储能系统(ESS)是指将发电系统中的各种能量形式转换成可储存形式,以便在需要时转换回电能的装置。
根据不同的存储技术,储能系统可分为机械储能、电磁储能、电化学储能、热储能及化学储能。目前主要有两种储能技术。
机械储能利用动能或重力对输入的能量进行存储,包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等。
抽水蓄能是目前商业应用方面最成熟的储能方式。
电化学储能是指各种二次电池储能技术及措施,即利用化学电池储存电能,并在需要时释放电能。
电化学储能电池包含锂离子电池、铅酸电池、钠硫电池及液流电池,其中锂离子电池因具成本效益及最佳物理性能而于目前佔据主导地位。
电化学储能电池系统主要由储能电池(以模块形式)、电池管理系统(“BMS”)、能量管理系统(“EMS”)及储能变流器(“PCS”)组成。
储能市场的价值链分析
电化学储能市场的上游价值链包括正极材料、负极材料、隔膜、电解液等电池及系统设备的原材料生产及加工。中游为电池制造及系统集成安装,包括电池制造、PCS系统集成以及EMS及BMS等管理系统。下游为应用场景,包括发电、输配电及用电。
储能系统应用场景
根据应用场景,电化学储能系统可分为集中式储能系统和分佈式储能系统。集中式储能系统广泛应用于发电,实现峰值调峰、可再生能源併网和电力储备。此外,在输配电方面,其支持系统调频,缓解电网堵塞,并延迟大规模的输配电设备升级。
储能系统市场规模
2020年至2024年,全球储能系统出货量由14.2千兆瓦时增至230.0千兆瓦时,年複合增长率为100.6%。于预测期间,随著全球对可再生能源的需求持续增加,太阳能光伏和风能的装机容量迅速增长,促进储能系统在更广泛的场景中应用。据估计,2030年全球储能系统出货量将达到804.5千兆瓦时,2025年至2030年的年複合增长率为21.4%。
随著全球大型可再生能源项目的不断扩大,全球集中式储能系统的出货量预计将由2025年的200.8千兆瓦时增至2030年的496.6千兆瓦时,年複合增长率为19.9%。此外,为了提高商业和生活场景的用电效率,以及提高城市用电的稳定性和可持续性,预计2030年分佈式储能系统的出货量将达到307.9千兆瓦时,2025至2030年的年複合增长率为24.3%。
自2020年至2022年期间标志著全球能源储存行业的快速发展阶段,主要受政策激励、地缘政治衝突、技术进步(包括以电池电芯为主的大规模量产导致成本降低)以及市场需求激增所推动。目前,该行业正从快速增长阶段过渡至成熟阶段,预计随著政策激励逐渐减弱,市场增长将变得更加自然,从而导致较长时间的相对较快但更温和的年複合增长率。
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