【研报】电力设备新能源、环保行业碳中和深度报告（三）：储能碳中和下的新兴赛道万亿市场冉冉开启 -210310（60页）.pdf

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1、抽水蓄能最成熟、成本最低 储能行业仍处于多种储能技术路线并存的阶段，抽水蓄能仍然是当前最成熟、装机最多的主流储能技术。抽水储能是物理储能的一种，是在电力负荷低谷期将水从下池水库抽到上池水库时将电能转化成重力势能储存起来，在负荷高峰时利用反向水流发电的形式，综合效率在 70%到 85%之间，且仅有 0.21-0.25 元/kWh的度电成本，在各种储能技术中度电成本最低。 虽然其不具有化学电池易老化和容量限制的问题，但是它对于地理因素的要求较高，一般来说只能建造在山与丘陵存在的地方，同时抽水蓄能站的建造成本也较高。其他新型的储能技术只有在性能和成本上都能够和抽水蓄能相当甚至胜过

2、抽水蓄能，才有可能成为主流技术。 液流电池处于早期商业化阶段，增容便利，可用于大型储能 液流电池，直接将能量存储在电解液中，但仍处于早期部署阶段；钠硫电池，能量密度比锂离子电池高，但其热的液态金属电解液不方便；超级电容器，不能在足够长的时间内提供电力；压缩空气和飞轮由于位置的限制，只能用于中小型装置。 液流电池的活性物质是具有流动性的液体电解质溶液，在充、放电过程中，电解液中的活性物质离子在惰性电极表面发生价态的变化，产生电流。容量大小取决于电解液，可通过增加电解液的量或提高电解质的浓度，达到增加电池容量的目的，适用于公用事业规模的大型储能。缺点是能量密度相对较低

3、，使用场景受限；技术生产技术还没稳定，渗漏液技术并没有攻克。 氢储能能量密度高，在大规模储能极具潜力 对可再生和可持续能源系统而言，氢气是一种极好的能量存储介质。氢能是一种理想的二次能源，燃烧产物为水，是最环保的能源形式，它既能以气、液相的形式存储在高压罐中，也能以固相的形式储存在储氢材料中，如金属氢化物、配位氢化物、多孔材料等。氢储能能量密度高、运行维护成本低、可长时间存储且可实现过程无污染，是少有的能够储存百 GWh 以上，且可同时适用于极短或极长时间供电的能量储备技术方式，被认为是极具潜力的新型大规模储能技术。 氢气作为能源载体的优势在于： （1）

4、氢和电能之间通过电解水与燃料电池技术可实现高效率的相互转换；压缩的氢气有很高的能量密度；（2）氢气具有成比例放大到电网规模应用的潜力。可将具有强烈波动特性的风能、太阳能转换为氢能，更利于储存与运输，所存储的氢气可用于燃料电池发电，或单独用作燃料气体，也可作为化工原料。电化学储能降本块，产业化应用前景大，需考虑资源约束 电化学储能使用方便、环境污染少、不受地域限制，能够及时响应电力的应急需求。物理储能能够构建大型的储能系统，但是存在面对电力应急需求的响应时间较长，前期投资较大等问题。电化学储能是利用化学元素做储能介质，充放电过程伴随储能介质的化学反应或者变化，目前以利用锂离子电池进行电

5、化学储能为主。 电化学储能是发展最快、降本空间大，产业化应用前景大。相比于抽水蓄能等机械储能，电化学储能受地形影响小，可灵活配置于电力系统。以锂离子电池、钠硫电池、液流电池为主导的电化学储能技术在安全性、能量转换效率和经济性等方面都取得了重大突破，具有产业化应用前景。 电化学储能的发展上限需考虑资源约束。电化学储能同样需要用到电池，在新能源汽车动力电池需求日益增加的情况下，储能带来的额外电池需求使得上游锂、钴、镍等资源紧缺程度进一步加剧。上游资源供需紧张所引起的电池涨价，也会导致电化学储能降本不及预期。 商业模式决定储能发展经济性 基本分类与应用场景&n

6、bsp;电力系统储能 电力系统储能的应用领域主要包含发电侧、电网侧和用户侧。 发电侧储能的主要目的是增强电力系统调峰备用容量，解决风能、太阳能等可再生能源发电不连续、不可控的问题，保障其可控并网和按需输配，促进新能源风电、光伏、光热等新能源消纳。 电网侧储能主要功能是服务于电网安全，解决电网的调峰调频、削峰填谷、智能化供电、分布式供能问题，提高多能耦合效率，实现节能减排。 用电侧储能主要是为用户提供峰谷调节、提升供电能力和可靠性等多种需求，支撑汽车等用能终端的电气化，进一步实