中國儲能網(wǎng)訊：長時儲能目前正處于發(fā)展初期，國內(nèi)外尚未對長時儲能持續(xù)時間進(jìn)行統(tǒng)一定義。通常認(rèn)為持續(xù)放電時間不低于4小時、壽命不低于20年的儲能技術(shù)為長時儲能（LDES）。
2021年，全球長時儲能委員會在其首份報告《凈零電力——可再生電網(wǎng)長時儲能》中對長時儲能的概念進(jìn)行了定義。在該報告中，長時儲能系統(tǒng)被定義為任何可以長期進(jìn)行電能存儲的技術(shù)，該技術(shù)同時能以較低成本擴(kuò)大規(guī)模，并能維持?jǐn)?shù)小時、數(shù)天甚至數(shù)周的電力供應(yīng)。
2021年美國桑迪亞國家實驗室發(fā)布的《長時儲能簡報》認(rèn)為，長時儲能是持續(xù)放電時間不低于4小時的儲能技術(shù)。美國能源部2021年發(fā)布的有關(guān)長時儲能的報告，則將長時儲能定義為額定功率下持續(xù)放電時間不低于10小時的儲能技術(shù)。
雖然長時儲能技術(shù)多處于商業(yè)化早期階段，仍未大規(guī)模普及應(yīng)用，但近年在規(guī)模上有所突破，應(yīng)用模式也逐漸增多，技術(shù)各有千秋。
長時儲能技術(shù)分類
長時儲能技術(shù)可劃分為物理儲能（抽水蓄能、重力儲能、壓縮空氣儲能）和電化學(xué)儲能（氫儲能、液流電池、熔鹽儲能）。
物理儲能具備壽命與成本優(yōu)勢，電化學(xué)儲能具備電能轉(zhuǎn)換效率高和建設(shè)周期短的優(yōu)勢。
資料來源：《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)皮書》，中金公司研究部
從技術(shù)性來看，統(tǒng)籌考量技術(shù)成熟度、能量效率、調(diào)節(jié)尺度、響應(yīng)時間和建設(shè)條件五個溫度，抽蓄是目前技術(shù)成熟度最高、能量效率最高、調(diào)節(jié)尺度最長的長時儲能，但容易受建設(shè)條件的限制；光熱和氫儲能能量轉(zhuǎn)化效率較低，為50%左右，并且氫儲能技術(shù)還不成熟；液流電池和壓縮空氣技術(shù)相對成熟，基本具備大規(guī)模開發(fā)的條件。鋰電池混合其他技術(shù)路線的項目應(yīng)用陸續(xù)出現(xiàn)，多種新型儲能技術(shù)互補(bǔ)以適用多元場景訴求。長期看，隨著儲能應(yīng)用場景更加多元和多種新型儲能技術(shù)更加成熟，在經(jīng)濟(jì)性與適用性的綜合考量下，混合式儲能組合應(yīng)用將會成為發(fā)展方向。
長時儲能發(fā)展進(jìn)程
新能源滲透率快速提升，發(fā)電隨機(jī)性、波動性、季節(jié)不均衡性等問題帶動長時儲能需求。長時儲能有助于解決新能源間歇性出力，提升新能源消納能力。
據(jù)國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)，截至2023年12月底，全國可再生能源發(fā)電總裝機(jī)達(dá)15.16億千瓦，占全國發(fā)電總裝機(jī)的51.9%，在全球可再生能源發(fā)電總裝機(jī)中的比重接近40%；2023年全國可再生能源新增裝機(jī)3.05億千瓦，占全國新增發(fā)電裝機(jī)的82.7%，占全球新增裝機(jī)的一半，超過世界其他國家的總和；全國可再生能源發(fā)電量近3萬億千瓦時，接近全社會用電量的1/3。
新能源滲透率的快速提升，疊加其出力的不穩(wěn)定性，對儲能的需求進(jìn)一步提升。長時儲能可以增加電力系統(tǒng)的靈活性，即在電力供應(yīng)過剩時儲存電能，在需要時釋放，以此來緩解供需矛盾，調(diào)節(jié)供需波動。根據(jù)研究 ，在新能源裝機(jī)占比達(dá)到15-20%時，4小時以上的長時儲能需求將成為剛需，當(dāng)風(fēng)光發(fā)電占比達(dá)到50%-80%時，儲能時長需要達(dá)到10小時以上。
國內(nèi)新能源發(fā)電比例持續(xù)提高，長時儲能有望推動風(fēng)光儲一體化儲能系統(tǒng)成本不斷下降。技術(shù)的不斷進(jìn)步和部署經(jīng)驗的日益豐富將進(jìn)一步提高這些儲能技術(shù)在長時儲能應(yīng)用中的可行性和性能。政策的扶持和新的市場機(jī)制對于推動這些新興技術(shù)的早期部署和商業(yè)化應(yīng)用至關(guān)重要。
多地配儲市場要求提升至4h
當(dāng)前，長時儲能政策持續(xù)加碼，支持大容量、中長尺度儲能項目建設(shè)，多地配儲時長要求提升至4h。2023年1月，多部委聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于推動能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》強(qiáng)調(diào)要研究突破超長壽命高安全性電池體系、大規(guī)模大容量高效儲能等關(guān)鍵技術(shù)，發(fā)展低成本、高能量密度、安全環(huán)保的全釩、鉻鐵、鋅溴液流電池。
新能源配儲時長國內(nèi)外仍存較大差距，國內(nèi)各地區(qū)相繼出臺4小時以上配儲政策。據(jù)機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示，美國2022年平均配儲時長為3小時，其中加利福尼亞州大部分地區(qū)部署的電池儲能系統(tǒng)持續(xù)放電時長在4小時以上。而2022年國內(nèi)新能源項目平均配儲時長僅為2.1小時，儲能建設(shè)規(guī)模多以中小規(guī)模為主，GWh級以上儲能項目相對較少。截至2023年底，國內(nèi)已建成投運(yùn)新型儲能項目平均儲能時長2.1小時。隨著可再生能源占比提升，電網(wǎng)調(diào)節(jié)壓力增大，配儲由最初的鼓勵引導(dǎo)到成為并網(wǎng)標(biāo)配，再到目前部分省份不合格受罰，比例從10%-20%逐步上升至15%-30%，配儲時長從1-2小時提升至4-5小時，據(jù)統(tǒng)計河北、西藏、內(nèi)蒙古、上海、新疆等10個多省份明確提出配置4小時以上長時儲能。
長時儲能是碳中和時代的必然選擇，未來可再生能源占比越大，建設(shè)長時儲能的必要性和急迫性就越大。
長時儲能技術(shù)天生就是帶著為電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型服務(wù)的目標(biāo)而來，其市場前景和發(fā)展速度也主要受電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型發(fā)展路徑和節(jié)奏影響，建議企業(yè)盡早布局相關(guān)技術(shù)路線，做好一定的技術(shù)研發(fā)積累或獲得穩(wěn)定的技術(shù)支持，以便把握有力的發(fā)展時機(jī)。
