储能为核心的新能源革命技术路径探索-2023-01-新能源

储能为核心的新能源革命技术路径探索新能源革命储能瓶颈技术新能源动力系统技术研发新能源革命技术路径展望44能源转型历程与新能源革命每次能源革命都是先发明了新动力装置和交通工具，然后带动对能源资源的开发利用，并引发工业革命♦第一次能源革命：动力：♦第一次能源革命：动力：蒸汽机,能源：煤炭,能源裁体：煤,交通工具：火车♦第二次能源革命：动力：内燃机,能源：石油和天然气，♦第二次能源革命：动力：内燃机,♦第三次能源革命？动力：各种电池，能源：可再生能源，能源载体：电和氢，交通工具：电动车!1!第四次工业革命：以可再生能源为基础的绿色化和以数字网络为基础的智能化!1!

第三次能源革命__新能源技术革命碘第三次能源革命新娃济橫式何改变世界碘第三次能源革命新娃济橫式何改变世界新能源革命的”五大支柱"一，向可再生能源转型（尤其是光伏与风电）；二，集中式转向分布式，建筑变为微型发电厂;三，一，向可再生能源转型（尤其是光伏与风电）；二，集中式转向分布式，建筑变为微型发电厂;三，用氢气、电池等技术存储间歇式能源；四，发展能源（电能）互联网技术；五，电动汽车成为用能、储能并回情能源终端新能源革命的主体一一新能源动力系统与新能源电力系统♦新能源动力系统和新能源电力系统的共同技术难点都是储能技术：纯电动力系统的电池技术、燃料电池动力系统的储氢技术、电力系统的各种储能技术；♦新能源动力系统和新能源电力系统的共性核心技术也是储能技术：各种储能电池和电动汽车车网互动、变流器与电力电子、燃料电池与电解水制氢系统、氢能储运技术、氢载体氨用于交通动力和发电能源等;新能源动力系统新能源动力系统用交通电动化促进能源电气化，以储能为抓手用交通电动化促进能源电气化，以储能为抓手5新能源动力系统与交通电动化已经取得重大突破、推动能源转型和新型电力系统发展，是面向碳中和的中国新能源革命重要技术路径车网互动的四大平台：空间维度市场交易服务平台给出不同层级的价格激励。聚合调度与虚拟电厂平台给出各场站的功率调度，并分层管理.市级控制中心，结合远端发电和总体员荷，给区域虚拟电厂和本市远端发电下达指令。數据监测与预测平台逬行特性分析，结合历史数据和市场情况，给出能是管理和聚合的指导，并开展安颈警.能量管理平台员责场站/楼宇级的本地能瓦控制.城市级场站级日前计划实时调度市级控制中心减小次日员荷波动.降低用电成本、圈氐电池衰减等综合效；本市远譌发电度荷预测区域电动汽车充电功率与能量需求边界■外部地区发电/负荷影响总调控指导曲线区域间调度信号拆分场站的各类敬据监測与状态预测电池安全预警时电求实充需区域级虚拟电厂各微网/场站集群的能虽管各微网/场站集群的能虽管

理调度理调度储能为核心的新能源革命技术路径探索1.新能源革命储能瓶颈技术1.新能源革命储能瓶颈技术2.新能源动力系统技术硏发3.新能源革命技术路径展望新能源汽车市场前景预测与展望2021—2030年：快速增长40003000?200010000—1970 汽车总销量 传统车 新能源乘用车 新能源货车 新能源客车 新能源汽车销量基于国家统计局和工信部装备中心数据，采用清华大学新能源动力系统团队预测模型测算出汽车年销量用车199020002020203020402030年左右新能源车销昂占比约50%燃油车销気达峰电动车销量爆发:X•19802021年前故霍来源：国家统计局，《中国汽车产业发展年报(2021))2010年份205034未来十年电动汽车智慧能源生态黄金组合：分布式光伏+电池+电动汽车+物联网+区块链1T:光伏进入太瓦时代（”2毛钱"电价时代）1T:电池进入太瓦时时代（”5毛钱"电池时代）［亿：电动汽车进入亿辆时代——光■储■充■放一体化智慧能源系统白银组合：集中式风电与光伏+氢能+燃料电池汽车+物联网+区块链1T:光伏进入太瓦时代1T:风能进入太瓦时代1百万：燃料电池汽车诳入百万辆时代（1亿千瓦发电功率）风•光•氢-电一体化智慧能源系统

基于成本竞争力的新型储能技术的未来发展路线I储能系统成本竞争性比较一一未来技术发展Frequency(dischaiesperyeai)2022锂电和氢能在2030后在多数频域时段具有竞争优鄭6Frequency(dischaiesperyeai)202237373737车网互动分布式短时储能的潜力与前景常规电池储能容量需求预测（GWH）常规电池储能容量需求预测（GWH）岫7IMMI6O(MI5(MMI--G.He.etal..2020.K<i.He.c<at.2020C50 GHe.etal..2020€80・-rt\Hb；2OI9J.Li.elal..2O2LScenark>lJ.Li.eial..2021Scenari<^2 J.Li.etal..2021Scenario?-*-X・Chen,etaL2021vRl：60%wo(xm)20201649.7JJ244<10030002IMMII0M0—X.CIktii.clal..2021、RE8O%2 CXESA、•、i局、天风证券2021--发改委.广发证券.20”・-工信部.东吴证券JJ02I■.溝华能源绶济所--清华能源经济所能源堵构_40%・2<|剛

-■新能源动力系统团队RL9SV0G

新能源动力系统团队KE9SV2G（非化石能源发电比例）未来中国电力系统的点线面特征1.线：三北.西南通过•'线”外送能源基地+特高压輸电+储能电站中国优' 3ilk输电网络世界第一2.点：中东部和南部密集发电点火电机组+高压输电网+抽水蓄能中国优势特色：火电装机容最此界第••热电联产K Z.面；全国各地面上负荷 「负荷+低压配电网+分布式光伏+电动汽车中国优势特色：光伏装机量、电动汽I车保有量世界第二丿20302030年中国新型电力系统特征20302030年中国新型电力系统特征♦西［価♦西［価Q光基地向员荷区:洩需新建特高发电侧（线）♦64%的发电侧储膏誡求位于西北部地区.约1.4{ZkWf保障风光基地可再生能源的可靠并网.压输电线路0.8亿kW,向外躺电特高压线路超过2亿kW.

电网侧（点）♦西北部地区与中东南部地区的电网调峰需求比为4:5,分别为1亿kW.1.3亿kW.♦西1甘也区的调峰需求依桢于火电灵活14,火电灵活性改造压力（装机承占27%）高于其他地区.♦中东南部区域的调峰需求可通过抽水蓄能■火电灵活性实现O

用户侧（面）♦65%的用户偎冊能需求位于中东南咅B地区，约1亿kW/3.2亿kWh,峰谷套利，降〈氐配电系统的功率波动.♦用户側储能形式主要表现为分布式储能，储能与分布式光伏组成微网系统调节电力需求.05典型光伏山力與型时电出力咒伏-风电・优值并网0^— —0 5 10 15 20时间/h西区储能调节风光并网2420304屮东円负茴203曲中朱外色俳分而式比伏2030年中尔,L员蜂分tu式尤伏♦傭能西北地区电网灵活性需求0 5 10 15 20 24中东部负荷区域的峰谷套利3920602060年中国新型电力系统特征20602060年中国新型电力系统特征♦西北部地区与中东南部地区的电网调峰需求比为4:1,分别为♦西北部地区与中东南部地区的电网调峰需求比为4:1,分别为4.4亿kW、1.2|ZkW.♦西北地区的调峰需求主要依赖于氢储能。♦中东南部区域的调峰需求可通过抽水蓄能为主，氢储替代煤辅助满足•电网侧（点）用户侧（面）发电侧（线）♦62%的发电侧储能需求位于西北部地区，约4亿kW,保障风光基地可再生能源的可靠并网.♦西北风光基地向员荷区域的特高压输电线路建设需匹配氢储能需求.93%的用户側储能需求位于中东南部地区.约18亿kW/84亿kWh,峰谷都ij,降低配电系统的功率波动，消纳分布式光伏的发电。用户侧储能形式主要依赖于电动