中國能源大數據報告(2022)--儲能氫能發(fā)展

儲能

1.儲能累計裝機4610萬(wàn)千瓦，同比增長(cháng)30%

2021年是我國儲能產(chǎn)業(yè)政策密集出臺的一年，也是儲能行業(yè)從商業(yè)化初期向規?；l(fā)展轉變的第一年。根據中國能源研究會(huì )儲能專(zhuān)委會(huì )/中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)全球儲能項目庫不完全統計，2021年，我國已投運電力儲能項目累計裝機4610萬(wàn)千瓦，占全球市場(chǎng)總規模的22%，同比增長(cháng)30%。其中，抽水蓄能累計裝機3980萬(wàn)千瓦，同比增長(cháng)25%;新型儲能累計裝機572.97萬(wàn)千瓦，同比增長(cháng)75%。

(數據來(lái)源：CNESA全球儲能項目庫)

圖7-1 2017-2021年已投運電力儲能項目累計裝機及增速

2021年，新增投運電力儲能項目裝機規模首次突破1000萬(wàn)千瓦，達到1050萬(wàn)千瓦。其中，抽水蓄能新增800萬(wàn)千瓦，同比增長(cháng)437%;新型儲能新增240萬(wàn)千瓦，同比增長(cháng)54%。新型儲能中，壓縮空氣儲能實(shí)現跨越式增長(cháng)，新增17萬(wàn)千瓦，接近2020年底累計裝機規模的15倍。

(數據來(lái)源：CNESA全球儲能項目庫)

圖7-2 截至2021年底電力儲能市場(chǎng)裝機結構

2.儲能技術(shù)多元化發(fā)展，電化學(xué)儲能增長(cháng)潛力大

儲能技術(shù)路徑主要分為機械儲能、電磁儲能、電化學(xué)儲能和其他儲能。其中機械儲能中的抽水蓄能由于技術(shù)成熟，是目前儲能市場(chǎng)上應用廣、占比高的技術(shù)，但其對地理條件依賴(lài)度高。電化學(xué)儲能是目前市場(chǎng)上關(guān)注度最高的儲能技術(shù)，主要分為鋰離子電池、鉛酸電池、液流電池、鈉系高溫電池和金屬-空氣電池等。其中鋰離子電池技術(shù)較為成熟，已進(jìn)入規?；慨a(chǎn)階段，是目前發(fā)展快、占比較高的電化學(xué)儲能技術(shù)。根據中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì )儲能應用分會(huì )數據，2021年，我國新增儲能項目146個(gè)。其中，抽水蓄能項目5個(gè)，電化學(xué)儲能項目131個(gè)。在電化學(xué)儲能項目中，鋰離子電池儲能項目高達120個(gè)。

2021年，在我國電化學(xué)儲能應用市場(chǎng)中，“新能源+儲能”應用場(chǎng)景裝機規模位居首位，為83.75萬(wàn)千瓦，電源側輔助服務(wù)和電網(wǎng)側儲能緊隨其后，分別為53.23萬(wàn)千瓦、40.10萬(wàn)千瓦。各類(lèi)應用場(chǎng)景中，分布式及微網(wǎng)項目個(gè)數居首，為42個(gè)，其次為“新能源+儲能”，為40個(gè)。

(數據來(lái)源：中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì )儲能應用分會(huì ))

圖7-3 2021年新增電化學(xué)儲能各應用場(chǎng)景裝機功率及項目數量

3.新型儲能項目遍地開(kāi)花，企業(yè)創(chuàng )新力不斷提升

從分布區域來(lái)看，2021年新型儲能新增項目遍布全國30多個(gè)省(自治區、直轄市)。其中，山東依托“共享儲能”創(chuàng )新模式引領(lǐng)全國儲能市場(chǎng)發(fā)展;江蘇、廣東延續用戶(hù)側儲能先發(fā)優(yōu)勢，疊加江蘇二期電網(wǎng)側儲能項目投運，以及廣東輔助服務(wù)項目，進(jìn)一步保持領(lǐng)先優(yōu)勢;湖南利用裝備制造和材料領(lǐng)域特別是電化學(xué)儲能材料領(lǐng)域的基礎優(yōu)勢，打造儲能產(chǎn)業(yè)高地;內蒙古因烏蘭察布電網(wǎng)友好綠色電站示范等新能源配儲項目，首次進(jìn)入全國新型儲能市場(chǎng)前五之列。

(數據來(lái)源：CNESA全球儲能項目庫)

圖7-4 2019-2021年新型儲能市場(chǎng)前五位省(區)裝機情況

從參與企業(yè)來(lái)看，2021年，我國新增投運的新型儲能項目中，裝機規模排名前五位的儲能技術(shù)提供商依次為：寧德時(shí)代、中儲國能、億緯動(dòng)力、鵬輝能源、南都電源。全球市場(chǎng)中，儲能電池(不含基站、數據中心備電電池)出貨量排名前五的中國儲能技術(shù)提供商依次為：寧德時(shí)代、鵬輝能源、比亞迪、億緯動(dòng)力、派能科技。

4.打出政策“組合拳”，支持儲能行業(yè)健康有序發(fā)展

一是從國家層面要求新能源配儲能，儲能市場(chǎng)主體地位得以確認。2021年8月，國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)《關(guān)于鼓勵可再生能源發(fā)電企業(yè)自建或購買(mǎi)調峰能力增加并網(wǎng)規模的通知》，對可再生能源發(fā)電企業(yè)自建、合建、購買(mǎi)調峰和儲能能力的掛鉤比例進(jìn)行了量化確認：超過(guò)電網(wǎng)企業(yè)保障性并網(wǎng)以外的規模初期按照功率15%的掛鉤比例(時(shí)長(cháng)4小時(shí)以上，下同)配建調峰能力，按照20%以上掛鉤比例進(jìn)行配建的優(yōu)先并網(wǎng)。同樣，超過(guò)電網(wǎng)企業(yè)保障性并網(wǎng)以外的規模初期按照15%的掛鉤比例購買(mǎi)調峰能力，鼓勵按照20%以上掛鉤比例購買(mǎi)。10月，國務(wù)院發(fā)布的《2030年前碳達峰行動(dòng)方案》提出，積極發(fā)展“新能源+儲能”、源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補，支持分布式新能源合理配置儲能系統。優(yōu)化新型基礎設施用能結構，采用直流供電、分布式儲能、“光伏+儲能”等模式，探索多樣化能源供應，提高非化石能源消費比重。12月，國家能源局印發(fā)《電力輔助服務(wù)管理辦法》《電力并網(wǎng)運行管理規定》，明確將電化學(xué)、壓縮空氣、飛輪等新型儲能納入并網(wǎng)主體管理。鼓勵新型儲能、可調節負荷等并網(wǎng)主體參與電力輔助服務(wù)。

二是明確裝機規模目標。2021年7月，國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布的《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲能發(fā)展的指導意見(jiàn)》提出，到2025年，新型儲能裝機規模達3000萬(wàn)千瓦以上;到2030年，實(shí)現全面市場(chǎng)化發(fā)展。9月，國家能源局發(fā)布《抽水蓄能中長(cháng)期發(fā)展規劃(2021-2035年)》，明確到2025年，抽水蓄能投產(chǎn)總規模6200萬(wàn)千瓦以上;到2030年，投產(chǎn)總規模1.2億千瓦左右。

三是完善儲能價(jià)格機制。2021年3月，國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)電力源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補發(fā)展的指導意見(jiàn)》，明確主要通過(guò)完善市場(chǎng)化電價(jià)機制，調動(dòng)市場(chǎng)主體積極性，引導電源側、電網(wǎng)側、負荷側和獨立儲能等主動(dòng)作為、合理布局、優(yōu)化運行，實(shí)現科學(xué)健康發(fā)展。5月，國家發(fā)展改革委發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步完善抽水蓄能價(jià)格形成機制的意見(jiàn)》，提出將堅持以?xún)刹恐齐妰r(jià)政策為主體，進(jìn)一步完善抽水蓄能價(jià)格形成機制。以競爭性方式形成電量電價(jià)，將容量電價(jià)納入輸配電價(jià)回收，同時(shí)強化與電力市場(chǎng)建設發(fā)展的銜接，逐步推動(dòng)抽水蓄能電站進(jìn)入市場(chǎng)。同月，國家發(fā)展改革委發(fā)布《關(guān)于“十四五”時(shí)期深化價(jià)格機制改革行動(dòng)方案的通知》，提出持續深化燃煤發(fā)電、燃氣發(fā)電、水電、核電等上網(wǎng)電價(jià)市場(chǎng)化改革，完善風(fēng)電、光伏發(fā)電、抽水蓄能價(jià)格形成機制，建立新型儲能價(jià)格機制。7月，國家發(fā)展改革委發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步完善分時(shí)電價(jià)機制的通知》，要求完善峰谷電價(jià)機制，合理確定峰谷電價(jià)價(jià)差，提出上年或當年預計最大系統峰谷差率超過(guò)40%的地方，峰谷電價(jià)價(jià)差原則上不低于4:1，其他地方原則上不低于3:1，尖峰電價(jià)在峰段電價(jià)基礎上上浮比例原則上不低于20%。充分發(fā)揮電價(jià)信號作用，將推動(dòng)儲能在更大空間上發(fā)展。

四是規范管理儲能項目。2021年9月，國家能源局發(fā)布《新型儲能項目管理規范(暫行)》?！兑幏丁访鞔_了新型儲能項目的適用范圍，并要求電網(wǎng)企業(yè)應根據新型儲能發(fā)展規劃，統籌開(kāi)展配套電網(wǎng)規劃和建設。對于新型儲能項目，電網(wǎng)要公平無(wú)歧視為新型儲能項目提供電網(wǎng)接入服務(wù)?！兑幏丁返某雠_將更進(jìn)一步推動(dòng)新型儲能項目的落地和并網(wǎng)。

氫能

1.氫氣產(chǎn)量全球第一，化石能源制氫占比大

近年來(lái)，我國氫氣產(chǎn)量保持連續增長(cháng)，已成為世界第一產(chǎn)氫大國，氫氣產(chǎn)能約4000萬(wàn)噸/年，2021年產(chǎn)量達3300萬(wàn)噸。

(數據來(lái)源：中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì )、中國氫能聯(lián)盟)

圖7-5 2012-2021年氫氣產(chǎn)量及增速

我國氫氣制取主要由化石能源制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫構成，煤制氫和天然氣制氫占比近八成，焦爐煤氣、氯堿、丙烷脫氫等工業(yè)副產(chǎn)氫占比約兩成，可再生能源制氫規模還很小。據中國標準化研究院不完全統計，目前我國煤制氫占比約62%，天然氣重整制氫占比約19%，焦爐煤氣、氯堿尾氣等工業(yè)副產(chǎn)提純制氫和石油制氫占比約18%，電解水制氫等約占1%。2021年以來(lái)，在國家和各地政府鼓勵下，國企、民企、外企對發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)都展現了極大的熱情，長(cháng)三角、粵港澳大灣區、環(huán)渤海三大區域的氫能產(chǎn)業(yè)呈現集群化發(fā)展態(tài)勢。在氫能制備方面，可再生能源制氫項目在華北和西北等地積極推進(jìn)，電解水制氫成本穩中有降。

(數據來(lái)源：中國電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì ))

圖7-6 煤制氫成本隨煤炭?jì)r(jià)格變化趨勢

2.高壓氣態(tài)儲運氫氣為主流，液態(tài)儲運和管道運輸尚未成熟

現階段，我國氫氣儲運主要以高壓氣態(tài)長(cháng)管拖車(chē)運輸為主，常用的高壓氣態(tài)長(cháng)管拖車(chē)氫氣儲存壓力為20兆帕，單車(chē)運載量約300千克氫氣。液氫運輸和管道運輸的基礎尚不成熟，液態(tài)儲運、固態(tài)儲運均處于小規模試驗階段，目前氫氣管道里程約400千米，在用管道僅100千米左右。預計到2025年，液態(tài)儲運和管道儲運的方式有初步發(fā)展，到2035年，高壓氣氫儲運、液體儲運和管道儲運等多種氫氣儲運形式將實(shí)現并存。

表7-1 儲運氫技術(shù)對比

(數據來(lái)源：中國氫能聯(lián)盟、前瞻產(chǎn)業(yè)研究院)

3.加氫站數量全球第一，下游需求仍有提升空間

目前，我國已累計建成加氫站超過(guò)250座，約占全球總數的40%，加氫站數量位居世界第一，35兆帕智能快速加氫機和70兆帕一體式移動(dòng)加氫站技術(shù)獲得突破?，F有加氫站的日加注能力主要分布在500～1000千克區間，大于1000千克的規?；託湔救源M(jìn)一步布局建設。

多元應用方面，除傳統化工、鋼鐵等工業(yè)領(lǐng)域，氫能在交通、能源、建筑等領(lǐng)域逐步開(kāi)展試點(diǎn)應用。在交通領(lǐng)域，我國現階段以客車(chē)和重卡為主，正在運營(yíng)的氫燃料電池車(chē)輛超過(guò)6000輛，約占全球運營(yíng)總量的12%。

隨著(zhù)燃料電池汽車(chē)市場(chǎng)的增長(cháng)及國家政策的扶持，我國燃料電池裝機規模呈明顯增長(cháng)態(tài)勢，但氫燃料電池行業(yè)尚未進(jìn)入商業(yè)化階段。據高工產(chǎn)業(yè)研究院(GGII)不完全統計，2021年我國氫燃料電池裝機17.29萬(wàn)千瓦，同比增長(cháng)118.31%。

(數據來(lái)源：GGII)

圖7-7 2017-2021年氫燃料電池裝機及增速

4.政策賦能產(chǎn)業(yè)，氫能推動(dòng)綠色發(fā)展

2021年，氫能產(chǎn)業(yè)戰略地位進(jìn)一步提升。2月，國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系的指導意見(jiàn)》，對推動(dòng)氫能在能源體系綠色低碳轉型中的應用、加強加氫等配套基礎設施建設提出了要求。

3月頒布的《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展第十四個(gè)五年規劃和2035年遠景目標綱要》提出，要發(fā)展壯大戰略性新興產(chǎn)業(yè)，在類(lèi)腦智能、量子信息、基因技術(shù)、未來(lái)網(wǎng)絡(luò )、深?？仗扉_(kāi)發(fā)、氫能與儲能等前沿科技和產(chǎn)業(yè)變革領(lǐng)域，組織實(shí)施未來(lái)產(chǎn)業(yè)孵化與加速計劃，這將賦予我國氫能發(fā)展更多新任務(wù)和新機遇。

6月，圍繞新型電力系統、新型儲能、氫能與燃料電池、碳捕集利用與封存(CCUS)、能源系統數字化智能化、能源系統安全等重點(diǎn)領(lǐng)域，國家能源局發(fā)布《關(guān)于組織開(kāi)展“十四五”第一批國家能源研發(fā)創(chuàng )新平臺認定工作的通知》，將氫能與燃料電池納入國家能源研發(fā)創(chuàng )新重點(diǎn)領(lǐng)域，明確了氫能在國家能源技術(shù)創(chuàng )新體系中的重要地位。

10月，國務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達峰行動(dòng)方案》，在推動(dòng)工業(yè)領(lǐng)域碳達峰行動(dòng)、交通運輸綠色低碳行動(dòng)、綠色低碳科技創(chuàng )新行動(dòng)等重點(diǎn)任務(wù)中，均提及氫能領(lǐng)域的發(fā)展和應用。

11月，國家發(fā)展改革委等十部門(mén)印發(fā)的《“十四五”全國清潔生產(chǎn)推行方案》提出通過(guò)綠氫煉化、氫能冶金等手段加快燃料原材料的清潔替代和清潔生產(chǎn)技術(shù)應用示范。

同月，工業(yè)和信息化部印發(fā)《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規劃》，明確提出要加快氫能技術(shù)創(chuàng )新和基礎設施建設，推動(dòng)氫能多元利用。

12月，財政部、工業(yè)和信息化部、科技部、國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于啟動(dòng)新一批燃料電池汽車(chē)示范應用工作的通知》，張家口牽頭的河北城市群、鄭州牽頭的河南城市群申報獲批，我國初步形成北京、上海、廣東、河北、河南五大燃料電池汽車(chē)政策支持示范城市群，推動(dòng)加氫站建設和氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)規?；l(fā)展。