中国工程院院士刘吉臻：新型电力系统建设将成为储能发展的核心推动力

近日，在“2023年全球能源转型高层论坛储能产学研融合发展分论坛”上，华北电力大学教授、中国工程院院士、新能源电力系统全国重点实验室主任刘吉臻深入阐述了我国能源转型的背景及发展思路，对储能在新型电力系统中的定位、发展方向和问题挑战展开了详细分析。

刘吉臻表示，新型电力系统建设将成为储能发展的核心推动力，新型储能发展的应用场景、储能规模、储能时长及应用地区，都需要因地制宜、对症下药，同时也要兼顾安全性和经济性。

我国能源转型的背景及发展思路

2022年，我国一次能源消费总量折合54.1亿吨标准煤，占世界能源消费总量的26.5%，超过1/4；煤炭、石油、天然气和非化石能源占一次能源消费总量比重分别为56.2%、17.9%、8.4%和17.5%；煤炭消费30.4亿吨标煤，占世界消费总量的54.8%，超过1/2；能源相关二氧化碳排放量105.5亿吨，约占世界二氧化碳总排放量的1/3。

刘吉臻指出，我国仍处于“煤基能源时代”，以煤为主的能源结构在短期内难以根本改变，我国面临着煤炭仍占主导地位、环境污染碳排放高、用能效率较低、新能源技术创新能力不足、能源安全形势严峻等种种问题与挑战。

新型储能发展现状与关键技术最新动向

近年来，在推进能源转型与构建新型电力系统的大背景之下，储能产业受到全社会、全球各国的高度关注，我国新型储能技术研发、储能系统集成、储能示范应用、储能产业化等领域发展极其活跃。

当前，全球储能产业发展呈现以下四大发展特点和趋势：

第一，全球储能产业处于快速增长期。截至2022年底，全球已投运储能项目规模达到2.4亿千瓦，同比增长15%。2022年，储能新增规模超过3000万千瓦，比2021年翻一番。其中，中国、欧洲和美国新增规模占比分别为36%、26%和24%，三者合计占全球新增市场的86%。

第二，电化学储能将成增量主体，负荷侧储能呈爆发式增长。截至2022年底，全球电化学储能累计装机4500万千瓦，年增长率达到80%，其中锂离子电池仍占据主导地位。

第三，新型电力系统建设将成为储能发展的核心推动力。据有关机构预测，从2022~2050年，全球风光等新能源发电量占比将由14.4%提升至50%，电力在终端能源消费中的占比将由20%提升至50%以上。

第四，储能技术成本下降和政策布局将助推产业持续扩张。随着技术日渐成熟和产能扩张，储能成本快速下降，以锂离子电池为例，2022年全球平均价格约150美元/千瓦时，比2013年下降了近80%。

值得关注的是，我国新型储能发展势头非常迅猛。截至2022年底，全国新型储能装机规模约870万千瓦/1805万千瓦时，平均储能时长2.1小时。全国已投运新型储能项目中，锂离子电池占比约94.5%，铅酸(碳)电池占比约1.7%，液流电池占比约1.6%。压缩空气储能发展提速，占比约为2.0%。

当前，规模化应用的新型储能技术主要有锂离子电池储能、液流电池储能和压缩空气储能；试点示范的新型储能技术主要有钠离子电池储能、抽汽蓄能、压缩二氧化碳储能、重力储能、氢（氨）储能、飞轮和超级电容器。

固态电池、金属空气电池、多电子二次电池、热泵储能、液态空气储能等技术领域是研究热点，但多数技术仍处于实验室研发阶段，距离规模化应用仍有一定距离。

需要重新评估储能在新型电力系统中的地位和作用

“电荷最大的一个缺点是难以实现大量的堆积。截至2022年，全球电化学储能累计装机4500万千瓦，但与更为庞大的发电装机相比，储能所发挥的作用很有限，且新型储能也无法提供保障电力系统安全稳定运行所需的转动惯量等必要元素。”刘吉臻说。

对此，他分析道，“在构建新型电力系统过程中，关键还是在于‘源网荷’环节实现供需协同、灵活智能，储能在新型电力系统中也必将有发挥其作用的一席之地，新型电力系统建设也将成为储能发展的核心推动力。”

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