38.71GWh！ “五大六小”新型储能装机榜单发布

 

  所谓“五大”：即五大电力央企，分别为国家电力投资集团有限公司（简称：国家电投）、国家能源投资集团有限责任公司（简称：国家能源）、中国华能集团有限公司（简称：中国华能）、中国华电集团有限公司（简称：中国华电）、中国大唐集团有限公司（简称：大唐集团）。

 

  所谓“六小”：即六小豪门，分别为：国投电力控股股份有限公司（简称：国投电力）、中国广核集团有限公司（简称：中广核）、中国长江三峡集团有限公司（简称：三峡集团）、华润电力控股有限公司（简称：华润电力）、中国节能环保集团有限公司（简称：中国节能）、中国核工业集团有限公司（简称：中核集团）。

 

 

  日前，国家能源局公布了新型储能最新数据，截至2024年一季度末，全国已建成投运新型储能项目累计装机规模达35.30GW /77.68GWh，其中2022年-2024Q1期间新增装机规模占总装机规模的85%以上。而以“五大六小”为代表的电力央企更是占据了我国新型储能装机市场的半壁江山。

 

  据CESA储能应用分会产业数据库不完全统计，2022-2024Q1期间，“五大六小” 电力央企的新型储能累计装机规模达38.71GWh，约占该期间新型储能装机量的55%。其中，国家电投、三峡集团和中核集团分别以11.96GWh、5.24 GWh、4.58 GWh的累计装机量位列前三名。而国家电投更是分别以2.04GWh、8.12GWh和1.80GWh的新增装机容量持续领跑2022年度、2023年度和2024Q1装机市场，累计装机量占“五大六小”累计装机量的30%以上。另外，国家能源、华能集团、华润电力、大唐集团、华电集团和中广核装机量在1～5GWh区间，国投电力和中国节能装机量小于1GWh。

 

 

  从2022-2023年期间装机量同比增速来看，除国投电力外，其余10家电力央企的年均增速区间为35%～807%，平均年增速为241.63%。三峡集团、华电集团和国电投分别以806.38%、503.37%和298.38%的年均增速位居前三名，中节能、大唐集团和国家能源分别以84.53%、82.04和35.07%的年均增速位居第8-10名。

 

 

 

  国家能源局2024年第1号公告发布了56个新型储能试点示范项目名单，其中“五大六小”电力央企共计19个项目入选，涵盖了6种技术路线，其中锂离子电池储能项目数量最多，有7个；其次是压缩空气储能、混合储能和飞轮储能项目，各3个；全钒液流电池项目排在第三位，有2个；第四位是铅炭电池项目，有1个。6条技术路线既有物理又有化学储能技术，既有短时又有长时储能技术，既有长寿命又有本征安全储能技术，基本涵盖了目前最具市场潜力的储能技术路线。

 

 

  从所属集团看，国家电投入选项目最多，技术路线“五花齐放”，涵盖了锂离子电池、压缩空气储能、铅炭电池、全钒液流电池和混合储能技术。国家能源和中国华能并列第二，技术路线分别是1项压缩空气+2项飞轮储能、1项压缩空气+2项锂离子电池。三峡集团、中核集团和中国华电以2个入选项目并列第三，技术路线分别是2项锂离子电池、1项锂离子电池+1项飞轮储能、2项混合储能。

 

 

 

  国家电力投资集团有限公司（简称“国家电投”）是中央直接管理的特大型国有重要骨干企业，由中国电力投资集团公司与国家核电技术有限公司于2015年5月重组成立。国家电投是我国第一家拥有光伏发电、风电、核电、水电、煤电、气电、生物质发电等全部发电类型的能源企业；是全球最大的光伏发电企业、新能源发电企业和清洁能源发电企业。截至2024年2月底，国家电投资产规模1.77万亿元，员工13万人，所属二级单位64家。

 

  据CESA储能应用分会产业数据库不完全统计，2022-2024Q1期间，国家电投在新型储能装机量上持续领跑，累计装机规模超11.96 GWh，占“五大六小”装机总量的30.90%。

 

  国家电投自2016年开始布局储能产业，业务涉及技术研发和工程化应用，涵盖大型清洁能源基地配储、储能联合火电机组调频、深度调峰、清洁供暖、用户侧电储能储热(冷)等众多领域。技术研发方向涵盖政策领域重点布局的所有技术路线，包括锂离子电池、铅炭电池、飞轮储能、压缩空气、铁铬液流电池、储热/冷；创新性布局卡诺电池、液态压缩空气稀有气体产出技术，并前瞻性的布局了钠离子电池和固态电池技术，其中重点在压缩空气储能和液流电池储能技术上发力。

 

  依托成员企业上海发电设备成套设计研究院有限责任公司（简称：上海成套院）自主研发掌握了大规模长时压缩空气储能关键技术，具备10-150MW储能系统集成和工程转化实施能力，在甘肃定西市通渭县打造了压缩空气+锂电池组合式网侧共享储能电站创新示范项目。

 

  此外，国家电投与清华大学就盐穴压缩空气储能项目开展合作，建设湖南衡阳百兆瓦级盐穴非补燃式压缩空气储能创新示范项目，实现装机规模100MW/400-600MWh，系统效率65%，核心装备制造100%国产化。

 

  2、铁-铬液流电池技术

 

  铁-铬液流电池具备长寿命（循环次数＞20000次），长时储能（数小时至数天）、高安全、适应性强（-40℃～70℃）、易于规模化等优点，目前主要技术瓶颈为离子互串，电池正极

 

  负极电解液交叉污染、析氢、离子交换膜价格高、 Cr离子活性差、电流密度低等。国家电投自研了电堆关键技术、电解液关键技术、储能系统集成技术，推出了10kW/60kWh、45～90kW/360kWh、1MW/4～8MWh储能模块。现阶段研发成果：电流密度达到140mA/cm2，未来将达到210mA/cm2、350mA/cm2；实现了模块化设计与组装：以6小时系统为例，模块化储能产品建设周期由174天降低至75天，用时降低57%；电堆功率密度提高100%，整个系统占地面积大幅度缩小。

 

  该技术已有两个示范项目：张家口-百千瓦级铁-铬液流电池储能系统：系统功率 250kW、储能容量 1.5MWh、电池堆数量8个、单堆功率 30kW、AC/AC系统转化效率>70%、系统充放电切换时间≤200ms；1MW/6MWh铁-铬液流电池储能系统：霍林河循环经济“源网荷储用”储能项目配置铁-铬液流电池储能系统，实现了铁-铬液流电池兆瓦级示范以及大规模应用。

 

  3、数能技术实证与示范基地

 

  除了在技术研发上深耕，国电投同样注重技术的实证与示范应用，建有数个数能技术实证与示范基地。例如共和基地：2016年6月并网，分散储能9.2MWh，集中储能7.5MWh，5个厂家4种类型储能电池（磷酸铁锂电池、三元锂离子电池、锌溴液流电池、全钒液流电池），以能量型储能电池为主，以产品实证为主。大庆基地：2021年12月并网，16.6MWh，6个厂家7种类型储能电池（磷酸铁锂电池、三元锂电池、钛酸锂电池、全钒液流电池、超级电容器、混合电容器、飞轮储能），以能量型、功率型储能电池为主，以产品、系统实证为主。

 

 

  中国长江三峡集团有限公司（简称：三峡集团）“因水电而起，因水电而强”，但其能源转型正呈现百花齐放的态势。截至2023年底，国内新能源业务已覆盖全国31个省市区，装机规模突破4900万千瓦。中国三峡新能源（集团）股份有限公司作为三峡集团新能源业务的战略实施主体，承载着发展新能源的历史使命。近年来，三峡能源积极发展陆上风电、光伏发电，大力开发海上风电，加快推进以沙漠、戈壁、荒漠为重点的大型风电、光伏发电基地建设，深入推动源网荷储一体化和多能互补发展，积极开展抽水蓄能、新型储能、氢能、光热等业务，基本形成了风电、太阳能、储能、战略投资等相互支撑、协同发展的业务格局。

 

  据CESA储能应用分会产业数据库不完全统计，2022-2024Q1期间，三峡集团累计新型储能装机超5.24 GWh，2023年同比年增速高达806.38%，位列装机量第二名，年均增速第一名，占“五大六小”装机总量的13.54%。

 

  自2020年起，三峡集团联合清华大学、华北电力大学、中国科学院、天津大学等20余所国内顶尖科研机构和院校，综合考量全球先进储能技术与我国地理气候、经济效益等因素，瞄准以新能源为主体的新型电力系统亟需解决的规模化储能技术、并网技术、一体化调度技术、商业模式等问题，以国内首个源网荷储一体化国家级示范项目：三峡乌兰察布源网荷储一体化综合应用示范基地项目为依托，搭建起了“百花齐放”的新型储能试验场。

 

  三峡乌兰察布源网荷储一体化综合应用示范基地项目包含4个子项目，分别为“源+储+网”模式的新一代电网友好绿色电站示范项目、源网荷储一体化绿色供电工业园区示范、“源+网+荷”模式的源荷互动绿色大数据中心示范项目、“网+储”模式以及关键节点电网侧储能示范项目。

 

  储能技术配置方面：以磷酸铁锂电池储能技术为主，含小规模水系钠离子电池储能、熔盐热储能和压缩空气储能系统。

 

  智慧调控方面：共设计了7种集中调度运行模式：顶峰供电运行模式、最大化消纳利用运行模式、系统调峰电站运行模式、近区新能源共享调峰电站运行模式、参与电力现货市场优化运行模、功率跟踪运行模式、平滑出力波动控制模式，通过多种运行模式的灵活组合，实现风光储电站的最优化运行，提供系统级调峰服务。

 

  科研成果方面：多项研发成果投运，创下多个“国内之最”和“行业首次”纪录，如：“源网荷储一体化”功率路由器示范工程、大规模新能源及储能综合仿真与实验平台、兆瓦时级固态锂离子电池储能关键技术及工程应用项目、兆瓦级直流耦合接入的锂离子电池/超级电容器混合储能系统工程应用、短时高频飞轮储能系统等。

 

  除三峡乌兰察布源网荷储一体化综合应用示范基地项目外，三峡能源还依托“山东庆云储能电站”和“江苏丰储共享储能电站”等储能项目探索了峰谷电价差、容量补偿、储能容量租赁形式（1对N）等共享储能电站多种收益模式。

 

 

  国家能源投资集团有限责任公司（简称：国家能源）于2017年11月28日正式挂牌，是由中国国电集团公司和神华集团有限责任公司联合重组成立的中央骨干能源企业，2023年世界500强排名第76位。公司所属二级管理单位82家，拥有中国神华、龙源电力2家A+H股上市公司，国电电力、长源电力、龙源技术、英力特A股上市公司。

 

  “十四五”以来，国家能源集团坚持多元化、快速化、规模化、效益化、科学化发展新能源。据CESA储能应用分会产业数据库不完全统计，2022-2024Q1期间，国家能源累计新型储能装机超3.67 GWh，位列装机量第四名，占“五大六小”装机总量的9.47%。

 

  去年11月，国家能源投资集团有限责任公司副总经理傅振邦先生在2023世界储能大会上介绍，“近三年来，储能领域研发投入超50亿元，我们依托独特的煤电化运一体化运营模式，充分发挥产业链优势、资金优势、工程组织优势，为储能技术发展提供了丰富的创新实践场景。”

 

  1、 技术路线多元化

 

  1.1 装机规模最大的22MW磁悬浮飞轮储能系统

 

  国家能源集团坚持系统集成、耦合协同技术路线，在2023年6月，由国能宁夏灵武发电有限公司建设实施了“22兆瓦磁悬浮飞轮储能系统”耦合热电联产示范工程。该工程通过了工信部工业信息安全发展研究中心组织的成果鉴定，技术整体达到国际领先水平，填补了我国飞轮储能、参与火电调频相关领域的空白。

 

  磁悬浮飞轮储能系统由36台630KW的飞轮储能单体并联组成，采用预制地井安装、纯机械储能，响应时间达毫秒级，充放电次数可达1000万次以上，充放电效率超过90%。该项目有三个世界之最，一是目前全球装机总规模最大的飞轮储能项目，为22兆瓦。一个是单体储电量最大的飞轮，为125千瓦时。还有一个是单体储电参数最高的飞轮，为500千瓦。该项目可满足15分钟的充放电能力，可以有效支持大电网的安全稳定运行。

 

  另外该项目实现了两个技术创新，一是掌握了大规模阵列飞轮储能在火电调配项目的运行和控制方法；二是通过磁悬浮状态使大型转子磁悬浮稳定支持轴承，实现了飞轮转子的大型化。

 

  目前，该项目核心技术取得6项发明专利、制定2项团体标准，项目投运以来，机组一次调频综合合格率由60-70%提升到平均92%，年综合收益3000余万元，收益明显，推广价值高。

 

  1.2 全钒液流储能模块亮相博鳌零碳示范区

 

  国家能源集团海南公司承建的博鳌零碳示范区采用了全钒液流电池长时储能系统。该系统由国家能源集团北京低碳清洁能源研究院开发，采用60kW/240kWh全钒液流电池储能模块，接入博鳌论坛新闻中心光储直柔系统，实现了新能源绿电就地消纳和削峰填谷等功能，为后续大规模推广提供了技术支撑。

 

  2、 工程应用快速化、规模化

 

  2024年4月，国家能源集团龙源电力“风电机组转速调节及储能管理研究及应用”科技项目成果通过中国电力企业联合会科技成果鉴定，达到国际领先水平。针对在运风电场和风电机组不具备一次调频及惯量响应的问题，龙源电力工程技术公司提出风电机组储能协同参与一次调频的控制策略、风电机组储能容量配置优化方法，并建立风电机组“气动-机械-电气耦合”仿真模型，开展多工况风储联合参与风电机组惯量响应动态特性和性能边界的仿真研究，实现风电场一次调频和惯量响应功能、风储功率的合理分配与自动调节功能。项目同步开发了风电、储能联合参与惯量响应调节控制软件，通过电网频率和设备运行数据的精准采集、高速传输、自动计算，实现了风电场频率波动的双边快速响应调节，可解决风电机组无法功率上调问题。

 

  目前，该项目研究成果已应用于云南、安徽、吉林等区域20余座风电场，完成712兆瓦风电机组技术改造工作，预计全年可避免因考核而发生的费用约2000万元，具有显著的经济效益和社会效益，为构建安全、稳健、绿色的新型电力系统提供有力支撑。

 

  3、 开拓运营模式，追求效益最大化

 

  浙江温州梅屿100MW/200MWh虚拟电厂由国家能源集团浙江公司牵头具体实施，国家能源集团新能源院作为研发单位，联合中国电科院、华北电力大学等国内一流研发机构提供工程规划设计、关键技术研发、全流程技术支持和全寿命周期运行服务。项目组自主研发能量管理平台，聚合周边分布式资源和可控负荷，最终建成整体规模不低于200MW的新型虚拟电厂，开拓新型储能应用和虚拟电厂运营新模式。

 

  该电厂是国内首个以大容量集中式储能电站为主体的虚拟电厂、首个以虚拟电厂参与辅助服务全要素的商业运营示范工程、首个以大容量储能电站为主体的虚拟电厂运行评价平台、首个全流程合规的高标准大型储能电站标杆示范工程，该项目的顺利实施填补了我国集中式储能电站应用的技术空白，推动新型储能技术迈入快速发展新阶段。该项目已于2024年1月并网投运。

 

  总之，“五大六小”电力央企作为我国能源转型升级和新型储能装机的主力军，正在通过科技创新和产业创新的深度融合发展新质生产力，助力我国“双碳”目标的实现，为全球能源革命贡献中国方案。