创新型分布式发电与储能---中德能源与能效合作.pdf-solarbe文库

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1 创新型分布式发电与储能德国与欧洲的经验及对中国的展望中德能源转型研究项目 2 版本信息创新型分布式发电与储能报告介绍了能源转型对于创新技术的需求和政策在推动创新方面起到的关键作用以及中国在清洁能源创新方面的潜在角色。该报告在中德能源转型研究项目框架内发布，项目受德国联邦经济和气候保护部BMWK委托，在中国国家能源局（NEA）的支持下，致力于在中德两国在低碳能源政策的深入交流合作。作为中德能源与能效合作伙伴的一部分，项目结合德国能源转型的经及到的和，为中国能源的政策和能源政策研究关的政策的。德国国合作 GIZ 德国 Agora 能源转型和德国能源（dena）受 BMWK 委托，与中方关合作伙伴 ¡该项目。作为一家德国联邦¢£，德国国合作为德国政⁄ ¥ƒ持§发currency1国合作目 “支持。发布方中德能源转型研究项目受德国联邦经济和气候保护部（BMWK）的委托 «‹›fifl –†‡· 14¶ ‚„交”»‰1-15， ¿100600 德国国合作（GIZ） Torsten Fritsche Köthener Str.2 Berlin 10963 项目 Christoph Both 德国国合作（GIZ）作 ´ˆ˜¯˘˙（TIM ENNEL） ¨ ˜˚德˙（LEON PODEHL） ¸ ˜˝˙˛-布ˇ （PERCY SCHULZE - BUSCHHOF） ˜ （LISA STRIPPCHEN）托 ˜ （WIKTORIA WITAN） edelman.ergo （受德国联邦经济与气候保护部委托）德国联邦经济和气候保护部/Æ面 © 北京，2023年1月报告ª 受保护。 Ł 研究报告发布Ø，德国国合作和关作对Œ º中及的和 æ 了 ı研究与对， ł对ø中及内œ及ß 的和整做任何形式的保证。 Œ º中及到的„部网站发方将对ø网站关内œ负责，德国国合作 ł对ø内œ承担任何责任。件中的观点陈述ł代表委托方的意见。对于例是否最新或整，以及由ø使用造成的任何直接或间接损害，德国国合作概ł承担任何责任。 3 1 概要能源转型离ł开创新型分布式发电 . 4 2 分布式发电分散式灵活以及对创新的需求 5 2.1 分散式发电和分散式灵活的角色 . 5 2.2 对创新的需求和¥有技术的成下降 . 6 2.3 政⁄在创新中的角色 . 7 2.4 欧盟和德国的研发政策 7 2.5 与中国的关 . 9 3 创新型发电技术超越传统光伏 . 11 3.1 创新型分布式发电技术的概况 11 3.2 中国的潜在角色 . 12 4 创新型储能超越锂离子电池 . 13 4.1 创新技术的概况 . 13 4.2 中国的潜在角色 . 15 5 结创新对分布式发电的未来Ł关重要 . 16 6 附录创新储能技术的概况介绍 . 17 6.1 电能储存 17 6.2 热能储 22 6.3 械存 23 6.4 化学能储 25 目录 4 要 ¥巴黎协定定的减排目，就必须扩 ƒ再生能源的¨用规模，包括在配电网层面上（分布式发电）对ƒ再生能源的¨用。上，分布式发电资产尤ø是光伏近年来在中德两国都重要，以必一。发电技术都造成入的ƒ ，要将资产整合到统中保整的 “ ª ，ł 是电统是配电统，都必须 ¯的 ¡，以“对由 ƒ 起的。¡了电网扩¢„，£发灵活 ⁄重要， ¥Œ于›ƒ及网目的，使用电力储能技术（§要是电池）和需求currency1 （DSM）。目Ø分布式发电和灵活技术“经存在，一的技术创新«‹Ł关重要，ø› 有fifl ，光伏和电池 –技术的成下降将有†于 ‡能源转型的成效 ·，使技术在 £化及¶ £化经济中的“ 用 ƒ 。ø，创新的技术有ƒ能‚ ¥有技术的项，例„”»的‰使用造中的¿ ´以及能源效·低下。要推动创新，政⁄就要推创新政策。欧盟和德国都在能源转型技术，ˆ动了支持研究与开发的 ª面 ˜，¯˘了发电灵活和电网。 „，德国有一˙能源研究的网¨，¯˘了 ˚¸研究到产£研究的整˙研究。目Ø，中国是光伏的§要生产国，在电池生产了˝资。中国在 ˛ 的创新 ”ˇ 目的成。是，到分布式发电的及ø对碳中和未来的重要，中国扩关点，将新的发电储能和IT技术 ˘入到创新作的内。尤ø是，要 ¥ 的ª 减排目，能源转型就需要了有› 的电池技术， Æ 未来的ª 需求。未来的统 “˚于ƒ以ª 负与发电的新型件。¡了研发 „，Ł”部新资产，ØØ Œ来技术的（中学º）。中国在分布式发电和分布式储能推创新技术， ¥有能力，ł 求技术æ 。 1 概要能源转型离不开创新型分布式发电 5 2.1 分布式发电和分散式灵活的角色 i 德国致力于在2045年 Ø ¥气候中和。在电力统中，联邦政⁄的目是在2030年 Ø， ¥ ƒ再生能源（RES） 80的目。目Ø，电和光伏是在电力统中 §ı‰ 的ƒ再生能源技术。要 ¥2030年目，就必须一扩两技术的部规模。来ł，政⁄ ˜在2030 年 Ø ¥215øœ光伏 30øœß上电以及 115øœ 上电的 œ。 Ł2021，德国“经 ¥了138øœ的ƒ再生能源 œ 64øœ的上及ß上电和59øœ 的光伏。2022年上年，ƒ再生能源在发电中的约为51。 ii 目Ø，在ƒ再生能源发电，分布式ƒ再生能源 ¡ 到了⁄的例，ø中又以光伏为§ı。最常见的“用是屋顶光伏统和空‰。2019年，德国了约200万套。œ 低于10千œ 的光伏统贡献了约7øœ的 œ 。œ 低于1兆œ的小型光伏统在中到约60。空‰光伏统仅小规模光伏的 œ 中到一小部分，„ 1 示。在未来的低碳电统中，分布式发电将发挥重要的作用。¥„今，产消 “经开始在发电在 ‰直接消费电力。 12019年的光伏发电 œ iii 来源德国联邦网络局（Bundesnetzagentur），2020 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 10 MW 建筑物空地 GW 2 分布式发电、分散式灵活性以及对创新的需求目Ø，在德国分布式ƒ再生能源在ƒ再生能源的 œ 中巨。光伏技术尤ø重要。为发电的 ˚动，统需要的灵活，才能保电力 “的稳定。一˙重要的灵活选项是使用储能。在配电层面上“经存在各储能技术，推动创新ƒ能有†于‚ 当Ø ，一降低成，速能源转型。”去fi十年间，中国统层面上的ƒ再生能源发电œ 了突飞猛的。是，分布式发电« 有巨的潜力有待挖掘。创新有†于推动分布式发电的“用，ƒ帮†中国 ¥ø减排目。 6 是，ƒ再生能源发电的扩¢给电力统造成了 ƒ能源入的˚动电网Œ来了技术。在配电层面上， ˛ 包括网¨ 置的热” 载电压超限反向电和 ł平衡。˚动 ƒ能ı致统层面上的稳定。灵活 ¡是‚ ˛电网的关键。对于配电网，灵活指的是储能（§要是电池）和需求 currency1 （DSM）的使用。随着˚动 ƒ再生能源例的高，电力统需要的灵活服务。 iv v 在储能方面，电池目Ø是配电网层面上最有价值的技术。电池ƒ以负转移平衡电力空转用以及黑ˆ动能力–服务。Ł” ˛服务，电池 ƒ以减少电网限，推迟对§要˚¸ ¡˝资的需求。在电表背的电池ƒ能有†于消费的自用消费，æ 用电质。 vivii 2.2 对创新的需求和¥有技术的成下降目Ø“有各发电技术和储能‚ 方案。 ¥气候目及的发电目要求ƒ再生能源一规模的扩¢。随着有˚动的电力在统中的 ł 高，对灵活的需求高。¡了传统的储能选项以„，需要Ł”创新的‚ 方案来Æ 灵活需求。创新的最点是成下降。成下降描述的是生产成随着生产规模的扩而下降的”程。以固定式锂离子电池为例，ø成在2014到2017年间“经下降了约60。2030年 Ø，成有潜力一下降54-61。 vii ł 电池的潜在成下降将在第4节详ı概述。ł仅是电池，发电技术 ƒ 益于创新和 “的成下降。例„ 第3节介绍了光伏电池的成下降。 „，¥有的发电和储能技术‚ 方案都面临着各。‰使用冲突接受» 和资源只是几˙例子。新技术ƒ以为 ˛ ‚ 方案。创新ł仅能够Ł”新技术‚ ，能够高¥有技术的效·。在光伏，目Ø的创新周期约为2到4年，每年Œ来的效· ‡约为0.6。 2太fl能电池效·的发currency1 ix 硅限硅叠层 HJT TOPCo n PER C AI -BSF 趋势太阳能电池效率 7 2.3 政⁄在创新中的角色创新自上世纪九十年代能源转型刚开始时就是推动转型的重要支柱。目Ø，推动电力部¯能源转型的两项§要技术就是˚于能和太fl辐射的技术。两项技术能 ¥在ł少国家的经济部益于 Ø的诸创新成果。”去几百年间，电的“用一直在发currency1 历史研究表明，古代的埃及和中国是最早使用能为各械动力的国家。在中世纪，造作为一研 º的，而成为 ß‰ 的一，例„在。 19世纪，和国几发明了用于发电的。在电气化的早期以及中期的部分时间，都是一项¨˚技术，§要 “用于未接入电网统的‰ 。是， ˙国家 «在持§推创新研究。在经历了1970年代的能源，德国联邦政⁄于1979年定委托造一˙ 电点项目，以期æ ¥有技术， ¥ø 在电力统中的部。当时的电力统是以和能为§。德国在«ß附近造了力 GROWIAN。定 ·3,000千œ 高为100，于1983年˝入，是当时规模最的。项目是政⁄†的研发项目的¡¢ 例， £在产及ƒ⁄ 方面未 ¥到ƒ期。，直到1991年，当§currency1 “ £ 开发将ø 接入网¨以« 固定电价，技术才开始有技术ƒ ，成为经济越来越高的电力来源。 2010年到2020年的十年间，国 ƒ再生能源报告‹ 上电的成平›下降了40，ß上电下降了29，fi未来有一下降的潜力。电的历史发currency1反fl了创新经济学中使用的两˙ 式˚于政⁄资† 研发在æ 技术的创新– 和Ł”在中学º ¥的技术创新，¥Ł”“用 ł †。经济学家ł明‡ 部¯在创新方面的˝ 资ØØ是ł够的，为创新 ¥使研发Œ了新的产 ·或生产技术，£ §¶ øª部效益。未承担创新成的模⁄‚就 „›ƒ” ，政⁄Ł” »技术研究或 Ł”向产£ 研究†的方式，支持创新活动。ƒ再生能源的GROWIAN项目就是一˙例子。是，有 ˛创新是在技术的常规“用”程中，Ł” 关的‰ †最 ¥的结果， ł是由研究的创新¿成的突飞猛式的发currency1（在中学º 式）。尤ø是，随着时间的发currency1， ˛创新ƒ能ı 致成的´下降。 „，生产 ¡的规模扩¢以及需求的 ƒ能ı致成的下降。 ł明政⁄ †的新技术ˆ持 ˜ “着˜于技术的部，而¶研发。2000年ƒ再生能源§（EEG）的上网电价 ˜是政⁄¯ƒ的一˙ 例。 x ˘˙为， ˜在”去fi十年间¿成了电和光伏发电技术的´成下降。 xi 目Ø，德国的电和光伏发电¨˙为是“经发currency1到了›ƒ成期。，未来几年间，ˆ持 ƒ能 ¨˚¸。 2.4 欧盟和德国的研发政策德国和欧盟的政策定 ˙ƒ创新对能源转型以及统的经济发currency1的重要。，£ ˝ 了项在支持研发与创新的政⁄资† ˜。对欧盟来ł，研发是一˙重要的政策。˛ˇ的欧‰平框架 ˜在2021年到2027年 ƒ 为955 欧，资将以 ˝ 的形式，分配给欧盟内由超国家的研究。为了推动能源转型研究，欧盟定了欧能源技术 ˜（SET），欧盟的整能源政策目，协国家研究作，推动国家 » 和研究间的合作。 ˜ ˙了十项动，¯˘ 研究到›ƒ开的整创新Æ以及资和ª 框架。 ø中包括将ƒ再生能源技术整合到能源统中降低技术成高能源统的和 ª 以及在 ª 电池 £和电动交Ł 的力。 ˜有一˙衡关键效指（KPIs）的整结，在 ¥合作伙伴间的有效交。ø中Ł括了 13˙欧能源技术 ˜ 作， ˛ 作分Ø˝ ł 方面的动，有一˙欧能源技术 ˜指ı小，由欧盟国家以及Œº 和 ø的高层代表成。欧盟创了欧技术与创新平（ETIPs），欧盟国家 £及的研究æ 与ø中，以作为˝欧能源技术 ˜的一。欧技术与创新平 Ł” 资技能和研究 ¡，推动关键能源技术的›ƒ开。尤ø是，欧技术与创新平电 ˜和欧技术与创新平太fl能 ˜推动两 ƒ再生能源技术的æ 和统成。 8 3欧盟欧能源技术 ˜的结在国家层面上，德国政⁄于2006年ˆ动了第一项高技，对该了 æ 。最新的高 xii 是2018年发布的2高技 2025，在支持研究与创新。ı点是保 ł ƒ持§ 气候保护与能源交Ł øœ ª与保ß以及经济与作4.0（动一）。中包括和 § 育方面的˝资以及社与（动 fi）。在ƒ持§ 和气候保护，包括 ¥ 世界（Realworld Laboratories），以支持研究到证再到›ƒ 入的转型。 4德国高技 2025 社会挑战德国的未来能力开放式创新与创业文化弗劳恩协的能源研究弗劳恩协是德国的一˙“用研究协。协创»于1949年，目Ø在整˙德国内经着76家和研究单。øæ 超”30,000，以学家和程师为§，每年的研究ƒ 为29欧。弗劳恩协的研究ƒ 中有25 源自于受委托的合研究，ø中部分都是由德国 £界委托的。弗劳恩协有十˙ 分布在德国的各˙ ‰ ，事能源研究作，包括弗劳恩协统与创新研究（ISI）协太fl能统研究（ISE 弗劳恩协能统研究（IWES）和协能源经济学和能源统研究（IEE）。ø研究跨» 广泛，研究到技术点项目的，直到经济和技术模拟。 2020年，弗劳恩协创了ENIQ，一˙ 于柏林的能源平，在协 ł 间的能源研究。 9 德国育和研究部在定一项新的ª面未来的研究与创新。 xii 项经ø他部¯批准，将代 Ø的高技。在能源部¯，当 Ø草案的重点在于新技术的开发，例„fi氧化碳清 ¡（CDR）作为育§ 的ƒ持§ 国技合作生º 样的保护以及ƒ持§ £的。项在为2025年 Ø的跨部¯创新与研究合作奠定˚¸。 „，项 ˝ 了衡创新与研究发currency1的指。例„，草案中了3.5的BIP 研发˝资， Œ 2025年 Ø研发的形成。项包括 »德国创新与技术转。欧盟和国层面上的合作有¶常重要的意义。德国在学研究与开发拥有厚的力。ø 学院中有的 Ø研究。德国的院校众。德国最重要的» 研究包括¶ 学弗劳恩协（Fraunhofer- Geselschaft）亥ˆ兹德国研究中协莱布尼˛协德国† ˜ 朗学以及承担研究任务的联邦。处“ 及学术以及由联邦政⁄和ø›资†的。 2.5 与中国的关和德国与欧盟一样，中国致力于推动能源转型。中国在2030年 Ø ¥碳¥ ，在2060 年 Ø ¥碳中和。中国定的目是2030 Ø， ¥¶化石燃在一能源消费中的 ¥到约25， ¥1,200øœ的太fl能发电和电œ 。中国的 ˜，到2060年，¶化石燃在能源消费中的 “该¥到80。要 ¥ ˛远目，就必须´扩ƒ再生能源的规模， ¥低碳技术的重突破。 Ł2021年底，中国的ƒ再生能源 œ ¥到 1,063øœ，居世界第一。仅去年一年，中国新的电和太fl能发电 œ 就与德国的 œ一样。尤ø是，中国目Ø 在规模扩太 fl能发电 ¡（2021年新 œ 的31.1）。 xiv 2021年，中国连§第九年成为世界上光伏 œ 最的国家。 xv 和德国一样，有˚动的ƒ再生能源的一直在‚速，中国要顺 ¨‰将能源整合到电力统中是一项艰巨的。，迫切需要高水平的灵活，以降低电网压力，保 “ ª 。 „我在Ø一”分布式能源报告中述， xvi 自 2016年起，中国分布式光伏发电的就开始‰ 高。 xvi 是， Ł目Ø，£在中国太fl能 œ 中仅到较小的例。户用光伏 ‹是一˙ 对较新的念，目Ø在中国的发currency1 在缓慢速。直到目Ø，户用光伏的部分都益于中国的光伏ˆ贫 ˜， ˜的目的是推动分布式光伏在村‰ 的使用。2017年到2021年，中国屋顶光伏的 œ 19.4øœ 到了27.3ø œ。 xvii 2021年底，中国电池储能的 œ “超”4ø œ。ø中1.2øœ 于电网currency1，剩余的部分œ 则于发电厂内。 5新型储能，按置列示来源德国国合作，2022 xix 负荷侧电网侧发电侧 10 中国 §力˝资发currency1电池储能技术。中国电力规˜ 院（EPPEI）最新发布的一”报告，在十四五规˜2021年到2025年的五年规 ˜）期间，中国ƒ 在电网中入55øœ的电池储能œ 。 xx 中国的目是在2030年 Ø ¥ 100øœ的储能œ 。 xxi 在用户currency1储能方面，到目 Ø为止， ª顾和经济限了储能技术在中国的发currency1。，的创新，包括成下降和 ªæ ， ƒ能帮†中国规模‰“用分布式能源技术，速中国的能源转型。 ”去fi十年间，技术创新“成为中国发currency1的一˙ 支柱。时，中国在 ˙关键能源技术处于世界水平，包括光伏力和电池储能技术。未来，力推创新（尤ø是研发）ƒ ‹ 是中国政⁄ 作的重中重。 xxii 是中国当 Ø 十四五规˜中最突Œ的§ 一，ø中包括在2025年 Ø，研发经费˝入年› 于7 的目。在最近的中国产党第fi十ª国代表上，中国再一重申了技创新的远目。 ¶极ø准， ¨ 册是衡一 ˙国家创新活动的一方式。在方面，中国疑 “发currency1成为ƒ再生能源的重要创新贡献国。 6中国绿色 ¨申请的（2010-2021）来源 Wang 202 xxii 11 3.1 创新型分布式发电技术的概况 Ł”各创新型发电技术ƒ以高ƒ再生能源发电，而 ˛技术“经处于各 ł 的开发。 ˛创新型技术§要是能和光伏的新“用，包括ø他技术，例„潮汐能或联合‚ 方案。尤ø 是，为”去几十年间涌¥的新技术和创新，光伏的成 ´下降， xxiv „下 7 示。配电层面上有ø他ƒ能成下降中受益的发电技术，例„小规模生º质。 7光伏模价的历史发currency1 xxv 创新发电技术的例包括钙钛矿太fl能板是能够高能效的创新光伏电池。电池ƒ能¥到超”20的能效水平。 £光伏 ¥了 £‰使用和光伏发电的联合使用。双用途‡了用的效·， ƒ能有†于降低‰使用冲突。德国在 £光伏方面拥有巨潜力。ø 既包括定作º和密植作 º与用光伏统的配合植，包括使用 ‰ 规模放牧，在光伏currency1 边整。漂浮式光伏指的是在水面上漂浮的光伏板。水面的冷却效果 ƒ使ø发电高于 ‰光伏筑一化光伏指的是将光伏模成到简直结中。筑º结 ¨ „用于近消费端的电力生产。路成光伏是将太fl能模成到铁路或路中及附近，尤ø是高速»路。光伏ƒ以用屋顶或 ß的形式，或置于铁路间。（Skysails） xxvi 指的是约200到400 高» 上的动力。以能为动力，在 ¥ 到当的高» ，的动固定在‰面上的，再由 Œ动发电，最成发电。合式屋顶光伏和能 xxvi 指的是光伏和能的合统。统小规模‰存在于屋顶“用中。光伏模组（ Euro 201 9/W p ）光伏模组价格的历史发展累积产出 [GWp] 装机容量增加一倍，价格降低25 3 创新型发电技术超越传统光伏在发电技术，各新技术目Ø都在开发当中。发电技术的创新包括对规模技术的æ ，例„ 电和太fl能发电–分布式发电资产，以及钙钛矿（Perovskite）太fl能板或潮汐能–新型发电技术。 ˛新的‚ 方案ƒ以高效·，降低成，‚ 传统ƒ再生能源发电技术的。目Ø，中国在光伏模造处于世界 ‰ ，推动了技术的发currency1。扩方式，将分布式发电技术Ł括在内，将及中国› ƒ以及ª›ƒ。 12 潮汐水力发电 xxvii 的作方式与力。潮汐推动转动，Œ动发电的转子转。统ƒ以于有潮汐流的ß底。 3.2 中国的潜在角色在光伏造，中国是 ƒ 的世界。 ª 太fl能 “Æ ª 于中国中国在太fl能板有造（例„ 电池和模）的ª 都超”80，世界顶的光伏 “ 中有10家于中国。 xxix 2021年，中国Œ 太fl能板及ø他的价值超”280 。 xxx 最重要的是，中国在压低ª 光伏成方面发挥着十分重要的作用，对ª 能源转型产生了巨的。年以来，中国‰ ¡的光伏技术造转为Ø 的创新。 ¢¿成了转，包括中国有的创合资¢£及» 伙伴关的方式巨的国内›ƒ » 间的技术以及ˆ 持的政⁄政策和研究˚¸ ¡。 xxxi 8太fl能件产，按国家列示来源能源部，2022 xxxii ”去十年间，中国“成为光伏电池和模创新的§ 要来源，fiø在ª ¨申请中例在ł 高。自2011年起，在持§创新的帮†下，中国光伏生产的排放 »下降了一。 xxxii 十四五规˜期间及，中国的政策定 £ 明ø有意 §成为顶光伏生产国以及创新光伏技术的。下一代的 “经成为中国政⁄ 和学的研究重点，越来越的 £ 开始用的路⁄。 xxxiv „上述，有项分布式发电的创新技术未来ƒ 以作为光伏的¥。ƒ于国部的巨潜力以及未来ª ›ƒƒ能对技术的需求，中国§ currency1ø产£方§，包括在研发上的力以及政策“动的新技术推广，以顺着部学º« æ ˛技术。例中国的光伏 “ ‹˚绿能技›”有限» 2000年创»于（fi ）的太fl能发电技术» 2021年，‹˚绿能技›”有限» ¨‹为世界顶的太fl能造。ø产· 合包括创新型‚ 方案，例„漂浮式光伏或 £光伏。‹ ˚¨˙证为太fl能电池模及ø他光伏 ‚ 方案的国家¢£研发创新。2021年12 fl31 ，» 的– ¨ 为1,387˙，研发 ˝资 ¥到†‡123.6 。 » 的技术创新包括刚石切·技术（给整˙ £Œ来了Ł少每年300†‡的生产成节约） RCZ 生技术（点是高速的生载及高¥电œ ）以及规模PERC 太fl能电池技术（‚ 了单产·的始¶减，高了电池效·）。最近，øP型质结电池的效·（26.12）创下了新的世界纪录。 ‹˚ 为屋顶光伏扩œ的推广起到了示 Œ‚作用。‹˚新近发布了一˙„ 小程”，用户ƒ以 Ł” ˙小程”¶ 一站式屋顶太fl能发电服务，包括»电护和负 “用。 13 表1ł 型‰电技术的概况及ø接入电网的况配电电网电电网家¿/小¢£ 和服务 £ „型储能 ´100千œ 小型储能 1-10兆œ 中型储能 10-100兆œ 型储能 100-1000兆œ fl 电转气 /周 ˆ水‰能 ˆ水‰能电转气小时/ 电池电池 ˆ水‰能压˜空气储能电池 ˆ水‰能压˜空气储能分¯/小时电池电池电池 ˆ水‰能压˜空气储能 ˘/分¯ 超˙电œ¨ 飞发电电池（ˆ水‰能）压˜空气储能）电池（ˆ水‰能）压˜空气储能）来源˚¸新能源经，2022 4.1 创新技术的概况第2节‚˝了部灵活技术的 › 。于储能型，£ ƒ以为电网 ł 的服务（见报告分散式灵活和ƒ再生能源的整合了‚ æ）。 xxxv 最重要的去中化储能服务包括型能源服务，包括套¨和电œ ˛†服务，包括黑ˆ动和电压支持消费能源服务，包括电力质和的光伏自用消费 ˇ网，包括家用太fl能统和„型电网服务 xxxvi 配电˚¸ ¡服务，包括配电‡˙ 和电压支持 ⁄ 与都在创新型储能技术，在德国，传统电池储能是最受的选。随着成的下降和产·选的，德国的分布式储能统在 ”去两年间了指 ˙ 。 Ł2022年，德国“经了超”500,000套光伏储能统，储能œ 约为4.4øœ时，储能 Œœ 约为2.5ø œ。 xxxvii ˛储能统ƒ以Ł” 自用消费例 4 创新型储能超越锂离子电池储能ƒ能为统尤ø是电网一列灵活服务。配电层面上最常见的型是电池储能。 “有一列小型电池和储能‚ 方案， «‹需要创新以¿ 成下降，高能效，‚ 资源ƒ用受限–¥ 。在光伏方面，中国 »起了重要的锂离子电池造能力。未来，中国必须扩ø产£方§，以¿ 的创新储能技术的开发，为国内和Œ 使用。 14 减少值负及值太fl能发电入，为分布式电力的整合做Œ巨贡献。最常见的小型储能统型是电池。电池储能ƒ持 § ˘Ł 。传统电池是锂离子电排放电池氧化 ›流电池电池和电池。 ˛ 型的电池都ƒ以在›ƒ上到。 ‰池« 在使用中，欧盟§规止新的“用，只有少例„。电池§要是能够较高的效·，为 »高，以在 ª 方面存在一定的Æ。目Ø，各创新型‚ 方案都在开发当中。在 2030年 Ø，新的潜在成下降´»Ł 少为50。ł 技术的潜力各有ł （见下 9）。 „，2030年流电池的成 2016年下降66。 „， ˛创新‚ 方案将有†于‚ 当Ø的。一就是电池生产对能源和资源的需求。随着电池在电力统中重要的高，电池生产的资源和能源需求高。电池的生产有高能源密。新的‚ 方案ƒ以使用 ª，有†于降低能源需求。 „，传统电池离ł开定的有限 › ，例„锂。和 –› 有各 ¿ ，例„ 化 Ł 和生ºŁ 。 9电池储能统“ 能源成下降潜力 xxxvii xxxix 当Ø的研发Øı于¥有锂离子电池的æ 以及锂˚ 电池的Œ代·。锂离子和未来的锂˚电池¨‹为高能电技术，为£ 有高能源密»（电池单重中ƒ以储存的能）。值在以下方面˝ 资有º对的研究æ 锂离子电池以„的 “ 储能技术，有固定“用潜力的Œ代技术。 xlxli xli 了‚与当Ø新电池技术创新与研究有关的 æ，见附录6.1。能源安装成本（美元 / 千瓦时）注 LA 铅酸； VRLA 阀控式密封铅酸； NaS 钠硫电池；NaNiC l 钠氯化镍； VRF-B 钒氧化还原电池； ZBEB 锌溴液流电池； NCA 镍钴铝； NMC/L MO 镍锰钴氧化物 /锂锰氧化物； LFP 酸铁锂； LTO 钛酸锂。铅酸高温锂离子流体能电网为了¥分发挥灵活在电力网¨中的潜力，需要能电网。能电网由Ł 介和能电表 – 件成，用以， ¥ 件间的 Ł 。能电网需要使用件，包括与统间交«的Ł 程”。能电表在研究，以期 ¥能效的高， æ 电动的双向¥电–目的。研究包括º对件和件两方面。的能件 ƒ 在未来高例ƒ再生能源统的配需方面发挥重要作用。 15 ¡了电池以„，有ø他Ø ƒ观的储能技术处于ł 的开发。ø中包括热储能，例„ æ电池重力储能，例„与电配合使用小型 ‰能附录6.2到0详ı描述了 ˛技术。 ˛技术发currency1 † ，将在电统中发挥ł 作用重力储能ƒ以 ˛†服务，热和储能ƒ以发电/ 负转移。 4.2 中国的潜在角色中国最新的十四五规˜Ø 未有‰ 了储能的发currency1。到目Ø为止，高成一直是储能统规模发currency1的。，规˜中 Œ的§要目一就是到2025年， ¥单储能成下降30，以高储能技术的成力。将储能成自2025年起´下降。规˜，¡ˆ水‰能„ 的有新型储能统的£化“该在2030年 Ø 成。储能使用 ª是中国创新作的 ı一˙重点。2022年8fl，中国成»了国家储能产£创新联盟，致力于推动储能 £的技术创新。 xlii 规˜中的成下降和技术创新ł仅对中国碳中和目的 ¥Ł关重要，对储能 £在ª 的力和广泛 “ 有巨。目Ø，ª 锂电池 “ 重于中国。中国储能锂离子电池›ƒ的价值¥到6000 †‡（8300 万欧），电池产能在2021年就¥到32øœ 时。 xliv ˚¸社（Bloomberg）的报告，ª 90 ł的‰电池产自中国。 xlv 在十四五规˜期间，中国 ˜ 一推动各电池储能统的发currency1，包括离子新型锂离子 ø和氧化 › 流。 xlvi 10锂离子产能，按国家列示来源˚¸新能源经（2021），能源部（2022） xlvi 在分布式发电技术方面，要Æ 能源转型的需求，只⁄一 §ı‰ 的技术是ł够的。为了Æ 自 œ的未来储能需求开新的Œ ，中国“该 §currency1ø在的研发方式。ƒ于巴黎协定 Œ了的目，技术和›方面都ƒ能有广ß的Ø 。 16 创新是能源转型的重要“动力。光伏成的‚速下降以及在较低程»上力发电技术¿ 了 ”去十年间技术“用的速。必须Ł” 的创新一降低转型成，‚ 目Ø 而见项，包括› ¿ ´（碳排放¡„）和空间规˜顾。一点尤ø 用于分布式发电和储能技术。⁄ ˚ 于的未来电研究发¥， ˛分布式发电技术将在碳中和能源统中发挥重要作用，用于Æ ‰需求。储能技术则需要用来 “与 ƒ再生能源关的˚动入。˚于研发的推和速的学º« ，光伏及锂离子电池–成技术的成将一下降而降低在 £化国家的“用， ¿ 技术在新的发currency1中国家的部。 ¡了ł 下降的成以„，创新型发电和储能技术 ƒ以化空间使用，æ ¥有技术的Ł害，Œ 代或 ¥˚于有› 的ø他技术。，£ 有¿ 及速分布式发电扩¢的潜力。例包括钙钛矿太fl能板化了空间的使用，为 £ ƒ以附着于ø他未使用的表面，例 „ 筑º„»面或用于护产的墙壁。 £光伏板ƒ在发电的时，将‰用于 £生产目的。氧化 ›流电池使用的是钒– ，与锂离子电池中广泛使锂，有广泛的› ˚¸。重力电池临时储存由 ‡质产生的重力能，¥使用电网的”剩能 ‡质，将质放下重新转化为电能。型的储能避免了有和有Ł 的使用。在创新方面，政⁄发挥着重要作用经济学家 Œ 为溢Œ效“， £的研发作ƒ能效·低下。在清洁能源技术方面，一必‹ 重，清洁能源技术的›ƒ ØØ 于政⁄政策，¥政⁄必须打造ƒ¿成技术发currency1及“用的ª ¿ 。在欧，欧盟和德国都推目远的研发政策，在形成有¨于能源转型的创新。ø中包括的研† 。在˝ 方面，德国的研究网¨致力于支持能源转型，包括10家弗劳恩协。是，¡ 研发以„，创新包括 ˙ 。支持创新技术部的 ˜有†于推动技术的扩¢和成下降十年 Ø用于推广光伏及ø他ƒ再生能源技术的上网电价政策 ¥了。¡了期ˆ持以„，› ƒ 必须 “小规模ƒ再生能源的入， “将 ø整合到›ƒ和电网中。样的，储能的经济ƒ 极‰ 于ª 选，例„网¨电价和˛† 服务的，必须Ł”æª ¿ ，¥分发挥电池在能源转型中的潜力。⁄明的一点是，新的创新技术极有ƒ能离ł开期的ˆ持 ˜和›ƒ网¨ 的整。中国 »起了规模庞fiˇ印象深刻的光伏和储能造产£，为ª 能源转型做Œ了重要贡献。 „，的 ¨证明了中国在的研发中了值‹ 成就。在能源转型的一，中国§currency1ø视野Ł”˝资研发Øƒ观的新技术，成ø在 ‰的部，能够推动能源转型的重要技术，最 Æ ª ›ƒ上ł 的需求。¡了研发作以„，“该对技术 ˆ持，推动技术的上›。政策有†于 ¥ 巴黎协定中定的远的减排目，包括在中国内以及Ł”Œ 伸到中国 „。 5 结论创新对分布式发电的未来至关重要 17 6.1 电化学储能概况介绍1 属-氧气/空气电池 ˇ‹ 属-氧气/空气电池 ˚ æ 属-氧气/空气电池¨用空气中含有的氧气作为阴极。而在øfl极使用的属方面，存在ł 的念，例„锂锰铝或锌。为对较高的电池电压以及较低的锂重，锂-空气电池是研究的ı点。ø瓶颈在于使用空气造成的´使øƒ逆复杂。 „，fl极的稳定损害了 ·密»。 xlvii 技术就绪水平要 ¥ 属-空气电池的ƒ逆，必须在研发方面重突破，⁄ 件都要形成颠覆的‚ 方案。锂-空气模型的 ·密»低。必须´ 高反“的动力学。 xlix 潜力属-氧气/空气电池的能密»高，为£对§ 没有自重要求（上，锂-空气统ƒ以 ¥3,450œ时/千的能密»）。为需使用贵的fl极，电池 ƒ能价低廉。家ƒ 到2030年，锂-氧气电池的›ƒ准入准为于300œ时/千和 ¥放于500。 l “用及反“的缓慢动力学使属-空气/氧气电池ł太ƒ能¨用于辆中。属-空气/氧气电池一开始ƒ能用作固定储能统（ESS），为BMS 压˜¨或储氧¨（锂-氧气）– 附 ł 产生负面。乏循¿稳定是将ø作为固定储能统存的顾。念是ƒ 的，为£ 有超高的储能œ 和低循¿·，与ˆ水‰能的。 li 点项目 e-Zinc» 将在国德萨州Bull Creek打造一˙ 点项目，使用锌-空气电池统来储存”剩的力发电œ 。是e-Zinc» ¥将开currency1的‰示项目一，有一˙示项目是Zinc» 与 ¨福尼州能源委æ合作开currency1的用服务项目，项目˝入为130万。 lii Form Energy» ƒ 将在2023年 Ø，在明尼 ¥州的»用事£ Great River Energy点一˙1兆œ/150兆œ时的锂-空气统。 liii 6 附录创新储能技术的概况介绍 18 概况介绍2 属- 电池 ˇ‹ 属- 电池 ˚ æ 属- 电池¨用了属fl极和阴极的氧化 ›电。的最的属，按程»排”，分Ø是锂（属锂）和锰。存