年度重磅 | 中国能源大数据报告(2023):第七章 储能氢能发展

中能传媒能源安全新战略研究院(以下简称“中能传媒研究院”),致力于打造高端能源智库,近年来紧密围绕党中央、国务院关于能源的决策部署,围绕能源发展改革重大问题开展深度研究,形成了一系列决策参考价值高的研究成果。

自2016年以来,中能传媒研究院以国家发展改革委、国家能源局、国家统计局、行业协会等丰富数据信息为依托,结合能源企业及相关机构的实际需求,按年度组织编写《中国能源大数据报告》,以期全面、系统、连续记录能源行业各专业领域发展近况,为行业发展决策提供重要数据支撑。经过多年积累,《中国能源大数据报告》凭借其数据量大、实用性强得到业界越来越多的认可和青睐,逐渐发展成为特色鲜明的行业工具书之一。

2023年6月,《中国能源大数据报告(2023)》 重磅推出,这是中能传媒研究院连续第八年研究制作。本报告全文近5万字,附图表百余张,共分为七大篇章,其中,第一章对我国能源发展情况进行综述,包括宏观经济形势、能源生产及供应、能源消费、能源投资、能源效率、碳市场运行和能源政策等内容;第二至六章对煤炭、石油、天然气、电力、非化石能源等细分行业,从行业供需、基建、市场、运营、政策等方面进行分析;第七章针对储能氢能新业态,介绍其市场规模、技术发展、行业政策等内容。

受研究能力及编写时间所限,报告中难免存在疏漏与不足之处,恳请广大读者批评指正。

第七章 储能氢能发展

本章作者罗曼

一、储能

储能累计装机5980万千瓦,市场规模全球领先

2022年,在全球通胀高企、传统行业增长缓慢的大背景下,我国储能行业展现出强劲的发展势头。根据中国能源研究会储能专委会/中关村储能产业技术联盟(CNESA)全球储能项目库不完全统计,截至2022年底我国已投运电力储能项目累计装机5980万千瓦,占全球市场总规模的25%,同比增长38.1%,继续领先全球。其中,抽水蓄能累计装机4610万千瓦,同比增长24.6%;新型储能累计装机1307.7万千瓦,同比增长128.2%。

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2017—2022年已投运电力储能项目累计装机及增速

(数据来源:CNESA全球储能项目库)

2022年,新增投运电力储能项目装机规模首次突破1500万千瓦,达到1650万千瓦。其中,抽水蓄能新增910万千瓦,同比增长75%;新型储能新增734.7万千瓦,功率规模同比增长200%,能量规模同比增长280%。新型储能中,锂离子电池比重上升至94%,压缩空气储能、液流电池、钠离子电池、飞轮等其他储能技术路线的装机规模均有突破。

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截至2022年底电力储能市场装机结构

(数据来源:CNESA全球储能项目库)

新型储能规划在建规模远超顶层设计,百兆瓦级项目频繁落地

截至2022年底,全国已有25个省市自治区规划了“十四五”时期新型储能装机目标,总规模超过6700万千瓦。其中,青海、甘肃和山西规划的储能规模最大,新型储能装机目标均为600万千瓦;山东、宁夏和内蒙古紧随其后,新型储能装机目标均达到500万千瓦。各地规划的规模总计已远超国家发展改革委、国家能源局印发的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》中设置的2025年实现3000万千瓦装机的目标。

25省(区、市)“十四五”时期新型储能装机目标

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(数据来源:据公开资料整理)

从技术应用看,当前锂离子电池储能仍然占据主导地位,国内多家主流厂商为储能开发了专用300安时以上大容量电芯,个别厂商的电芯单体容量已达560安时;压缩空气储能加速发展,首个100兆瓦先进压缩空气储能电站并网发电,单机规模正向300兆瓦功率等级挺进;液流电池技术实现突破,首个100兆瓦全钒液流电池项目并网发电,锌基液流、铁基液流技术逐渐走出实验室,并获得资本关注;飞轮储能等短时高频技术应用需求持续增长,已有300兆瓦以上规模项目进入建设阶段。

储能应用场景不断丰富,地方政策对市场影响较为明显

据中国化学与物理电源行业协会储能应用分会不完全统计,2022年,我国新增投运新型储能项目超过230个。其中,集中式新能源配储项目投运93个,电源侧辅助服务(调峰/调频)项目投运15个,电网侧储能项目投运23个,用户侧储能项目(不含微网)和分布式微电网储能项目(属于用户侧储能)分别投运72个和20个,共享储能项目投运12个。

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2022年新增新型储能各应用场景装机功率及项目数量

(数据来源:中国化学与物理电源行业协会储能应用分会)

2022年,华东、西北地区新增新型储能项目数合计占比超50%,山东、江苏、浙江、福建、广西、内蒙古、宁夏等二十余省(区、市)陆续发布新能源配置储能的政策,显著带动了当地新型储能市场需求。从各区域储能应用场景分布看,华北、西北地区以新能源配储为主,华东新能源配储、电网侧储能与用户侧储能应用分布较为均衡,南方区域以火电厂配储为主。相对而言,华北、西北地区新能源配储等效利用系数高于其他区域。

二、氢能

氢气产量全球第一,石油化工领域为产氢主力

近年来,我国氢气产量保持连续增长,是世界上最大的氢气生产国,氢气产能约4100万吨/年,2022年产量达4004万吨。

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2013—2022年氢气产量及增速

(数据来源:中国煤炭工业协会、中国氢能联盟)

我国制氢产能主要集中在石油化工领域,近年来,可再生能源电解水制氢产能占比有所提高,超过三分之一的省(区、市)年产能超过百万吨。大型能源央国企引领,推动可再生能源制氢项目建设运营,这些项目主要集中在西北和华北等风光资源较为丰富的地区。工业副产氢价格保持稳定,多个地区电解水制氢价格初具竞争力,化石能源制氢价格下降明显。

不同来源氢气供应价格

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(数据来源:据公开资料整理)

输氢管道建设加码推进,高压气氢储运仍为主流

目前,我国包括规划中的输氢管线总长度已超过1800千米。其中有10条纯氢管道、6条掺氢管道,另外两条比较特殊,是纯氢与掺氢管线并行的试验平台。

氢气储运方面,20兆帕高压气态长管拖车仍是我国当前主流的氢储运方式,目前已完成30兆帕技术储备,具备推广应用条件。

加氢站数量全球第一,氢能实现多场景应用

我国加氢站基础设施布局持续完善,截至2022年底,我国已累计建成加氢站358座,加氢站数量位居全球第一,其中,在运加氢站245座。从分布来看,我国加氢站已累计覆盖28个省(区、市)。广东佛山累计建成运营35座,位居全国地级市首位;山东省共建成30座,位于全国省级单位第二。从加氢站技术来看,30兆帕加氢站技术已基本实现自主化贯通,70兆帕加氢站加氢机处于示范验证阶段,液氢技术路线与国外先进相比仍存差距。

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2018—2022年在运加氢站增长情况

(数据来源:中国氢能联盟)

输氢管道一览表

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(资料来源:据公开资料整理)

除传统化工、钢铁等工业领域,氢能在交通、能源、建筑等领域逐步开展试点应用。交通领域,依托冬奥会等大型示范场景,2022年我国氢燃料电池车销量超过3600辆,同比增长超过110%,截至2022年底,新能源汽车国家监测与管理平台累计接入氢燃料电池车10564辆,首次破万辆。能源领域,多项重点氢电耦合工程陆续建成投产。

三、储能氢能政策

政策“组合拳”支持储能行业规模化发展

一是新型储能发展目标任务进一步细化。2022年1月,国家发展改革委、国家能源局印发《“十四五”新型储能发展实施方案》提出,到2025年,新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段,具备大规模商业化应用条件;到2030年,新型储能全面市场化发展。《方案》聚焦六大方向,明确了“十四五”期间的重点任务:一是注重系统性谋划储能技术创新;二是强化示范引领带动产业发展;三是以规模化发展支撑新型电力系统建设;四是强调以体制机制促进市场化发展;五是着力健全新型储能管理体系;六是推进国际合作提升竞争优势。《方案》在2021年印发的《加快推动新型储能发展的指导意见》基础上,进一步明确了新型储能发展目标和细化重点任务,提升规划落实的可操作性,旨在把握“十四五”新型储能发展的战略窗口期,加快推动新型储能规模化、产业化和市场化发展,保障碳达峰、碳中和工作顺利开局。

二是新型储能参与市场相关机制持续完善。5月,国家发展改革委办公厅、国家能源局综合司印发《关于进一步推动新型储能参与电力市场和调度运用的通知》,提出新型储能可作为独立储能参与电力市场,鼓励配建新型储能与所属电源联合参与电力市场,加快推动独立储能参与电力市场配合电网调峰,充分发挥独立储能技术优势提供辅助服务。《通知》进一步明确了新型储能市场定位,完善了相关市场机制、价格机制和运行机制,推动新型储能在源、网、荷各端的潜力加速释放,有利于提升新型储能利用水平。

三是电化学储能电站安全管理标准规范不断健全。4月,《电化学储能电站应急演练规程》《电化学储能电站危险源辨识技术导则》《电化学储能电站生产安全应急预案编制导则》三项国家标准征求意见。同月,国家能源局综合司印发《关于加强电化学储能电站安全管理的通知》。11月,工信部就《电能存储系统用锂蓄电池和电池组安全要求》国家标准征求意见。一系列标准规范的出台,为电化学储能行业发展保驾护航。

四是储能领域高层次人才加快培养。8月,教育部办公厅、国家发展改革委办公厅、国家能源局综合司印发《关于实施储能技术国家急需高层次人才培养专项的通知》,选取了清华大学等10家研究生培养单位和中国石油天然气股份有限公司等18家企业作为储能技术国家急需高层次人才培养专项实施单位,并公布了储能基础材料与工艺等12个培养方向,将围绕国家需求,充分发挥产学研协同育人优势,为我国储能领域核心技术突破培养和储备一批创新能力强的复合型科技人才。

氢能产业发展顶层设计出台

为促进氢能产业规范有序高质量发展,2022年3月,国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》,明确了氢能和氢能产业的战略定位:氢能是未来国家能源体系的重要组成部分、用能终端实现绿色低碳转型的重要载体,氢能产业是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。

《规划》提出了氢能产业发展基本原则和氢能产业发展各阶段目标,明确到2025年,基本掌握核心技术和制造工艺,燃料电池车辆保有量约5万辆,部署建设一批加氢站,可再生能源制氢量达到10~20万吨/年,实现二氧化碳减排100~200万吨/年。到2030年,形成较为完备的氢能产业技术创新体系、清洁能源制氢及供应体系,有力支撑碳达峰目标实现。到2035年,形成氢能多元应用生态,可再生能源制氢在终端能源消费中的比例明显提升。

《规划》统筹谋划、整体布局氢能全产业链发展,是碳达峰、碳中和“1+N”政策体系中的“N”之一,既是能源绿色低碳转型的重要抓手,也为碳达峰碳中和目标实现提供了有力支撑。

 

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