1、新型储能政策体系不断完善
新型储能指除了抽水蓄能以外,以输出电力为主要形式的储能技术,是构建以新能源为主体新型电力系统的重要支撑技术。从整个电力系统的角度看,储能的应用场景可分为发电侧储能、输配电侧储能和用户侧储能三大场景。新型储能与电力系统源、网、荷等各环节相融合,发电侧匹配电力生产和消纳,平滑出力波动,减轻电网压力;电网侧缓解调峰压力、提升电网可靠性和电能质量、保证容量充裕度;用户侧错峰用电、提高用电稳定性。
广义储能包括电储能、热储能和氢储能。电储能是最主要的储能方式,按照存储原理的不同又分为电化学储能和机械储能两种技术类型。其中,电化学储能是指各种二次电池储能,主要包括锂离子电池、铅蓄电池和钠硫电池等;机械储能主要包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能等;其他储能技术包括电磁储能(超导储能和超级电容)、氢储能(碱性电解、PEM电解和SOCE电解)和热储能(熔融盐储热)等。
机械储能中,抽水蓄能是最成熟的电储能技术,主要用于电力系统削峰填谷、调频调相和紧急事故备用等。抽水蓄能具备技术成熟、功率和容量较大、寿命长、运行成本低等优点。但受水资源和地理位置等问题,抽水蓄能发展空间受限。
压缩空气储能(CAES)技术具有储能容量大、储能周期长、系统效率高、运行寿命长等特点,是最具有广阔发展前景的大规模储能技术之一。
飞轮储能是一种机械能-电能双向转换的物理储能技术,具备高功率密度、长寿命、零污染等特点。
电化学储能,尤其是锂电子电池具备长寿命、高能量密度、高效率、响应速度快、环境适应性强等优点。同时,其受地理条件影响较小,建设周期短,可灵活运用于电力系统各环节及其他各类场景中。随着技术迭代和成本的持续降低以及应用场景的增加,成为储能新增装机的主流。
液流电池是氧化还原反应实现电能与化学能双向转换的储能技术,由电解液、电堆和循环系统构成。全钒液流电池因电解液可再生、无交叉污染,成为商业化重点。
电化学储能和机械储能基本原理和主要优缺点对比
技术类型 |
基本原理 |
主要优点 |
主要缺点 |
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电化学储能 |
锂离子电池 |
正负电极由两种不同的锂离子嵌入化合物构成。充电时,Li+从正极脱嵌经过电解质嵌入负极;放电时则相反,Li+从负极脱嵌,经过电解质嵌入正极。 |
长寿命、高能量密度、高效率、响应速度快、环境适应性强 |
价格依然偏高,存在一定安全风险 |
铅蓄电池 |
铅蓄电池的正极二氧化铅(Pb02)和负极纯铅(Pb)浸到电解液(H2S04)中,两极间会产生2V的电势。 |
技术成熟、结构简单、价格低廉、维护方便 |
能量密度低、寿命短,不宜深度充放电和大功率放电 |
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液流电池 |
通过氧化还原反应实现电能与化学能双向转换的储能技术,主流类型包括全钒液流电池、锌溴液流电池、铁铬液流电池等。 |
高安全性、长循环寿命、功率与容量解耦、环保和高效性 |
初始成本高、能量密度低、系统复杂性高以及温度敏感性 |
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钠硫电池 |
正极由液态的硫组成,负极由液态的钠组成,电池运行温度需保持在300℃以上,以使电极处于熔融状态。 |
能量密度高、循环寿命长、功率特性好、响应速度快 |
阳极的金属钠是易燃物,且运行在高温下,因而存在一定的安全风险 |
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机械储能 |
抽水蓄能 |
电网低谷时利用过剩电力将水从低标高的水库抽到高标高的水库,电网峰荷时高标高水库中的水回流到下水库推动水轮发电机发电。 |
技术成熟、功率和容量较大、寿命长、运行成本低 |
受地理资源条件的限制,能量密度较低,总投资较高 |
压缩空气储能 |
利用过剩电力将空气压缩储存,当需要时再将压缩空气与天然气混合,燃烧膨胀以推动燃气轮机发电。 |
容量大、工作时间长、充放电循环次数多、寿命长 |
效率相对较低、建站条件较为苛刻 |
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飞轮储能 |
利用电能将一个放在真空外壳内的转子加速,将电能以动能形式储存起来。 |
功率密度高、寿命长、环境友好 |
能量密度低、充放电时间短、自放电率较高 |
数据来源:观研天下数据中心整理
根据观研报告网发布的《中国新型储能行业发展趋势分析与投资前景预测报告(2025-2032年)》显示,2021年以来,中央政府各部门出台系列文件,从完善政策机制,推动储能技术进步,提高谷峰电价价差,鼓励技术多元化发展,规范行业管理等多个层面来为储能发展奠定基础。2025年2月,《新型储能制造业高质量发展行动方案》提出,面向中短时、长时电能存储等多时间尺度、多应用场景需求,加快新型储能本体技术多元化发展。加快锂电池等成熟技术迭代升级,推动超级电容器、铅碳电池、钠电池、液流电池等工程化和应用技术攻关,发展压缩空气等长时储能技术,适度超前布局氢储能等超长时储能技术,鼓励结合应用需求开发多类型混合储能技术。推动新型储能与新一代信息技术深度融合,实现储能系统高效集成和精准调控,提升新型储能产品智能化水平。
近年来我国国家层面重要的新型储能政策文件和简要内容
时间 | 政策/文件 | 发布部门 | 简要内容 |
2021.7 | 《关于加快推动新型储能发展的指导意见》 | 国家发展改革委、国家能源局 | 统筹开展储能专项规划,大力推进电源侧储能项目建设,积极推动电网侧储能合理化布局,积极支持用户侧储能多元化发展等;到2025年,实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变,装机规模达3000万千瓦以上;2030年,新型储能核心技术装备自主可控,技术创新和产业水平稳居全球前列。 |
2021.7 | 《国家发展改革委关于进一步完善分时电价机制的通知》 | 国家发改委 | 各地要统筹考虑当地电力系统峰谷差率、新能源装机占比、系统调节能力等因素,上年或当年预计最大系统峰谷差率超过40%的地方,峰谷电价价差原则上不低于4:1;其他地方原则上不低于3:1。 |
2021.10 | 《2030年前碳达峰行动方案》 | 国务院办公厅 | 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。制定新一轮抽水蓄能电站中长期发展规划,完善促进抽水蓄能发展的政策机制。到2025年,新型储能装机容量达到3000万千瓦以上。到2030年,抽水蓄能电站装机容量达到1.2亿千瓦左右,省级电网基本具备5%以上的尖峰负荷响应能力。 |
2022.2 | 《"十四五"新型储能发展实施方案》 | 国家发改委、国家能源局 | 电化学储能技术性能进一步提升,系统成本降低30%以上;火电与核电机组抽汽蓄能等依托常规电源的新型储能技术、百兆瓦级压缩空气储能技术实现工程化应用;兆瓦级飞轮储能等机械储能技术逐步成熟;氢储能、热(冷)储能等长时间尺度储能技术取得突破。开展钠离子电池、新型锂离子电池、铅炭电池、液流电池、压缩空气、氢(氨)储能、热(冷)储能等关键核心技术、装备和集成优化设计研究,集中攻关超导、超级电容等储能技术,研发储备液态金属电池、固态锂离子电池、金属空气电池等新一代高能量密度储能技术。 |
2022.8 | 《科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022-2030年)》 | 科技部等九部门 | 研发压缩空气储能、飞轮储能、液态和固态锂离子电池储能、钠离子电池储能、液流电池储能等高效储能技术;研发梯级电站大型储能等新型储能应用技术以及相关储能安全技术。 |
2023.5 | 《关于抽水蓄能电站容量电价及有关事项的通知》 | 国家发展改革委 | 电网企业要统筹保障电力供应、确保电网安全、促进新能源消纳等,合理安排抽水蓄能电站运行;要与电站签订年度调度运行协议并对外公示,公平公开公正实施调度;要严格执行本通知核定的抽水蓄能电站容量电价,按月及时结算电费,结算情况单独归集、单独反映,并于每年5月底前将上年度电价执行情况、可用率情况等报价格司和相关省级价格主管部门。 |
2024.4 | 《关于促进新型储能并网和调度运用的通知》 | 国家能源局 | 积极支持新能源+储能、聚合储能、光储充一体化等联合调用模式发展,优先调用新型储能试点示范项目,充分发挥各类储能价值。调用新型储能时,对于参与电力市场的新型储能,按照市场出清结果安排新型储能运行,对于暂不具备参与电力市场条件的新型储能,通过调度指令进行调用。 |
2024.5 | 《2024-2025年节能降碳行动方案》 | 国务院 | 加快建设大型风电光伏基地外送通道,提升跨省跨区输电能力。加快配电网改造,提升分布式新能源承载力。积极发展抽水蓄能、新型储能。大力发展微电网、虚拟电厂、车网互动等新技术新模式。到2025年底,全国抽水蓄能、新型储能装机分别超过6200万千瓦、4000万千瓦;各地区需求响应能力一般应达到最大用电负荷的3%—5%,年度最大用电负荷峰谷差率超过40%的地区需求响应能力应达到最大用电负荷的5%以上。 |
2024.8 | 《加快构建新型电力系统行动方案(2024—2027年)》 | 国家发改委等部门 | 整合源储资源、优化调度机制、完善市场规则,提升典型场景下风电、光伏电站的系统友好性能。改造升级一批已配置新型储能但未有效利用的新能源电站,建设一批提升电力供应保障能力的系统友好型新能源电站,提高可靠出力水平,新能源置信出力提升至10%以上。围绕不同应用场景对爬坡速率、容量、长时间尺度调节及经济性、安全性的需求,探索建设一批液流电池、飞轮、压缩空气储能、重力储能、二氧化碳储能、液态空气储能、钠离子电池、铅炭电池等多种技术路线的储能电站。通过合理的政策机制,引导新型储能电站的市场化投资运营。 |
2025.1 | 《关于深化新能源上网电价市场化改革促进新能源高质量发展的通知》 | 国家发改委 | 强化改革与优化环境协同,坚决纠正不当干预电力市场行为,不得向新能源不合理分摊费用,不得将配置储能作为新建新能源项目核准、并网、上网等的前置条件。享有财政补贴的新能源项目,全生命周期合理利用小时数内的补贴标准按照原有规定执行。 |
2025.1 | 《关于深化新能源上网电价市场化改革促进新能源高质量发展的通知》 | 国家发改委 | 强化改革与优化环境协同,坚决纠正不当干预电力市场行为,不得向新能源不合理分摊费用,不得将配置储能作为新建新能源项目核准、并网、上网等的前置条件。享有财政补贴的新能源项目,全生命周期合理利用小时数内的补贴标准按照原有规定执行。 |
2025.2 | 《新型储能制造业高质量发展行动方案》 | 工业和信息化部等九部门 | 发展多元化新型储能本体技术,加快锂电池等成熟技术迭代升级,支持颠覆性技术创新,提升高端产品供给能力。推动超级电容器、铅碳电池、钠电池、液流电池等工程化和应用技术攻关。发展压缩空气等长时储能技术,加快提升技术经济性和系统能量转换效率。适度超前布局氢储能等超长时储能技术,鼓励结合应用需求开发多类型混合储能技术,支持新体系电池、智能电池、储热储冷及新型物理储能等前瞻技术基础研究。 |
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2、新型储能装机规模快速增加
截至2024年底,全国已建成投运新型储能项目累计装机规模达7376万千瓦/1.68亿千瓦时,约为“十三五”末的20倍,较2023年底增长超过130%,全年新增新型储能装机4237万千瓦/1.01亿千瓦时。全国新型储能平均储能时长2.3小时,较2023年底增加约0.2小时,“十四五”以来储能时长呈上升趋势。
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华北、西北为新型储能装机规模较大地区,装机规模分别为2224万千瓦/4942万千瓦时、1871万千瓦/5201万千瓦时,装机合计约占全国55.5%。华东、华中、南方、东北地区装机占比分别为16.9%、14.7%、12.4%、0.5%。其中,华东地区占比较2023年底提升8.6个百分点。
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截至2024年底,全国新型储能项目单站规模10万千瓦及以上、储能时长2小时及以上的项目占比较高。单站规模10万千瓦及以上项目合计装机4596万千瓦,约占62%,单站储能时长2小时及以上项目合计装机6386万千瓦,约占86%。从目前在建项目情况看,大型化、中长时新型储能项目呈增长趋势。
数据来源:国家能源局、观研天下数据中心整理
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2024年,我国新型储能项目应用场景主要包括独立储能、共享储能和新能源配建储能,合计装机占比近90%。其中,独立储能、共享储能装机规模3412万千瓦/7432万千瓦时,装机占比约46%,新能源配建储能装机规模3097万千瓦/7379万千瓦时,装机占比约42%。
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2024年,新型储能调用情况相较2023年大幅提升,年均等效利用小时数911小时,比2023年提升约300小时;年均等效充放电次数221次,比2023年提升约59次。浙江、江苏、重庆、新疆、广东、西藏、湖北、宁夏等省(区)年均等效利用小时数达到1000小时以上。
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