要点

长时储能，是碳中和时代的必然选择。储能的本质是实现能量在时间和空间上的移动，让能量更加可控。储能的应用可以让分布式的发电源更加“优质”，让整个电力系统更加灵活。储能是高比例可再生能源下的必然要求：以美国加州为例，2021年可再生能源发电高峰时占比超50%，在夏季早晚缺电高峰需要30%以上的进口电力才能支撑正常用电。在这样的情况之下，长时储能成为了碳中和时代的必然呼唤。对于长时储能而言，最重要的是为电力系统的灵活性调节提供支撑。在推进节奏上，整体将会是循序渐进的，可以分为三个阶段：阶段1，主要由传统机组提供灵活性，抽水蓄能大力建设，新型储能补充灵活性缺口；阶段2，抽水蓄能逐步落成，与传统机组一起成为灵活性调节主力；阶段3，存量机组改进空间殆尽、抽水蓄能地理资源约束呈现，只有依靠新型长时储能技术提供增量灵活性资源。分地域来看，推进节奏上先欧美，后国内，当前已有很多欧美国家处于阶段3，中国处于阶段1向阶段2过渡的过程中。

长时储能技术形式多样，抽水蓄能、锂离子电池储能发展领先。概况而言，长时储能技术可分为机械储能、储热和化学储能三大主线，其中机械储能、化学储能装机规模占比较高。1）抽水蓄能：当前最成熟、最经济的大规模储能技术，但储能设备选址受限、项目开发周期较长；2）压缩空气储能：效率提升下，极具潜力的大规模储能技术；3）锂离子电池储能：当前最具代表性、最经济的化学储能技术，但面临着锂资源掣肘；4）钠离子电池储能：比锂电理论成本更低的储能方式，循环寿命为当前最大劣势；5）液流电池储能：容量与功率模块分离，适合长时储能，但处于产业化降本初期；6）熔盐储热：适合大规模储热，但无法作为独立储能电站使用。

无资源约束的情况下，平准化度电成本（LCOE）是衡量各种技术优劣的最重要指标。我们针对五种长时储能技术，在当前情况下，计算其全生命周期成本，在配置时长为5小时的情况下，其LCOE由低到高分别为抽水蓄能＜压缩空气储能＜锂离子储能＜钠离子电池储能＜液流电池储能。影响LCOE的三大最重要的指标分别为：初始投资成本、转换效率、循环寿命。对其关键指标进行敏感性分析，1）抽水蓄能：当前成本最优的长时储能方式，技术成熟，各项指标不会再发生明显的变动；2）压缩空气储能：若实际储能效率提升到70%，其经济性有望超过抽水蓄能；3）锂离子电池储能：随产业化进程加速和原材料价格回落，锂离子储能初始投资成本将逐步下降；4）钠离子电池储能：当初始投资成本降低到1.3元/Wh时，其经济性有望超过现在的锂电储能；5）液流电池储能：当初始投资成本降低到2元/Wh时，其经济性有望超过现在的锂离子电池储能。

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来源：国际能源网/储能头条