2020年9月22日，我國(guó)在聯(lián)合國(guó)大會(huì)上提出，二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前“達(dá)峰”，力爭(zhēng)在2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”。在這一目標(biāo)下，我國(guó)必須實(shí)現(xiàn)由化石能源走向新能源的能源綠色轉(zhuǎn)型，這個(gè)轉(zhuǎn)型的核心是新能源從補(bǔ)充能源走向主體能源。
在這一背景下，新型儲(chǔ)能成為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵支撐，還是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、建設(shè)新型能源體系、促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展的重要技術(shù)和基礎(chǔ)裝備。新型儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展將催生能源新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)，已經(jīng)成為世界各國(guó)搶占能源戰(zhàn)略和裝備制造業(yè)新高地的重要領(lǐng)域。
新能源比例不斷上升，成為電力供應(yīng)新力量
8月29日，國(guó)務(wù)院新聞辦公室發(fā)布《中國(guó)的能源轉(zhuǎn)型》白皮書(shū)指出，中國(guó)成為全球能耗強(qiáng)度降低最快的國(guó)家之一，2023年中國(guó)風(fēng)光發(fā)電量超過(guò)了城鄉(xiāng)居民生活用電量，全社會(huì)每消費(fèi)3度電中就有1度電是綠電。
過(guò)去幾年，各種新能源技術(shù)突飛猛進(jìn)，隨之帶來(lái)新能源的發(fā)電成本不斷下降。中國(guó)工程院院士、上海交通大學(xué)智慧能源創(chuàng)新學(xué)院院長(zhǎng)黃震透露：“2018年我國(guó)最早的光伏電站，國(guó)家發(fā)展改革委上網(wǎng)指導(dǎo)價(jià)還是4元每度電，到了2020年度電價(jià)格已經(jīng)能達(dá)到0.35元，下降幅度超過(guò)90%以上，最近四川的一個(gè)項(xiàng)目報(bào)價(jià)更是只有0.118元。目前無(wú)論是風(fēng)電還是光伏的發(fā)電成本均已控制在一毛多錢，顯著低于煤電成本。”
從裝機(jī)量來(lái)看，可再生能源增長(zhǎng)迅猛。今年6月底，中國(guó)的風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量首次超過(guò)了煤電。國(guó)家能源局發(fā)布1月～7月全國(guó)電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截至2024年7月底，風(fēng)電、太陽(yáng)能裝機(jī)合計(jì)達(dá)到12.1億千瓦，在2020年12月的氣候雄心峰會(huì)上，國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人宣布，到2030年，中國(guó)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12億千瓦以上，僅僅用大約三年半就實(shí)現(xiàn)該承諾。
顯然，可再生能源的發(fā)展速度遠(yuǎn)比預(yù)期來(lái)得更快，保守估計(jì)到2030年光伏和風(fēng)電的裝機(jī)容量將達(dá)到22億千瓦。歷史數(shù)據(jù)可以看到，近幾年來(lái)全世界新增的光伏和風(fēng)電超過(guò)一半都是在中國(guó)產(chǎn)生的，我國(guó)的新能源已經(jīng)成為電力供應(yīng)的新力量。
黃震認(rèn)為：“相比之前能源開(kāi)發(fā)利用依賴于煤炭、石油、天然氣等地下資源稟賦，未來(lái)則是基于科技創(chuàng)新對(duì)可再生能源進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用。把更多的風(fēng)和光轉(zhuǎn)化成為人類可利用的綠色能源的技術(shù)突破將是走向碳中和的戰(zhàn)略支撐。”
電力平衡面臨挑戰(zhàn)，長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能重要性凸顯
風(fēng)電、光伏等新能源發(fā)電發(fā)展迅速，其波動(dòng)性、隨機(jī)性、間歇性給電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和供需平衡帶來(lái)挑戰(zhàn)。風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電易受天氣影響，“極熱無(wú)風(fēng)、極寒少光”特點(diǎn)明顯，出現(xiàn)極端天氣時(shí)出力不穩(wěn)定，容易造成電力供需不平衡。
有分析數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)電力系統(tǒng)中風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電量占比超過(guò)50%時(shí)，需要解決數(shù)天、數(shù)周乃至跨季節(jié)的電力電量平衡問(wèn)題。由于2至4小時(shí)的短時(shí)儲(chǔ)能不具備相應(yīng)的支撐能力，大規(guī)模長(zhǎng)周期儲(chǔ)能的作用將會(huì)進(jìn)一步凸顯。長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能憑借長(zhǎng)周期、大容量特性，能夠在長(zhǎng)時(shí)間維度上平抑新能源發(fā)電帶來(lái)的波動(dòng)，保障季節(jié)性及極端天氣下的電力供應(yīng)。
目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的放電時(shí)長(zhǎng)尚未統(tǒng)一定義，國(guó)內(nèi)一般認(rèn)為持續(xù)放電時(shí)長(zhǎng)在4小時(shí)以上的技術(shù)屬于長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能，主要包括抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能、熔鹽儲(chǔ)熱、液流電池和氫儲(chǔ)能等5種類型。發(fā)展長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能對(duì)我國(guó)保障能源安全、推動(dòng)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型、促進(jìn)能源高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。
長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能重要性凸顯，引發(fā)投資機(jī)構(gòu)關(guān)注。2023年被稱為長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的投資元年，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)有20家長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能企業(yè)獲得融資，參與投資機(jī)構(gòu)103家，整個(gè)投資金額近50億元。具體來(lái)看，液流電池技術(shù)企業(yè)的融資事件最多，共有15次，金額高達(dá)30億元。此外，壓縮空氣領(lǐng)域有兩家完成融資，中儲(chǔ)國(guó)能一家就有10億元的融資，兩家鉛碳電池企業(yè)融資金額也超3億元。參與長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的投資機(jī)構(gòu)中，中國(guó)科創(chuàng)星、九智資本、招銀國(guó)際、華控基金都活躍度較高。
問(wèn)題逐漸暴露，長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能進(jìn)入調(diào)整期
在2023年的火熱之后，隨著行業(yè)發(fā)展問(wèn)題逐漸暴露出來(lái)，投資熱度上能直觀感受到。截至2024年8月份，公開(kāi)數(shù)據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能融資事件只有5個(gè)，融資金額基本上在千萬(wàn)級(jí)別。去年同期截至2023年8月，統(tǒng)計(jì)到長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能融資事件12個(gè)，融資金額超億元級(jí)別，這其中的變化非常明顯。以液流電池為代表，長(zhǎng)城證券產(chǎn)業(yè)金融研究院儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景研究員陳梓銘認(rèn)為長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能面臨四大挑戰(zhàn)：
首先是降本壓力非常大。很多液流電池以成本優(yōu)于鋰電作為噱頭，但實(shí)際情況來(lái)看，液流電池的成本仍在2~3元，相比鋰電已經(jīng)降到0.8元以下，液流電池在價(jià)格上競(jìng)爭(zhēng)力不夠。陳梓銘判斷，能否將系統(tǒng)成本降至2元以下將會(huì)是投資人判斷項(xiàng)目?jī)?yōu)劣的重要參考依據(jù)。
其次是產(chǎn)品成熟度不夠。很多液流電池企業(yè)將實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)參數(shù)作為產(chǎn)品的實(shí)際性能。但實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下的參數(shù)并不代表在工業(yè)應(yīng)用中可以達(dá)到同樣的性能。另外現(xiàn)在企業(yè)各自為政，產(chǎn)品不透明、缺乏行業(yè)技術(shù)指標(biāo)也是阻礙著行業(yè)的發(fā)展。
第三是示范項(xiàng)目越多，問(wèn)題暴露越多。隨著2023年千萬(wàn)級(jí)到兆瓦級(jí)示范項(xiàng)目的實(shí)施，性能、穩(wěn)定性、量產(chǎn)一致性等各種問(wèn)題都在暴露。之前很多項(xiàng)目建而不用的現(xiàn)象讓很多企業(yè)有機(jī)會(huì)鉆空子，但隨著商業(yè)模式的逐漸完善，儲(chǔ)能利用率上升，這些項(xiàng)目的真實(shí)運(yùn)營(yíng)情況將進(jìn)一步暴露。
最后是融資目標(biāo)與生產(chǎn)、研發(fā)相矛盾。2023年很多液流電池的擴(kuò)產(chǎn)是基于融資目標(biāo)而非市場(chǎng)發(fā)展需求來(lái)制定的。導(dǎo)致很多企業(yè)的產(chǎn)能規(guī)劃超前于技術(shù)研發(fā)進(jìn)度和市場(chǎng)需求，目前已處于產(chǎn)能過(guò)剩狀態(tài)。
陳梓銘也指出，“2024年將是液流電池行業(yè)務(wù)實(shí)的一年，需要各家企業(yè)做好自我調(diào)整，這對(duì)于行業(yè)發(fā)展來(lái)說(shuō)不是壞事。”
AI技術(shù)與能源結(jié)構(gòu)變革共振融合
隨著人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是以大模型為核心的人工智能技術(shù)發(fā)展，成為推動(dòng)能源行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要力量。根據(jù)政策規(guī)定以及互聯(lián)網(wǎng)頭部企業(yè)的碳中和承諾，算力中心有望成為首個(gè)新能源使用率達(dá)100%的應(yīng)用場(chǎng)景，這樣長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能有很大機(jī)會(huì)的增長(zhǎng)。如今Google、微軟兩大巨頭已成為國(guó)際長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能協(xié)會(huì)（LDES）的會(huì)員，也說(shuō)明長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的重要性。
中國(guó)社會(huì)科學(xué)院能源經(jīng)濟(jì)研究中心主任史丹看來(lái)，“歷次工業(yè)革命都是和能源革命緊密相連的，數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展靠算力，而算力發(fā)展靠能源。如果僅依靠以化石能源為主的能源供應(yīng)體系無(wú)法支撐起未來(lái)的數(shù)字經(jīng)濟(jì)。大力發(fā)展新能源，不僅是解決環(huán)境問(wèn)題，同時(shí)也解決了數(shù)字革命需要的能源問(wèn)題。”
在新能源系統(tǒng)支撐算力發(fā)展的同時(shí)，AI技術(shù)也在推動(dòng)其不斷革新。樂(lè)創(chuàng)能源CEO潘多昭認(rèn)為，“儲(chǔ)能的本質(zhì)是提供服務(wù)，在如今硬件差異化水品逐漸拉齊的情況下，如何借助AI技術(shù)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行差異化的價(jià)值提升將是儲(chǔ)能企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。”AI大數(shù)據(jù)逐漸成為構(gòu)建儲(chǔ)能系統(tǒng)的智慧大腦，是智慧能源發(fā)展的重要一環(huán)。在有了硬件設(shè)備基礎(chǔ)之后，就需要通過(guò)算法、軟件融入其中，保持底層資產(chǎn)的持續(xù)迭代升級(jí)。
比如說(shuō)，AI通過(guò)對(duì)海量歷史數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)，大模型可以更好地預(yù)測(cè)能源供需變化，從而幫助優(yōu)化能源調(diào)度，減少浪費(fèi)，提升整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行效率。樂(lè)創(chuàng)能源從2020年堅(jiān)持AI驅(qū)動(dòng)的方式提升儲(chǔ)能行業(yè)效率，2024年提出了基于MoE架構(gòu)新能源大模型，包括智能體的智慧運(yùn)營(yíng)體系，基于多模態(tài)數(shù)字化孿生系統(tǒng)，還有具身智能的維修運(yùn)營(yíng)機(jī)器人等。
來(lái)源：21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道
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