1.1 转型：新型电力系统迎来挑战
“双碳”进程中，风光发电量快速增长。能源供给结构将随着“双碳”程逐步推进演变，非化石能源电力供给份额将快速提升。中国目前仍较 严重依赖火电，2020 年，中国火电发电 5.33 万亿 kwh，占比达 71.2%；发电量占比为 7.51%。
风电、光伏并网加速，新型电力系统遇到挑战。常规火电机组具有平抑电 网运行中由于运行方式或负荷变化引起的不平衡功率的能力，具有较强的 稳定性和抗干扰。随着“双碳”进程的推进，风光电量比例逐渐提升， 新型电力系统建设面临较多挑战。
1）风电随机性较强，出力呈现逆负荷特性。风电单日波动最大幅度可达装 机容量的 80%，随机波动性使风电无法响应系统中出现的功率不平衡。风 电出力峰值多在凌晨，在上午至晚间出力较低，有显著的逆负荷性质。
2）光伏日内出力波动值可达装机容量的 100%。以美国加州地区为例，伏装机规模的不断扩大对电力系统其他电源迅速调峰的要求不断提高，光 伏日内出力波动值甚至可以达到 100%。
新型电力系统四个基本特征：新型电力系统有四个基本特征，1）广泛互联：形成更坚强的互联互通网络平台，可以实现季节差互补、风光水火互调、 跨地区跨领域补偿调节等，实现各类发电资源共享及备用；2）智能互动：将现代通信技术与电力技术融合，将电网打造成高度感知、双向互动、高效的系统；3）灵活柔性：电网要充分具备调峰调频能力，实现灵活柔 性性质，增强抗扰动能力；4）安全可控：实现交流与直流电压等级协调展，防范系统故障及大面积风险。
1.2 驱动：三侧需求保障储能快速发展
在新型电力系统中，多环节均需要配储能，形成“储能+”的新结构。电源侧、电网侧及用户侧均对储能设备有迫切需求。1）电源侧：储能可以应 用于电源调频辅助服务、备用电源、平滑出力波动等场景，解决因风光发电带 来的电网不稳定及弃电问题。2）电网侧：储能可以参与电网调峰调频、缓解 输电设备拥堵、优化电网潮流分布、改善电能质量等，核心作用是保障电网定运行。3）用户侧：用户可以配储能设备通过削峰填谷来节省费用、设立 备用电源保障用电连续性、开发移动电源和应急电源等。
电源侧：储能在电源侧的应用规模最大。储能在电源侧的应用主要包括改 善能源涉网特征、参与辅助服务、优化潮流分布并缓解堵塞、提供备 用。电源侧重点在维持电网平衡需求为主，确保风光顺利并网。
电网侧：储能可使系统的布局灵活度、可移动性加强，使输配电成本实现 时序分摊、空间分摊。储能在电网侧的应用包括节能增效、延缓投资、应 急备用、电能质量改善四个方面。
用户侧：主要面向用户。储能在用户侧的应用主要包括削峰填谷、 备用电源、智能交通、社区储能、供电可靠性等领域。用户侧储能应用式丰富，主要包括以下三种模式：1）以储能为手段，聚合可中断负荷、电 动、智慧农机等多种资源，协同分布式发电，参与需求侧响应、拓展 多元消纳等；2）用户利用峰谷价差，降低用电成本；3）以“储能+微电 网”的模式，保障用户侧供电可靠性。
1.3 形式：储能类型多样，电化学储能发展迅速
储能技术定位：储能改变电力系统时刻“供需平衡”的运行原则，关键因 素即为时间因子的介入。储能的三个主要功能为长时有功支撑与调节、短 时有功支持、短时有功调节，涉及的三个重要参数为：功率容量、额定航时间、出力频次。
技术路线多样，机械类应用成熟，电化学类增长较快。储能的技术路线大 类包括机械类、电化学类、电气类、化学类等。储能按功能可划分为能量 型和功率型，其中能量型储能的能量密度高，放电时间相对较慢，主要用 于高能量存储、转移的场景；功率型储能功率密度较高，以高放电率快速 放电，主要用于瞬间高功率场景。
储能装机规模快速增加，2020 年累计装机增速反弹。全球已投运的储能主要在亚太、北美和欧洲，至 2020 年末，全球累计装机规模达 191.1GW，增速 3.52%；中国累计装机规模达 35.6GW，增速 9.88%。
抽水蓄能装机功率占据 90%以上份额，锂离子电池装机功率90%电化学 储能份额。根据中关村产业技术联盟统计，2020 年，全球抽水蓄能装机功 率达 172.5GW，占全部储能装机功率的 90.3%；电化学储能新装机容量 14.1GW，同比增加 48.11%，占比达 7.5%，较去年提升了 2.3pct。2020 年，中国储能累计装机容量达 35.6GW，同比增加 9.9%，其中抽水蓄能装 机容量达 31.79GW，占比达 89.3%；电化学储能累计装机容量 3.27GW， 同比增加 91.2%，占比达 9.19%，较去年提升了 3.91pct。
中国电化学储能增长迅速，新增装机以电源侧和用户侧为主。2020 年，中 国电化学储能快速增长，从装机功率看，2020 年新增电化学储能功率达 1.56GW，同比增长 143.7%；从装机容量看，2020 年新增电化学储能装 机容量达 2.3GWh，同比增长 152.7%。中国新增储能主要应用在电源侧和 用户侧，增长源于电源侧的配储要求及用户侧的用电成本。
1.4 对比：动力电池 VS 储能电池，异同几何？
电化学储能电池类型主要包括铅蓄电池、液流电池、锂离子电池。综合看 电池效率、使用寿命、安全性、能量密度等因素，锂电池优势明显。锂电 池以磷酸铁锂、三元电池为主流。磷酸铁锂电池的自身特点最适合用作储 能锂电池。
电化学储能源于动力电池，但与动力电池侧重不同。2016-2017 年，国家 鼓励生产动力电池，动力电池在汽车行业过剩，电化学储能电池开始逐渐 用在电力系统上。动力电池比储能电池有更高的性能要求，对能量密度、 充电速度、放电电流要求更高，且动力电池容量低于 80%就无法应用于汽 车，改造后可用在储能系统中。储能电池一般固定安装，对容量、安全性 及循环寿命要求更高。
