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1 # 美泰儲能資訊
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2 # 前瞻產業研究院
儲能行業發展迅猛
儲能是指在能量富餘的時候,利用特殊技術與裝置把能量儲存起來,並在能量不足時釋放出來,從而調節能量供求在時間和強度上的不匹配問題。儲能技術包括物理儲能、電化學儲能、電池儲能三大類,以及發電及輔助服務、可再生能源併網、使用者側、電力輸配、電動汽車五大類應用領域。
由於儲能技術的重要性,中國對儲能技術研發和應用重視程度逐漸提高,相關核心配套技術取得長足進展。不過,相比發達國家,中國的儲能行業起步時間較晚,仍然處於探索和示範的初級階段,但發展勢頭迅猛。
根據CNESA資料統計,截至2018年12月底,中國已投運儲能專案的累計裝機規模為31.2GW,同比增長8%。其中,抽水蓄能的累計裝機規模最大,約為30.0GW,同比增長5%,電化學儲能和熔融鹽儲熱的累計裝機規模緊隨其後,分別為1.01GW和0.22GW,同比分別增長159%和1000%。
在各類電化學儲能技術中,鋰離子電池的累積裝機佔比最大,截至2018年底佔比達86%;其次是鉛蓄電池和納流電池。目前,國內的磷酸鐵鋰電池、全釩液流電池、閥控鉛酸及鉛炭電池具有較強的國際競爭力,進一步提升電池轉化效率、能量密度和迴圈壽命並保持國際領先性是各類主流技術的努力目標。
新增專案方面,2018年新增投運(不包含規劃、在建和正在除錯的儲能專案)的電網側電化學儲能規模206.8MW,佔2018年全國新增投運電化學儲能規模的36%,佔各類儲能應用之首。
電網側儲能規模的爆發,得益於江蘇、河南、湖南、甘肅以及浙江等省網公司都相繼釋出了百MW級儲能專案的採購需求。隨著電網側儲能的發展有進一步的方向性指導,預計未來1-2年電網側儲能還將迎來跨越式的發展。
向規模化發展轉變
2017年以來,中國關於儲能的政策相繼出臺,儲能行業煥發出勃勃生機,在使用者側、輔助服務、電網側、可再生能源併網、智慧微電網等領域快速發力,專案規模也屢創新高。其中,《關於促進儲能產業與技術發展的指導意見》指出,未來10年內分兩個階段推進相關工作,第一階段(主要為“十三五”期間)實現儲能由研發示範向商業化初期過渡;第二階段(主要為“十四五”期間)實現商業化初期向規模化發展轉變。
在政策推動下,作為實現大規模可再生能源併網,提高用電側能效的有利手段,未來儲能行業的快速應用發展已成定局。“十三五”期間,將是儲能實現價值突破、建立可持續發展模式、實現商業化運營的新紀元。
與此同時,技術成本快速下降、效能大幅提升,以及更多地參與到能量、輔助服務、容量等電力市場,儲能行業有望實現多重應用價值和收益疊加,縮短投資回報週期,積極推動儲能的商業化應用。
按照這個趨勢預測,到2020年中國儲能市場規模將達到41.996GW,其中抽水蓄能的規模為40GW,包含參與車電互聯的電動汽車動力電池在內的其它儲能技術的市場規模將超過33GW。抽水蓄能100%用於電網側,近14%的儲能用於集中式可再生能源併網(集中式光伏電站、CSP電站及風電場),儲能在使用者側的應用比例為20%,預計將有12%的儲能裝機來自於應用到車電互聯領域的動力電池。而且未來中國儲能行業有望保持較長一段時間快速增長的速度,到2024年,中國儲能專案累計裝機規模將達近60GW。
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3 # 行行查
整體而言,通訊基站儲能、分散式微網儲能市場和兆瓦級儲能市場處於發展初期,隨著技術方案逐步成熟,產品價效比逐步提升,將迎來快速發展階段。從廣義上講,儲能即能量儲存,是指透過一種介質或者裝置,把一種能量形式用同一種或者轉換成另一種能量形式儲存起來,基於未來應用需要以特定能量形式釋放出來的迴圈過程,包括基礎燃料的儲存、二次燃料的儲存、電力儲能和儲熱等。從狹義上講,儲能是指標對電能的儲存(電力儲能),利用化學或者物理的方法將產生的能量儲存起來並在需要時釋放的一系列技術和措施。
總體來看,中國儲能裝機覎模尚小,這與其所處的収展階段相兲。中國儲能市場大致可分為三個収展階段:一是技術驗證階段(2000-2010年),主要是開展基礎研収和技術驗證示範;事是示範應用階段(2011-2015年),透過示範專案開展,儲能技術性能快速提升、應用模式不斷清晰,應用價值被廣泛認可;三是商業化初期(2016-2020年),隨著政策支援力度加大、市場機制逐漸理順、多領域融合滲透,中國儲能專案裝機覎模快速增加、商業模式逐漸建立。目前來看,經過多年培育,中國儲能產業商業化漸行漸近。
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4 # 峰谷動力
作為一個儲能行業者來說說我的觀點
1.儲能是一個非常有發展趨勢的一個行業,隨著科技的發展目前分為小系統儲能電源,100W-1500W行動式儲能電源,大系統2KW-幾十KW,小系統儲能充分利用了便攜、環保、等諸多優點改變了人們的生活。
2、我們一起來看看可以利用到那些領域,自然災害救援、應急照明、戶外旅行、醫療救援,戶外作業等。
3、儲能電源還支援光伏太陽能充電,屬於新能源發展趨勢,充分利用自然界的資源來解決人們的生活需求。
4、儲能電源慢慢的會取代傳統的油機發動機,油機攜帶笨重,噪音大,加油不方便等確定,所以儲能行業是一個很好的發展。
5、根據不同的領域我們會生產人們需求的產品,讓科技帶來無窮的樂趣。
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5 # 可愛的萬物相聯
國家發展改革委、國家能源局聯合印發《“十四五”新型儲能發展實施方案》,明確新型儲能發展目標,2025 年做到規模化發展、具備大規模商業化應用條件;2030年做到全面市場化發展。本次政策是繼去年《關於加快推動新型儲能發展的指導意見》之後,針對“十四五”期間新型儲能發展的綱領性檔案。2025 年儲能裝機規模目標、市場地位、商業模式已明確,國家及地方相關政策進一步完善,儲能將隨可再生能源加速發展;疊加分散式電站、充電樁、微電網等衍生新型生態系統的應用,發電側、電網側、使用者側儲能均將迎來新增應用需求。
行業前景廣闊
儲能是新能源發展不可或缺的要素:伴隨著風力發電、光伏發電的不斷髮展,儲能的發展也隨之前景廣闊。
日後風電和光伏的成本倘若不斷降低,那麼市場佔有率則會大幅提升。他們的優點是清潔,滿足再生資源標準。但是缺點則是不穩定性和擇時性,若想解決這兩個問題,就必須依靠儲能——讓風電光伏在適應發電的時候,把多餘電量儲存起來;或者把西北部電力儲存起來,透過特高壓傳送到電力緊張的東南部。
此外,網側儲能的存在也為電網執行穩定和安全發揮著重要作用。
網側儲能提供了調鋒、備用、調頻的輔助作用。還可以幫助解決新能源大規模的需求,同時推動中國電力輔助市場的發展。
作為大規模應用光伏和風電的必經之路,儲能是全球能源革新的關鍵賽道,產業發展路徑清晰。
目前儲能技術路徑主要分為機械儲能、電磁儲能、電化學儲能和其他儲能。其中機械儲能中的抽水蓄能由於技術最為成 熟,目前是儲能市場上應用最廣、佔比最高的技術,但是抽水蓄能對於地理條件的依賴度高。電化學儲能是目前市場上 關注度最高的儲能技術,主要分為鋰電池、鉛酸電池、液流電池、鈉硫電池四種
電力行業的數字化轉型,現階段尚未形成全域性和全生命週期的應用管理。智慧能源方面依舊缺乏理論支撐與系統規劃等風險。圖撲軟體憑藉先進的數字孿生和 2D、3D 視覺化技術,打造低碳、高效、安全的智慧能源解決方案。
Hightopo 智慧能源管控系統主要監測風電、光伏、儲能、太陽能+空氣源熱泵熱水系統的執行情況,實現與智慧微網、智慧熱網的資訊整合及資料共享,滿足管理者對新能源發電、用電、供水等綜合能源資源的動態實時監控與管理。透過對資料分析與挖掘,實現各種節能控制綜合管控。
打破資訊孤島,實現資料共享。利用 HT for Web 實現不同方式的模型渲染,展示交流微網、直流微網、能源站、配電中心、監控系統等。隨著光伏產業的不斷深入發展,各行業也藉助了光伏的自身優勢開展應用,如光伏農業、光伏漁業、光伏水泵、光伏園區、光伏充電樁、光伏智慧路燈等等。圖撲軟體的視覺化賦能產業的智慧運維,智慧化管理、數字化監測、綠色化發展。
隨著光伏產業的不斷深入發展,各行業也藉助了光伏的自身優勢開展應用,如光伏農業、光伏漁業、光伏水泵、光伏園區、光伏充電樁、光伏智慧路燈等等。圖撲軟體的視覺化賦能產業的智慧運維,智慧化管理、數字化監測、綠色化發展。
支援為跨市、跨省大區域電力運轉展示,主要包含的資訊為電流、功率、電力負荷、線路電壓等級、線路維護情況等全域性性資料;對於裝置的故障告警,裝置管理定位等起著不可或缺的作用。
還原某個變電站和線路之間的拓撲關係,以及其執行狀態。
實時反應開關通斷、裝置負載、使用者負荷、新能源出力等電網執行狀態,如發現異常資訊、故障資訊,準確研判出導致異常的原因,及時通知工作人員全面排查監測電網狀態。
“零碳”技術是實現能源供給結構轉型的關鍵技術,其中既包括零碳電力技術,也包括零碳非電能源技術。一方面,以零碳電力技術-新能源發電技術為起點,實現對化石能源的大比例替代,從源頭“減碳”;其次,透過零碳非電能源技術、儲能技術,提升新能源電力的利用率,並貫穿運用於發電側、輸電側和使用者側。傳統的工業機理模型和最佳化控制方法已經難以滿足能源現有的規劃設計、監測分析和反饋最佳化等需求,智慧能源系統能對業務資料進行有效組織和維護,為加快發展現代能源基礎建設。
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從廣義上講,儲能即能量儲存,是指透過一種介質或者裝置,把一種能量形式用同一種或者轉換成另一種能量形式儲存起來,基於未來應用需要以特定能量形式釋放出來的迴圈過程。從狹義上講,針對電能的儲存,儲能是指利用化學或者物理的方法將產生的能量儲存起來並在需要時釋放的一系列技術和措施。
三大儲能領域——電力系統、汽車與家用
在電力系統能源管理領域,儲能首選技術為抽水蓄能,化學電池中液流可能最先具有商業化條件,其次是鋰離子電池,鉛酸電池還需在技術上進一步提高效能,而鈉硫電池長期被日本壟斷,在中國的商業化應用前景存在較大不確定性。從國外示範研究來看,為穩定電力供給提供均勻的功率輸出,需要配套大約新能源發電容量的20%,並有6-8小時儲存時間的電池儲能系統。預計到2020年,發電側和用電側合計需要7.58億千瓦的儲能裝置。
據預測,到2024年,全球儲能系統的安裝容量大約將達到45GW/81GWh。雖然與全球發電總裝機容量相比,這部分儲能容量的規模顯得十分微不足道,但電力系統已經因為儲能系統的出現而發生了質的變化。目前來看,電廠級儲能容量主要用於置換效率較低的發電容量。與此同時,快速增長的離網型儲能容量,也勢必將改變消費者與電廠之間的關係。
在電動車領域,具有應用前景的儲能技術,以鋰離子電池為主,鉛酸電池也有一定市場。電動車領域需要4.53億千瓦的儲能裝置。全球電動汽車市場規模呈現迅猛發展的態勢,從2011年僅6.80萬輛,增長至2015年的64.30萬輛,年均複合增長率為75.36%。根據真鋰研究的預測,未來隨著新能源汽車續航技術的不斷突破以及核心部件成本的逐步降低,新能源汽車在全球乘用車市場於2017年前後將有望實現規模化,屆時,全球電動汽車市場規模也將迎來新一輪的爆發式增長。
家庭儲能領域,也可以理解為一組為家庭儲存電能的大電池。對於絕大多數中國家庭來說,這還是一個比較陌生的家電產品。目前,全球主要的家庭儲能系統市場在美國和日本。美華人居所的面積通常比較大,家庭用電較多,擁有風、光等新能源發電系統的家庭數量也多。由於用電量比較大,且峰谷電費存在比較大價格差異,儲能系統通常被美國家庭用來在電價低的時段儲存電能並在高電價的時段使用,以達到節省電費的目的。另外,在邊遠地區,以及地震、颶風等自然災害高發的地區,家庭儲能系統被當作應急電源使用,免除由於災害或其他原因導致的頻繁斷電帶來的不便。
5大類、11種儲能技術
一、機械類儲能
機械類儲能的應用形式只要有抽水蓄能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能。
1、抽水蓄能
電網低谷時利用過剩電力將作為液態能量媒體的水從低標高的水庫抽到高標高的水庫,電網峰荷時高標高水庫中的水迴流到下水庫推動水輪機發電機發電。
目前,抽水蓄能機組在一個國家總裝機容量中所佔比重的世界平均水平為3%左右。截至2012年底,全世界儲能裝置總容量為128GW,其中抽水蓄能為127GW,佔99%。截至2016年年底,全國抽水蓄能電站機組容量為5032.5萬千瓦,執行容量2338.5萬千瓦,在建容量2694萬千瓦,約佔全國總裝機容量16.5億千瓦的3%。(另在建8座,在建容量894萬千瓦)
2、飛輪儲能
在一個飛輪儲能系統中,電能用於將一個放在真空外殼內的轉子即一個大質量的由固體材料製成的圓柱體加速(達幾萬轉/分鐘),從而將電能以動能形式儲存起來(利用大轉輪所儲存的慣效能量)。
飛輪儲能多用於工業和UPS中,適用於配電系統執行,以進行頻率調節,可用作一個不帶蓄電池的UPS,當供電電源故障時,快速轉移電源,維持小系統的短時間頻率穩定,以保證電能質量(供電中斷、電壓波動等)。
在中國剛剛開始在配電系統中安裝使用。電科院電力電子研究所曾為北京306醫院安裝了一套容量為250kVA,磁懸浮軸承的飛輪儲能系統,能執行15秒,2008年投運。
3、壓縮空氣儲能
壓縮空氣儲能採用空氣作為能量的載體,大型的壓縮空氣儲能利用過剩電力將空氣壓縮並儲存在一個地下的結構(如地下洞穴),當需要時再將壓縮空氣與天然氣混合,燃燒膨脹以推動燃氣輪機發電。
至今,只有德國和美國有投運的壓縮空氣儲能站。德國Hundorf站於1978年投運,壓縮功率60MW,發電功率290MW(後經改造提高到321MW),壓縮時間/發電時間=4,2小時連續執行,啟動過上萬次,啟動可靠率達97%。此外,德國正在建造絕熱型壓縮空氣儲能電站,尚未投運美國Mcintosh,Alabama阿拉巴馬州,1991年投運,110MW,壓縮時間/發電時間=1.6,如連續輸出100MW可維持26小時,曾因地質不穩定而發生過坍塌事故。此外,美國正在建設幾座大型的壓縮空氣儲能電站,尚未投運。
近來壓縮空氣儲能的研究和開發熱度在不斷上升,國家電網公司已立項研究10MW壓縮空氣儲能。
二、電氣類儲能
電氣類儲能的應用形式只有超級電容器儲能和超導儲能。
1、超級電容器儲能
根據電化學雙電層理論研製而成的,又稱雙電層電容器,兩電荷層的距離非常小(一般0.5mm以下),採用特殊電極結構,使電極表面積成萬倍的增加,從而產生極大的電容量。
超級電容器儲能開發已有50多年的歷史,近二十年來技術進步很快,使它的電容量與傳統電容相比大大增加,達到幾千法拉的量級,而且比功率密度可達到傳統電容的十倍。超級電容器儲能將電能直接儲存在電場中,無能量形式轉換,充放電時間快,適合用於改善電能質量。由於能量密度較低,適合與其他儲能手段聯合使用。
2、超導儲能
超導儲能系統是由一個用超導材料製成的、放在一個低溫容器(cryogenicvessel杜瓦Dewar)中的線圈、功率調節系統(PCS)和低溫製冷系統等組成。能量以超導線圈中迴圈流動的直流電流方式儲存在磁場中。
超導儲能適合用於提高電能質量,增加系統阻尼,改善系統穩定效能,特別是用於抑制低頻功率振盪。但是由於其格昂貴和維護複雜,雖然已有商業性的低溫和高溫超導儲能產品可用,在電網中應用很少,大多是試驗性的。SMES在電力系統中的應用取決於超導技術的發展(特別是材料、低成本、製冷、電力電子等方面技術的發展)。
三、電化學類儲能
電化學類儲能主要包括各種二次電池,有鉛酸電池、鋰離子電池、鈉硫電池和液流電池等,這些電池多數技術上比較成熟,近年來成為關注的重點,並且還獲得許多實際應用。
1、鉛酸電池
鉛酸電池是世界上應用最廣泛的電池之一。鉛酸電池內的陽極(PbO2)及陰極(Pb)浸到電解液(稀硫酸)中,兩極間會產生2V的電勢,這就是鉛酸電池的原理。
鉛酸電池常常用於電力系統的事故電源或備用電源,以往大多數獨立型光伏發電系統配備此類電池。目前有逐漸被其他電池(如鋰離子電池)替代的趨勢。
2、鋰離子電池
鋰離子電池實際上是一個鋰離子濃差電池,正負電極由兩種不同的鋰離子嵌入化合物構。充電時,Li+從正極脫嵌經過電解質嵌入負極,此時負極處於富鋰態,正極處於貧鋰態;放電時則相反,Li+從負極脫嵌,經過電解質嵌入正極,正極處於富鋰態,負極處於貧鋰態。
由於鋰離子電池在電動汽車、計算機、手機等行動式和移動裝置上的應用,所以它目前幾乎已成為世界上應用最為廣泛的電池。鋰離子電池的能量密度和功率密度都較高,這是它能得到廣泛應用和關注的主要原因。它的技術發展很快,近年來,大規模生產和多場合應用使其價格急速下降,因而在電力系統中的應用也越來越多。鋰離子電池技術仍然在不斷地開發中,目前的研究集中在進一步提高它的使用壽命和安全性,降低成本、以及新的正、負極材料的開發上。
3、鈉硫電池
鈉硫電池的陽極由液態的硫組成,陰極由液態的鈉組成,中間隔有陶瓷材料的貝塔鋁管。電池的執行溫度需保持在300℃以上,以使電極處於熔融狀態。
日本的NGK公司是世界上唯一能製造出高效能的鈉硫電池的廠家。目前採用50kW的模組,可由多個50kW的模組組成MW級的大容量的電池元件。在日本、德國、法國、美國等地已建有約200多處此類儲能電站,主要用於負荷調平、移峰、改善電能質量和可再生能源發電,電池價格仍然較高。
4、全釩液流電池
在液流電池中,能量儲存在溶解於液態電解質的電活性物種中,而液態電解質儲存在電池外部的罐中,用泵將儲存在罐中的電解質打入電池堆疊,並透過電極和薄膜,將電能轉化為化學能,或將化學能轉化為電能。
液流電池有多個體系,其中全釩氧化還原液流電池(vanadiumredoxflowbattery,VRFB)最受關注。這種電池技術最早為澳洲新南威爾士大學發明,後技術轉讓給加拿大的VRB公司。在2010年以後被中國的普能公司收購,中國的普能公司的產品在國內外一些試點工程專案中獲得了應用。電池的功率和能量是不相關的,儲存的能量取決於儲存罐的大小,因而可以儲存長達數小時至數天的能量,容量也可達MW級,適合於應用在電力系統中。
四、熱儲能
在一個熱儲能系統中,熱能被儲存在隔熱容器的媒質中,以後需要時可以被轉化回電能,也可直接利用而不再轉化回電能。
熱儲能有許多不同的技術,可進一步分為顯熱儲存(sensibleheatstorage)和潛熱儲存(latentheatstorage)等。顯熱儲存方式中,用於儲熱的媒質可以是液態的水,熱水可直接使用,也可用於房間的取暖等,執行中熱水的溫度是有變化的。而潛熱儲存是透過相變材料(PhaseChangeMaterials,PCMs)來完成的,該相變材料即為儲存熱能的媒質。
由於熱儲能儲存的熱量可以很大,所以在可再生能源發電的利用上會有一定的作用。熔融鹽常常作為一種相變材料,用於集熱式太陽能熱發電站中。此外,還有許多其他種類的儲熱技術正在開發中,它們有許多不同的作用。
五、化學類儲能
化學類儲能主要是指利用氫或合成天然氣作為二次能源的載體。
利用待棄掉的風電制氫,透過電解水,將水分解為氫氣和氧氣,從而獲得氫。以後可直接用氫作為能量的載體,再將氫與二氧化碳反應成為合成天然氣(甲烷),以合成天然氣作為另一種二次能量載體。
將氫與二氧化碳合成為甲烷的過程也被稱作為P2G技術(powertogas)。德國熱衷於推動此項技術,已有示範專案在德國投入執行。以天然氣為燃料的熱電聯產或冷、熱、電聯產系統已成為分散式發電和微電網的重要組成部分,在智慧配電網中發揮著重要的作用,氫和合成天然氣為分散式發電提供了充足的燃料。
三十家上市企業,上半年業績如何?
截止目前,各儲能領域基本都有企業登陸股市,這其中鋰離子電池企業數量居多,在2017年上半年,多數企業都取得了不錯的業績,這與中國新能源汽車市場持續走高的市場行情相一致,下面我們來看這30家企業的業績情況。
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