想说点啥丨电力储能与新能源建设
想说点啥丨电力储能与新能源建设
2023年以来,随着双碳政策落实进度迅速推进,我国能源生产和使用结构正在加快改变:发电侧,火电的基础地位仍存,新增发电以非化石能源为主,非化石能源装机容量已经超过50%;用电侧,全社会用电量平稳回升,增速加快。在此背景下,国家发布了一系列文件用以给能源生产、消费的结构性改革提供方向和依据,完善我国能源向高质量发展的通道。
《能源碳达峰碳中和标准化提升行动计划》提出,到2025年,初步建立起较为完善、可有力支撑和引领能源绿色低碳转型的能源标准体系,能源标准从数量规模型向质量效益型转变,标准组织体系进一步完善,能源标准与技术创新和产业发展良好互动,有效推动能源绿色低碳转型、节能降碳、技术创新、产业链碳减排。到2030年,建立起结构优化、先进合理的能源标准体系,能源标准与技术创新和产业转型紧密协同发展,能源标准化有力支撑和保障能源领域碳达峰、碳中和。
一、发电机组及发电情况
截至2023年3月底,全国全口径发电装机容量26.2亿千瓦,其中非化石能源发电装机容量13.3亿千瓦,同比增长15.9%,占总装机容量比重为50.5%,首次超过50%。其中,水电4.2亿千瓦,核电(略)千瓦,并网风电3.76亿千瓦,并网太阳能发电4.3亿千瓦,已经形成了多元化清洁能源供应体系。
1.总体能源保供能力不断增强
一季度原煤、原油、天然气产量同比分别增长5.5%、2.0%、4.5%;能源进口稳步增加,一季度我国煤炭进口同比增长96.1%;原油进口同比增长6.7%;天然气进口同比下降3.6%。通过强化重点 (略) 和企业安全生产,全力推动油气资源勘探开发和增储上产。充分发挥电煤、电力中长期合同保供稳价的“稳定器”作用,3月份以来全国统调电厂存煤保持在较高水平。
2.非化石能源投资增长较快
1-2月,全国能源领域重点项目完成投资额同比增长24.9%。一季度,全国主要发电企业电源工程完成投资1264亿元,同比增长55.2%,其中非化石能源发电投资1140亿元,同比增长62.8%,占电源投资的比重达到90.2%。太阳能发电、核电、风电投资同比分别增长177.6%、53.5%、15%。据 (略) 数据,要持续推动能源生产消费方式绿色转型,加快主体能源向非化石能源转变,力争未来五年,非化石能源消费比重年均增长1个百分点,到2035年,新增电量80%来自非化石能源发电。
3.清洁能源装机量、发电量大幅增加
近年来,我国持续推进大型风电光伏基地建设、重大水电项目和抽水蓄能建设,可再生能源发展实 (略) 。一季度,全国可再生能源装机达12.58亿千瓦,其中新增装机(略)千瓦,同比增长86.5%,占新增装机的80.3%。;一季度,可再生能源发电量达5947亿千瓦时,同比增长11.4%,其中风电、光伏发电量达3422亿千瓦时,同比增长27.8%。
分类型看:风电方面,一季度全国风 (略) 装机(略)千瓦,其中(略)上风电(略)千瓦,海上风电(略)千瓦;“三北”地区占全国新增装机的67.7%。一季度全国风电平均利用率96.8%,与上年同期基本持平;风电投资完成约249亿元,同比增长15%。光伏发电方面,一季度全国光 (略) 装机(略)千瓦,同比增长154.8%,其中集中式光伏发电(略)千瓦,分布式光伏发电(略)千瓦。一季度全国光伏发电利用率98%,同比提升0.7个百分点。
二、用电结构发生小幅变化
1.能源消费总量有所恢复
2023年3月份全社会用电量同比增长5.9%,高于前两个月2.3%的增速。一季度全社会用电量同比增长3.6%,其中工业用电量同比增长4.4%,对用电增量的贡献率为78%。能源消费持续回升,天然气、成品油消费的同比增速从2月份开始明显回升,工业用能需求增加,带动煤炭消费稳步增长,
2.电动汽车充电需求成为新增长点
目前全国建成充电基础设施约(略)台,是2020年的3倍以上,能够满足超过(略)辆电动汽车的充电需求。
但是,目前公共充电设施建设力度不及新能源汽车数量增长,县城、乡镇等偏远 (略) 域表现尤甚。通过持续提高全社会充电保障能力,推 (略) 、 (略) 、 (略) 、 (略) 及其周边停车场充电设施加深。加 (略) 沿线充电基础设施建设, (略) 周边及充电需求较大 (略) (略) 科学设置大功率充电设施,提升充电用能效率。
三、储能业发展迅猛
1.储能必要性及意义
新型储能是指除抽水蓄能以外的新型储能技术,包括新型锂离子电池、液流电池、压缩空气、机械储能等。为推动实现碳达峰、碳中和目标,加快建设高比例可再生能源的新型电力系统成为我国能源事业发展的重要任务。由于风电、光伏发电存在间歇性、随机性、波动性,现有电力系统要接受和消纳大规模高比例波动性强的风电、光伏发电,亟须大力发展各类储能以弥补电力系统灵活性调节能力缺口。新型储能具有的响应快、配置灵活、建设周期短等优势,可在电力运行中发挥顶峰、调峰、调频、爬坡、黑启动等多种作用,是构建新型电力系统的重要组成部分。
电力 (略) 发布《中国新型储能发展报告2023》(以下简称《报告》)预计,未来,新型储能发展需求主要集中在支撑新能源基地规模化开发、缓解电力供应压力和保障新能源消纳三个方面。储能 (略) 于发展初期,在安全性、技术创新、市场机制、收益模式等方面还有待完善。
当前我国新型储能进入快速发展期,规模化应用趋势逐渐显现,技术呈现多元化发展,相关产业 (略) ,对能源转型的支撑作用已初步显现。储能业能够有效消纳短时超发电能或填补短时电力缺口,与发电周期、用电周期高度融合,形成平稳的产-存-用体系,为电力系统的稳定运营打造基础。
2.新型储能工程及设备建设有初步成效
截至2022年底,全国新型储能装机规模约(略)千瓦,新增装机同比增长超过110%,平均储能时长约2.1小时,比2021年底增长110%以上。对能源转型的支撑作用已初步显现。
从政策要求看,全国已出台的储能规划及政策均要求新能源项目配建储能设备,配置比例以10%-20%居多,其中河南、陕西、广西、西藏等地要求储能配置比例达到 20%,部分项目储能时长为4至6小时。
从省份来看,截至2022年底,累计装机规模排名前5的省份分别为:山东(略)千瓦、宁夏(略)千瓦、广东(略)千瓦、湖南(略)千瓦、内蒙古(略)千瓦。其中,作为国家首个新能源综 (略) ,宁夏新能源占比超过50%,截至2023年3月底, (略) 储能电站15座,均为电化学储能,并网总规模122.(略)千瓦/245.(略)千瓦时,电网 (略) 容量全国第一。预计2023年宁夏储能规模将超过(略)千瓦。
综合各方因素,“十四五”末我国新型储能装机规模有望超过(略)千瓦, (略) 在华北、西 (略) 。储能的发展已经成为保障新型电力系统安全稳定运行的重要支撑。
3.技术多元化,产业 (略)
新型储能逐渐规模化应用的同时,技术也呈现多元化发展趋势。
截至2022年底,全国新型储能装机中,锂离子电池储能占比94.5%、压缩空气储能2%、液流电池储能1.6%、铅酸(炭)电池储能1.7%、 (略) 线0.2%。此外,飞轮、重力、钠离子等多种储能技术也已进入工程化示范阶段。2022年新增装机中,锂离子电池占比同比下降约5个百分点,压缩空气储能、液流电池储能发展提速,占比分别为3.4%、2.3%。此外,钠离子电池储能、二氧化碳储能、重力储能等新技术(略)续开展示范应用。2022年投产的新型储能项目中,单机、单站规模不断扩大,其中锂离子电池储能项目单站最大规模超过200兆瓦;河北张家口压缩空气储能示范项目、辽宁大连液流电池储能示范项目单机单站规模突破100兆瓦。
4.多措并举,疏解行业堵点
“新能源+储能”模式已成为解决新能源消纳难题的有效途径,但新型储能行业在迅速发展的同时也暴露出一些问题:锂离子电池储能技术瓶颈尚未突破、电化学储能技术经济性弱、储能 (略) 场机制的匹配度不足等,在核心材料、关键部件、系统集成、调度运用、安全防护等方面还有大量技术难题有待解决。
以宁夏为例,除2022年新增新能源项目与配建储 (略) 外,很多存量项目 (略) 于观望阶段。 (略) 场品种单一,主要通过调 (略) 场获利,暂未开设顶 (略) 场、 (略) 场等, (略) 场规则、价格机制尚未建立。
新型储能技术的进步,使能量密度、功率密度和循环寿命大幅提升,安全防控技术和措施不断完善。储能用锂离子电池能量密度较十年前提高了一倍以上,功率密度提升约50%,目前已形成较完备的产业链。液流电池、钠离子电池、压缩空气储能、飞轮储能等技术发展迅速。尽管上游原材料价格快速增长,以锂离子电池为主流的储能电池系统成本仍呈下降趋势。新型储能行 (略) 于研发示范向商业化初期的过渡阶段,并逐步形成产业化体系。
(略) 场机制、建立储能长效盈利模式方面,加快完善储能项目参 (略) 场支持政策。建立规范的容量 (略) 场,出台管理规则、价格体系、运营规则, (略) 场 (略) 场在主体定位、准入条件、交易规则方面的异同。
5.结构调整有成效
国内电力行业电源结构、网架结构等已发生重大变化,电力装机规模持续扩大,电力系统运行管理的复杂性不断提高,对辅助服务的需求量显著增加。包括新型储能在内,自备电厂、虚拟电厂、电动 (略) 络等提供辅助服 (略) 场化机制引导推动发展。
2022年底,国内统一的辅助服务规则体系基本形成。通 (略) 场化机制,全国共挖掘全系统调节能力超过(略)千瓦,年均促进清洁能源增发电量超过1000亿千瓦时;煤电企业因为辅助服务获得补偿收益约320亿元,有效激发煤电企业灵活性改造的积极性,推动煤电由常规主力电源向基础保障性和系统调节性电源并重转型。
五、基本结论
综上所述,我国新能源建设的步伐愈发加快,清洁能源占比进一步提高,电力储能作为调峰消纳的关键一环,能够有效容纳峰时富余电量并在后续释放。新型能源系统的建设包括发电侧、用能侧、储能侧、 (略) 场规则等部分,能源高质量发展既是能源消费总量提高、消费结构优化,也体现在能源形态的转变:
一是能源结构转变。非化石能源消费比重年均增长1个百分点;到2035年,新增电量80%来自非化石能源发电;本世纪中叶,非化石能源成为主体能源。
二是能源系统和形态转变。加快规划建设新型能源体系,构建新型电力系统,推进重点领域电能替代,引导大数据中心、工业可中断负荷等参与电力系统调节,因地制宜发展可再生能源非电利用。
三是能 (略) 转变。新建输电通道可再生能源比例稳中有增,加快发展分布式能源、沿海核电、海上风电,实现能源“从远方来”与“从身边来”协同发展。
未来应充分调动各方积极性,加大新型储能技术创新力度,通过打造一批原创性技术,带动产业升级,推动能源高质量发展。
2023年以来,随着双碳政策落实进度迅速推进,我国能源生产和使用结构正在加快改变:发电侧,火电的基础地位仍存,新增发电以非化石能源为主,非化石能源装机容量已经超过50%;用电侧,全社会用电量平稳回升,增速加快。在此背景下,国家发布了一系列文件用以给能源生产、消费的结构性改革提供方向和依据,完善我国能源向高质量发展的通道。
《能源碳达峰碳中和标准化提升行动计划》提出,到2025年,初步建立起较为完善、可有力支撑和引领能源绿色低碳转型的能源标准体系,能源标准从数量规模型向质量效益型转变,标准组织体系进一步完善,能源标准与技术创新和产业发展良好互动,有效推动能源绿色低碳转型、节能降碳、技术创新、产业链碳减排。到2030年,建立起结构优化、先进合理的能源标准体系,能源标准与技术创新和产业转型紧密协同发展,能源标准化有力支撑和保障能源领域碳达峰、碳中和。
一、发电机组及发电情况
截至2023年3月底,全国全口径发电装机容量26.2亿千瓦,其中非化石能源发电装机容量13.3亿千瓦,同比增长15.9%,占总装机容量比重为50.5%,首次超过50%。其中,水电4.2亿千瓦,核电(略)千瓦,并网风电3.76亿千瓦,并网太阳能发电4.3亿千瓦,已经形成了多元化清洁能源供应体系。
1.总体能源保供能力不断增强
一季度原煤、原油、天然气产量同比分别增长5.5%、2.0%、4.5%;能源进口稳步增加,一季度我国煤炭进口同比增长96.1%;原油进口同比增长6.7%;天然气进口同比下降3.6%。通过强化重点 (略) 和企业安全生产,全力推动油气资源勘探开发和增储上产。充分发挥电煤、电力中长期合同保供稳价的“稳定器”作用,3月份以来全国统调电厂存煤保持在较高水平。
2.非化石能源投资增长较快
1-2月,全国能源领域重点项目完成投资额同比增长24.9%。一季度,全国主要发电企业电源工程完成投资1264亿元,同比增长55.2%,其中非化石能源发电投资1140亿元,同比增长62.8%,占电源投资的比重达到90.2%。太阳能发电、核电、风电投资同比分别增长177.6%、53.5%、15%。据 (略) 数据,要持续推动能源生产消费方式绿色转型,加快主体能源向非化石能源转变,力争未来五年,非化石能源消费比重年均增长1个百分点,到2035年,新增电量80%来自非化石能源发电。
3.清洁能源装机量、发电量大幅增加
近年来,我国持续推进大型风电光伏基地建设、重大水电项目和抽水蓄能建设,可再生能源发展实 (略) 。一季度,全国可再生能源装机达12.58亿千瓦,其中新增装机(略)千瓦,同比增长86.5%,占新增装机的80.3%。;一季度,可再生能源发电量达5947亿千瓦时,同比增长11.4%,其中风电、光伏发电量达3422亿千瓦时,同比增长27.8%。
分类型看:风电方面,一季度全国风 (略) 装机(略)千瓦,其中(略)上风电(略)千瓦,海上风电(略)千瓦;“三北”地区占全国新增装机的67.7%。一季度全国风电平均利用率96.8%,与上年同期基本持平;风电投资完成约249亿元,同比增长15%。光伏发电方面,一季度全国光 (略) 装机(略)千瓦,同比增长154.8%,其中集中式光伏发电(略)千瓦,分布式光伏发电(略)千瓦。一季度全国光伏发电利用率98%,同比提升0.7个百分点。
二、用电结构发生小幅变化
1.能源消费总量有所恢复
2023年3月份全社会用电量同比增长5.9%,高于前两个月2.3%的增速。一季度全社会用电量同比增长3.6%,其中工业用电量同比增长4.4%,对用电增量的贡献率为78%。能源消费持续回升,天然气、成品油消费的同比增速从2月份开始明显回升,工业用能需求增加,带动煤炭消费稳步增长,
2.电动汽车充电需求成为新增长点
目前全国建成充电基础设施约(略)台,是2020年的3倍以上,能够满足超过(略)辆电动汽车的充电需求。
但是,目前公共充电设施建设力度不及新能源汽车数量增长,县城、乡镇等偏远 (略) 域表现尤甚。通过持续提高全社会充电保障能力,推 (略) 、 (略) 、 (略) 、 (略) 及其周边停车场充电设施加深。加 (略) 沿线充电基础设施建设, (略) 周边及充电需求较大 (略) (略) 科学设置大功率充电设施,提升充电用能效率。
三、储能业发展迅猛
1.储能必要性及意义
新型储能是指除抽水蓄能以外的新型储能技术,包括新型锂离子电池、液流电池、压缩空气、机械储能等。为推动实现碳达峰、碳中和目标,加快建设高比例可再生能源的新型电力系统成为我国能源事业发展的重要任务。由于风电、光伏发电存在间歇性、随机性、波动性,现有电力系统要接受和消纳大规模高比例波动性强的风电、光伏发电,亟须大力发展各类储能以弥补电力系统灵活性调节能力缺口。新型储能具有的响应快、配置灵活、建设周期短等优势,可在电力运行中发挥顶峰、调峰、调频、爬坡、黑启动等多种作用,是构建新型电力系统的重要组成部分。
电力 (略) 发布《中国新型储能发展报告2023》(以下简称《报告》)预计,未来,新型储能发展需求主要集中在支撑新能源基地规模化开发、缓解电力供应压力和保障新能源消纳三个方面。储能 (略) 于发展初期,在安全性、技术创新、市场机制、收益模式等方面还有待完善。
当前我国新型储能进入快速发展期,规模化应用趋势逐渐显现,技术呈现多元化发展,相关产业 (略) ,对能源转型的支撑作用已初步显现。储能业能够有效消纳短时超发电能或填补短时电力缺口,与发电周期、用电周期高度融合,形成平稳的产-存-用体系,为电力系统的稳定运营打造基础。
2.新型储能工程及设备建设有初步成效
截至2022年底,全国新型储能装机规模约(略)千瓦,新增装机同比增长超过110%,平均储能时长约2.1小时,比2021年底增长110%以上。对能源转型的支撑作用已初步显现。
从政策要求看,全国已出台的储能规划及政策均要求新能源项目配建储能设备,配置比例以10%-20%居多,其中河南、陕西、广西、西藏等地要求储能配置比例达到 20%,部分项目储能时长为4至6小时。
从省份来看,截至2022年底,累计装机规模排名前5的省份分别为:山东(略)千瓦、宁夏(略)千瓦、广东(略)千瓦、湖南(略)千瓦、内蒙古(略)千瓦。其中,作为国家首个新能源综 (略) ,宁夏新能源占比超过50%,截至2023年3月底, (略) 储能电站15座,均为电化学储能,并网总规模122.(略)千瓦/245.(略)千瓦时,电网 (略) 容量全国第一。预计2023年宁夏储能规模将超过(略)千瓦。
综合各方因素,“十四五”末我国新型储能装机规模有望超过(略)千瓦, (略) 在华北、西 (略) 。储能的发展已经成为保障新型电力系统安全稳定运行的重要支撑。
3.技术多元化,产业 (略)
新型储能逐渐规模化应用的同时,技术也呈现多元化发展趋势。
截至2022年底,全国新型储能装机中,锂离子电池储能占比94.5%、压缩空气储能2%、液流电池储能1.6%、铅酸(炭)电池储能1.7%、 (略) 线0.2%。此外,飞轮、重力、钠离子等多种储能技术也已进入工程化示范阶段。2022年新增装机中,锂离子电池占比同比下降约5个百分点,压缩空气储能、液流电池储能发展提速,占比分别为3.4%、2.3%。此外,钠离子电池储能、二氧化碳储能、重力储能等新技术(略)续开展示范应用。2022年投产的新型储能项目中,单机、单站规模不断扩大,其中锂离子电池储能项目单站最大规模超过200兆瓦;河北张家口压缩空气储能示范项目、辽宁大连液流电池储能示范项目单机单站规模突破100兆瓦。
4.多措并举,疏解行业堵点
“新能源+储能”模式已成为解决新能源消纳难题的有效途径,但新型储能行业在迅速发展的同时也暴露出一些问题:锂离子电池储能技术瓶颈尚未突破、电化学储能技术经济性弱、储能 (略) 场机制的匹配度不足等,在核心材料、关键部件、系统集成、调度运用、安全防护等方面还有大量技术难题有待解决。
以宁夏为例,除2022年新增新能源项目与配建储 (略) 外,很多存量项目 (略) 于观望阶段。 (略) 场品种单一,主要通过调 (略) 场获利,暂未开设顶 (略) 场、 (略) 场等, (略) 场规则、价格机制尚未建立。
新型储能技术的进步,使能量密度、功率密度和循环寿命大幅提升,安全防控技术和措施不断完善。储能用锂离子电池能量密度较十年前提高了一倍以上,功率密度提升约50%,目前已形成较完备的产业链。液流电池、钠离子电池、压缩空气储能、飞轮储能等技术发展迅速。尽管上游原材料价格快速增长,以锂离子电池为主流的储能电池系统成本仍呈下降趋势。新型储能行 (略) 于研发示范向商业化初期的过渡阶段,并逐步形成产业化体系。
(略) 场机制、建立储能长效盈利模式方面,加快完善储能项目参 (略) 场支持政策。建立规范的容量 (略) 场,出台管理规则、价格体系、运营规则, (略) 场 (略) 场在主体定位、准入条件、交易规则方面的异同。
5.结构调整有成效
国内电力行业电源结构、网架结构等已发生重大变化,电力装机规模持续扩大,电力系统运行管理的复杂性不断提高,对辅助服务的需求量显著增加。包括新型储能在内,自备电厂、虚拟电厂、电动 (略) 络等提供辅助服 (略) 场化机制引导推动发展。
2022年底,国内统一的辅助服务规则体系基本形成。通 (略) 场化机制,全国共挖掘全系统调节能力超过(略)千瓦,年均促进清洁能源增发电量超过1000亿千瓦时;煤电企业因为辅助服务获得补偿收益约320亿元,有效激发煤电企业灵活性改造的积极性,推动煤电由常规主力电源向基础保障性和系统调节性电源并重转型。
五、基本结论
综上所述,我国新能源建设的步伐愈发加快,清洁能源占比进一步提高,电力储能作为调峰消纳的关键一环,能够有效容纳峰时富余电量并在后续释放。新型能源系统的建设包括发电侧、用能侧、储能侧、 (略) 场规则等部分,能源高质量发展既是能源消费总量提高、消费结构优化,也体现在能源形态的转变:
一是能源结构转变。非化石能源消费比重年均增长1个百分点;到2035年,新增电量80%来自非化石能源发电;本世纪中叶,非化石能源成为主体能源。
二是能源系统和形态转变。加快规划建设新型能源体系,构建新型电力系统,推进重点领域电能替代,引导大数据中心、工业可中断负荷等参与电力系统调节,因地制宜发展可再生能源非电利用。
三是能 (略) 转变。新建输电通道可再生能源比例稳中有增,加快发展分布式能源、沿海核电、海上风电,实现能源“从远方来”与“从身边来”协同发展。
未来应充分调动各方积极性,加大新型储能技术创新力度,通过打造一批原创性技术,带动产业升级,推动能源高质量发展。
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