长时储能峥嵘初显-北极星储能网

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长时储能已经在欧美多国获得资金和政策支持。

2022年11月，美国能源部宣布，将为长时储能项目提供至少3.5亿美元的资金支持，充放电循环时长在10小时以上的零碳且低成本的长时储能技术有望获得资助。欧盟委员会也在2023年开年发布声明称，将为78个具有潜力的初创公司提供高达4.7亿欧元的资金支持，包括了长时储能初创公司。

我国长时储能市场规模同样在快速增长，以压缩空气储能、液流储能技术为基础的储能电站规模均已达到了百兆瓦级别。2022年10月，首个国家级大型化学储能示范项目——液流电池储能调峰电站在大连市正式并网发电。同年，世界单机规模最大的新型压缩空气储能电站在张家口并网发电。

（来源：微信公众号“高工储能”ID：weixin-gg-ess）

储能技术主要分为物理储能、电化学储能、热储能和化学储能等。当前全球应用最为普遍的抽水蓄能技术就属于物理储能。但由于工程选址难度高、建设周期长等，仅靠抽水蓄能难以适应可再生能源电力调峰需求。

电化学储能是近年来全球增速最快的新型储能技术。

高工产业研究院（GGII）数据显示，2022年中国储能锂电池出货量达130GWh，同比增速达170%。新能源汽车的爆发式增长带动了锂离子电池技术的快速进步，而储能需求爆发加速了产业裂变。

相较动力领域，储能设备在电力系统中的运行情况更为复杂。比如，在以太阳能为主的供电系统中，如果储能电站只能持续短时放电，那么用户在后半夜仍面临停电风险；若是遭遇连续无风的阴雨天，储能电站就会面临更严峻的长时供电压力。

在当前交通电动化背景下，仅仅依靠锂电池技术难以满足未来电力系统对大容量、长周期储能的需要。液流电池、热储能技术、压缩空气、氢氨储能等在“长时储能”方面潜力巨大，海内外对此都有较多关注。

美国能源部于2021年公布了“长时储能攻关”计划，目标在10年内将时长超过10小时的储能系统成本降低90%以上。丹麦、德国等欧洲国家在跨季节储热领域也有长期布局。

国家发展改革委、国家能源局2022年3月印发的《“十四五”新型储能发展实施方案》也提出要推动多时间尺度新型储能技术试点示范，重点试点示范压缩空气、液流电池、高效储热等长时储能技术。

综合来看， “长时储能”将在2023年进一步升温。

液流电池

液流电池一直被认为是具有前途的长时储能技术，同时有好几个液流方案在电化学储能赛道上和锂电池并驾齐驱。

经过在国外几十年长足发展，液流电池技术全面开花。根据电解液溶液的不同，涌现出了全钒、锌铁、锌溴、全铁等多种细分流派，展现了储能领域百家争鸣的景象。目前受关注的液流电池有锌电池、钒电池等。

全钒液流电池是目前技术成熟度最高的液流电池技术，具有能量效率高、循环寿命长、功率密度高等特点，适用于大中型储能场景。然而，对于全钒液流电池来说，钒电解液成本约占据电池成本的60%，大大提高了初始投资门槛。相比之下，锌基液流电池由于其低成本的电解液受到越来越多的关注。

海外，Zinc8, Primus, Invinity 等欧美电池创业公司主攻的是锌液流电池；ESS公司、Avalon公司、日本住友电工等主攻钒液流电池。国内，纬景储能等主攻锌液流电池；上海电气、大连融科、湖南银锋等主攻钒液流电池。

空气压缩

空气压缩储能技术分为地下压缩空气储能技术和液态空气储能技术。

地下空气压缩是将地下空间作为巨型储存罐，使用多余的电能将压缩空气泵入地下空间，在需要时释放压缩空气可使发电设施重新发电。

根据现阶段地面系统的压力参数，盐穴压缩空气储能能一般埋深在500-1100m，在有盐穴的地方可以利用盐穴，没有盐穴的地方依靠人工造穴，地质限制小。

2022年有两家盐穴空气压缩工程进行并网发电阶段。9月30日，江苏金坛盐穴压缩空气储能国家试验示范项目并网试验成功，作为世界首个非补燃压缩空气储能电站并网试验成功，标志着我国新型储能技术的研发和应用取得重大进展。

同年10月8日，山东肥城盐穴先进压缩空气储能调峰电站一期10兆瓦(MW)示范电站顺利通过验收，并正式并网发电。这标志着国际首个盐穴先进压缩空气储能电站已进入正式商业运行状态。

另外，在贵州毕节、河北张家口也有大规模空气压缩储能项目已于2021并网发电。

此外，在海外有很多公司探索突破地域限制的地下空气压缩方案，加拿大储能开发商Hydrostor公司采用了不同的方法：将压缩空气泵入现有的洞穴中(例如废弃的矿井)，并用水保持恒定压力，其目标是使压缩空气储能技术摆脱受到地质条件的限制，同时采用其他成熟行业的设备而将技术风险降至最低。

液态空气储能方面，将空气压缩并将其存储在加压的储罐中，其空气压缩设备和发电机来自成熟行业已建立的供应链。这种创新的储能技术可用于电网规模储能系统。英国储能开发商HighviewPower公司经过15年的开发和改进，致力于将其开发的液态空气储能试点项目转变为大型商业储能设施。

热储能

热储能技术以储热材料为媒介，将太阳能等以热能的形式先储存起来，在需要时释放。

储热技术主要应用在供暖、热水、冰蓄冷等低温热源的存储和利用。近年来，随着太阳能热发电与工业余热回收技术的发展与运用，中高温储热的需求不断增长。

目前我国光热发电项目装机容量已达到538兆瓦，储热介质普遍选择硝酸盐材料，熔融状态工作温度范围为290—560摄氏度，可实现高达10小时以上的储能时长。

不久前，马德里理工大学团队设计的新型储热技术采用硅合金材料，在材料成本、储热温度、储能时长方面的优势获得市场关注。

硅是地壳中第二丰富的元素，每吨硅砂的成本仅为30—50美元，为熔盐材料的1/10。此外，硅砂颗粒的储热温差比熔盐高得多，工作温度最高可达1000摄氏度以上，更高的工作温度也有助于提升光热发电系统的整体能效。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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