中国科学院工程热物理研究所：储能技术与应用发展（32页）.pdf

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1、中国科学院工程热物理研究所中国能源研究会储能专业委员会中关村储能产业与技术联盟2021.03储能技术与应用进展储能：能源革命的支撑技术汇报内容一、背景二、技术现状三、应用现状四、发展趋势五、结束语背景1 1储能是指通过介质或设备把能量以某种形式存储起来，在需要时再以特定的形式释放出来的过程。广义储能化石燃料：煤、石油、天然气等合成燃料：煤气、氢等储电储热：显热、潜热、化学储热等物理储电：抽水蓄能、压缩空气、超导、飞轮等化学储电：钠硫电池、液流电池、锂电池、超级电容等狭义储能储能的概念储能是第三次工业革命的支撑技术国家能源委员会会议:李克强：“要集中力量在储能等技术上取得突破，抢占能源科技竞争制

2、高点。”2016年11月17日“要加快能源开发利用关键技术和重大装备攻关，探索先进储能、氢能等商业化路径。”2019年10月11日国民经济与社会发展十三五规划：大力推进高效储能与分布式能源系统、智能材料、高效节能环保等新兴前沿领域创新和产业化，形成一批新增长点。100项重大任务第37项：发展储能与分布式能源储能的重大战略意义根据国际可再生能源署IRENA，到2030年，基准场景下，全球固定式储能电站容量（不含抽蓄）达到100-167GWh，理想场景下达到181-421GWh， 增长10倍以上。根据国际能源署IEA，在NPS场景*下，到2030年，全球电网规模的储能电站容量（不含抽蓄）将达到10

3、6GW，到2040年将达到218GW，增长10倍以上。050100150200250202020302040全球电网规模储能系统装机容量预测(GW)中国印度美国欧洲非洲世界其他国家储能的重大战略意义技术现状2 2抽水蓄能储能储能技术技术装机装机规模规模全全功率功率响应时间响应时间典型典型放电放电时间时间功率功率密度密度循环寿命循环寿命功率成本功率成本能量能量成成 本本能能效效抽水抽水蓄能蓄能100100- -10001000MWMW分钟级分钟级数小时数小时0.10.1- -0.30.3W/LW/L1000010000次次5050年年60006000- -80008000元元/kW/kW5005

4、00- -15001500元元/ /kWhkWh7070- -8080% %技术特点：规模大、技术特点：规模大、寿命长寿命长、单位投资小、单位投资小、技术成熟；受技术成熟；受地理条件限制地理条件限制、建设周期长、建设周期长、环境问题；环境问题；发展现状：削峰填谷、发展现状：削峰填谷、跟踪负荷、跟踪负荷、调频、调频、备备用、无功调节和黑启动等辅助服务任务用、无功调节和黑启动等辅助服务任务；关键技术：水泵水轮机、高坝筑造、变速控关键技术：水泵水轮机、高坝筑造、变速控制、微型抽蓄、海水抽蓄等。制、微型抽蓄、海水抽蓄等。技技术术现现状状技技术术参参数数成成熟熟度度技术成熟度技术成熟度TR1TR1TR2

5、TR2TR3TR3TR4TR4TR5TR5TR6TR6TR7TR7TR8TR8TR9TR9成熟度定义成熟度定义基本基本原理原理概念概念研究研究实验实验研究研究原理原理样机样机完整完整测试测试模拟模拟环境环境真实真实环境环境定型定型实验实验商业商业应用应用大型大型抽水抽水蓄能蓄能微型抽水蓄能微型抽水蓄能压缩空气储能储能技储能技术术装机装机规模规模全全功率功率响应时间响应时间典型典型放电放电时间时间功率功率密度密度循环寿命循环寿命功率成本功率成本能量能量成本成本能能效效压缩空压缩空气气0.010.01- -30300 0MWMW分钟级分钟级数小时数小时0.20.2- -0.60.6W/LW/L10

6、00010000次次60006000- -8 8000000元元/kW/kW500500- -20002000元元/ /kWhkWh4242- -7575% %技术特点：储能容量较大、储能周期长、效率技术特点：储能容量较大、储能周期长、效率高和投资相对较小等特点高和投资相对较小等特点；依赖储气室和化石；依赖储气室和化石燃料；燃料；发展现状：传统发展现状：传统300MW300MW，国内中科院工程热物理国内中科院工程热物理所先进系统所先进系统1010- -100MW100MW示范，示范，削峰填谷、平衡负削峰填谷、平衡负荷、频率调制、分布式储能和荷、频率调制、分布式储能和发电备用发电备用等；等；关键