最近几年,储能行业可谓是如火如荼。国家利好政策的重拳砸下,是资本热捧和巨头们蜂拥进场。人民日报发表的“能源的饭碗必须端在自己手里”的言论,更是为储能行业添了把火。就连某电池技术的市值也一下子飙升到福布斯中国前三,这也让不少投资人感慨:属于储能的时代真的来了!

从历史观谈储能产业发展

回顾文明史,人类社会的每一次发展都离不开能源消费。第一、二次工业革命,为密西西比河流域到墨西哥湾带来了光明,也点燃了未来世界纽约自由女神手中的火炬。但高耸的烟筒、大街小巷奔驰的汽车也使得泰晤士河的水更加浑浊了,就连太平洋下游的人们都感叹餐桌上的鱼儿不香了。最重要的是,石油开采过程中对生态系统造成的严重破坏,以及殖民地印度等国家成千上万人因此丧命,都让能源转型变得迫在眉睫。

对了应对煤炭、石油等化石能源带来的危害,在国内外相关政策持续加码之下,新能源板块热度节节攀升,降低碳排放也已然成为全球共识。就在2022年5月19日,联合国秘书长古特雷斯在世界气象组织发表《2021年全球气候状况报告》时强调,“人类必须走出化石能源困局”。

而想要实现这一目标得必由之路是减少高碳能源占比,增加新能源占比。但由于风能、太阳能的不连续性,弃风弃光等情况,使得传统电网实现20%、30%的新能源接入,难度都非常大。再加上欧洲能源危机、中国拉闸限电等事件,也更加需要我们去发挥储能这一电力“蓄水池”的功能,从而增加新能源对未来电力系统的并网可能性,促使用电更自由。

作为全球能源转型道路上重要的一环,储能是不可或缺的“刚需”资产。如果说能源的前半生为人类带来了动力与希望,那么储能技术就续写着新能源之后的故事,它承载着能源走向绿色、低碳、清洁、数字化的未来。

以技术手段诠释储能路径

全球能源结构这个宏大的课题看起来太过遥远,但恐怕历史上已经没有哪一代人比当代人更有能力和责任,深度影响未来能源结构的建构。在全球碳减排的共识下,人类处于同一个命运共同体之中。毫不夸张的说,储能技术的探索和研发,或将决定能源结构的升级。

从技术路线来看,储能按照充放电形式可分为物理储能、电磁储能和电化学储能。

其中物理储能中,比较有代表力的是抽水蓄能和压缩空气储能。抽水蓄能目前技术成熟,但对选址环境、地形条件及水文环境要求非常高,且建设周期长达6-8年。电磁储能派和热储能派的技术还不成熟,短期内很难商业化。压缩空气储能是目前唯一能与抽水蓄能相媲美的大规模长时物理储能技术,具有规模大、适用性强、成本低等优点。但压缩空气储能在使用过程中,一部分能量会以热能的形式散失,导致储能效率降低。

目前最靠谱的是电化学储能派。从电池材料来看,电化学储能可以细分为钠硫电池、锂离子电池、铅酸电池和液流电池等。今年以来,锂电池价格一路飙升,主要原材料碳酸锂盐价格突破50万元/吨,创历史新高。锂电池的储能初装成本也从1400元/千瓦时快速攀升至2000元/千瓦时以上。

液流电池的历史与锂电池一样久远,早在1974年美国科学家L.H. Thaller就发明了这项技术。液流电池储能具有本征安全、充放电循环寿命长、电解液可循环使用、生命周期经济性好及环境友好等特点,这些年受到学术界、产业界的广泛关注。

在全球能源转型以及液流电池规模化成本持续降低的大趋势下,行业商业性选择拐点即将到来。大规模低成本的长时储能方案,作为可以灵活多变的处理方式,未来在替代火力发电调峰中将发挥中流砥柱的作用。

国内外的企业在这一目标下,也开始加强对电池技术开发、研究和抢占市场,各储能电池厂家也开展军备竞赛。锌铁液流电池凭借突破性的8小时储能市场和安全、环保、低成本优势,已经加速步入商业化,随着其在多地智能制造“超G工厂”的落地,产能也进一步提升,为达成“双碳”目标充分献力。

对于整个能源进阶史而言,无论哪种储能技术的更迭,都是能源史上的纪录片。每种储能技术都有其主宰的时代,并在其发展的阶段留下属于它的传奇。我们相信, “科技崇聚能源,未来生生不息”的愿景,在不久的未来一定可以实现。