长时储能技术路线及在新型电力系统中的应用研究

2024.12长时储能技术路线及在 新型电力系统中的应用 执行摘要THE LONG-DURATION ENERGY STORAGE TECHNOLOGY PATHWAYS AND THEIR APPLICATIONS IN NEW ELECTRICITY SYSTEMExecutive Summary编写单位： 中关村储能产业技术联盟中关村储能产业技术联盟（CHINA ENERGY STORAGE ALLIANCE，简称CNESA）成立于2010年3月，是中国最早的专注于储能领域的非营利性行业社团组织，被北京市民政局评定为中国社会组织5A级社团。截至2023年底有630+家会员单位和数百家合作单位，覆盖重点研究院所、电网企业、发电企业、电池厂商和储能系统集成商等各个领域。CNESA致力于推进我国储能政策制定和实施、促进储能产业商业化发展、加强储能关键技术研发，推动我国储能产业与技术的健康、有序发展。编写人：李晨飞、岳芬、孙佳为、宁娜支持单位： 美国环保协会（EDF）北京代表处本研究立足长时储能，通过对长时储能定义、长时储能在新型电力系统中的作用以及长时储能成本下降潜力的研究分析，总结长时储能发展面临的挑战，并提出相关建议，以期支撑大规模可再生能源并网及消纳，助力中国“碳达峰、碳中和”目标实现。鉴于编写者能力有限，编写中难免有疏漏和不足，望业内专家批评指正。1长时储能技术路线及在新型电力系统中的应用 执行摘要目录一、 长时储能定义 ............................................................................. 2二、 长时储能技术多元化发展 ........................................................... 41. 抽水蓄能 ...................................................................................... 52. 压缩空气储能 .............................................................................. 63. 重力储能 ...................................................................................... 74. 液流电池 ...................................................................................... 85. 储热 .............................................................................................. 96. 氢储能 .......................................................................................... 9三、 长时储能成本下降潜力较大 ....................................................... 111. 各类技术性能对比 ...................................................................... 122. 各类技术全生命周期成本预测 .................................................. 12四、 长时储能将在新型电力系统中发挥重要作用 ............................. 131. 长时储能在新型电力系统中的应用 .......................................... 142. 长时储能市场空间展望 .............................................................. 15五、 新型电力系统背景下的长时储能发展建议 ................................. 161. 制定长时储能技术路线图 .......................................................... 172. 促进新型长时储能技术攻关 ...................................................... 173. 推动试点示范项目建设 .............................................................. 184. 促进长时储能商业化进程 .......................................................... 195. 加强长时储能知识产权保护 ...................................................... 196. 加快长时储能标准体系建设 ...................................................... 207. 完善政策机制保障体系 ............................................................... 20中关村储能产业技术联盟 | EDF美国环保协会北京代表处2第一章长时储能定义3长时储能技术路线及在新型电力系统中的应用 执行摘要长时储能尚处于发展早期阶段，仅有少数国家明确了长时储能定义。来源：CNESA收集整理来源：CNESA表 1 | 不同国家对长时储能的界定图 1 | 长时储能技术分类美国澳大利亚韩国中国• 跨日长时储能：10-36小时 • 多日/周长时储能：36-160小时• 季节性储能：160+小时• 日内长时储能：12-24小时• 多日长时储能：24-100小时• 季节性储能：100+小时• 长时储能：4小时以上 • 暂无本课题基于我国可再生能源和电力系统的发展，将适合我国国情的长时储能定义为：在额定功率下能够实现持续放电4小时及以上，或者数天、数月的大规模低成本储能技术。具体地，根据我国新型能源系统的发展阶段和灵活性储能的总体需求，长时储能技术又可以分为：（1）中长时储能，主要是指在额定功率下持续运行（放电）4-10小时的储能系统；（2）长时储能，主要是指在额定功率下持续运行（放电）10小时到1周的储能系统；（3）超长时储能，主要是指在额定功率下持续运行（放电）1周以上的储能系统。长时储能技术种类多样，包括物理长时储能、电化学长时储能、储热（蓄冷）和化学长时储能。新型储能是指除抽水蓄能外，以输出电力为主要形式的储能技术。因此除抽水蓄能外，其他