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长时储能：百舸争流，谁主沉浮？

核心内容概述

长时储能是实现碳中和目标的重要支撑技术，其核心在于实现能量在时间和空间上的移动，以提升电力系统的灵活性与稳定性。随着可再生能源比例的提升，长时储能的需求日益增长，主要服务于电力系统的调节、分布式发电的优化以及保障正常生活的能源需求。长时储能技术包括机械储能（如抽水蓄能、压缩空气储能）、储热（如熔盐储热）和化学储能（如锂离子电池、钠离子电池、液流电池）三大类。

主要观点

1. 长时储能的必要性：

   • 在高比例可再生能源系统中，储能是实现电力系统灵活性调节的关键。
   • 随着可再生能源渗透率提升，所需储能时长也相应增加，长时储能技术成为必然选择。
   • 美国加州作为可再生能源占比超50%的代表，正面临储能需求激增的挑战。

2. 长时储能的推进阶段：

   • 阶段1：风光发电量占比约10%，新型储能技术发展窗口期。
   • 阶段2：风光发电量占比约20%，新型储能技术产业化降本决战期。
   • 阶段3：风光发电量占比约30%，成本最优的长时储能技术快速扩张期。

3. 技术路线与经济性：

   • 抽水蓄能是当前最成熟、度电成本最低的长时储能方式，但存在地理限制和建设周期长的问题。
   • 压缩空气储能随着效率提升，有望成为未来重要的长时储能技术。
   • 锂离子电池储能是最具代表性的化学储能方式，但面临锂资源约束。
   • 钠离子电池具备无资源约束的优势，但循环寿命是主要瓶颈。
   • 液流电池具备功率与容量解耦的特点，适合长时储能，但成本较高。

关键信息

技术对比与经济性分析

投资建议

• 锂电：当前海外长时储能的主要选择，推荐宁德时代、阳光电源，关注比亚迪、国轩高科、亿纬锂能等。
• 压缩空气储能：技术进步加快，关注中储国能（未上市）、陕鼓动力。
• 钠离子电池：锂资源约束下的对冲技术，推荐宁德时代，关注华阳股份、中科海钠（未上市）、钠创新能源（未上市）等。
• 液流电池：关注大连融科（未上市）、攀钢钒钛、河钢股份、上海电气、北京普能（未上市）、国网英大。
• 抽水蓄能：关注东方电气、哈尔滨电气、中国电建、浙富控股。
• 熔盐储热：关注西子洁能。

风险提示

• 储能技术成本下降不及预期。
• 政策支持不及预期。
• 新能源装机不及预期。

技术与市场前景

• 抽水蓄能：中国抽水蓄能装机规模从2010年的17%提升至2021年的28%，总规模超36GW，是当前最主要的长时储能方式。
• 压缩空气储能：技术正从传统模式向无化石燃料的先进模式转变，2021年实现70.4%的效率，单位成本降低至450-750美元/KW。
• 锂离子电池：2021年占中国新型储能装机量的89.7%，但锂资源紧张导致成本上升，价格一度上涨849%。
• 钠离子电池：资源丰富，理论成本低，但目前循环寿命低于锂电，商业化进展较快。
• 液流电池：全钒液流电池和铁铬液流电池在长时储能中具有潜力，但成本较高，产业化仍需突破。

总结

长时储能技术在全球范围内正迎来快速发展，其推进节奏因地域和可再生能源渗透率的不同而有所差异。欧美国家已进入阶段3，而中国正处于从阶段1向阶段2过渡的过程中。未来，随着新能源装机容量的提升和储能技术的进步，长时储能将在电力系统中发挥更加关键的作用。投资方面，建议关注储能设备制造环节，优先选择具备技术和成本优势的企业。