰調頻需求崛起。
同時,根據(jù)清華大學氣候變化與可持續(xù)發(fā)展研究院的研究,今后30年,“碳中和”將為中國帶來138萬億元的投資機遇,最終實現(xiàn)商業(yè)可持續(xù)。中國實現(xiàn)碳中和可能需要數(shù)百萬億級的投資和持續(xù)數(shù)十年的努力,這也將塑造更高質量的經(jīng)濟和就業(yè)、更優(yōu)美的生態(tài)環(huán)境以及更先進的科學技術。
而隨著能源、電力行業(yè)政策的逐步完善,今年以來,多地出臺相關政策支持“新能源+儲能”模式的發(fā)展,從措辭上來看,地方對儲能的態(tài)度也從“鼓勵”、“建議”轉向“優(yōu)先”和“要求”。除了電源側儲能的強勢推廣,新興的用戶側儲能應用也得到極大發(fā)展。由此可見儲能政策的逐步清晰化將促進儲能市場格局面向更加規(guī)范的方向發(fā)展。
飛輪儲能發(fā)展加速,有望成為未來主要的儲能形式之一
根據(jù)統(tǒng)計,目前抽水蓄能是全球電力系統(tǒng)中主要儲能形式,其次是電化學儲能。雖然抽水蓄能規(guī)模大、壽命長、技術成熟,但只有具備特定自然地形條件的地區(qū)才能建設;而電化學儲能技術雖然在儲能技術和經(jīng)濟性上取得一定突破,但近年來由于抽放電次數(shù)受限和爆炸事件頻發(fā)的安全隱患使得市場對其也顧慮重重。因此,具有使用安全、全生命周期無污染,殘值高,工作溫度范圍寬,20年超長使用壽命等綠色環(huán)保特點的飛輪儲能技術被廣泛關注和逐步使用,有效填補并支持了現(xiàn)有儲能技術的應用場景空白和技術缺憾。
2021年3月11日,十三屆全國人大四次會議表決通過了關于國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要的決議,其中提出在電力系統(tǒng)調節(jié)方面要推動飛輪儲能等儲能示范項目。2021年3月14-16日,由中國能源研究會、中關村儲能產(chǎn)業(yè)技術聯(lián)盟、中科院工程熱物理研究所主辦的第十屆“儲能國際峰會暨展覽會ESIE2021”,匯聚眾多一線儲能電池廠商和系統(tǒng)集成商等上下游企業(yè)。對比過往,今年儲能展亮點之一為以飛輪儲能為代表的物理儲能廠家參會數(shù)量大幅上升,并且首次開設飛輪專項論壇,獲得現(xiàn)場來自政府、產(chǎn)業(yè)、學術界人群超高關注與互動,這也恰恰反映出飛輪儲能技術已成為一顆冉冉升起的新星?;诋斍皣覍︼w輪儲能的政策關注及行業(yè)爆發(fā)熱度,其商業(yè)模式、經(jīng)濟性將逐步打通,未來市場空間可期。
商業(yè)模式?jīng)Q定發(fā)展經(jīng)濟性,從飛輪儲能現(xiàn)有的商業(yè)模式看,其價值創(chuàng)造路徑包括參與調峰調頻、UPS、能量回收、特種電源、電動汽車等應用場景,其中以電網(wǎng)調頻市場最具潛力和想象空間?;趯π袠I(yè)的觀察以及飛輪企業(yè)的調研,當前站上萬億儲能風口,物理儲能技術飛輪儲能將迎來超過300億市場空間。
成本、技術進步將推動飛輪儲能大規(guī)模發(fā)展
在各類儲能技術中,飛輪儲能對比其他儲能技術就有獨一無二的優(yōu)勢。具有功率密度高、充放電次數(shù)高、壽命長、環(huán)境友好等獨一無二的優(yōu)勢。但此前高昂的成本相對制約了其在儲能領域的大規(guī)模應用(目前成本為化學電池的3-4倍)。未來,在國家政策影響下,隨著能源產(chǎn)業(yè)的變革和產(chǎn)能規(guī)模的擴張以及材料和技術本身的創(chuàng)新,飛輪儲能成本將隨著大規(guī)?;a(chǎn)快速下降,有望追平電化學電池,打破市場壁壘。
雙碳背景下,儲能技術將迎來百花齊放的局面。飛輪儲能作為制造型能源,基于不同應用場景,將發(fā)揮高頻次物理儲能技術優(yōu)勢,結合其他儲能技術彰顯最優(yōu)效果,促進能源行業(yè)面向安全、綠色、高效的創(chuàng)新和變革。
(審核編輯: 小王子)
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