產(chan) 品分類
Productshth下载地址 陳聰
【摘要】儲(chu) 能技術是解決(jue) 電力規模存儲(chu) 及調度的關(guan) 鍵技術,對維持電力係統的穩定性和靈活性具有重要作用。隨著風電、光伏發電上網規模的不斷增加,電力係統將麵臨(lin) 較大的波動。儲(chu) 能技術能夠在發電側(ce) 、電網側(ce) 和用戶側(ce) 發揮平衡供需的作用,有效提高風電、光伏發電的可靠程度。當前,我國儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 已經形成了完善的產(chan) 業(ye) 鏈,且在國際市場上處於(yu) 優(you) 勢地位,具有突出的產(chan) 業(ye) 鏈競爭(zheng) 力。為(wei) 了維持並增強這種競爭(zheng) 優(you) 勢,我國需要在儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 政策扶持、技術研發應用、產(chan) 業(ye) 鏈協同發展、加強標準建設等多個(ge) 方麵發力,推動儲(chu) 能技術的規模化應用和儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 的競爭(zheng) 力提升。
【關(guan) 鍵詞】儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 儲(chu) 能技術能源係統
0.引言
儲(chu) 能是指通過特定裝置或介質將能量存儲(chu) 並利用的技術。儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 的興(xing) 起與(yu) 電力發展密切相關(guan) 。在電力係統中,發電、輸配電、用電需要保持實時平衡狀態。儲(chu) 能技術的出現深刻地改變了電力的生產(chan) 消費方式。例如,我們(men) 可以將儲(chu) 能簡單地理解為(wei) 一個(ge) 大型電池,其可以暫時儲(chu) 存電力,當消費者需要時再供應電力。為(wei) 了應對氣候變化的挑戰,在未來全球各國的新型能源係統中,風電、光伏將成為(wei) 主要的發電能源。但是,受氣溫、氣壓、風力等氣象因素影響,風電、光伏出力有很大的不穩定性。在“雙碳”目標下,我國風電、光伏技術快速進步,裝機規模不斷擴大。從(cong) 成本角度來看,風電、光伏的發電成本進一步下降,發電經濟性已顯著提高。鑒於(yu) 可再生能源將大規模並網的現實情況,儲(chu) 能能夠有效地提高風電、光伏發電的可靠程度。因此,儲(chu) 能將成為(wei) 新型能源係統的重要組成部分。從(cong) 更多樣的應用場景來看,儲(chu) 能技術不隻是解決(jue) 風電、光伏大規模接入電網產(chan) 生波動的重要技術,也是分布式能源、能源互聯網等新興(xing) 模式發展所的技術基礎。儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 已經成為(wei) 世界各國實現清潔能源轉型的重要戰略性新興(xing) 產(chan) 業(ye) 。我國的儲(chu) 能全產(chan) 業(ye) 鏈目前已經處於(yu) 國際*水平,但仍需要保持優(you) 勢和未來競爭(zheng) 力。
1.儲(chu) 能行業(ye) 的產(chan) 業(ye) 布局
儲(chu) 能相關(guan) 的產(chan) 業(ye) 鏈分布較為(wei) 廣泛。儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 的上遊主要是原材料供應行業(ye) 以及設備製造商等,包括儲(chu) 能電池供應以及電池管理係統和儲(chu) 能變流器等支持設備,主要涵蓋電化學儲(chu) 能、物理儲(chu) 能等主要技術。儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 的中遊主要是係統集成商,部分設備製造商、專(zhuan) 業(ye) 集成商均參與(yu) 該環節。該環節負責將不同種類的儲(chu) 能部件進行設計、製造以及集成,*終整合為(wei) 符合各類場景需求的儲(chu) 能係統。儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 下遊包括發電側(ce) 儲(chu) 能、電網側(ce) 儲(chu) 能、各類工商業(ye) 分布式儲(chu) 能和家庭用戶儲(chu) 能等,例如鋰電池儲(chu) 能電站、壓縮空氣儲(chu) 能電站的運行維護等。
儲(chu) 能上遊產(chan) 業(ye) 中的原材料主要包括正極材料、負極材料、電解液等。鋰電池是目前儲(chu) 能電池的主要生產(chan) 方案。正極材料與(yu) 鋰電池的電化學性能密切相關(guan) ,其決(jue) 定了電池的能量密度和安全性能。一般來說,正極材料的成本占比較高,占鋰電池材料成本的30%左右。作為(wei) 產(chan) 業(ye) 鏈中的關(guan) 鍵部分,儲(chu) 能電池行業(ye) 的競爭(zheng) 十分激烈。目前,我國儲(chu) 能電池行業(ye) 的競爭(zheng) 優(you) 勢比較明顯,以寧德時代、比亞(ya) 迪為(wei) 代表的企業(ye) 市場*占比較大。
儲(chu) 能的中遊產(chan) 業(ye) 一般是指儲(chu) 能係統集成,即根據各類場景要求,設計優(you) 化儲(chu) 能係統。該環節按照用戶需求,選擇合適的儲(chu) 能技術和產(chan) 品,並針對儲(chu) 能單位進行組合利用,從(cong) 而應用於(yu) 工商業(ye) 用戶側(ce) 、發電側(ce) 、電網側(ce) 等各類場景。當前,儲(chu) 能係統集成一般為(wei) 多樣化項目,即根據具體(ti) 的應用場景進行電池選擇、係統控製合成以及管理係統搭建。相比於(yu) 一般的電動汽車電池係統,儲(chu) 能係統集成更為(wei) 複雜精密,涵蓋電池管理、熱安全管理、智能監控運行等多個(ge) 因素。從(cong) 國內(nei) 市場競爭(zheng) 格局來看,儲(chu) 能係統集成行業(ye) 的總體(ti) 集中度不高。此外,當前儲(chu) 能係統的商業(ye) 模式多是投資、運營一體(ti) 化的方式。一些公司正進一步進行業(ye) 務細分,轉而關(guan) 注儲(chu) 能電站的智能運維以及精細化管理。
儲(chu) 能下遊產(chan) 業(ye) 按照應用場景可以分為(wei) 發電側(ce) 、電網側(ce) 和用戶側(ce) 。發電側(ce) 儲(chu) 能主要由華能、華電、大唐、國電投、能源集團等國有電力集團完成。目前電網側(ce) 的集成廠商主要是以南瑞、中天、許繼為(wei) 代表的電力企業(ye) 。這些電力企業(ye) 是電網的長期合作夥(huo) 伴,了解電網的實際運行情況。目前,我國用戶側(ce) 儲(chu) 能項目規模較小,且多為(wei) 工商業(ye) 用戶,家庭用戶較少。此外,電化學儲(chu) 能的資源回收和利用還未得到充分的市場發掘和重視,未來這將會(hui) 成為(wei) 儲(chu) 能下遊產(chan) 業(ye) 發展的重要增長點。
2.當前我國儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 的發展環境
儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 的發展受到外部市場、政策支持和技術進步等多方麵的影響。本文主要選取儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 發展的市場環境、政策環境和關(guan) 鍵技術進行分析。
在市場環境方麵,儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 發展勢頭較好,未來發展前景較為(wei) 廣闊。當前,儲(chu) 能技術已經逐步邁入大規模商業(ye) 化應用階段,不同應用場景下的儲(chu) 能技術迎來加速增長。隨著“雙碳”目標的提出,新能源電力的快速發展帶動了儲(chu) 能的規模化增長。從(cong) 宏觀層麵來看,全社會(hui) 整體(ti) 用電量還在持續增長。同時,由於(yu) 發電側(ce) 的風電、光伏等可再生能源技術快速進步,新能源裝機的比例上升將加劇電力供給的波動性。此外,從(cong) 電力需求端來看,居民用電和三產(chan) 業(ye) 用電占比不斷提高。電力係統需要從(cong) 適應工業(ye) 負荷逐漸過渡到適應民用負荷。工商業(ye) 用電規模較大、運行規律穩定,相對容易預測負荷。而居民用電規模小、運行不規律,所以難以準確預測電力需求。在居民電力需求不斷上升與(yu) 電力需求波動增大的新形勢下,儲(chu) 能市場將會(hui) 迎來更大的發展機遇。
在政策環境方麵,近年來,我國出台了一係列的利好政策支持儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 提高自身競爭(zheng) 力。早在2014年,國務院就發布了《能源發展戰略行動計劃(2014—2020年)》,指出儲(chu) 能是未來重點創新領域之一。2016年,能源局發布《關(guan) 於(yu) 促進電儲(chu) 能參與(yu) “三北”地區電力輔助服務補償(chang) (市場)機製試點工作的通知》,嚐試將儲(chu) 能與(yu) 電力市場改革進程相結合。2017年,發改委、能源局等五部門聯合發布《關(guan) 於(yu) 促進儲(chu) 能技術與(yu) 產(chan) 業(ye) 發展的指導意見》,該指導意見是針對儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 整體(ti) 發展的鼓勵性政策。當前,主要的儲(chu) 能扶持政策可以分為(wei) 兩(liang) 類,一是給予儲(chu) 能補貼,二是劃定配儲(chu) 比例。全國多地都對電網側(ce) 或者用戶側(ce) 儲(chu) 能實施補貼政策,主要針對固定投資、技術研發、調峰運營等多個(ge) 方麵進行支持。在劃定配儲(chu) 比例上,目前我國正從(cong) 鼓勵建立可再生能源配套儲(chu) 能試點,轉向要求新建光伏、風電項目同時配置批量化的儲(chu) 能設施。值得一提的是,歐美也在針對儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 進行政策扶持。目前,美國主要通過市場化的手段來推動儲(chu) 能的規模化發展。美國要求電力公司支持大客戶利用儲(chu) 能來替代電網調峰,建立了電力零售市場的服務補償(chang) 機製,製定出了一套適用於(yu) 儲(chu) 能市場化的電力市場規則。此外,歐盟各國紛紛頒布了多樣化的扶持政策推動用戶側(ce) 儲(chu) 能的普及。具體(ti) 來說,歐盟使用的扶持手段主要包括直接補貼終端客戶、對儲(chu) 能係統安裝實施稅收減免等。
在技術發展方麵,儲(chu) 能技術目前以抽水蓄能技術*為(wei) 成熟,電池儲(chu) 能技術處於(yu) 快速發展階段,其他一些儲(chu) 能技術發展較為(wei) 緩慢,有的仍處於(yu) 示範階段。從(cong) 電池儲(chu) 能累計裝機規模看,鋰電池仍是裝機規模*大的儲(chu) 能技術。鋰電池在電化學儲(chu) 能中占有優(you) 勢,*主要原因是電動汽車產(chan) 業(ye) 的發展,其通過規模經濟顯著降低了動力鋰電池的綜合成本。其他如壓縮空氣儲(chu) 能示範項目仍處於(yu) 技術驗證的示範階段,且都沒有商業(ye) 投運,仍處於(yu) 小規模的示範中。飛輪儲(chu) 能雖然有商用項目,但是容量較小,其固有的技術特征導致成本較高,難以實現大規模商業(ye) 化應用。總體(ti) 來看,在各類儲(chu) 能技術中,電化學儲(chu) 能的應用前景*好,鋰電池已經成為(wei) 儲(chu) 能的中堅力量。
3.儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 發展前景廣闊
隨著氣候治理的迫切性加大,儲(chu) 能技術正成為(wei) 推動全球能源係統實現低碳轉型的重要引擎。早期,儲(chu) 能市場主要集中於(yu) 抽水蓄能。如今,電化學儲(chu) 能已經展現出巨大的增長潛力。根據中關(guan) 村儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 技術聯盟的不完*統計,截至2022年底,全球已經運行的儲(chu) 能項目中,以電化學儲(chu) 能為(wei) 代表的新型儲(chu) 能累計裝機年增長率達到80%。其中,鋰離子電池展現出強勁的增長勢頭,其年增長率超過85%。具體(ti) 到我國情況來看,截至2022年底,我國已投運電力儲(chu) 能項目累計裝機規模占全球市場總規模的25%。其中,新型儲(chu) 能項目的年增長率達120%。綜合而言,當前我國儲(chu) 能市場正處於(yu) 快速發展階段,其中電化學儲(chu) 能將成為(wei) 關(guan) 鍵的市場增長點。我國作為(wei) 新興(xing) 儲(chu) 能市場將迎來蓬勃發展。
儲(chu) 能回收市場具有較大的發展潛力。從(cong) 生命周期流程來看,隨著鋰電池產(chan) 業(ye) 的快速發展,未來電池回收產(chan) 業(ye) 也將有較大發展空間。電池梯次利用是提高資源使用效率、實現綠色循環發展的重要手段。梯次利用的回收收益高於(yu) 原材料的直接回收收益,不少布局電池回收的企業(ye) 已經實現了在回收業(ye) 務上的盈利。未來電池回收產(chan) 業(ye) 將通過相關(guan) 技術的進步和回收利用機製的不斷完善實現快速發展。
儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 的發展離不開政策的大力支持和黨(dang) 戰略部署。一直以來,我國對儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 都有積極的政策支持。2021年,發展改革委、能源局出台了“十四五”期間層麵的綜合性儲(chu) 能政策——《關(guan) 於(yu) 加快推動新型儲(chu) 能發展的指導意見》,規劃了新型儲(chu) 能在未來十年的總體(ti) 發展目標,進一步提出到2025年我國新型儲(chu) 能裝機規模要達到3000萬(wan) 千瓦以上的發展目標。在《“十四五”新型儲(chu) 能發展實施方案》中,提出了新型儲(chu) 能發展目標,到2025年做到規模化發展、具備大規模商業(ye) 化應用條件,到2030年做到緊跟市場化發展。這些政策明確了儲(chu) 能裝機規模目標、市場地位、商業(ye) 模式,未來隨著可再生能源加速發展,我國儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 規模將持續擴大。
具體(ti) 到相關(guan) 儲(chu) 能技術來看,電化學儲(chu) 能中的鋰電儲(chu) 能將成為(wei) 先鋒力量。電化學儲(chu) 能的靈活性使其在發電側(ce) 、電網側(ce) 、用戶側(ce) 以及微電網側(ce) 都可以得到廣泛應用。近年來,由於(yu) 電動汽車產(chan) 業(ye) 快速發展,鋰電池的成本水平已逐步下降,初步具備規模商業(ye) 化應用的可行性。在鋰電池中,從(cong) 電力係統安全性、穩定性要求以及電池成本綜合來看,磷酸鐵鋰電池是*具優(you) 勢的。中關(guan) 村儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 技術聯盟公布的數據顯示,2020年磷酸鐵鋰電池占據我國鋰電池出貨量的九成以上,預計未來磷酸鐵鋰電池在鋰電儲(chu) 能應用的地位將進一步得到延續。
未來,儲(chu) 能可能會(hui) 向以下三個(ge) 方向發展,分別是發電側(ce) 平衡電網調峰、用戶側(ce) 備用調峰以及回收端再利用。
一,有效利用大型儲(chu) 能係統,通過“風光儲(chu) 一體(ti) 化”保障可再生能源的有效消納。隨著電氣化在各行各業(ye) 的深入推進,以風電、光伏為(wei) 主的可再生能源電力需要大規模並網消納。由於(yu) 風電和光伏的間歇性特征,其出力存在較大的波動,因此發電側(ce) 需要建立相對應的儲(chu) 能係統。業(ye) 界普遍認為(wei) 電化學儲(chu) 能是解決(jue) 可再生能源電力消納、穩定其出力曲線的關(guan) 鍵技術。我國電力係統正加快向新型能源係統方向轉變,電力係統總體(ti) 靈活性要求逐年提升。③由於(yu) 風電、光伏發電輸出依賴於(yu) 可預測性較差的自然資源,出力波動性較大。以新能源為(wei) 主體(ti) 的電力係統無法與(yu) 用電負荷及時匹配,所以需要搭配具有調頻、調峰功能的靈活性電源。例如,可以在發電側(ce) 部署電池儲(chu) 能、抽水蓄能、燃氣電站等靈活調節電源。但是,我國此類靈活電源裝機比例較低,靈活調節能力仍然存在短板。因此,為(wei) 了增強電力係統的靈活性,電池儲(chu) 能等靈活調節電源需要大規模布局。2021年發展改革委、能源局發布了《關(guan) 於(yu) 推進電力源網荷儲(chu) 一體(ti) 化和多能互補發展的指導意見》,明確提出要積極利用存量常規電源,合理配置儲(chu) 能,統籌各類電源規劃、設計、建設、運營,優(you) 先發展新能源。未來在政策引導和市場需求的共同作用下,大型儲(chu) 能係統將迎來更多發展機遇。
二,用戶側(ce) 儲(chu) 能迎來新的發展機遇。用戶側(ce) 儲(chu) 能是指在用戶側(ce) 安裝儲(chu) 能設備,通過儲(chu) 存用戶產(chan) 生或購買(mai) 的電力來滿足用電需求,從(cong) 而降低用電成本並提高可靠性。簡而言之,用戶可以在需要用電時釋放儲(chu) 存在電池中的能量,從(cong) 而避免在用電高峰時購買(mai) 高價(jia) 電力,節省用電成本。此外,用戶側(ce) 儲(chu) 能還可用於(yu) 應對突發情況,如在停電時,提供備用電力以維持關(guan) 鍵設施運行和滿足基本生活需求,減少在發生突發事件時的保供壓力。對於(yu) 支持新能源發電,用戶側(ce) 儲(chu) 能也能發揮重要作用,通過存儲(chu) 多餘(yu) 的可再生能源並在需要時釋放,以維持供電係統的穩定運行。工商業(ye) 主和家庭用戶是用戶側(ce) 儲(chu) 能的主要目標客戶群體(ti) ,他們(men) 使用儲(chu) 能的目的主要是緊急備用、分時電價(jia) 管理等。目前,用戶側(ce) 儲(chu) 能在工商業(ye) 和個(ge) 人用戶等下遊應用中逐漸擴大。在工商業(ye) 方麵,商場和辦公大樓等可以利用用戶側(ce) 儲(chu) 能項目,在穀時儲(chu) 存電量以降低成本。對於(yu) 個(ge) 人用戶,用戶側(ce) 儲(chu) 能同樣能有效降低用電成本,節約家庭用電支出。此外,用戶側(ce) 儲(chu) 能還可以與(yu) 分布式光伏、風電等可再生能源設備結合,提高工商業(ye) 和個(ge) 人用戶的自給自足能力。例如,在數據等場景中建立儲(chu) 能電站模式。除了提供備電服務外,還可以利用儲(chu) 能容量參與(yu) 調峰,參與(yu) 需求側(ce) 響應。儲(chu) 能電源既可以做不間斷電源,又可以做儲(chu) 能電站發電,在不改變配電係統結構的情況下,用戶可以通過儲(chu) 能係統削峰填穀,產(chan) 生經濟效益。
三,未來儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 發展*點還包括動力電池回收梯次利用,這是我國循環經濟發展的重要組成部分。一般來說,退役動力電池具有一定的額定容量,可以對動力電池進行多情景利用。當前,我國鼓勵新能源汽車生產(chan) 企業(ye) 、動力電池生產(chan) 企業(ye) 、梯次利用企業(ye) 共同參與(yu) 退役動力電池的回收利用。相關(guan) 企業(ye) 可以將動力電池應用基站備電、儲(chu) 能、充電等領域,從(cong) 而提高綜合利用經濟效益。在“分布式光伏+儲(chu) 能+充電樁”及“可再生能源+儲(chu) 能”進行並網等較為(wei) 常見的應用場景中,動力電池梯次利用可以降低項目成本,提高項目收益。退役動力電池可以回收,並配套應用於(yu) 分布式或集中式可再生能源發電站,起到儲(chu) 能的作用。退役動力電池可以在用戶側(ce) (家庭、小型工作場地)作為(wei) 儲(chu) 能電源發揮備用作用。結合智能電網係統,退役動力電池也可以作為(wei) 調節峰穀的用戶端儲(chu) 能係統,幫助用戶削峰填穀。另外,集中式的動力電池可以與(yu) 風電、光伏發電進行結合,從(cong) 而實現低成本儲(chu) 能,降低風電、光伏的上網成本。將退役動力電池轉為(wei) 集中式儲(chu) 能主要是因為(wei) 其有以下兩(liang) 大優(you) 點。一方麵,退役動力電池的成本低廉,可以降低因大規模新建電化學儲(chu) 能係統產(chan) 生的巨大經濟成本;另一方麵,充分利用電動汽車的儲(chu) 能性作用,可以降低動力電池淘汰產(chan) 生的汙染問題。
當前我國儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 發展存在的主要問題
儲(chu) 能作為(wei) 一種新興(xing) 技術,在發展過程中麵臨(lin) 安全事故頻發、安裝運行成本較高、獨立市場主體(ti) 地位缺乏等諸多挑戰。當前,除了儲(chu) 能的安全性和經濟性問題亟待解決(jue) ,汙染問題也需要關(guan) 注。另外,儲(chu) 能的商業(ye) 化安裝運營經濟性較低,參與(yu) 儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 的投資較少,這都限製了儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 的大規模發展。
一,儲(chu) 能的安全性問題值得重視。一直以來,安全都是儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 發展*為(wei) 重要的前提。目前,儲(chu) 能的安全性問題主要集中於(yu) 電化學儲(chu) 能的安全隱患。盡管電化學儲(chu) 能表現出強勁的發展潛力以及應用優(you) 勢,但是其電池存在較大的失控風險。儲(chu) 能電站的整體(ti) 安全需要集電氣安全、火災安全、化學安全等多方麵於(yu) 一體(ti) 。不同儲(chu) 能形式所對應的安全風險也不同。當前,國內(nei) 儲(chu) 能安全標準體(ti) 係尚未形成,相關(guan) 政策製度亦需完善。盡管全球儲(chu) 能安全準則體(ti) 係正在形成,但目前仍不足以保障儲(chu) 能安全。這就導致儲(chu) 能企業(ye) 在安全標準上存在較大的偏差,無法滿足對安全標準和質量監控的更高要求。此外,儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 發展麵臨(lin) 的汙染問題也較為(wei) 嚴(yan) 重。隨著電化學儲(chu) 能係統的廣泛部署,如何處理生產(chan) 及報廢階段產(chan) 生的汙染物成為(wei) 一個(ge) 重要問題。當前,企業(ye) 缺乏足夠的技術手段來應對這一挑戰,可能會(hui) 影響儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 的可持續發展。
二,目前建設與(yu) 運行儲(chu) 能係統的成本相對較高,限製了其在更廣泛領域的應用。同時,儲(chu) 能時間和能量密度的局限性是一些儲(chu) 能技術麵臨(lin) 的問題,特別是在那些對儲(chu) 能性能要求較高的應用場景中。進一步地,儲(chu) 能技術的生命周期和維護需求各異,這要求實施更為(wei) 精細化的管理和維護策略,以保障其高效運行。儲(chu) 能技術作為(wei) 一項新興(xing) 技術,其發展需要持續的資金投入以支持技術創新。但在當前的電力係統中,儲(chu) 能參與(yu) 輔助服務的補償(chang) 機製尚不充分,峰穀電價(jia) 套利的機會(hui) 也相對有限,再加上用電側(ce) 輔助服務市場的不完善,這些都對儲(chu) 能技術的盈利模式構成了挑戰。為(wei) 此,降低成本、提高盈利能力成為(wei) 推動儲(chu) 能技術普及的關(guan) 鍵。
三,儲(chu) 能的市場主體(ti) 地位缺乏保障,尚缺乏成熟的商業(ye) 模式。為(wei) 了推動儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 的大規模發展,除了政策導向外,還需確保其盈利模式得到保障,使其在電力市場中獲得收益。2022年6月,發展改革委、能源局發布《關(guan) 於(yu) 進一步推動新型儲(chu) 能參與(yu) 電力市場和調度運用的通知》,明確要建立完善適應儲(chu) 能參與(yu) 的市場機製,鼓勵新型儲(chu) 能自主選擇參與(yu) 電力市場,堅持以市場化方式形成價(jia) 格。盡管已提出明確新型儲(chu) 能的獨立市場主體(ti) 地位,但在具體(ti) 應用場景中,如共享儲(chu) 能和新能源場站輔助服務,仍缺乏針對性的政策製度保障。受電力市場改革進程緩慢等因素限製,儲(chu) 能尚未以獨立市場參與(yu) 者的身份進入電力市場交易。雖然我國電力體(ti) 製經曆了多次改革,但電力現貨市場和輔助服務市場建設仍有待完善。儲(chu) 能的商品屬性在價(jia) 格中未能完*體(ti) 現,限製了儲(chu) 能技術發揮優(you) 勢。盡管各地已建立峰穀電價(jia) 和季節性電價(jia) 製度,但價(jia) 格機製仍不夠靈活,未能充分體(ti) 現電力在不同時段的價(jia) 值差異,限製了儲(chu) 能的套利空間,並降低了電力係統的運行效率。此外,儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 的商業(ye) 模式尚不明晰,限製了儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 的靈活發展,導致儲(chu) 能的多元價(jia) 值尚未得到充分體(ti) 現。
5.推動儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 快速發展的建議
一,完善促進儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 發展的政策機製,加大扶持力度。政策支持目前仍是儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 發展的關(guan) 鍵要素,並決(jue) 定了儲(chu) 能技術路線的前進方向。⑤建議各級加大對儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 發展的支持力度。例如,降低儲(chu) 能應用的市場準入條件,可以考慮對配置儲(chu) 能的新能源電力進行優(you) 先並網和優(you) 先發放相應的減排配額。同時,可以考慮對儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 提供直接的財政支持。例如,向儲(chu) 能應用的示範項目提供資助,對儲(chu) 能裝機提供容量補貼或者電量補貼,對儲(chu) 能投資采取稅收減免等政策。此外,儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 與(yu) 新能源產(chan) 業(ye) 具有緊密的聯係。對新能源的政策扶持和激勵,如電動汽車行業(ye) 崛起、電池技術革新、電力體(ti) 製改革等因素都是儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 發展的主要推動力。
二,增加儲(chu) 能關(guan) 鍵技術的研發投入,進一步降低儲(chu) 能係統應用成本。具體(ti) 來說,應該關(guan) 注鋰電池儲(chu) 能技術的研究。目前,電化學儲(chu) 能技術中鋰電池技術發展*為(wei) 迅猛,前景*為(wei) 廣闊。但是,鋰電池技術還存在安全性不高、效率較低等多方麵的問題。因此,相關(guan) 的技術研發應該基於(yu) 提高技術安全程度與(yu) 充放電效率的總體(ti) 目標,由科研機構和企業(ye) 共同組織實施儲(chu) 能關(guan) 鍵材料、模塊、係統和回收技術的攻關(guan) 研究。在企業(ye) 生產(chan) 層麵,鼓勵儲(chu) 能產(chan) 品生產(chan) 企業(ye) 采用製造技術和理念,開發應用的儲(chu) 能係統集成、能量管理係統與(yu) 智能控製技術。此外,儲(chu) 能技術較高的應用成本也是阻礙當前儲(chu) 能技術大規模商用的重要因素。因此,有必要通過政策推動和技術研發等方式進一步降低儲(chu) 能技術的成本,盡快推動低成本、安全性高的儲(chu) 能技術進入市場。
三,推動儲(chu) 能上下遊產(chan) 業(ye) 鏈發展,保持目前全產(chan) 業(ye) 鏈的競爭(zheng) 力,進一步加強儲(chu) 能賽道不同環節的布局。尤其是要加快發展儲(chu) 能下遊回收產(chan) 業(ye) 。目前,我國儲(chu) 能電池的回收梯級利用剛剛起步,商業(ye) 模式還不夠成熟。部門可以針對不同行業(ye) 進行動力電池梯級利用的試點,並依據試點項目的實際效果,總結發展經驗並製定更加完善的發展規劃。同時,要鼓勵市場主體(ti) 積極探索儲(chu) 能電池多情景梯級利用方案。另外,麵對未來儲(chu) 能電池市場爆發式的增長模式,部門應提前規劃市場管理方案,確立準入標準,以確保儲(chu) 能電池回收過程中的安全性。部門、行業(ye) 組織以及*企業(ye) 還可以共同構建儲(chu) 能項目全生命周期管理體(ti) 係,保障儲(chu) 能係統長期安全運行和回收利用。
四,完善儲(chu) 能標準體(ti) 係建設,支持儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 安全、規模化發展。一直以來,儲(chu) 能在生產(chan) 、集成運營、*終回收等環節沒有形成統一標準。因此,許多儲(chu) 能產(chan) 品出現了令人擔憂的安全質量問題,不利於(yu) 儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 長期的良性發展。因此,應建立完善儲(chu) 能安全標準相關(guan) 規定,加強各主體(ti) 的儲(chu) 能安全意識,將儲(chu) 能安全主體(ti) 責任落實到位,為(wei) 儲(chu) 能的安全應用提供有力的法律法規保障。具體(ti) 來說,有關(guan) 部門應該盡快建立完善儲(chu) 能項目準入標準,指導行業(ye) 、企業(ye) 共同建設包括安全、質量、環保標準等在內(nei) 的儲(chu) 能綜合評價(jia) 體(ti) 係。同時,我國儲(chu) 能行業(ye) 標準體(ti) 係也要主動對接國際化標準,主動製定相關(guan) 的技術規範。
五,提高儲(chu) 能獨立市場主體(ti) 地位,鼓勵儲(chu) 能行業(ye) 以新商業(ye) 模式參與(yu) 電力市場。我國已經初步明確了儲(chu) 能的獨立市場主體(ti) 地位,並鼓勵探索建設共享儲(chu) 能。獨立市場主體(ti) 地位的初步確立釋放了儲(chu) 能的靈活性,能夠推動儲(chu) 能係統的優(you) 化配置。在此基礎上,要進一步提高儲(chu) 能以獨立市場主體(ti) 地位參與(yu) 電力市場交易的積極性。當前,儲(chu) 能的多元價(jia) 值還無法完*體(ti) 現在價(jia) 格中,無法高效地調動儲(chu) 能企業(ye) 參與(yu) 投資的積極性。因此,儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 的快速發展亟待一個(ge) 製度更加規範、市場化程度更高的電力市場。目前國內(nei) 電力市場改革進程較為(wei) 緩慢,關(guan) 於(yu) 輔助服務市場發展的具體(ti) 規則也在進一步探索中。具體(ti) 來說,在電力市場改革進程中,應考慮將儲(chu) 能以獨立盈利主體(ti) 的角色納入改革考量。通過協同推進電力市場改革和輔助服務市場建設,進一步明確電力市場中儲(chu) 能的準入條件、交易機製以及技術標準。通過明晰輔助服務市場的市場價(jia) 格、出清算法等規則體(ti) 係,幫助各投資主體(ti) 更加充分地認識到儲(chu) 能的市場價(jia) 值,從(cong) 而推進儲(chu) 能的規模化應用。
6.hth下载地址Acrel-2000MG微電網能量管理係統
6.1概述
Acrel-2000MG儲(chu) 能能量管理係統是hth下载地址專(zhuan) 門針對工商業(ye) 儲(chu) 能電站研製的本地化能量管理係統,可實現了儲(chu) 能電站的數據采集、數據處理、數據存儲(chu) 、數據查詢與(yu) 分析、可視化監控、報警管理、統計報表、策略管理、曆史曲線等功能。其中策略管理,支持多種控製策略選擇,包含計劃曲線、削峰填穀、需量控製、防逆流等。該係統不僅(jin) 可以實現下級各儲(chu) 能單元的統一監控和管理,還可以實現與(yu) 上級調度係統和雲(yun) 平台的數據通訊與(yu) 交互,既能接受上級調度指令,又可以滿足遠程監控與(yu) 運維,確保儲(chu) 能係統安全、穩定、可靠、經濟運行。
6.2應用場景
適用於(yu) 工商業(ye) 儲(chu) 能電站、新能源配儲(chu) 電站。
6.4係統功能
(1)實時監管
對微電網的運行進行實時監管,包含市電、光伏、風電、儲(chu) 能、充電樁及用電負荷,同時也包括收益數據、天氣狀況、節能減排等信息。
(2)智能監控
對係統環境、光伏組件、光伏逆變器、風電控製逆變一體(ti) 機、儲(chu) 能電池、儲(chu) 能變流器、用電設備等進行實時監測,掌握微電網係統的運行狀況。
(3)功率預測
對分布式發電係統進行短期、超短期發電功率預測,並展示合格率及誤差分析。
(4)電能質量
實現整個(ge) 微電網係統範圍內(nei) 的電能質量和電能可靠性狀況進行持續性的監測。如電壓諧波、電壓閃變、電壓不平衡等穩態數據和電壓暫升/暫降、電壓中斷暫態數據進行監測分析及錄波展示,並對電壓、電流瞬變進行監測。
(5)可視化運行
實現微電網無人值守,實現數字化、智能化、便捷化管理;對重要負荷與(yu) 設備進行不間斷監控。
(6)優(you) 化控製
通過分析曆史用電數據、天氣條件對負荷進行功率預測,並結合分布式電源出力與(yu) 儲(chu) 能狀態,實現經濟優(you) 化調度,以降低尖峰或者高峰時刻的用電量,降低企業(ye) 綜合用電成本。
(7)收益分析
用戶可以查看光伏、儲(chu) 能、充電樁三部分的每天電量和收益數據,同時可以切換年報查看每個(ge) 月的電量和收益。
(8)能源分析
通過分析光伏、風電、儲(chu) 能設備的發電效率、轉化效率,用於(yu) 評估設備性能與(yu) 狀態。
(9)策略配置
微電網配置主要對微電網係統組成、基礎參數、運行策略及統計值進行設置。其中策略包含計劃曲線、削峰填穀、需量控製、新能源消納、逆功率控製等。
7.硬件及其配套產(chan) 品
序號 | 設備 | 型號 | 圖片 | 說明 |
1 | 能量管理係統 | Acrel-2000MG | | 內(nei) 部設備的數據采集與(yu) 監控,由通信管理機、工業(ye) 平板電腦、串口服務器、遙信模塊及相關(guan) 通信輔件組成。 數據采集、上傳(chuan) 及轉發至服務器及協同控製裝置 策略控製:計劃曲線、需量控製、削峰填穀、備用電源等 |
2 | 顯示器 | 25.1英寸液晶顯示器 | | 係統軟件顯示載體(ti) |
3 | UPS電源 | UPS2000-A-2-KTTS | | 為(wei) 監控主機提供後備電源 |
4 | 打印機 | HP108AA4 | | 用以打印操作記錄,參數修改記錄、參數越限、複限,係統事故,設備故障,保護運行等記錄,以召喚打印為(wei) 主要方式 |
5 | 音箱 | R19U | | 播放報警事件信息 |
6 | 工業(ye) 網絡交換機 | D-LINKDES-1016A16 | | 提供16口百兆工業(ye) 網絡交換機解決(jue) 了通信實時性、網絡安全性、本質安全與(yu) 安全防爆技術等技術問題 |
7 | GPS時鍾 | ATS1200GB | | 利用gps同步衛星信號,接收1pps和串口時間信息,將本地的時鍾和gps衛星上麵的時間進行同步 |
8 | 交流計量電表 | AMC96L-E4/KC | | 電力參數測量(如單相或者三相的電流、電壓、有功功率、無功功率、視在功率,頻率、功率因數等)、複費率電能計量、 四象限電能計量、諧波分析以及電能監測和考核管理。多種外圍接口功能:帶有RS485/MODBUS-RTU協議:帶開關(guan) 量輸入和繼電器輸出可實現斷路器開關(guan) 的"遜信“和“遙控”的功能 |
9 | 直流計量電表 | PZ96L-DE | | 可測量直流係統中的電壓、電流、功率、正向與(yu) 反向電能。可帶RS485通訊接口、模擬量數據轉換、開關(guan) 量輸入/輸出等功能 |
10 | 電能質量監測 | APView500 | | 實時監測電壓偏差、頻率俯差、三相電壓不平衡、電壓波動和閃變、諾波等電能質量,記錄各類電能質量事件,定位擾動源。 |
11 | 防孤島裝置 | AM5SE-IS | | 防孤島保護裝置,當外部電網停電後斷開和電網連接 |
12 | 箱變測控裝置 | AM6-PWC | | 置針對光伏、風能、儲(chu) 能升壓變不同要求研發的集保護,測控,通訊一體(ti) 化裝置,具備保護、通信管理機功能、環網交換機功能的測控裝置 |
13 | 通信管理機 | ANet-2E851 | | 能夠根據不同的采集規的進行水表、氣表、電表、微機保護等設備終端的數據果集匯總: 提供規約轉換、透明轉發、數據加密壓縮、數據轉換、邊緣計算等多項功能:實時多任務並行處理數據采集和數據轉發,可多鏈路上送平台據: |
14 | 串口服務器 | Aport | | 功能:轉換“輔助係統"的狀態數據,反饋到能量管理係統中。 1)空調的開關(guan) ,調溫,及完*斷電(二次開關(guan) 實現) 2)上傳(chuan) 配電櫃各個(ge) 空開信號 3)上傳(chuan) UPS內(nei) 部電量信息等 4)接入電表、BSMU等設備 |
15 | 遙信模塊 | ARTU-K16 | | 1)反饋各個(ge) 設備狀態,將相關(guan) 數據到串口服務器:讀消防VO信號,並轉發給到上層(關(guan) 機、事件上報等) 2)采集水浸傳(chuan) 感器信息,並轉發 3)給到上層(水浸信號事件上報) 4)讀取門禁程傳(chuan) 感器信息,並轉發 |
8.結論
儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 作為(wei) 推動能源結構轉型的關(guan) 鍵力量,已經成為(wei) 全球範圍互相競爭(zheng) 的戰略性新興(xing) 產(chan) 業(ye) 。在我國,發展新型儲(chu) 能不僅(jin) 是實現“雙碳”目標和推動能源綠色低碳轉型的關(guan) 鍵支撐,也是產(chan) 業(ye) 升級和經濟發展的重要驅動力。④儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 的發展不僅(jin) 有助於(yu) 促進製造業(ye) 轉型升級並構建完善的能源供給體(ti) 係,還能夠增強我國在全球能源轉型中的發展優(you) 勢。可以通過產(chan) 業(ye) 政策扶持、技術研發應用、產(chan) 業(ye) 鏈協同發展、加強標準建設以及完善市場體(ti) 係等多個(ge) 方麵協同發力,推動儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 的規模化增長,增強我國在全球儲(chu) 能領域的競爭(zheng) 優(you) 勢。
參考文獻
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[3]hth下载地址企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) .2022年05版
[4]林伯強.“雙碳”目標下儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 發展新趨勢