引言

在全球化的能源轉型浪潮中，構建一個可持續和清潔的能源系統已成為全球共識。隨著“碳達峰”和“碳中和”目標的提出，我們正步入一個以可再生能源為主導的新時代。

然而，風能和太陽能等可再生能源的間歇性和不穩定性對現有電力系統構成了前所未有的挑戰。在此背景下，長時儲能技術的戰略地位日益凸顯，成為確保電力系統穩定運行和推動能源轉型的關鍵。

儲熱技術，作為長時儲能的重要分支，以其獨特的跨季節儲能能力和靈活的應用場景，正逐漸成為支撐新興電力系統構建的中堅力量。

它不僅能夠平滑可再生能源的波動，還能提供必要的電網調節服務，增強系統的靈活性和可靠性。儲熱技術的這些優勢，使其在長時儲能領域中占據了不可替代的地位。

儲熱技術的重要性

儲熱技術在長時儲能領域的優勢在于其能夠實現能量的長時間存儲和按需釋放，這一點對于平衡電網負荷和提高能源利用效率至關重要。

與氫儲能、壓縮空氣儲能等其他技術相比，儲熱技術在經濟性、技術成熟度和環境適應性方面展現出顯著的競爭力。特別是在大規模能量調度和電網穩定性方面，儲熱技術提供了一種成本效益高、可靠性強的解決方案。

主要長時儲能技術對比

儲熱技術特點——長時、靈活、成本低

1）長時：儲熱技術能夠實現從數小時到數月的能量存儲，甚至跨季儲能。

目前鋰電儲能的舒適區為1-4小時，平均儲能時長僅為2小時左右。而儲熱技術的典型儲能時長為數小時到數月不等，甚至可以利用地埋等方法實現跨季節儲能，實現超過抽水蓄能和壓縮空氣儲能的儲能時長。

2）靈活：儲熱是靈活性最佳的長時儲能技術之一

2.1 容量靈活：儲熱容量多變，從千瓦時級到吉瓦時級均有應用，可以同時在表前和表后部署。

2.2 使用場景靈活：儲熱的火災、爆炸等安全風險較低，目前實現商業化的儲熱系統通常無需特殊維護，可以應用在火電調峰、工業供暖、民用供暖等多個場景。

2.3 部署靈活：與抽水蓄能和壓縮空氣儲能相比，儲熱無需借用地勢差或鹽穴、礦洞等特殊地形，通常只需要有空地即可使用，位置依賴性較低。

3）成本低：儲熱是成本最低的長時儲能技術之一。

在成本方面，氫儲能系統成本約在13000-25000元/kW，抽水蓄能和壓縮空氣儲能投資功率成本約為5000-8000元/kW，而儲熱成本約5000/kW，成本較低。

儲熱技術市場應用

以光熱電站的熔鹽儲熱系統為代表的大型儲熱系統已在全球范圍內成功部署，證明了儲熱技術在大規模能量管理和電網穩定中的有效性。

根據中國化學與物理電源行業協會數據，2023年全球儲能累計裝機功率約為294.1GW，其中蓄冷蓄熱累計裝機量約為4.6GW，占比為1.6%.

而中國儲能累計裝機功率約為83.7GW。其中，蓄冷蓄熱累計裝機功率約為930.7MW，同比增長69.6%，占儲能裝機總量的1.1%

亞洲首座熱熔鹽塔式光熱電站

顯熱是目前主流的技術路線

儲熱技術的核心在于其儲熱材料，包括顯熱、潛熱和熱化學材料。每種材料都有其獨特的儲能機制和應用場景，而材料的創新是提升儲熱效率和降低成本的關鍵。

下圖是M2覓途咨詢對顯熱、潛熱和熱化學材料三種技術路線從技術成熟度、儲熱時長、現有項目規模、儲熱密度、運行溫度、壽命、價格等方面的對比。

主要儲熱材料技術路線對比

通過上述對比可以發現:

顯熱作為目前市場主流的技術路線，具有技術成熟度高、應用范圍廣的特點。

潛熱和熱化學材料雖然儲能密度更高，但成本和技術成熟度仍是挑戰。

儲熱產業現狀及創新發展

根據M2覓途咨詢研究發現，儲熱市場目前的特點是:

1) 企業集中在主要的三條顯熱技術路線：熔鹽、耐火磚和復合相變材料領域。

2) 市場集中度高，三條主要技術路線的CR10市場占有率均大于80%。

3) 國產化程度高，目前三條主要技術路線的頭部企業均為本土企業，主要因為儲熱的系統體積較大或有特殊的安裝需求（如耐火磚普遍需要現場壘磚），同時材料和設備基本完全國產化。

三大顯熱技術路線項目指標對比

通過上述項目指標的對比，M2覓途咨詢也總結歸納了儲熱領先企業的創新與發展方向：

儲熱領先企業的創新與發展方向

儲熱技術的未來發展

據伯明翰大學儲能研究中心一項研究顯示，全球用戶的終端需求中，熱/冷能需求約占總能耗的一半，全球能源預算中90%的能源也圍繞熱能的轉換、傳輸和儲存進行。

制造業熱力消費量  單位：EJ

儲熱技術技術在可再生能源消納、火電靈活性改造、清潔供熱等方面應用前景廣闊。

在可再生能源消納方面，儲熱可以消納部分風光電資源，降低電網的消納壓力；

火電靈活性改造方面，儲熱能夠實現熱電解耦，即對熱電機組進行適應性的深度調峰，將供熱產生的電負荷就近消納；

在清潔供熱方面，儲熱技術的安全性和穩定性較高，能實現削峰填谷，從而降低生產成本。

隨著技術成熟度的提升和行業標準不斷完善，儲能技術有望在提高電網靈活性和可靠性方面發揮更大作用。

新型電力系統圖景展望