储能技术的发展现状与展望

储能技术的发展现状与展望
储能技术的发展现状与展望

储能技术的发展现状与展望

发表时间:2019-01-16T14:34:42.493Z 来源:《电力设备》2018年第26期作者:苏佳冯仁军

[导读] 摘要:储能技术是满足可再生能源大规模接入的重要手段,也是分布式能源系统.电动汽车产业的重要组成部分.在能源互联网中具有举足轻重的地位。

(国网新疆电力有限公司哈密供电公司新疆哈密 839000)

摘要:储能技术是满足可再生能源大规模接入的重要手段,也是分布式能源系统.电动汽车产业的重要组成部分.在能源互联网中具有举足轻重的地位。本文阐述了什么是储能技术以及为什么要加大对储能技术的研究,指出了几种储能方式的优、缺点和我国储能产业发展的现状。

关键词:电力储能;储能方式;储能产业;扶持

引言

储能是智能电网、可再生能源高占比能源系统、“互联网+”智慧能源的重要组成部分和关键支撑技术。储能能够为电网运行提供调峰、调频、备用、黑启动、需求响应支撑等多种服务,是提升传统电力系统灵活性、经济性和安全性的重要手段;储能能够显著提高风、光等可再生能源的消纳水平,支撑分布式电力及微网,是推动主体能源由化石能源向可再生能源更替的关键技术;储能能够促进能源生产消费开放共享和灵活交易、实现多能协同,是构建能源互联网,推动电力体制改革和促进能源新业态发展的核心基础。在当今能源紧张的情况下,储能没有时间和空间上的限制,因此储能技术的研究和发展需要更大的进步。

1储能技术

1.1抽水蓄能电站

抽水蓄能电站的工作原理是在用户用电的低谷的时候运用水泵把水从下游水库抽到上游水库,通过这种方法可以把水的势能存起来;在用户用电量较高时,利用水的重力势能带动水轮机发电。它的优点是:技术成熟,容量可以做到很大,缺点:受地形的影响,远离负荷,输送的损耗大。主要适用于削峰填谷和系统备用。

1.2蓄电池储能

蓄电池蓄能是一种常规的储能技术。蓄电池储能就是通过化学反应实现化学能和电能的相互转换。蓄电池储能具有效率高、动态特性好、能用的年数高、几乎不受地形的影响等优点,其额定功率和额定容量可以独立配置,但其能量密度较低、自漏电率较高。主要适用于电动汽车或当作备用电源等。

(1)钠硫电池

优点是它的比能量高、寿命长、运行的成本低、充电时间短、充放电效率高等。它的缺点是对温度比较敏感、后续处理困难,同时运行时需要保持300℃左右的温度。

(2)液流电池

液流电池的种类主要有铁铬、全钒和多硫化钠/溴电池3种,其中全钒电池用到的最多。它的优点是功率输出比较高、快响应、易于维护、安全稳定等,它的缺点是材料受限、成本高。

(3)锂电池

锂电池大致可分为钴酸锂电池、锰酸锂电池和磷酸锂电池等多种电池体系。锂电池的优点:能量密度高、寿命长、安全性高等。

1.3压缩空气储能

压缩空气储能系统的原理是在用电低谷的时候,用电把空气高压密封在报废的矿井等中,在用户用电高峰的时候,运用这些压缩的空气推动汽轮机发电。其优点是电站的投资和发电成本都低于抽水蓄能电站,安全性和可靠性较高,缺点是能量密度低、受岩层等地理条件的限制。主要用于控制频率。

1.4飞轮储能

飞轮储能的原理是利用电动机带动飞轮高速旋转,将电能以机械能的形式存起来,在需要用到这部分电能的时候,由飞轮带动发电机发电。其优点:①飞轮系统在高真空度的环境中工作,因此可以认为没有摩擦损耗、风阻小、寿命长。②不会对环境产生任何影响,基本上用不到维护。③效率高,可达到90%以上。缺点是能量密度低,自放电率高。主要用于调峰调频、平滑功率的输出。

1.5超导储能

超导储能的原理是将一个超导体圆环放在磁场中,先把温度降到圆环材料的临界温度下,然后撤掉磁场,由于电磁感应,圆环中就会有感应电流产生,只要温度保持不变电流就会一直存在。由此可见,超导储能是一种理想情况下的储能方式。主要用于提高电能的质量和稳定性。很显然这是一种理想的储能方式。其优点:①功率大、体积小、损耗小。②可以达到很高的储能密度。③反应时间快,毫秒级。其缺点是成本较高,应用受到限制。

2储能技术发展现状

储能技术主要分为物理储能(如抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能等)、化学储能(如铅酸电池、氧化还原液流电池、钠硫电池、锂离子电池等)和电磁储能(如超导电磁储能、超级电容器储能等)三大类。物理储能是目前最为成熟、成本最低、使用规模最大的储能方式,化学储能是应用范围最为广泛、发展潜力最大的储能技术。不同的储能技术目前所处的开发和应用的阶段也不尽相同。从澳大利亚可再生能源署绘制的储能技术成熟度曲线看,水力蓄能是最成熟的技术,全球并网的储能技术应用中,水力蓄能占比达到99%,其次是气压缩技术、钠硫电池和锂离子电池,其未来的成本有望进一步降低。其中已应用或正处于研发阶段的锂离子电池的种类也各不相同,包括铅酸锂电池、镍钴锰酸锂电池、锂锰氧化物电池、氧化钛酸锂电池、磷酸铁锂电池、锂聚合物电池等。相比其他处于应用阶段的储能技术,锂离子电池储能技术的响应时间更快,能够及时并持续向电网供电,确保电网的稳定性。目前,锂离子电池技术的研究热点在于提高能源密度,从而降低成本,符合商业应用的经济性要求。铅酸蓄电池的制造商正在优化其技术,通过合并电极中的碳,结合超级电容或者其他方式开发“先进铅酸蓄电池”。其他新兴技术包括液态空气储能系统、非/低燃料压缩空气储能、地下水力蓄能和纳米超级电容,这些储能设备具有低成本、充电快、高功率密度、高能效、高可靠性、髙循环次数、低碳以及低放射性等特征。上述储能技术均有各自的技术优势与劣势,因此将不同形式储能技术组合使用,充分利用各自的技术优势优化应用效果正成为业内的另一研究与应用趋势。如超级电容

飞轮储能技术的现状和发展前景

飞轮储能技术的现状和发展前景 飞轮储能系统(FESS)又称飞轮电池或机械电池,由于它与化学电池相比所具有 的巨大优势和未来市场的巨大潜力,引起了人们的密切关注。它结合了当今最新的磁悬浮技术、高速电机技术、电力电子技术和新材料技术,使得飞轮储存的能量有了质的飞跃,再加上真空技术的应用,使得各种损耗也非常小。 飞轮电池的发展开始于20 世纪70 年代,当时正处于石油禁运和天然气危机时期。此时,美国能量研究发展署(ERDA) 及其后的美国能源部(DoE) 资助飞轮系统的应用开发,包括电动汽车的超级飞轮的研究。 Lewis 研究中心(LeRC) 在ERDA 的 协助和美国航空航天局(NASA) 的资助下专门研究用于真空下的机械轴承和用于复合车辆的飞轮系统的传动系统。NASA 同时也资助Goddard 空间飞行中心(GSFC) 研究适用于飞行器动量飞轮的电磁轴承。80 年代,DoE 削减了飞轮储能研究的资助,但NASA 继续资助GSFC 研究卫星飞轮系统的电磁轴承,同时还资助了Langley 研 究中心(LaRC) 及Marshall 空间飞行中心(MSFC) 关于组合能量储存和姿态控制的动量飞轮构形的研究。 近10 年来,一大批新型复合材料和新技术的诞生和发展,如高强度的碳素纤维 复合材料(抗拉强度高达8. 27 GPa) 、磁悬浮技术和高温超导技术、高速电机/ 发电机技术以及电力电子技术等,使得飞轮能够储存大量的能量,给飞轮的应用带来了新的活力。它可应用于国防工业(如卫星、电磁炮和电热化学枪、作战侦察车辆等) 、汽车工业(电动汽车) 、电力行业(如电力质量和电力负载调节等) 、医疗和电信业(作UPS 用) 等1NASA 的应用有航天器(宇宙飞船) 、发射装置、飞行器动力系统、不间断电源(UPS) 和宇宙漫步者。

中国储能行业部分竞争对手分析及市场发展战略展望报告2020

《中国储能行业部分竞争对手分析及市场发展战略展望》 更新日期:2020年 【版本:2020新版】 (竞争对手分析可定制调研,专属定制)

目录 第一章2019年中国储能行业部分企业运行分析 (4) 第一节xxxxxxxx股份有限公司 (4) 一、企业发展简况分析 (4) 二、企业经营情况分析 (5) 三、企业核心竞争力分析 (5) 四、公司发展战略及展望分析 (8) 第二节xxxxxxxx股份有限公司 (8) 一、企业发展简况分析 (8) 二、企业经营情况分析 (9) 三、企业核心竞争力分析 (10) 四、公司发展战略及展望分析 (11) 第三节xxxxxxxx股份有限公司 (11) 一、企业发展简况分析 (11) 二、企业经营情况分析 (12) 三、企业核心竞争力分析 (12) 四、公司发展战略及展望分析 (13) 第四节xxxxxxxx股份有限公司 (14) 一、企业发展简况分析 (14) 二、企业经营情况分析 (14) 三、企业核心竞争力分析 (14) 四、公司发展战略及展望分析 (15) 第五节天能动力国际有限公司 (16) 一、企业发展简况分析 (16) 二、企业经营情况分析 (16) 三、企业核心竞争力分析 (16) 四、公司发展战略及展望分析 (17)

第六节xxxxxxxx股份有限公司 (17) 一、企业发展简况分析 (17) 二、企业经营情况分析 (18) 三、企业核心竞争力分析 (18) 四、公司发展战略及展望分析 (20) 第七节xxxxxxxx科技股份有限公司 (21) 一、企业发展简况分析 (21) 二、企业经营情况分析 (22) 三、企业核心竞争力分析 (22) 四、公司发展战略及展望分析 (24) 第八节xxxxxxxx股份有限公司 (25) 一、企业发展简况分析 (25) 二、企业经营情况分析 (25) 三、企业核心竞争力分析 (26) 四、公司发展战略及展望分析 (27) 第九节xxxxxxxx有限公司 (30) 一、企业发展简况分析 (30) 二、企业经营情况分析 (30) 三、企业核心竞争力分析 (31) 四、公司发展战略及展望分析 (32) 第十节xxxxxxxx有限公司 (32) 一、企业发展简况分析 (32) 二、企业经营情况分析 (33) 三、企业核心竞争力分析 (33) 四、公司发展战略及展望分析 (34)

储能技术应用和发展前景

储能是智能电网、可再生能源接入、分布式发电、微电网以及电动汽车发展必不可少的支撑技术,可以有效地实现需求侧管理、消除昼夜峰谷差、平滑负荷,可以提高电力设备运行效率、降低供电成本,还可以作为促进可再生能源应用,提高电网运行稳定性、调整频率、补偿负荷波动的一种手段。智能电网的构建促进储能技术升级、推动储能需求尤其是大规模储能需求的快速增长,从而带来相应的投资机会。 随着储能技术的大量应用必将在传统的电力系统设计、规划、调度、控制方面带来变革。储能技术关系到国计民生,具有越来越重要的经济价值和社会价值,目前储能在中国的发展刚刚起步。国家应该尽快研究储能技术的相关产业标准,加强储能技术基础研究的投入,切实鼓励技术创新,掌握自主知识产权;从规模储能技术发展起始阶段就重视环境因素,防治环境污染;充分发挥储能在节能减排方面的作用,把对新能源的鼓励政策延伸到储能环节。 近年来,我国电网峰谷差逐年增大,多数电网的高峰负荷增长幅度在10%左右,甚至更高。而低谷负荷的增长幅度则维持在5%甚至更低。峰谷差的增加幅度大于负荷的增长幅度,在电网中引入储能系统成为了实现电网调峰的迫切需求。 储能技术拥有广泛的应用前景,但实现规模化储能当前仍是一个世界性难题。目前,我国约有40个储能示范项目,而规模在1000千瓦级的项目为数不多。这些储能项目多起到示范、探索性作用,并不具备产业化意义。 储能产业的发展机遇

由于我国的能源中心和电力负荷中心距离跨度大,电力系统一直遵循着大电网、大电机的发展方向,按照集中输配电模式运行,随着可再生能源发电的飞速发展和社会对电能质量要求的不断提高,储能技术应用前景广阔。储能技术主要的应用方向有:风力发电与光伏发电互补系统组成的局域网,用于偏远地区供电、工厂及办公楼供电;通信系统中作为不间断电源和应急电能系统;风力发电和光伏发电系统的并网电能质量调整;作为大规模电力存储和负荷调峰手段;电动汽车储能装置;作为国家重要部门的大型后备电源等。随着储能技术的不断进步,安全性好、效率高、清洁环保、寿命长、成本低、能量密度大的储能技术将不断涌现,必将带动整个电力行业产业链的快速发展,创造巨大的经济效益和社会效益。 国家电网公司近期确定的智能电网重点投资领域中包括了大量储能应用领域,如发电领域的风力发电和光伏发电中应用储能技术项目,配电领域储能技术,电动汽车充放电技术等。无论是风电还是太阳能发电,其自身都具有随机性和间歇性特征,其装机容量的快速增长必对电网调峰和系统安全带来不利影响,所以,必须要有可靠的储能技术作为支撑和缓冲。先进储能技术能够在很大程度上解决新能源发电的波动性问题,使风电及太阳能发电大规模的安全并入电网。 并网逆变器作为光伏电池与电网的接口装置,将光伏电池的直流电能转换成交流电能并传输到电网上,在光伏并网发电系统中起着至关重要的作用。并网逆变器性能对于系统的效率、可靠性,系统的寿命及降低光伏发电成本至关重要。 储能技术发展有利于推进风电就地消纳,在当前产业梯度转移的大背景下,可考虑在大型风电基地附近布局供热、高耗能产业,同时加快建立风电场与这些大电力用户和电力系统的协调运行机制。国家电网近期确定的智能电网重点投资

储能领域行业深度分析

储能领域行业深度分析 1. 储能:充放之间,实现能量的跨时间转移 储能即是将电能转化为其他形式的能量储存起来。储能的基本方法是先将电力转化为其他形式的能量存放在储能装置中,并在需要时释放;根据能量转化的特点可以将电能转化为动能、势能和化学能等。储能的目的主要是实现电力在供应端、输送端以及用户端的稳定运行,具体应用场景包括:1)应用于电网的削峰填谷、平滑负荷、快速调整电网频率等领域,提高电网运行的稳定性和可靠性;2)应用于新能源发电领域降低光伏和风力等发电系统瞬时变化大对电网的冲击,减少“弃光、弃风”的现象;3)应用于新能源汽车充电站,降低新能源汽车大规模瞬时充电对电网的冲击,还可以享受波峰波谷的电价差。 图 1:储能系统通过储能逆变器实现电能的充放电

目前市场上主要的储能类型包括物理储能和电化学储能。根据能量转换方式的不同可以将储能分为物理储能、电化学储能和其他储能方式:1)物理储能包括抽水蓄能、压缩空气蓄能和飞轮储能等,其中抽水蓄能容量大、度电成本低,是目前物理蓄能中应用最多的储能方式。2)电化学储能是近年来发展迅速的储能类型,主要包括锂离子电池储能、铅蓄电池储能和液流电池储能;其中锂离子电池具有循环特性好、响应速度快的特点,是目前电化学储能中主要的储能方式。3)其他储能方式包括超导储能和超级电容器储能等,目前因制造成本较高等原因应用较少,仅建设有示范性工程。 表 1:物理储能和电化学储能是目前主要的储能方式 储能主要应用于电网输配与辅助服务、可再生能源并网、分布式及微网以及用户侧各部分。在电网输配和辅助服务方面,储能技术主要作用分别是电网调峰、加载以及启动和缓解输电阻塞、延缓输电网以及配电网的升级;在可再生能源并网方面,储能主要用于平滑可再生能源输出、吸收过剩电力减少“弃风弃光”以及即时并网;在分布

相变储能技术介绍及其展望

相变储能技术介绍及 其展望 能动学院 能动A02 王来升 2010201104

相变储能技术介绍及其展望 摘要:相变储能材料作为一种提高能源利用稳定性以及效率的技术越来越受 到人们重视,如何有效的对相变储能技术进行研究越来越受到人们的重视。 关键词:相变材料;应用;展望 0引言: 能源是人类赖以生存的基础。随着人类生活以及生产活动的高速发展,我们对能源的需求量越来越大,而化石能源的日益枯竭、能源利用带来的污染问题却越来越严重。如何提高能源的利用效率、最大限度的利用低品位能源、开发可利用的新能源成为当今社会的研究热点。 自20世纪七十年代石油危机后,热能存储技术在工业节能和新能源利用领域日益受到重视,在我国2000年前后,全面实行分时计度电价政策后,相变储能技术便成为工业和民用的热点,尤其是随着太阳能、风能和海洋能等间歇性绿色能源的发展,相变储能技术越来越受到人们的重视。 1.相变储能技术的发展概况 1。1国外相变储能技术的发展概况 20世纪六十年代,美国国家航空航天局就非常重视相变技术在航天领域的应用用。1980年美国 Birchenall等提出采用合金作为相变材料[1],提出了三种典型状态平衡图和二元合金的熔化熵和熔化潜热的计算方法。1991年德国Gluck 和Hahne等利用/制成高温蓄热砖,并建立太阳能中央收集塔的蓄能 装置[2]。2001年Faird等以-6O作为相变材料采用微胶囊技术封装制备 了相变储能地板[3]。2006年Hammou等设计了一个含有相变材料的混合热储能存储系统[4]。 1。2国内相变储能技术的发展概况 在我国,二十世纪七十年代末、八十年代初,中国科技大学、华中师范大学、中国科学院广州能源研究所等单位就开始了对无机盐、无机水合盐、金属等相变材料的理论和应用作了详细的研究工作.西藏太阳能研究示范中心和华中师范大学共同利用西藏盐湖盛产的芒硝和硼砂等无机水合盐类矿产加入独特的悬浮剂等成功研制出太阳能高密度储热材料[5]。林怡辉,张正国等人采用溶胶—凝胶法[6],采用二氧化硅作母材,有机酸作相变材料,合成复合相变材料。二浙江大学王永川等人对相变储能材料及其实际应用作了大量相关概述。 2.相变储能技术概念及特点

储能技术研究进展

储能技术研究进展 能源短缺和环境恶化是全球性问题,开发可再生能源,实现能源优化配置, 发展低碳经济,是世界各国的共同选择。但是,可再生能源受天气及时间段的影响较大,具有明显的不稳定、不连续和不可控性。需要开发配套的电能储存装置,来保证发电、供电的连续性和稳定性。国外有关研究表明,如果风电装机占装机总量的比例在10%以内,依靠传统电网技术以及增加水电、燃气机组等手段基本可以保证电网安全。但如果所占比例达到20%甚至更高,电网的调峰能力和安全运行将面临巨大挑战。储能技术在很大程度上解决了新能源发电的随机性、波动性问题,可以实现新能源发电的平滑输出,能有效调节新能源发电引起的电网电压、频率及相位的变化,使大规模风电及太阳能发电方便可靠地并人常规电网。 现有的储能技术主要包括物理储能、电化学储能、电磁储能、氢储能、相变 储能和热化学储能等类型。其中,物理储能、电化学储能、电磁储能和氢储能主 要储存电能,物理储能包括抽水储能、压缩空气储能级飞轮储能等;电化学储能包括铅酸、锂离子、镍镉、液流和钠硫等电池储能;电磁储能包括超导储能和超 级电容储能;为了实现氢储能完整的转换链,就要从氢气的制取、储存、发电等 方面整体规划,在关键技术上进一步突破。而相变储能和热化学储能主要储存热能或由电能转化的热能,相变储能按材料的组成成分可分为无机类、有机类(包括高分子类)以及复合类储能材料;热化学储能基于热化学反应,而热化学反应体系主要包括金属氢化物体系、氧化还原体系、有机体系、无机氢氧化物体系以及氨分解体系。 1. 物理储能 物理储能一般用于大规模储能领域,主要包括抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能等,其中抽水储能是主要的储能方式。物理储能是利用天然的资源来实现的一种储能方式,因此更加环保、绿色,而且具有规模大、循环奉命长和运行费 用低等优点。缺点是建设局限性较大,其储能实施的地理条件和场地有特殊要求。而且因为其一次性投资较高,一般不适用于小规模且较小功率的离网发电系统。1.1 抽水储能 目前在电力系统中应用最广泛的一种物理储能技术,即为抽水储能。它是一种间接的储能方式,用来解决电网高峰与低谷之间的供需矛盾。水库中的水被下半夜过剩的电力驱动水从下水库抽到上水库储存起来,然后在第二天白天和前半夜将水闸打开,放出的水用来发电,并流入到下水库。即使在转化间会有一部分能量因此而流失,但在低谷时压荷、停机等情况下,使用抽水储能电站仍然比增建煤电发电设备来满足高峰用电而来得便宜,具有更佳的效果。除此以外,抽水

储能行业发展分析报告

特变电工新疆新能源股份有限公司 储能行业发展分析报告 市场管理部 二零一五年八月十八日 目录 一、储能产业发展状况 (3) (一)国外储能产业发展情况 (3) (二)中国储能产业发展情况 (5) 二、储能市场分析 (8) (一)全球市场 (8) (二)国内市场 (9) 三、政策支持 (10) (一)国内现有政策分析 (10) (二)国外政策经验借鉴 (12) 四、存在的问题和挑战 (13) (一)产业政策和行业标准缺失问题亟待解决 (13) (二)自主技术有待工程应用验证和进一步完善 (14) (三)产品成本过高,推广力度不足 (14) (四)商业模式模糊 (15) 五、国内主要储能变流器生产企业分析 (15)

(一)北京能高 (15) (二)四方继保 (16) (三)索英电气 (17) (四)中船鹏力 (18) 储能是指通过介质或者设备,利用化学或者物理的方法把能量存储起来,根据应用的需求以特定能量形式释放的过程,通常说的储能是指针对电能的储能。储能技术应用广泛,随着电力系统、新能源发电(风能、太阳能等)、清洁能源动力汽车等行业的飞速发展,对储能技术尤其大规模储能技术提出了更高的要求,储能技术已成为该类产业发展不可或缺的关键环节。特别是储能技术在电力系统中的应用将成为智能电网发展的一个必然趋势,是储能产业未来发展的重中之重。当前,储能领域正处于由技术积累向产业化迈进的关键时期。 随着我国社会和经济的发展对能源的消耗越来越多,煤炭的大量消耗的结果造成了我国严重的大气污染,严重影响人民的身体健康。因此,普及应用可再生能源、提高其在能源消耗中的比重是实现社会可持续发展的必然选择。由于风能、太阳能等可再生能源发电具有不连续、不稳定、不可控的特性,可再生能源大规模并入电网会给电网的安全稳定运行带来严重的冲击,而大规模储能系统可有效实现可再生能源发电的调幅调频、平滑输出、跟踪计划发电,从而减小可再生能源发电并网对电网的冲击,提高电网对可再生能源发电的消纳能力,解决弃风、弃光问题。因此,大规模储能技术是解决可再生能源发电不连续、不稳定特性,推进可再生能源的普及应用,实现节能减排重大国策的关键核心技术,是国家实现能源安全、经济可持续发展

全球储能技术发展现状与应用情况

全球储能技术发展现状与应用情况 一、储能技术分类、技术原理、主要特征 针对电储能的储能技术主要分为三类:电化学储能(如钠硫电池、液流电池、铅酸电池、锂离子电池、镍镉电池、超级电容器等) 、物理储能(如抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等)和电磁储能(如超导电磁储能等)。 也可以分为功率型和能量型,功率型的特点是功率密度大、充放电次数多、响应速度快、能量密度小的特点,例如飞轮、超级电容、超导;能量型的特点是能量密度大、响应时间长、充放电次数少、功率密度低等特点。例如蓄电池。 从目前的情况来看,两种储能设备混用会产生更大的效果,混用比单一使用更有利于降低成本。(最近的一篇论文介绍的模型计算结果是在微网中使用超级电容和蓄电池两种混合储能成本是单一储能成本的33.8%。) (一)电化学储能技术 1、钠硫电池 钠硫电池的正极活性物质是液态的硫(S);负极活性物质是液态金属钠(Na),中间是多孔性瓷隔板。它利用熔融状态的金属钠和硫磺在300℃以上高温条件下,进行氧化-还原反应,完成充放电过程。 钠硫电池的主要特点是能量密度大(是铅蓄电池的3倍)、充电效率高(可达到80%)、可大电流、高功率放电、循环寿命比铅蓄电

池长。然而钠硫电池在工作过程中需要保持高温,有一定安全隐患。由于钠硫电池中所用的储能介质金属钠和硫磺均为易燃、易爆物质,对电池材料要求十分苛刻,目前只有日本(NGK)公司实现产品的产业化生产。 图1 钠硫电池储能系统原理 (来源:美国储能协会) 2、液流电池 液流氧化还原电池(Redox flow cell energy storage systems),简称液流蓄电站或液流电池,与通常蓄电池活性物质包含在阳极和阴极不同,液流电池作为氧化-还原电对的活性物质分别溶解于装在两个大储液罐中的溶液里,各用一个泵使溶液流经液流电池堆中高选择性离子交换膜的两侧,在其多孔炭毡电极上发生还原和氧化反应。电池堆通过双极板串联,结构类似于燃料电池。目前还发展有在一个或两个电极上发生金属离子(及非金属离子)溶解/沉积反应的液流电池。 由于液流电池的储能容量由储存槽中的电解液容积决定,而输出功率取决于电池的反应面积,通过调整电池堆中单电池的串连数量和电极面积,能够满足额定放电功率要求。两者可以独立设计,因此系

新能源储能系统发展现状及未来发展趋势

新能源储能系统发展现状及未来发展趋势 目录 第一章新能源储能系统相关论述 (1) 新能源相关论述 (1) 新能源定义 (1) 新能源分类 (1) 储能技术相关论述 (1) 储能技术的定义 (1) 储能技术的分类 (1) 第二章国内外新能源储能系统的发展动态分析 (2) 日本新能源储能系统的发展动态分析 (2) 新能源储能电池的发展现状及未来发展趋势 (2) 新能源储能系统的未来发展趋势 (3) 新能源储能系统在实际中的应用 (3) 美国在新能源储能系统的应用中漫漫求索 (4) 政策与投资力度 (4) 储能技术的经济性瓶颈 (5) 我国新能源储能系统的现状 (5) 储能是构建智能电网的关键环节 (6) 商业模式不成熟制约储能发展 (6) 第三章国内外在相关新能源储能技术上的发展现状 (8) 新能源储能系统的实际应用 (8) 创能、节能与储能的完美搭配 (9) 国内新能源储能技术瓶颈解析 (10) 新能源科技发展的核心—储能技术 (10) 新能源无"仓库储能"的尴尬 (10) 储能技术的突破效应 (11) "不能等肚子饿了才去种麦子" (12) 第四章新能源储能系统的发展趋势 (13) 日本新能源储能系统的发展趋势 (13) 储能电池的发展趋势 (13) 我国新能源储能系统的发展趋势 (13) 我国智能电网带动储能产业发展态势研究分析 (13) 新能源并网储能市场发展前景预测分析 (14)

第一章新能源储能系统相关论述 新能源相关论述 新能源定义 新能源的定义为:以新技术和新材料为基础,使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用,用取之不尽、周而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源,重点开发太阳能、风能、生物质能、海洋能、地热能和氢能。 新能源分类 新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、生物质能、水能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能,以及海洋表面与深层之间的热循环等;此外,还有氢能、沼气、酒精、甲醇等,而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能、等能源,称为常规能源。随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出,以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。 储能技术相关论述 储能技术的定义 储能技术是将电力转化成其他形式的能量储存起来,并在需要的时候以电的形式释放。 储能技术的分类 目前全球储能技术主要有物理储能(如抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能等)、化学储能(如钠硫电池、液流电池、铅酸电池、镍镉电池、超级电容器等)和电磁储能(如超导电磁储能等)三大类。目前技术进步最快的是化学储能,其中钠硫、液流及锂离子电池技术在安全性、能量转换效率和经济性等方面取得重大突破,产业化应用的条件日趋成熟。

2018-2024年中国储能产业市场研究报告

2018-2024年中国储能产业市场研究报告 喵咪产业服务(微信公众号) 第1章:2014-2018年二季度中国储能行业发展综述 1.1 储能行业定义及分类 1.1.1 储能行业定义 储能主要是指电能的储存。储能又是石油油藏中的一个名词,代表储层储存油气的能力。储能本身不是新兴的技术,但从产业角度来说却是刚刚出现,正处在起步阶段。 到目前为止,中国没有达到类似美国、日本将储能当作一个独立产业加以看待并出台专门扶持政策的程度,尤其在缺乏为储能付费机制的前提下,储能产业的商业化模式尚未成形。 1.1.2 储能行业分类 电池储能 大功率场合一般采用铅酸蓄电池,主要用于应急电源、电瓶车、电厂富余能量的储存。小功率场合也可以采用可反复充电的干电池:如镍氢电池,锂离子电池等。 电感器储能 电感器本身就是一个储能原件,其储存的电能与自身的电感和流过它本身的电流的平方成正比:E=L*I*I/2。由于电感在常温下具有电阻,电阻要消耗能量,所以很多储能技术采用超导体。电感储能还不成熟,但也有应用的例子见报。 电容器储能 电容器也是一种储能原件,其储存的电能与自身的电容和端电压的平方成正比:E=C*U*U/2。电容储能容易保持,不需要超导体。电容储能还有很重要的一点就是能够提供瞬间大功率,非常适合于激光器,闪光灯等应用场合。 此外,还有其它的储能方式:比如机械储能等。 储能主要基于以下两点: 1.风电光伏产业的迅猛发展将推动大容量储能产业的发展。储能技术在很大程度上解决了新能源发电的随机性、波动性问题,可以实现新能源发电的平滑输出,能有效调节新能

源发电引起的电网电压、频率及相位的变化,使大规模风电及光伏发电方便可靠地并入常规电网。储能电池的未来应该在风电和光电产业,其中尤以已经大量布局的风电产业为主。风力资源具有不稳定性,此外,风力资源较大的后半夜又是用电低谷,因此,虽然近年来风、光电产业发展势头迅猛,但一直饱受“并网”二字困扰,储能技术的应用,可以帮助风电场输出平滑和‘以峰填谷’。 2.新能源汽车特别是电动汽车的良好发展利好动力电池储能产业发展。四部委推出5个城市私人购买新能源补贴政策的试点方案,该方案重点对纯电动和插电式混合动力进行了补贴。伴随电动汽车的发展,高效储能电池必将逐步取代内燃机。伴随着电池成本逐渐下降,成熟度日益提高,对内燃机的替代能力将逐渐增强。 储能技术可以说是新能源产业革命的核心。储能产业巨大的发展潜力必将导致这一市场的激烈竞争。如果政策到位,我国储能产业既可快速成长为在全球有重要影响的新兴战略性产业,也将极大促进国内新能源的规模化发展。 1.1.3 储能行业生命周期分析 储能行业生命周期理论 行业生命周期理论行业生命周期理论(Industry Life Cycle) 。储能行业的生命周期指行业从出现到完全退出社会经济活动所经历的时间。行业的生命发展周期主要包括四个发展阶段:幼稚期,成长期,成熟期,衰退期。如词条附图所示。行业的生命周期曲线忽略了具体的产品型号、质量、规格等差异,仅仅从整个行业的角度考虑问题。储能行业生命周期可以从成熟期划为成熟前期和成熟后期。在成熟前期,几乎所有行业都具有类似S形的生长曲线,而在成熟后期则大致分为两种类型。 识别 识别行业生命周期所处阶段的主要指标有:市场增长率、需求增长率、产品品种、竞争者数量、进入壁垒及退出壁垒、技术变革、用户购买行为等。下面分别介绍生命周期各阶段的特征。 幼稚期

储能技术手段全展望

储能技术手段全展望 提及新能源,尤其是风力与光伏发电,许多人的第一印象往往就是成排的风车和大片的太阳能板,而很少想到它们所产电能的传输与使用。 由于能源产生方式的不稳定和不连续性,风电尽管资源丰富,电量充沛,却无法直接并入传统电网;光伏因为成本问题,一直以国外市场为主。产业首尾不相接的状况,让供需之间的不平衡,伴随着国内市场的启动与新能源越来越大的投资、扩产而愈益明显。 因而可以说,解决间歇性和随机性是新能源实现自身价值的核心问题之一。而将电力转化成其他形式的能量,并在需要的时候以电的形式释放的储能技术,便成为最理想的钥匙。事实上,储能问题并非伴随新能源而产生的新问题。人们一直都清楚,如果电能得以大规模储存,电网供需不平衡的问题便会迎刃而解,新能源将开始造福人类。 目前,已开发的储能技术主要分为物理储能和化学储能两大类。物理储能主要包括抽水储能、飞轮储能、压缩空气储能等。化学储能主要包括各类蓄电池、超级电容器、可再生燃料电池(如金属—空气电池,氢能:电解水制氢—储氢—燃料电池发电)和液流电池等。 抽水储能:大规模储能首选 “在风电领域,目前普遍使用的是抽水蓄能。”专家说,技术成熟、低成本、循环水利用等优势,使得抽水储能现在广泛应用于风力发电的大规模储能。 抽水储能是目前电力系统中应用最为广泛的一种储能技术,是为了解决电网高峰、低谷之间供需矛盾而产生的,是间接储存电能的一种方式。它利用下半夜过剩的电力驱动水泵,将水从下水库抽到上水库储存起来,然后在次日白天和前半夜将水放出发电,并流入下水库。在整个运作过程中,虽然部分能量会在转化间流失,但相比之下,使用抽水蓄能电站仍然比增建煤电发电设备来满足高峰用电而在低谷时压荷、停机这种情况来得便宜,效益更佳。除此以外,抽水蓄能电站还能担负调频、调相和事故备用等动态功能,成为电网运行管理的重要工具。“最有效的是抽水蓄能电站和风能配套。风能的随机性太大,是最差劲的垃圾电,有了抽水储能电站,垃圾电就变成优质电。”在近期的一次新能源发电入网和抽水蓄能建设座谈会上,明确支持大力发展抽水蓄能电站。他建议从广大农村、小城镇开始,建立起一个结合多种新能源和储能方式的、以分布式供能体系为中心的战略性新兴产业。 目前,世界主要工业国家抽水蓄能装机比例约占总装机容量的5%—10%。专家认为,尽管其他新兴储能方式正在不断取得发展,但短时间,“电池储能的污染,飞轮储能的成本都是需要行业自身考虑的问题。在大规模储能领域,抽水蓄能还将是最主要的方式。”

全球储能技术的发展现状及前景分析

全球储能技术的发展现状及前景分析 北极星储能网讯:一直以来,储能技术的研究和发展备受各国能源、交通、电力、电讯等部门的高度关注,尤其对发展新能源产业具有重大意义。受 环境约束,各国纷纷大力提倡发展新能源,然而由于新能源发电具有不稳定性 和间歇性,大规模开发和利用将使供需矛盾更加突出,全球弃风、弃光问题普遍存在,严重制约了新能源的发展。因此,储能技术的突破和创新就成为新能源能 否顺利发展的关键。从某种意义上说,储能技术应用的程度将决定新能源的发 展水平。 (一)全球各储能技术装机情况 近年来,储能市场一直保持较快增长。据美国能源部全球储能数据库(DOEGlobalEnergyStorageDatabase)2016 年8 月16 日的更新数据显示,全球累计运行的储能项目装机规模167.24GW(共1227 个在运项目),其中抽水蓄能161.23GW(316 个在运项目)、储热3.05GW(190 个在运项目)、其他机械储能1.57GW(49 个在运项目)、电化学储能1.38GW(665 个在运项目)、储氢 0.01GW(7 个在运项目),具体见全球累计运行的储能项目装机量以抽水蓄能占 比最大,约占全球的96%。按照总装机量,中国成为装机位列第一的国家,日 本和美国次之,三国装机分别为32.1GW、28.5GW 和24.1GW,共占全球装机 总量的50%。全球累计运行储能项目装机排名前十的主要是亚洲和欧洲国家, 详见表1。 (二)全球储能技术区域分布情况 全球的储能项目装机主要分布在亚洲、欧洲和北美,见按照储能技术类 型分布来看,抽水蓄能装机占比最大,主要分布在中国、日本和美国。与2014

能源互联网背景下的电力储能技术展望 刘一思

能源互联网背景下的电力储能技术展望刘一思 发表时间:2018-06-19T16:50:13.807Z 来源:《基层建设》2018年第12期作者:刘一思[导读] 摘要:电能存储技术是实现需求侧能量高效管理、有效提高可再生能源入网的关键技术,被认为是智能电网关键要素之一,其在电力系统中的应用涉及到“采、发、输、配、用、储”各个环节。 国核电力规划设计研究院北京市海淀区 100095 摘要:电能存储技术是实现需求侧能量高效管理、有效提高可再生能源入网的关键技术,被认为是智能电网关键要素之一,其在电力系统中的应用涉及到“采、发、输、配、用、储”各个环节。大规模新能源发电和众多分布式可再生能源接入电网给电力系统运行与规划带来了新的问题和挑战。储能是电力系统实现高比例新能源发电消纳不可或缺的资源。在能源互联网中,燃料网、热力网、交通网、电力网几 大重要网络的联合运行、互通互补将成为趋势。储能技术还可以在能源信息、应用运营层中起到举足轻重的作用,对于应用层各种能源业态的开展具有核心的支持作用。 关键词:能源互联网;电力储能;储能技术引言 随着应用领域的扩展,储能技术已被视为电力系统的又一重要组成部分。近年来风电、太阳能发电等新能源技术的迅速发展带动了储能技术的研究,智能电网建设对于电能质量和供电稳定性的更高要求也将依托于储能技术的发展来实现。随着智能电网的进一步建设、间歇性可再生能源人网需求的扩大,储能技术的研究和发展有待进步。 1能源互联网中储能技术现状能源互联网中存在大规模可再生能源发电送出和消纳、局域多能源系统灵活高效和经济运行、能源市场自由交易等应用需求,为储能技术提供了发展机遇。电能可以转换为化学能、势能、动能、电磁能等形态存储,按照其具体方式可分为物理、电磁、电化学和热能储能四大传统类型。其中一些储能技术可实现大规模的能量存储,在广域能源的调配中发挥重要作用,一些储能技术灵活高效并与用户需求紧密结合,是局域多能源系统中的必要元件。 1.1物理储能 物理储能主要包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能等形式。 1.1.1抽水蓄能是目前电力系统中应用最为广泛、循环寿命周期最长、容量最大的一种储能技术,通过水泵将下水库的水抽送到上水库存储电能,通过上水库水流冲击水轮机组发电释放能量。水蓄能电站技术成熟可靠,单位容量成本相对较低,在各国电力系统中不仅发挥了削峰填谷、黑启动、调频调相等作用,还能够优化电源结构、有效提高电网消纳新能源发电的能力。 1.1.2压缩空气储能电站在充电时用电力压缩空气并将其储藏在高压密封设施内,放电时释放高压气体驱动燃气轮机发电。但其能量密度较低,并受岩层等地形条件的限制。近几年,研究人员进一步优化热力循环,改变介质及其状态,开发出先进绝热压缩空气储能系统、液态空气储能系统、超临界压缩空气储能等多种新型的压缩空气储能系统。这些新系统具有储能规模大、效率高、不需要大的储存装置等优点,可用于消纳新能源、削峰填谷、频率调节等。 1.1.3飞轮储能系统由一个圆柱形旋转质量块和通过磁悬浮轴承组成的支撑机构组成。飞轮充电时运行于电动机状态,发电时运行于发电机状态。飞轮储能的突出优点在于运行维护需求小、设备寿命长、环境友好,适用于高功率、短时间的场合。其缺点主要在于受材料性能制约,单个飞轮的容量难以做大。 1.2电磁储能 电磁储能系统包括超导磁储能和超级电容器等。 1.2.1超导磁储能单元的能源来自于超导线圈中电流产生的磁场。存储的能量能够近乎瞬时地通过功率变换系统释放至电力系统,并且可以根据电力系统的需要对储能线圈进行充放电。超导磁储能具有快速响应特性、极高的储能效率、极长的循环寿命和较大的功率等显著优点,适用于暂态稳定控制和电能质量提升等场景。 1.2.2超级电容器采用多孔的碳或其他表面积很大的材料做电极,正负极板距离极小,可提高容量达2个数量级。其与常规电容器相比具有更高的介电常数、更大的表面积或者更高的耐压能力。 1.3储热 储热技术大体可分为显热储能、潜热储能和化学储热3类。显热储能通过提高介质的温度实现热存储。潜热储能,即相变储能,利用材料相变时吸收或放出热量,目前以固—液相变为主。与显热储能相比,相变储能具有较稳定的温度以及较大的能量密度。化学储热利用可逆化学反应储存热能,可实现宽温域梯级储热,能量密度可达显热和潜热储能的10倍以上。化学储热技术要求储热介质具备可逆的化学反应,储热材料选择难度大。目前储热技术仍以显热和潜热储能为主。 1.4氢储能 氢气是一种蓄能密度很高的物质,具有热值高、环保、无碳排放等优点,是优质的二次能源。电解水制氢是一种成熟的制氢方法,其优点在于制氢纯度高,缺点在于成本很高,但是对于可再生能源丰富的地区,电解水不仅可以制得廉价的氢气,还可以实现资源的再生利用,因此利用新能源电解水制氢被认为是最有前景的技术之一。 1.5电化学储能 电化学储能安装灵活、响应速度快,在为电网提供功率服务和能量服务中都可起到重要作用。其在抑制新能源发电快速波动、电网调频、微电网能量管理和稳定性支撑、分布式电源接入等方面具有显著的技术优势。 2储能技术在能源互联网下的应用作为能源互联网的重要元素之一,储能系统能够实现多种能源的融合运转。物理储能、电磁储能和电化学储能本质上均为电力储能,即电能在富余时转化为其他形式的能量,在需要时再转化为电能。而热能储能和制气储能则是“跨系统”的储能形式,热能和氢气、天然气等能源尽管也可以转化为电能,但是更多地直接满足热负荷和化工负荷。因此,物理储能、电磁储能和电化学储能一般仅用于电力系统,而热能储能和制气储能可实现不同能源系统的互联。 3总结与展望

储能技术的发展及分析

【摘要】储能技术已被视为电网运行过程中中的重要组成部分。系统中引入储能环节后可以有效地利用电力设备,降低供电成本,提高系统运行稳定性、调整频率、补偿负荷波动。储能技术的应用将在电力系统设计、规划、调度、控制等方面带来重大变革。 【关键词】储能技术;现状;前景;应用 1 储能技术在电力系统中的应用 储能技术已被视为电网运行过程中“采――发――输――配――用――储”六大环节中的重要组成部分。系统中引入储能环节后,可以有效地实现需求侧管理,消除昼夜间峰谷差,平滑负荷,可以更有效地利用电力设备,降低供电成本,也可作为提高系统运行稳定性、调整频率、补偿负荷波动的一种手段。储能技术的应用必将在传统的电力系统设计、规划、调度、控制等方面带来重大变革。 2 储能技术原理及特点 储能系统一般由两大部分组成:由储能元件(部件)组成的储能装置;由电力电子器件组成的电网接入系统。主要实现能量的储存、释放或快速功率交换。 储能系统的容量范围宽,从几十千瓦到几百兆瓦;放电时间跨度大,从毫秒级到小时级;应用范围广,贯穿发输变配用电系统。 储能系统的主要作用如下:(1)用于电力调峰,解决用电矛盾;(2)用于用户侧,提高供电可靠性;(3)用于可再生能源优化,推动可再生能源开发应用;(4)用于电力系统稳定控制,提高电网安全性。 大规模储能技术是对传统“即发即用”的电力模式的革命性突破,它可以减少用于发电设备的投资,提高电力设备的利用率,安装在用电设备附近可以降低线损,安装在大城市附近可以提高供电可靠性。 3 储能技术研究现状 电能储存的形式可分为四类:机械储能(如抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等)、化学储能(如钠硫电池、液流电池、铅酸电池、镍镉电池、超级电容器等)、电磁储能(如超导电磁储能等)和相变储能(如冰蓄冷等)。 长久以来,电力系统中储能技术的研究集中于大规模储能技术以解决系统调峰问题。近来,储能电池、超级电容器、超导电磁储能和高效率飞轮等中小规模储能技术取得长足的进步,有力拓展了储能技术的应用范围。凭借这些不同规模的储能技术,其应用可贯穿电力系统发输变配用电各个环节,以全面提升电力系统的运行效率、可靠性、电能质量和资产价值。 4 电力储能方式和发展现状 4.1 压缩空气储能电站 4.2 超导磁储能系统 超导磁储能系统(superconducting magnetic energy storage,smes)利用超导体制成的线圈储存磁场能量,功率输送时无需能源形式的转换,具有响应速度快,转换效率高、比容量/比功率大等优点,可以实现与电力系统的实时大容量能量交换和功率补偿。smes可以充分满足输配电网电压支撑、功率补偿、频率调节、提高系统稳定性和功率输送能力的要求。 4.3 飞轮储能 飞轮储能系统由高速飞轮、轴承支撑系统、电动机/发电机、功率变换器、电子控制系统和真空泵、紧急备用轴承等附加设备组成。谷值负荷时,飞轮储能系统由工频电网提供电能,带动飞轮高速旋转,以动能的形式储存能量;出现峰值负荷时,高速旋转的飞轮作为原动机拖动电机发电,经功率变换器输出电流和电压。飞轮储能功率密度大,效率高,循环使用寿命长,无污染,维护简单,可连续工作,主要用于不间断电源/ 应急电源、电网调峰和频率控制。

中国储能产业发展现状及市场景研究报告2020-2025年

《中国储能行业市场研究成果》 报告编号:A00051535 更新日期:2020年

目录 第一章中国储能行业发展综述 (12) 第一节储能行业定义 (12) 第二节储能行业种类 (12) 第三节储能方法 (12) 第四节中国储能产业规划 (13) 第二章2019-2020年国内外储能政策环境研究分析 (18) 第一节国内外储能行业经济环境分析 (18) 一、国际宏观经济环境分析 (18) 二、国内宏观经济环境分析 (18) 第二节国内外储能行业政策环境分析 (23) 一、各国对储能产业的主要激励政策 (23) 二、各国储能激励政策对中国启示与参考 (24) 三、中国储能相关的产业政策研究分析 (25) 第三章2019-2020年全球储能行业发展现状及前景分析 (28) 第一节全球储能行业发展状况分析 (28) 一、全球储能行业累计装机规模 (28) 二、全球电化学储能累计装机规模 (28) 三、全球储能市场应用分布分析 (29) 四、全球储能市场技术分布分析 (30) 五、全球储热市场状况研究分析 (30) 六、全球主要国家储能市场分析 (30) 第二节全球储电行业发展现状分析 (31) 一、全球储电市场技术特性分析 (31) 二、全球储电行业发展现状分析 (31) 三、全球储电行业细分市场发展现状分析 (31) 第三节全球储热行业发展现状分析 (31) 一、全球储热行业发展现状分析 (31)

二、全球储热型光热电站发展现状分析 (32) 第四节全球储氢行业发展现状分析 (32) 一、全球储氢技术分析 (32) 二、全球主要国家储氢发展现状分析 (35) 第五节全球主要国家储能市场分析 (35) 一、美国储能市场分析 (35) 二、欧洲储能市场分析 (36) 三、印度储能市场分析 (37) 第六节全球储能行业发展前景分析 (38) 一、全球储电行业发展前景分析 (38) 二、全球储热行业发展前景分析 (39) 三、全球储氢行业发展前景分析 (39) 第四章2019-2020年中国储能行业市场发展现状前景分析 (40) 第一节中国储能行业发展必要性分析 (40) 一、全球面临能源与环境的挑战 (40) 二、应对挑战,能源领域亟需变革 (41) 三、储能技术已成为阻碍变革进程的技术瓶颈 (42) 第二节储能行业发展现状分析 (43) 一、中国储能行业发展概况 (43) 二、中国储能行业厂商格局分析 (46) 三、中国储能应用与发展模式创新 (46) 第三章2019-2020年储能技术发展分析 (49) 一、中国储能技术的发展 (49) 二、中国储能技术研发动态 (50) 三、储能系统主要技术路线 (50) 四、储能技术发展前景展望分析 (50) 第四节国内外储能行业发展前景分析 (51) 一、全球储能行业发展前景分析 (51) 二、中国储能行业发展前景分析 (52)

中国储能行业发展缓慢原因分析及储能系统成本与经济性测算

中国储能行业发展缓慢原因分析及储能系统成本与经济性 测算 一、国内储能发展缓慢原因分析我国储能发展落后于美国、日本、德国和澳大利亚等四大国家,主要基于多重因素:首先,除了抽水储能之外,对其他储能技术缺乏研究导致技术落后。在化学储能方面,我国电池技术落后于日韩国家。前景最为光明的锂离子电池由索尼率先生产制造,日韩企业研究深厚;钠硫电池在日本已经实现商业化,我国还没有完全从实验室走向商业化应用阶段;其次:政策上重视程度不足,相比于可再生能源发电,储能并未得到国家政策的直接扶持。在这种情况下,虽然储能技术随着电池的发展而不断发展,但是投资成本过高,从而使市场望而却步。而随着政策红利的释放,限制储能发展的瓶颈将被一一打破。 1、建设成本过高。美国和日本在电池储能技术方面居于领先地位,随着规模和技术的积淀已具备商业化尝试的基础。我国技术尚不成熟,建设成本高昂,储能价值难以体现。根据张北风光储输示范项目的测算,20 兆瓦的储能电池的设计投资就达到4 亿元。即使我国现有风电和光伏装机按照10:1 配备储能设备,则需要投入3405 亿元。 2、缺乏财政支持与补贴。在储能建设成本过高的背景下,储能的经济性需要通过财政补贴来实现,包括一次性安装补贴、税收

补贴、电价补贴等等。比如日本的家庭储能系统补助金政策。用户在购买获得SII 认证机构认可企业的新能源产品、严格按要求安装并通过SII 机构的审核后,便能获得所购买新能源产品总价值1/3 的补助。在这项政策的支持下,2013 年,越来越多的储能系统获得补助并投放市场。而国内当前尚处于产业规划阶段,补贴政策尚未出台。3、峰谷电价差 不足以支撑经济性。美国、日本、德国、澳大利亚均采取分时电价机制,激发主要用电大户采用储能设备、居民主动调节用电时段节约电费的积极性,降低尖峰负荷,增加低谷负荷,提高电力系统负荷率,提高电力系统总体效率和经济性。而我国除工业用电存在峰谷电价外,居民用电实行阶梯电价,相关体制和政策并不完善,暂不具备上网峰谷电价、储能电价、补偿机制等配套电价机制,储能的建设和运行成本在现有电价体系中还找不到疏导渠道。二、储能系统成本与经济性测算限制储能发展最大瓶颈在于成本,无论是对于发电侧储能还是用电侧储能均是一样。以发电侧来说,我国火力发电以烧煤为主,火电成本约在0.2-0.3 元/度,与上网标杆电价之间价差在一毛钱左右,难以支撑储能系统的使用。用电侧来看,国内非居民用电的峰谷电价差尚不明显。在没有国家补贴的情况下,用户侧储能的电价差套利目前只有铅炭电池可以实现。根据测算,铅炭电池成本在0.9 元/Wh 左右,加上双向变流器成本(能量型逆变器功率一般为整个

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