中美都瞄准的储能行业，真可以赚到钱吗

　　话说近年来能源领域的热门话题，非储能莫属。
　　目前美、欧、亚洲国家已制定储能产业的扶持政策，其中美国已将储能产业上升至国家能源战略高度。在双碳目标引导下，中国国家与地方政府已出台百余项储能相关政策。
　　储能大火背后的原因是什么？锂电池储能、钠离子储能、氢储能哪家技术会称霸地球呢？做储能真的可以赚到钱吗？接下来，让我们在文中一探究竟。
　　储能为何备受重视？
　　在双碳目标的影响下，中国的风电和光伏发电累计装机容量均居世界第一位。然而，风电、光电是不稳定的，间歇性的，并网还可能会导致电力系统安全出现问题，甚至被认为是＂垃圾电＂。
　　而储能，正好可以解决这一难题。
　　储能相当于＂充电宝＂， 风电、光伏大发时或者用电低谷时充电，风光出力小或者用电高峰时放电。既能平滑不稳定的光伏发电和风电，提高可再生能源占比，也能配合常规火电、核电等电源，为电力系统运行提供调峰调频等辅助服务，提高电力系统的灵活性。
　　当前，全球能源资源竞争日趋激烈，我国也面临能源结构调整的重大变革。实现清洁能源与化石能源的互补融合是构建新型能源新体系的关键。因此，发展大规模储能技术不仅是 电力系统低碳清洁化 的必要举措，同时也是抢占国际能源技术战略制高点、 保障国家能源安全 的有力手段。
　　储能有哪些方式
　　既然储能如此重要，目前有哪些技术路线值得发展与布局？
　　根据《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》，我国目前的储能技术路线大体分为两类：抽水蓄能与新型储能。
　　抽水蓄能：装机榜的老大哥
　　抽水蓄能电站的工作原理是在山上、山下各挖一个水库，用电低谷就抽水上山，用电高峰就放水下山，水流下山时驱动水轮机发电，一般与水电站、核电站一起结合应用。
　　抽水蓄能原理图
　　截至2022 年底，全球已投运电力储能项目累计装机规模 238.2GW，其中，抽水蓄能的累计装机规模最大，为188.2GW，可见是装机榜上的绝对老大哥。
　　随着锂离子电池、液流电池等新型储能的规模化应用，抽水蓄能占比逐年下降。2022 年，全球和中国抽水蓄能的累计装机占比均降至90%以下，分别为86.3%和89.3%。
　　图片来源：EVTank
　　抽水蓄能使用功率大、放电时间长、平准化成本低廉的特点使其在发电侧占据优势。但地理条件限制耗资大且工期漫长等缺点均制约着抽蓄电站的发展。
　　新型储能：技术百家争鸣
　　除了抽水蓄能以外的一切储能方式，都可纳入＂新型储能＂范畴。
　　过去一年，储能技术取得长足发展。从2022年新增装机技术占比来看锂离子电池储能技术占比达 94.2%，仍处于绝对主导地位，新增压缩空气储能、液流电池储能技术占比分别达3.4%、2.3%，占比增速明显加快。此外，氢储能、飞轮、重力、钠离子等多种储能技术也已进入工程化示范阶段，下文将挑选部分重点储能技术进行分享。
　　锂离子电池储能
　　锂离子电池具有很好的功率倍率特性，是目前储能调频市场的主流技术。锂离子电池调频性能远超火电机组，响应时间短，能够满足快速精准的调频需求。目前，在全球范围内锂离子电池调频项目主要应用在美国、英国、韩国、澳大利亚和中国。
　　雄韬股份——中国某50MW/100MWH发电侧共享储能项目
　　全球从事锂离子电池产业相关的企业超过1000家，已经形成了从锂电池材料、电芯、模组到系统集成的完整产业链。
　　雄韬雄韬REVO锂电系统解决方案
　　特别是近年来由于电动汽车产业的带动，锂离子电池成本有所下降，从而极大地推动了其在电力储能方面的应用。
　　压缩空气储能
　　压缩空气储能，顾名思义就是在电多的时候将空气压缩起来存储能量，在需要用电时则利用压缩的空气进行发电。压缩空气储能技术具有储能容量大、储能周期长、系统效率高、运行寿命长、投资小等优点，是非常适用于长时储能的大规模物理储能技术之一。
　　传统压缩空气储能系统原理
　　近年来，压缩空气储能技术在系统集成示范方面，国内相关科研机构与企业取得了显著的成绩。2021年山东肥城建成了国际首套10MW盐穴先进压缩空气储能商业示范电站；该电站已顺利通过发电并网验收，并正式并网发电，系统效率达60.7%。在国外，加拿大、澳大利亚、美国、英国等国家也先后布局了多项大规模压缩空气储能项目。
　　钠离子储能
　　钠离子电池由于资源丰富、成本低廉、能量转换效率高、循环寿命长、维护费用低等优势，已成为目前储能技术的研究热点，目前全球从事钠离子电池工程化的公司已有 20 家以上。
　　钠离子电池和锂离子电池成本对比
　　近10年，钠离子电池已逐步实现了从基础研究到工程应用的跨越。像雄韬股份等新能源企业正在进行钠离子电池产业化的相关布局，并取得了重要进展。
　　根据现有技术成熟度和制造规模，钠离子电池将首先从各类中低速电动车领域进入市场。随着钠离子电池技术上下游产业链的逐步完善和规模化，其应用将逐步切入到用户侧、大规模储能等各类应用领域。
　　氢储能
　　氢储能是指利用低谷期富余的新能源电能进行电解水制氢，储存起来或供下游产业使用；在用电高峰期时，储存起来的氢能可利用燃料电池进行发电并入公共电网。广义的氢储能强调＂电‒氢＂单向转换，以气态、液态或固态等形式存储氢气，或者转化为甲醇和氨气等化学衍生物进行更安全地储存。
　　氢储能原理图
　　氢储能具有跨季节、跨区域和大规模存储的优势，同时具备一定的快速响应能力，在新型电力系统的＂源网荷＂各个环节均有很强的应用价值。
　　雄韬氢瑞通信燃料电池系统
　　氢储能性能与新型电力系统要求对比 注：转化效率单位是%，投资成本单位是元/kW 来源：中国工程科学
　　同时，氢储能也受系统效率相对较低，系统成本相对较高等局限，发展相对缓慢。但是，高存储容量、高放电时长等作为氢储能的优势，可有效补充电化学储能的不足，助力新型电力系统的发展，成为未来实现能源结构转型的重要技术方向。
　　储能可以赚到钱吗
　　从基本的商业模式看，储能盈利的主要途径则可分为峰谷价差与辅助服务市场两种方式。
　　低买高卖，削峰填谷
　　由于人们天然的用电习惯，有的时候用电多（一般在上午和下午），有时用电少（一般在夜间），在一天中就形成了＂峰＂与＂谷＂。
　　2022年电网代购电平均价差（单位：元/千瓦时） 来源：中关村储能产业技术联盟
　　然而，峰谷波动对电力系统而言会增加运行成本，因此为了尽量拉平峰谷差，电网往往会设置峰谷电价，在峰时段电价高，在谷时段电价低。这就给储能套利创造了机会，储能可以在夜间低价时充电，再在高价时将电售出，赚取差价。
　　调峰调频、辅助服务
　　电网需要通过技术手段进行频率与电压的调节，其中频率调节就需要调节设备可以快速发出（提升频率）或者吸收（降低频率）功率，而向电网提供的这类服务，被统称为＂辅助服务＂，而储能就是绝佳的辅助服务供应商。
　　2022年部分电力市场辅助服务相关政策发布情况 根据公开资料整理
　　2022年各地的市场规则和电价政策，逐步将辅助服务费用计入电力用户电费结算中，进一步扩大了辅助服务市场的规模，不过由于市场规模和资金平衡，各地主要采用以收定支的方式进行分摊。
　　辅助服务市场是体现新型储能支撑系统安全运行的电力、电量价值的主要渠道，也是新型储能获得收益的主要来源。
　　除此以外，储能未来还可以通过各种创新的商业模式来实现盈利，例如云储能、共享储能等，去年9月，雄韬股份与浙江铁塔签订的合作采用的合同能源管理（EMC）模式，就是＂我投资、你节能、共同受益＂的效果。在国内政策的鼓励下，电池相关企业已做好布局、摆好＂阵势＂，储能行业究竟如何走向，让我们拭目以待。
　　参考文献
　　中国储能行业发展白皮书 伊维智库
　　储能钠电池技术发展的挑战与思考 中国工程科学
　　储能政策盘点：新型储能在电力市场中崭露头角 中关村储能产业技术联盟
　　钠离子电池行业深度报告 财通证券
　　钠离子电池——碳中和世界的储能技术 中国工程科学
　　氢储能在我国新型电力系统中的应用价值、挑战及展望 中国工程科学
　　碳达峰、碳中和背景下储能技术研究进展与发展建议 中国工程科学