2022年全球及熔鹽儲能行業(yè)現(xiàn)狀及趨勢分析

2022年全球及熔鹽儲能行業(yè)現(xiàn)狀及趨勢分析一、熔鹽儲能綜述熔鹽是鹽類融化后的熔融體，包括堿金屬、硝酸鹽、硫酸鹽的熔融體等，具備高沸點、低粘度、低蒸汽壓力和高體積熱的特點，是優(yōu)良的傳熱儲熱介質(zhì)。熔鹽儲熱通過儲熱介質(zhì)的溫度變化、相態(tài)變化或化學反應，實現(xiàn)熱能的儲存與釋放。儲熱介質(zhì)吸收電能、輻射能等能量，儲蓄在介質(zhì)內(nèi)，當環(huán)境溫度低于介質(zhì)溫度時，儲熱介質(zhì)可將熱能釋放出來。熔鹽儲熱是大規(guī)模中高溫儲熱的主流技術方向。儲熱技術可分為顯熱儲熱、相變儲熱和熱化學儲熱三類。目前，顯熱儲熱技術成熟度最高、價格較低、應用較為廣泛；潛熱儲熱是研究熱點；而熱化學儲熱尚未成熟。其中，熔融鹽為常用的中高溫顯熱儲熱介質(zhì)，具備較寬的液體溫度范圍，儲熱溫差大、儲熱密度高，適合大規(guī)模中高溫儲熱項目。儲熱技術類型熔鹽儲能分為單罐系統(tǒng)與雙罐系統(tǒng)兩類，其中單罐系統(tǒng)適用于小面積供暖及家用等領域，雙罐系統(tǒng)適用于大面積供暖及工業(yè)應用領域。熔鹽儲能單罐與雙罐對比二、儲能行業(yè)相關政策梳理資料來源：公開資料整理近年來，國家層面支持儲能的政策密集推出，21年10月，《2030年前碳達峰行動方案》提出到2025年，新型儲能裝機容量達到3000萬千瓦以上；今年3月，《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》又強調(diào)加快新型儲能技術規(guī)?；瘧茫罅ν七M電源側(cè)儲能發(fā)展，積極支持用戶側(cè)儲能多元化發(fā)展等。2021-2022年中國儲能行業(yè)相關政策梳理三、熔鹽儲能產(chǎn)業(yè)鏈從產(chǎn)業(yè)鏈來看，熔鹽的主要成分為硝酸鈉、硝酸鉀鹽，是較為常見的化學材料，目前國內(nèi)熔鹽供應和化鹽服務較為成熟。同時，熔鹽儲熱系統(tǒng)中還需配備熔鹽泵、熔鹽罐、蒸汽發(fā)生器、保溫材料、玻璃等關鍵設備，以防止熔鹽凍堵，因此一次性投資規(guī)模較大。經(jīng)過光熱發(fā)電配儲市場培育，熔鹽儲熱產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展較為成熟。若市場需求進一步擴大，產(chǎn)業(yè)鏈投資成本有望下降。熔鹽儲能產(chǎn)業(yè)鏈熔鹽儲能主要的應用場景包括：光熱發(fā)電、火電靈活性改造、電網(wǎng)削峰填谷及供暖。從光熱發(fā)電市場應用來看，光熱電站一般采用熱鹽罐與冷鹽罐雙罐系統(tǒng)存放熔鹽。冷熔鹽貯罐內(nèi)的熔鹽經(jīng)熔鹽泵輸送到太陽能集熱器內(nèi)，吸收熱能升溫后進入熱熔鹽儲罐中，隨后高溫熔融鹽流進熔鹽蒸汽發(fā)生器，產(chǎn)生過熱蒸汽驅(qū)動蒸汽渦輪機運行發(fā)電，而熔鹽溫度降低后流回冷熔鹽儲罐。市場發(fā)展方面，相關數(shù)據(jù)顯示，2021年新增光熱裝機容量較小，整體累計裝機容量與2020年相同，累計裝機容量為538MW。據(jù)CSPPLAZA(光熱發(fā)電網(wǎng))相關資訊，自2022年開始，光熱發(fā)電行業(yè)招投標加速。2012-2021年中國光熱發(fā)電累計裝機容量情況從供暖市場應用來看，熔鹽儲能在電力供給盈余或電力需求低谷時主動將電力以熱能的形式儲藏起來，在電網(wǎng)需要時再將熱能轉(zhuǎn)化為電能，從而實現(xiàn)削峰填谷、系統(tǒng)調(diào)頻的作用，為電力供給提供彈性。就市場前景而言，據(jù)住建部數(shù)據(jù)，2017-2021年中國集中供熱市場不斷增長，2021年集中供熱面積達到106.03億平方米，集中管道長度增長至46.15萬公里。2017-2021年中國集中供熱面積及供熱管道長度情況四、熔鹽儲能行業(yè)現(xiàn)狀分析從全球儲能行業(yè)裝機情況來看，根據(jù)CNESA數(shù)據(jù)，截至2021年底全球已投運儲能項目的累計裝機量達203.5GW，同比增長6.5%，2021年全球儲能裝機增速加快。國內(nèi)市場方面，據(jù)統(tǒng)計，2021年中國儲能裝機容量達到43.4GW，同比增長21.9%，占全球累計裝機容量的21.3%。2016-2021年全球及中國儲能行業(yè)累計裝機容量情況就儲能裝機市場結(jié)構(gòu)來看，目前儲能技術以抽水蓄能為主，占比超過85%，隨著新型儲能類目中電化學儲能發(fā)展迅猛，抽水蓄能占比呈現(xiàn)下降趨勢。具體來看，據(jù)CNES數(shù)據(jù)，截止到2021年底，全球抽水蓄能的累計裝機占比首次低于90%，比2020年同期下降4.1個百分點，新型儲能的累計裝機規(guī)模緊隨其后，其中，鋰離子電池占據(jù)絕對主導地位，市場份額超過90%；國內(nèi)市場，與全球市場相差不大，2021年抽水蓄能累計裝機容量占比為86.3%，新型儲能占比12.5%。2021年全球及中國儲能行業(yè)裝機結(jié)構(gòu)情況熔鹽儲能裝機容量方面，全球及中國熔鹽儲能累計裝機容量處于上升態(tài)勢，但是新增裝機容量小于電化學儲能及抽水蓄能，因此整體占比呈現(xiàn)下降態(tài)勢。據(jù)CNESA數(shù)據(jù)，2021年全球熔鹽儲能累計裝機容量占比下降至1.60%，國內(nèi)累計裝機容量下降至1.20%，國內(nèi)市場占比降幅大于全球。2020-2021年全球及中國熔鹽儲能累計裝機容量占比各類儲能技術參數(shù)對比情況五、熔鹽儲能行業(yè)競爭格局從熔鹽儲能產(chǎn)業(yè)鏈競爭情況來看，整體市場參與企業(yè)眾多。產(chǎn)業(yè)鏈上游方面，目前國內(nèi)熔鹽供應和化鹽服務較為成熟，代表企業(yè)包括鹽湖股份、河北礦井新能源、新疆硝石鉀肥有限公司，玻璃相關代表企業(yè)主要有金晶科技、洛陽玻璃；產(chǎn)業(yè)鏈中游關鍵設備代表企業(yè)：1)熔鹽罐，藍科高新、藍星化工等，2)熔鹽泵，蘭州蘭泵、濟南華威等，3)蒸汽發(fā)生器，西子潔能、上海電氣、金通靈等；產(chǎn)業(yè)鏈下游儲能EPC行業(yè)包括特變電工、華西能源、中國電建、中國能建等。熔鹽儲能產(chǎn)業(yè)鏈競爭情況六、熔鹽儲能行業(yè)未來發(fā)展趨勢1、長時大規(guī)模儲能建設大勢所趨，熔鹽儲能技術優(yōu)勢凸顯。截至2022年10月，全國明確儲能裝機規(guī)劃的共計27個省市，規(guī)模已達73.6GW。從各省規(guī)劃來看，多數(shù)省份鼓勵發(fā)展“新能源+儲能”的應用模式，鼓勵建設集中式共享儲能和電網(wǎng)側(cè)獨立儲能示范項目，隨著雙碳戰(zhàn)略的推進和可再生能源占比的不斷提高，電力系統(tǒng)中儲能的配置比例以及配置時長都會不斷提高，長時大規(guī)模儲能的建設是大勢所趨。熔鹽儲能作為長時儲能方式，具備顯著的特點。1)儲能規(guī)模較大，熔鹽儲能的規(guī)模通常在幾十兆瓦到幾百兆瓦之間，屬于大容量存儲。2)儲能時間長，熔鹽儲能的存儲時間可達到10小時以上。3)成本較高，，熔鹽儲能的投資成本約500萬/MWh和抽水蓄能、壓縮空氣儲能的初始投資成本相近，相比電化學儲能，初始投資成本較高。4)能量轉(zhuǎn)換效率較低，熔鹽儲能的效率普遍低于60%，相較電化學與機械儲能方式，轉(zhuǎn)化效率比較低。資料來源：政府公開報告，華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理2、政策催化火電靈活改造，熔鹽儲能市場空間廣闊?；痣婌`活性通常指的是火電機組適應出力大幅波動、快速響應各類變化的能力，主要包括調(diào)峰幅度、爬坡速率和啟停時間等，其中降低最小出力，增加調(diào)峰幅度是火電靈活性改造最廣泛和最主要的目標。政策催化下，火電靈活性改造迎來發(fā)展機遇期。2021年，國家發(fā)改委發(fā)布《關于開展全國煤電機組改造升級的通知》，強調(diào)煤電機組靈活性改造應改盡改，促進清潔能源消納，火電靈活性改造為火電企業(yè)的發(fā)展帶來了轉(zhuǎn)型契機。2021-2022年國家鼓勵火電靈活性改造相關政策梳理熔鹽儲能技術可應用于火電靈活性改造，顯著改善火電機組供熱調(diào)峰能力。與現(xiàn)有的火電機組調(diào)峰技術相比，蒸汽加熱熔鹽儲能的火電調(diào)峰技術具有能耗更低、運行更節(jié)能可靠、改造成本低等優(yōu)點。從調(diào)峰市場來看，熔鹽儲能可實現(xiàn)單日10h以上的儲熱能力，調(diào)峰速度方面，可以滿足電力系統(tǒng)負荷大幅波動的調(diào)節(jié)要求。市場空間方面，根據(jù)國家發(fā)改委、能源局發(fā)布《關于開展全國煤電機組改造升級的通知》，“十四五”期間完成2億千瓦存量煤電機組靈活性改造，增加系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力3000