打好源网荷储“组合拳”,持续关注“碳中和”领域投资

中科创星2021-04-14
可再生能源接入,再加上火力发电要逐步退出市场,这对输电和用电侧都提出了相当大的挑战。这同时也意味着能实现调频和调峰的技术手段将不再是一个辅助性的角色,对储能的大规模需求将逐步变成现实。

目前,中科创星已投资20多个能源相关项目,在能源的“源网荷储”环节都有相应的布局,其中储能和电池产业链布局较多。我们并不是因为“碳中和”概念兴起才去做相关的投资。我们希望我们的投资领域成为风口,而不仅仅是因为风口才去做相应的投资。

储能领域市场需求量大

光伏和风电都是间歇性能源,晚上没有太阳光伏就无法发电了,没风的时候风机也无法发电。我国2020年的风光发电量占到全部发电量的9.5%,装机量在5.7亿千瓦时,根据碳中和行动计划,到2030非化石能源消费比重将达到25%左右,风电光伏总装机容量将达到12亿千瓦以上,这意味着10年内至少要有7.3亿千万的新增风光装机量。发电企业规划的装机量还要大于这个数字。

如此大比例的可再生能源接入,再加上火力发电要逐步退出市场,这对输电和用电侧都提出了相当大的挑战。这同时也意味着能实现调频和调峰的技术手段将不再是一个辅助性的角色,对储能的大规模需求将逐步变成现实。

储能技术主要分为电化学和物理两类,一类是电化学储能技术,运用铅酸电池、锂离子电池等的化学储能技术。一类是以抽水蓄能为代表的物理储能技术。目前,抽水蓄能技术在整体储能市场占比最高,达到90%以上。化学储能虽然产能规模比抽水蓄能小,但由于拥有响应速度快、能量转化效率高的优势,在市场上难以被物理储能替代,因此也占据着稳定的市场份额。

传统的抽水蓄能技术已经有被替代的需求和趋势。目前,抽水储能发展的主要障碍在于地理条件,在不具备海拔落差的平原地区,和干旱缺水的地区就很难部署。但抽水储能占到当前储能装机容量的90%以上,是最为主要的储能方式,所以我们一直在关注可以突破地理条件限制的储能方式。

压缩空气储能商业化潜力大

目前除了抽水储能之外,压缩空气储能是目前唯一具备大规模商业化潜力的储能技术路线。电化学储能受制于安全性、循环寿命以及经济性原因,很难支持GWh级别的储能应用。中科创星也在天使轮领投了技术源自中科院工程热物理所的大规模压缩空气储能项目——中储国能。

首先压缩空气储能技术基本原理:在电网用电负荷低谷期将空气高压密封在储气罐中,在电网用电负荷高峰期释放压缩空气,驱动膨胀机带动发动机发电。压缩空气储能技术的优势就比较明显,一是场地限制少,不会对普通居民造成打扰,不会破坏生态环境;二是建设周期短,并且它的设备使用寿命、能量转化效率与抽水蓄能相当,甚至在设备不断调试精进后能表现得更好。压缩空气储能技术目标在未来取代抽水蓄能,成为主流的物理储能技术。

目前国外的这种压缩空气储能,它的转化效率大概在50%-60%,还是需要有外部的加热来补燃,这种就需要消耗化石能源。而中储国能的压缩空气储能技术,能达到70%的转化效率,这在国际上是绝对领先的。

中储国能正在张家口建设百兆瓦级别的压缩空气储能示范,这个项目的建设落成将是我国储能行业发展的一个里程碑。

布局“源网荷储”多个领域

除了储能,中科创星在“源网荷储”四个领域都有和“碳中和”相关的布局。比如源端的钙钛矿太阳能电池、低成本制氢技术;网端的柔性直流功率器件、综合能源管理系统;负荷端在动力电池产业链布局更加深入,比如氢燃料电池、全固态锂电池、锂金属电池、钠离子电池、超级电容器,还有电池产业链上游的新型材料包覆技术、下游的电池回收技术等等。

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