储能
导语
锂离子电池在新型储能技术中占据主导地位。截至2021年底,全球已投运电力储能项目累计装机规模209.4GW,同比增长9%。
一、储能电池企业
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二、储能逆变器PCS
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三、储能集成企业
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四、分布式能源投资运营企业
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五、电池基地统计
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储能可以协助可再生能源发电满足并网要求,同时提高可再生能源利用率。光伏、风电等新 能源发电具有波动性和间歇性特点,发电量在不同时间随着光照、风力强度变化。此特点导致新 能源发电量和用电侧所需电量不匹配。通过在风电、光伏电站配置储能,基于对电站出力预测和 储能充放电调度,可对可再生能源发电进行平滑控制,减少瞬时功率变化,减少对电网的冲击。当用电负荷较低,新能源发电过剩时,储能电站能及时储存多发的电量,减少弃风、弃光率,并 在用电负荷高位时,将储存的电量并网,改善新能源发电消纳问题。
(二)电网侧储能的功能主要为调峰、调频、缓解电网阻塞
调峰方面,储能可实现对用电负荷的削峰填谷,即在用电负荷低谷时发电厂对储能电池充电, 在用电负荷高峰时段将存储的电量释放,从而实现电力生产和消纳之间的平衡。
储能系统具备快速精确的调频能力。中国电网的频率为 50Hz,允许偏差为±0.2Hz,从而 维持电网稳定运行,避免损害各类电器。实际运行中,当电网输出有功功率小于负荷需求有功时, 系统频率会下降,反之则会上升。故需要调频来提高电网频率的稳定性。目前电力市场主要依靠 火电调频,但储能系统调频具备更高的精确性,其输出功率与 AGC(电力自动发电控制)指令 匹配度高,调频效果更好。火电厂配套调频储能,其调频能力可显著提高。
储能可以缓解电网阻塞。电网阻塞是对电力输送的要求大于输电网的实际输送能力,产生阻 塞的原因是不同区域内发电和输电能力不平衡。将储能系统安装在电网侧线路上游,当发生线路 阻塞时可以将无法输送的电能储存到储能设备中,等到线路负荷小于线路容量时,储能系统再向 线路放电。储能可以成为升级或新建输配电设备的替代方案。在负荷接近设备容量的输配电系统内,可 以利用储能系统通过较小的装机容量有效提高电网的输配电能力,从而延缓新建输配电设施,降 低成本。且相较于输配电网扩容,储能的建造时间更短。
(三)用电侧储能的功能主要为电力自发自用、峰谷价差套利、容 量费用管理
用电侧储能的功能主要包括电力自发自用、峰谷价差套利、容量费用管理、以及提高供电 可靠性。根据应用场景的不同,用电侧储能可以分为工商业储能、户用储能,其一般与分布式光伏配套使用。分布式光伏发电是指在用户附近建设,以用户自发自用、余电上网的形式,在配电 系统中平衡调节为特征的设施。
工商业用户可利用储能进行谷峰价差套利和容量费用管理。在实施峰谷电价的电力市场中, 通过低电价时给储能系统充电,高电价时储能系统放电,实现峰谷电价差套利,降低用电成本。此外,适用两部制电价的工业企业,可以利用储能系统在用电低谷时储能,在高峰负荷时放电, 从而降低尖峰功率及申报的最大需求量,达到降低容量电费的目的。户用光伏配储可以提高电力自发自用水平。因海外高昂的电价以及较差的供电稳定性,从而 拉动户用光伏装机需求。考虑到光伏在白天发电,而用户一般在夜间负荷较高,通过配置储能可 以更好地利用光伏电力,提高自发自用水平,同时降低用电成本。通信基站、数据中心等领域需要配置储能,用于备用电源。当发生停电故障时,储能能够供 应储备的电能,避免了故障修复过程中的电能中断。过去铅酸电池为主流后备电源技术路线,但 随着 5G 基站对功耗的增加,磷酸铁锂电池因高能量密度和循环寿命,有望替代铅酸电池。便携式储能可以提高离网用电的可靠性。便携式储能,是一种内置锂离子电池,可提供稳定 交流/直流电压输出的电源系统,可应用于户外旅行、应急备灾等离网用电场景。过去,户外及 应急用电力的供应来自于小型燃油发电机,但其存在发电机噪音大、操作复杂,污染环境,便携 性差等问题。基于锂电池衍生出的移动储能产品有望替代小型燃油发电机。