Comprehensive evaluation of the high-quality development level of China’s energy storage industry

doi:10.19799/j.cnki.2095-4239.2024.0670

Abstract

Abstract:

Against the background of continuous and accelerated promotion of low-carbon energy transition, energy storage plays a pivotal role, serving as flexible regulating resources. The development of the energy storage industry has, thus, ushered in a major opportunity. To fill the gap created by the lack of evaluation standards for the energy storage industry, this study constructed the first comprehensive evaluation system for the high-quality development of the energy storage industry. This evaluation system is based on a comprehensive analysis of the connotation of the high-quality development of the energy storage industry. The aim was to provide a set of scientific and systematic evaluation tools for advancing the energy storage industry to promote its healthy development and to enhance the overall competitiveness of the industry. The evaluation result shows that the level of high-quality development of the industry improved at a relatively fast pace between 2021 and 2023. However, there remains a phased imbalance between the basic goals and the derivative goals, as they are not coordinated in terms of advancement. The main driving force comes from "promoting the construction of a modern industrial system" and "promoting the sustainable development of economy and society." The results of the obstacle model further confirm that "serving the transition and upgrading of the power system" is the core dimension constraining the high-quality development of the industry, and the obstacle degree of this dimension has been increasing. This dimension has always been ranked first in this regard. Other dimensions too suffer from key issues, such as the declining safety and stability of energy storage power plants, the weakening of the industry chain, the declining enterprise total factor productivity. These dimensions, too, warrant attention in the energy storage industry and must be solved. Finally, to further promote the high-quality development of the energy storage industry, a number of relevant suggestions are made.

Key words: energy storage industry, high-quality development, comprehensive evaluation, obstacle degree

CLC Number:

TM 912

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Figures/Tables 13

Table 1

Comprehensive evaluation system for the high-quality development of energy storage industry"

一级指标	二级指标(占比)	三级指标	指标说明
服务电力系统转型升级 (40%)	产业发展节奏 (10%)	储能与新能源装机规模比例	储能总装机容量与新能源总装机容量的比值
	多元化技术发展 (10%)	多元化技术成熟度	—
	安全目标 (10%)	单位能量非计划停运次数	电化学储能电站非计划停运次数与额定能量的比值，单位：次/100 MWh
	安全目标 (10%)	储能装机规模	所有类型储能的总装机容量
	高效目标 (5%)	平均利用时长/h	当前仅计算抽水蓄能和锂离子电池储能的利用时长，计算公式：抽水蓄能年均利用时长×抽水蓄能占储能总装机容量比例+锂离子电池储能年均利用时长×锂离子电池占储能总装机容量比例
	高效目标 (5%)	平均收益率	当前仅计算抽水蓄能和锂离子电池储能的收益率，计算公式：抽水蓄能电站的平均收益率×抽水蓄能占储能总装机容量比例+锂离子电池储能的平均收益率×锂离子电池占储能总装机容量比例
	经济目标 (5%)	平均度电成本	当前仅计算抽水蓄能和锂离子电池的度电成本，计算公式：抽水蓄能电站的平均度电成本×抽水蓄能占储能总装机容量比例+锂离子电池储能的平均度电成本×锂离子电池占储能总装机容量比例
推动现代化产业体系建设 (30%)	现代产业示范 (10%)	研发经费投入	以储能产业部分龙头企业的研发经费投入总和为代表
		技术国产化率	共选择9种储能技术的元器件自产比例进行综合评判
		产能利用率	仅计算抽水蓄能和锂离子电池，计算公式：储能出货量/储能产能
		二氧化碳排放强度	以储能产业部分龙头企业的二氧化碳排放强度为代表，单位：t/万元营收
		关键资源自给率	锂、钴、镍3种关键矿产资源的平均自给率
		国际储能标准参与制定数量	中国参与制定国际储能标准的数量
		国内国际储能发明专利数量比例	计算公式：国内储能发明专利数量/其他国家发明专利数量总和
		国际市场占有率	计算公式：中国储能企业储能产品出货量/全球储能产品出货量
	相关产业带动 (10%)	相关产业研发经费投入	以部分材料、矿物开采龙头企业的研发经费投入总和为代表
		产线自动化率	计算公式：流水线上自动化设备工作的总时间/整个生产过程总时间
		商业模式开发水平	专家打分方式进行，衡量储能产业相关商业模式的多样性
	其他产业带动 (10%)	工商业储能装机规模	工商业储能的总装机容量
促进经济社会可持续发展 (30%)	经济发展 (10%)	产业总产值	以储能产业部分龙头企业的储能业务营收之和除以一个合理系数进行估算
		经济贡献率	储能产业总产值与GDP的比值
		企业全要素生产率	—
	环境保护 (10%)	新能源消纳水平	以抽水蓄能电站与电化学储能电站发电量之和乘以一个合理系数为代表
		产业碳排放量	以二氧化碳排放强度乘以产业总产值估算
		资源循环利用量	以锂电池的回收量为代表
	社会公正 (10%)	区域协调发展水平	专家打分方式进行，分为华东、华中、华南、华北、西南、东北、西北7个地区，衡量标准是各地区因地制宜发展储能产业的水平
		城乡融合发展水平	以乡镇储能项目数量与城市储能项目数量的比值衡量
		吸纳就业人数	以储能产业部分龙头企业的员工数量总和为代表
		员工年均薪资	以储能产业部分龙头企业的员工年均薪资为代表

Table 1

Table 2

Table 3

Data sources for evaluation indicators of the high-quality development of energy storage industry"

指标	主要数据来源
储能与新能源装机规模比例	《CNESA储能产业研究白皮书》《中国电力行业年度发展报告》
多元化技术成熟度	行业专家评议打分、国网能源研究院、文献[30-32]等
单位能量非计划停运次数	《电化学储能电站行业统计数据》
储能装机规模	《CNESA储能产业研究白皮书》
平均利用小时数	《电化学储能电站行业统计数据》《国网新源集团社会责任报告》
平均收益率	行业专家咨询、《共享储能发展白皮书》等相关报告
平均度电成本	行业专家咨询、国网能源研究院、文献[33-35]等
研发经费投入	上市企业披露的年度报告
技术国产化率	行业专家咨询
产能利用率	行业专家咨询、中关村储能产业技术联盟
二氧化碳排放强度	上市企业披露的ESG报告
关键资源自给率	中国有色金属工业协会
国际储能标准参与制定数量	行业专家咨询、中关村储能产业联盟
国内国际储能发明专利数量比例	incoPat全球专利数据库
国际市场占有率	SNE Research、上市企业披露的年度报告
相关产业研发经费投入	上市企业披露的年度报告
产线自动化率	行业专家咨询
商业模式开发水平	行业专家评议打分
工商业储能装机规模	《CNESA储能产业研究白皮书》
产业总产值	上市企业披露的年度报告
经济贡献率	《中国统计年鉴》、上市企业披露的年度报告
全要素生产率	上市企业披露的年度报告
产业碳排放量	上市企业披露的年度报告
资源循环利用量	《中国锂离子电池回收拆解与梯次利用行业发展白皮书》
新能源消纳量	《电化学储能电站行业统计数据》《抽水蓄能产业发展报告》
区域协调发展度	行业专家咨询
城乡融合发展度	中关村储能产业技术联盟
吸纳就业人数	上市企业披露的年度报告
员工平均薪酬	上市企业披露的年度报告

Table 3

Table 4

Table 5

Table 6

Fig.1

Fig.2

Fig.3

Fig.4

Fig.5

Table 7

Table 8

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等级	描述
TRL1	基本原理被发现和报告
TRL2	技术概念和用途被阐明
TRL3	关键功能和特性的概念验证
TRL4	实验室环境下的部件或试验模型验证
TRL5	相关环境下的部件或试验模型验证
TRL6	相关环境下的系统/子系统模型或样机验证
TRL7	模拟使用环境下的系统样机验证
TRL8	实际系统完成实验验证
TRL9	实际系统完成使用验证

年份/年	储能产业高质量发展综合指数/分
2021	54.12
2022	59.83
2023	66.05

一级指标发展指数	2021年	2022年	2023年
服务电力系统转型升级	58.52	60.06	61.42
推动现代化产业体系建设	50.60	59.22	70.18
促进经济社会可持续发展	51.78	60.13	68.10

二级指标发展指数	2021年	2022年	2023年
产业发展节奏	57.26	60.49	62.25
多元化技术发展	59.01	59.86	61.13
安全目标	55.97	58.78	65.25
高效目标	61.05	61.15	57.79
经济目标	62.64	61.06	56.30
现代产业示范	55.07	60.88	64.05
相关产业带动	51.79	63.08	65.14
其他产业带动	44.93	53.70	81.37
经济发展	43.80	62.75	73.46
环境保护	57.73	57.05	65.22
社会公正	53.80	60.58	65.62

一级指标维度	2021年	2022年	2023年
服务电力系统转型升级	0.381(1)	0.398(1)	0.455(1)
推动现代化产业体系建设	0.323(2)	0.305(2)	0.263(3)
促进经济社会可持续发展	0.315(3)	0.298(3)	0.282(2)