杨霖霖-面向新型电力系统的高安全、长时液流电池储能技术及应用.pdf

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1、面向新型电力系统的高安全、长时液流电池储能技术及应用上海电气储能科技有限公司杨霖霖 13564732419（微信同号）2023年2月Content目录储能背景产业规划0104公司及产品03长时储能技术02储能背景Chapter 01国家“3060”碳排放目标 2030年，碳排放达到峰值 2060年，实现碳中和时间实现目标十四五25%十五五34%十六五42%2050年78%非石化能源占比目标数据来源：国家发改委能源研究所2020年中国可再生能源展望报告双碳背景下构建以新能源为主体的新型电力系统，需要新能源和可再生能源实现大规模、高比例、高质量、市场化的应用与发展.发电侧可再生能源发电量占比提升、

2、大规模新能源并网、用户侧日趋复杂的负荷，将对电网稳定性产生冲击，将对新型电力系统的可靠性提出更高要求。需要依赖储能形成可控制、可调度的新型电力系统运营模式。储能背景储能应用领域国 内 市 场 容 量 预 测国 内 市 场 容 量 预 测储能市场:1、根据国务院2030年前碳达峰行动方案，2025年，新型储能装机容量达到50GW以上。2、据此预测十四五期间储能容量有望突破200GWh，市场规模预计可达千亿以上规模。双碳目标下，储能呈现出广阔的市场前景应用场景光伏、风电等可再生能源消纳，平滑输出数据中心储能备电系统电网调峰，调频辅助服务火电一次调频，平滑波动应用领域保守预测:2026年新型储能累计

3、规模将达到48.5GW，2022-2026年复合年均增长率（CAGR）为53.3%。理想预测:2026年新型储能累计规模将达到79.5GW，2022-2026年复合年均增长率（CAGR）为69.2%。2021年10月，国务院发布2030年前碳达峰行动方案，方案指出：积极发展“新能源+储能”、源网荷储一体化和多能互补，支持分布式新能源合理配置储能系统，到2025年，新型储能装机容量达到30GW以上。液流电池在高安全、大规模、长时间的电力系统储能中的比例将逐步提升。引自：中关村储能产业技术联盟储能产业研究白皮书2022市场环境引自：Long Duration Energy Storage Coun

4、cilNet-zero PowerLong duration energy storage for a renewable grid1.储能容量的边际成本很低2.存储的能量与其吸收和释放的能量速率解耦3.广泛的可部署性和扩展性，不受地理位置限制，不依赖稀有元素长时储能技术属性需求4.与电网升级或扩建相比，实施周期要较短同时还需本质安全、全生命周期环境友好。市场环境可再生能源占比越高，结构性压力愈大，长时储能是应对这一挑战的关键解决方案之一。长时储能技术Chapter 02技术原理1985年，新南威尔士大学的 Maria Skyllas-Kazacos团队首创全钒液流电池。液流电池是一种新型、绿

5、色的电化学储能电池，其正极和负极电解液分别存储在储液罐内，通过循环泵推动电解液进入电堆，其中的活性物质在离子膜两侧的多孔电极上发生电化学反应。1.储能容量的边际成本很低2.存储的能量与其吸收和释放的能量速率解耦3.广泛的可部署性和扩展性，不受地理位置限制，不依赖稀有元素全面满足长时储能需求4.与电网升级或扩建相比，实施周期要较短同时还需本质安全、全生命周期环境友好。钒电池的独特优势长时储能已成为可再生能源高比例增长条件下的最迫切需求，钒电池可发挥其独特优势1.水系储能具有本质安全特性2.储能功率和容量相互独立，解耦3.设备形态，选址灵活、不受地理限制钒电池在长时储能应用的相对优势4.长寿命、与

6、风光发电装备同生命周期新能电力系统结构下需求大于4h的长时储能5.资源丰富且可循环使用、环境友好钒电池是液流电池领域目前最成熟的技术。IDTECHEX预测，十年内液流电池的装机容量将突破百GWh。CNESA预测的新型储能市场规模（2016-2026）IDTECHEX预测的全球液流电池市场规模（2021-2031）新型储能市场和液流电池正处于指数发展期，商业化前景光明!钒电池储能步入快车道国家政策支持宏观政策相关内容颁布单位时间能源技术创新“十三五”规划全钒液流电池储能产业化技术被列为应用推广类首个技术。能源局2016关于促进储能技术与产业发展的指导意见推进储能技术装备研发示范，重点包括100M