引领潮流:储能如何重塑 B2B 客户的格局

储能行业发展及应用概况。

1.储能技术简介。

储能是指将能量储存起来的技术,即将一种形式的能量转换为更稳定的形式并储存起来,然后在需要时以特定形式释放。不同的储能原理将其分为三种类型:机械式储能、电磁式储能和电化学式储能。每种储能类型都有各自的功率范围、特性和用途。

储能型 额定功率 额定能量 特征 应用场合
机械的
储能
抽水
储备
100-2,000兆瓦 4-10小时 规模大,技术成熟;反应慢,需要地理资源 负载调节、频率控制和系统备份、电网稳定性控制。
压缩
空气储备
IMW-300MW 1-20小时 规模大,技术成熟;反应慢,需要地理资源。 调峰、系统备份、电网稳定性控制
飞轮
储备
千瓦-30MW 15秒至30秒
分钟
比功率高、成本高、噪音高 瞬态/动态控制、频率控制、电压控制、UPS 和电池储能。
电磁
储能
超导
储备
千瓦-1兆瓦 2秒-5分钟 响应速度快、比功率高;成本高、维护困难 瞬态/动态控制、频率控制、电能质量控制、UPS和电池储能
超级
电容
千瓦-1兆瓦 1-30秒 响应速度快,比功率高;成本高 电能质量控制、UPS和电池储能
电化学
储能
铅酸
电池
千瓦-50MW 1分钟-3
h
技术成熟,成本低;寿命短,环保隐患 电站备用、黑启动、UPS、能量平衡
液流
电池
千瓦-100MW 1-20小时 许多电池循环涉及深度充电和放电。它们易于组合,但能量密度较低 它涵盖电能质量、备用电源、削峰填谷、能源管理和可再生能源存储。
钠硫
电池
1千瓦-100兆瓦 小时 比能量高,成本高,运行安全问题需要改进。 电能质量是一个概念。备用电源是另一个概念。此外,还有削峰填谷。能源管理是另一个概念。最后,还有可再生能源储存。
锂离子
电池
千瓦-100MW 小时 比能量高,随着锂离子电池成本的下降,成本也随之下降 瞬态/动态控制、频率控制、电压控制、UPS 和电池储能。

它有很多优势,例如受地理位置影响较小、建设周期短、能量密度高。因此,电化学储能可以灵活使用。它适用于多种储能场景。它是储能技术,用途最广泛,发展潜力最大。其中最主要的是锂离子电池,其应用场景从几分钟到几小时不等。

2.储能应用场景

储能在电力系统中拥有丰富的应用场景。储能主要有三大用途:发电侧、电网侧和用户侧。它们是:

新能源发电与传统发电方式不同,受自然条件(包括光照和温度)的影响。其发电量随季节和日期而变化,无法根据需求调节发电量。新能源发电是一种不稳定的电源。当装机容量或发电比例达到一定水平时,就会影响电网的稳定性。为了确保电力系统的安全稳定,新能源系统将使用储能产品。这些产品将重新接入电网,平滑电力输出,从而降低新能源发电的影响。新能源发电包括光伏发电和风电,它们具有间歇性和波动性。储能还可以解决弃风弃光等用电问题。

传统的电网设计和建设遵循最大负荷法,在电网侧也是如此。新建电网或新增容量时,设备必须考虑最大负荷,这会导致成本高昂,资产利用率低。电网侧储能的兴起可以打破原有的最大负荷法,在新建电网或扩建旧电网时,可以减少电网拥堵,促进设备的扩建和升级,从而节省电网投资成本,提高资产利用率。储能以集装箱作为主要载体,应用于发电侧和电网侧,主要用于功率大于30kW的应用,对产品容量要求较高。

用户侧新能源系统主要应用于发电和储能,降低用电成本,并利用储能技术稳定电力。同时,用户还可以利用储能系统在电价低谷时储存电量,在电价高谷时减少电网用电,并出售储能系统产生的电量,利用峰谷电价盈利。用户侧储能以机柜为主要载体,适用于工商业园区和分布式光伏电站等场景,功率范围在1kW至10kW之间,产品容量相对较低。

3.“源网荷储”系统是储能的延伸应用场景

“源-网-荷-储”系统是一种运行模式,包含“电源、电网、负荷、储能”的解决方案,可以提高能源使用效率和电网安全性,并解决清洁能源使用中电网波动等问题。在该系统中,源是能源供应商,包括可再生能源,例如太阳能、风能和水电,也包括传统能源,例如煤炭、石油和天然气。电网是能源传输网络,包括输电线路和电力系统设备。负荷是能源的最终用户,包括居民、企业和公共设施。储能是储能技术,包括储能设备和技术。

在旧电力系统中,火电厂是电源,家庭和工业是负载,两者相距甚远,电网将它们连接起来。它采用的是大型综合控制模式,是一种电源跟随负载的实时平衡模式。

在“新电力系统”(neue Leistungssystem)下,新能源汽车的充电需求被添加到用户侧,成为用户的“负载”,这大大增加了电网的压力。光伏等新能源方式让用户变成了“电源”。此外,新能源汽车需要快速充电,而新能源发电本身又不稳定,用户需要“储能”来平滑其发电和用电对电网的影响,实现峰谷储能。

新能源的使用日益多样化。用户如今希望构建本​​地微电网。这些微电网将“电源”(光)、“储能”(储能)和“负载”(充电)连接起来。它们利用控制和通信技术来管理多种能源,让用户能够在本地生产和使用新能源。它们还能通过两种方式连接到大型电网。这减少了对电网的影响,并有助于平衡电网。小型微电网和储能系统构成了“光​​伏储能充电系统”,是一体化的。这是“源网荷储”的一个重要应用。

源电网负荷存储

二、储能行业应用前景及市场容量

中关村储能技术联盟报告显示,截至2023年底,已投运储能项目总装机容量为289.20GW,较2022年底的237.20GW增长21.92%;新增储能装机容量达91.33GW,较上年增长99.62%。

截至2023年底,中国储能项目总装机容量达到86.50GW,较2022年底的59.80GW增长44.65%,占全球装机容量的29.91%,较2022年底增长4.70%。其中,抽水蓄能装机容量最大,占比59.40%。市场增长主要来自新能源储能,包括锂离子电池、铅酸电池和压缩空气,总装机容量为34.51GW,较去年增长163.93%。2023年,中国新增储能装机容量将达到21.44GW,同比增长191.77%。新能源储能包括锂离子电池和压缩空气,两者都有数百个并网兆瓦级项目。

从规划建设的新型储能项目情况来看,我国新型储能已呈现规模化发展态势,2022年规划、在建、已投运储能项目共计1799个,总容量约104.50GW。其中,已投运的新型储能项目以中小型项目为主,规模在10MW以下,约占61.98%;规划和在建的储能项目以大型项目为主,规模在10MW及以上,约占75.73%。在建百兆瓦级储能项目超过402个,具备为电网储能的基础和条件。


发布时间:2024年7月22日