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2023年中国源网侧储能市场回顾与展望

作者:华诺信诚财顾
2023年中国源网侧储能市场回顾与展望

来源:储能领跑者联盟

2023年中国新能源装机爆发式增长,源网侧储能配置需求同步上涨,新增装机同比增长近200%。内蒙古、新疆、贵州等地装机功率超1.5GW。独立储能、风光配储占比最高,台区储能解决分布式光伏消纳问题。混合型储能技术崭露头角,磷酸铁锂仍是主流。预计“十四五”后期源网侧储能装机量将持续上涨。

摘要通过智能技术生成

一、源网侧储能装机:同比增长近200%

2023年大陆新能源装机呈爆发式增长。2023年大陆光伏新增装机量再创新高,集中式光伏是增长主力,占比55%达120.014GW,同比增长148%。新增风电装机75.66GW,同比增长102%。风光大基地项目建设持续发力,在完成首批约97GW风光基地建设后,后续还有超过450GW风光大基地项目待建。

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图1 2019-2023中国光伏风电新增装机

光伏、风电的大规模并网拉动源网侧储能配置需求同步上涨,据EESA统计,2023年中国源网侧储能新增装机21.46GW/46.40GWh,同比增长近200%,占全国新型储能新增装机的96%,在大陆新型储能装机结构中仍据主导地位。

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图2 2023年中国源网侧新型储能新增装机量

二、地域分布:多地区大储装机超1.5GW

其中,内蒙古、新疆、贵州、山东、甘肃、湖南、宁夏等地区装机功率均超1.5GW。2022年9月湖南省发改委出台的《关于开展2022年新能源发电项目配置新型储能试点工作的通知》指出,对在2022年12月底前、2023年6月底前实现全容量并网运行的新型储能项目,在计算其作为新能源发电项目配建的容量时,分别按照装机容量的1.5、1.3倍计算,这是2023年导致湖南储能装机容量增长较快,且80%的新增装机都在2023年6月并网运行的主要原因。

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图3 2023源网侧储能装机地域分布

注:此图只显示装机功率在100MW及以上的地区

三、应用场景:独立储能、风光配储占比最高

从大储装机应用场景来看,电源侧占比46%,其中风电及光伏配储占92%:据EESA统计,目前大陆已有24省(自治区)、20个地级市对配储时长及比例做出规定, “10%,2h”已经成为最低标准。随着新能源在大陆发电结构中占比的增加,预计电源侧储能装机将持续增长。

电网侧装机占比54%,99%以上的新增都来自独立储能:2023年独立储能容量租赁、参与电力市场的相关政策频出,商业模式的加速完善使得独立储能成为电网侧装机主力。

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图4 源网侧储能具体应用场景

此外,2023年已有相当规模的配电网侧台区储能项目投运:随着大陆能源转型战略的持续推进,分布式光伏迅速发展。据统计,2023年全国新增分布式光伏装机约96GW,与此同时,随着大陆分布式光伏大规模接入电网,光伏发电消纳矛盾更加突出,给配电网带来一定压力,已经对部分地区发用电平衡产生较大影响。例如,2024年山东省内136个县(市、区)中,2024年有53个地区的低压配网接网预警等级为“受限”,43个地区为“一般”,仅40个地区的低压配网接网情况被评为“良好”。这意味着到2024年37个县将不再接入新的分布式光伏项目,而其他53个县(市、区)的分布式光伏发展也会因低压配网的限制受到影响。

台区储能是指在配电网中,通过安装储能设备来实现对电能的储存和释放,以平衡电网负荷和提高供电可靠性的技术。台区储能通常安装在配电变压器所在的电力配电站或台区内,通过智能调节电网的电压和频率,显著提升供电质量、解决末端电压较低的问题,同时优化电网的整体性能和可靠性,有效缓解分布式光伏并网带来的电网压力。据EESA统计,2023年大陆已有百兆瓦时台区储能项目中标,多个项目备案。相较于配电网改造,台区储能可便捷高效解决分布式光伏消纳问题,发展前景广阔。不过,目前台区储能主要作为分布式新能源开发过程中的成本项,收益模式有租赁、峰谷套利等,项目经济性不佳,未来或可通过容量补偿机制、参与辅助服务等形式来保障台区储能收益。

四、技术类型:混合型储能技术崭露头角

从2023年源网侧储能装机类型来看,磷酸铁锂装机占比93%,依然是最主流的技术类型。此外,“磷酸铁锂+飞轮储能/超级电容”等多个混合型储能项目也实现落地投运。随着电力系统需求的不断增加,单一型储能技术已难以同时满足建设周期、配置灵活性、安全性、响应速度、储能时长、使用寿命、经济性等多方面要求。混合型储能可以实现多种储能形式的优势互补,有效发挥能量型储能的持久性和功率型储能的快速性,应对常规负荷与冲击型负荷,在特定应用场景下大有可为。

例如,在火储联合调频场景中,锂离子电池要长期面临大倍率浅充放电,不仅容量得不到有效利用,频繁大倍率充放电还会降低电池的使用寿命。在锂离子电池储能中引入功率型储能单元,如飞轮储能、钛酸锂、超级电容储能等,可减少锂电池大倍率充放电次数,提高使用寿命,降低热失控风险,降低系统使用成本。

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图5 2023源网侧储能装机技术类型

五、“十四五”后期源网侧储能装机量将持续上涨

据中电联数据,2024年全年全社会用电量9.8万亿千瓦时,同比增长6%左右。预计2024年新投产发电装机规模将再超3亿千瓦,其中光伏新增装机171GW,集中式光伏占比约48%,新增装机85.44GW;风电新增89GW,新能源发电累计装机规模将首次超过煤电装机规模。按照平均“10%,2.4h”配储比例计算,预计2024年电源侧储能新增装机可达到16.3GW/39.2GWh。

电网侧储能可支撑电力保供、提升地区电力系统调节力、替代输变电工程投资,是构建新型电力系统的重要支撑。根据电规总院预测,支撑电力保供的电网侧储能在"十四五"后期预计需求约为 25GW;

其次,在充分利用火电灵活性改造、抽蓄等常规调节措施的同时,"十四五"后期仍需进一步增加新型储能以提升系统的调节能力,此部分需求约在15GW左右;

再次,在新能源大规模并网的情况下,还需配置一定规模的电网侧储能以缓解配电网压力,替代输变电工程投资,预计此部分需求约为2GW。综合考虑以上场景,预计2024-2025期间电网侧储能装机约在40GW以上,储能时长2-4h。据近年电网侧储能装机增速及发展情况来看,EESA预计2024年电网侧储能装机量约在19GW/46GWh。故2024年源网侧储能装机约可达到35GW/84GWh,同比增长90%。

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图6 中国源网侧储能装机量预测(2023-2025E)

本文数据来源:EESA数据库

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