乾貨儲能應用價值逐漸顯現需要技術突破！

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國家發改委、財政部、科技部、工信部、國家能源局近日聯合發布《關於促進儲能產業與技術發展的指導意見》，明確提出未來10年內分兩個階段推進相關工作，第一階段實現儲能由研發示範向商業化初期過渡，第二階段實現商業化初期向規模化發展轉變。

近年來，隨著新能源產業的快速推進，儲能在能源發展和電力系統運作中的應用價值逐漸顯現。

五種儲能技術

機械類儲能機械類儲能的應用形式有抽水蓄能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能。目前最成熟的大規模儲能方式是抽水蓄能，其基本原理是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發電機發電。

電氣類儲能電氣類儲能的應用形式有超級電容器儲能和超導儲能。其中，超導儲能是利用超導體的電阻為零特性製成的儲存電能的裝置，其不僅可以在超導體電感線圈內無損耗地儲存電能，還可以通過電力電子換流器與外部系統快速交換有功和無功功率，用於提高電力系統穩定性、改善供電品質。

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，並有許多實際應用。

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和潛熱儲存等。

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，通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。

能源轉型將對傳統能源體系產生顛覆性影響，間歇性、分散式的可再生能源佔比提高，供需失衡更加明顯。通過在適當時間吸收與釋放電力，儲能技術能夠幫助實現供需平衡，未來將成為相關業務中必不可少的組成部分。

活躍於能源市場價值鏈上不同位置的參與企業在不同時間單位上的需求各異，對儲能技術與商業模式的發展提出要求：

1、發電廠：解決黑啟動問題，優化熱電聯產，避免過剩電力的能量浪費。

2、系統運營商：應對供需失衡階段的頻率偏移與電壓下降的突變。

3、電網運營商：解決需求變化帶來的問題，減少或延緩未來電網升級的投資活動。

4、大宗電力交易商：實現更大套利。

5、終端用戶：管理峰值需求進行管理，節約成本；出售私人發電電力或是電網電力。

我國集中式光伏和風電裝機都已排名全球第一。經歷了這段時間的「野蠻生長」，新能源「棄風棄光」等嚴重問題開始出現，解決消納問題成為行業發展的當務之急。隨著發展目標從「數量至上」轉變為「提質增效」，儲能對於新能源消納、微電網、電動汽車和電網調頻等領域具有重要意義，其「江湖地位」得到了前所未有的提高。

儘管發展勢頭積極向好，但事實上我國大部分儲能項目仍處於示範階段，未達到商業化應用，能實現盈利的項目少之又少。儲能行業想要取得長足發展，進而實現規模化、商業化，還需要切實解決一系列問題。重點包括三個方面：在經濟性層面，如何提升儲能項目的盈利能力；在政策層面，如何構建合理的市場機制；在技術層面，如何解決儲能的安全性和污染等問題。

先說經濟性，盈利能力不強已經成為制約儲能項目推廣的瓶頸。目前，儲能產業的盈利模式主要是依靠峰谷電價差套利，而該差價相比於建設電站、儲能電池的成本，尚不足以讓儲能項目盈利。再加上國內存在交叉補貼的現象，國內居民電價相對較低，導致戶用儲能在商業化運營上存在經濟吸引力不足的問題。

再說政策，國內尚沒有明確的關於電力輔助服務的市場化機制和價格。電力市場的市場化程度不足，導致儲能的價值無法在市場上得到充分體現。雖然在新電改的推動下，電力現貨市場建設、開展需求響應、輸配電價改革等相關政策正醞釀出台，但總體來看儲能政策仍在一定程度上滯後於市場的發展需求。

另外，需要解決的還有技術問題。儲能技術對安全性要求非常嚴格，以保證發生燃爆等安全事故的概率降到最低。但市場上儲能產品的質量良莠不齊，缺少自律的企業用劣質產品低價衝擊市場的苗頭已初現端倪，導致電站中的蓄能系統嚴重劣化，系統壽命大幅縮短，存在很大的隱患。此外，化學電池在生產和棄置階段引起的污染問題，同樣也不容小視。

為什麼說儲能需要技術突破？

電力儲存現在還沒有出現突破性技術，雖然出現了很多化學儲能的方式，但現在看到的這些技術未必將會是未來的主流路線，將來一定會出現帶領儲能突破的技術，就象存儲晶元帶來的智能手機革命。

儲能系統用於發電側示範工程及關鍵技術

中國電力科學研究院電工與新材料所儲能研究室主任李建林，就儲能系統用於發電側示範工程及關鍵技術進行分享。

1.國家風光儲輸示範工程

有兩項作用：第一是整個風光儲聯跟蹤和跟蹤出力的典型作用，要跟蹤那條線。第二個是平抑可再生能源發電速度的波動，通過幾年的示範下來以後，我們當時設計的幾大作用是可以滿足的，並且，這邊有一個知識點和大家分享一下，我們863項目里得出兩個重要的指標：一個是跟蹤計划出力的精度，精度是做到了正負5%，就是整個聯合出力要跟蹤那條線是正負5%，平抑可再生能源波動有兩個指標，一個是每分鐘的波動率2%，每10分鐘的波動率是7%，這三個值作為硬性的要求，所有風電場或者光伏電站都能達到這些指標以後，對電網的接入是很友好的，因為技術的進步，證明了通過儲能和風電光伏配合，這些值都是能達到的，這是我們863定的指標，證明實際當中也是能實現的，假如可以實現這些指標，就可以大幅度的提升風電光伏的接納能力。

2.遼寧卧牛石風電場

卧牛石風電場位於遼寧省瀋陽市法庫縣卧牛石鄉境內，安裝33台1.5MW的風力發電機組，裝機容量49.5MW。風電場配置5MW×2h全釩液流電池儲能系統。風電場以66kV電壓等級線路送至承擔600MW容量風電場送出任務的220kV龍康變電站。

卧牛石儲能系統用於跟蹤計劃發電（儲能）、平滑風電功率輸出，還將具備暫態有功出力緊急響應、暫態電壓緊急支撐功能。

3.甘肅酒泉「電網友好型新能源發電」示範

甘肅智能一體化電源系統應用於示範風電場機組，系統經兩路35kV架空線路彙集至3#升壓站主變à330kV母線；

1MW/1MWh鋰離子電池儲能系統將用於跟蹤計劃發電（儲能）、平滑風電功率輸出，還將具備暫態有功出力緊急響應、暫態電壓緊急支撐功能。

300kW超級電容儲能系統：用於風電機組背靠背變流器直流側電壓穩定，提高風電機組低電壓穿越能力，研究風電機組與超級電容的配置原則；

4.格爾木50MWp新能源光儲電站

格爾木50MWp光伏電站：電站配置15MW/18MWh鋰電池儲能系統，研發了基於調度端D5000的光儲聯合發電調度模塊，以期解決光儲併網協調優化調度問題，實現光伏發電最大化消納、提高跟蹤計劃能力，以達到減少」棄光」提高光伏電站上網電量的目的，為大規模集中式光伏電站解決」棄光」限電尋找一種可行的技術解決手段。

15MW/18MWh磷酸鐵鋰電池儲能系統由5個3MW/3.6MWh儲能單元組成，每個儲能單元由6個500KW/600KWh儲能機組組成。

主要作用是平滑光伏功率輸出、跟蹤計划出力、減少棄光，提高光伏併網電能質量。

相對於單獨的光伏發電，加入儲能系統後，光儲聯合跟蹤調度誤差明顯減小，儲能系統提高了光伏發電跟蹤調度計劃的能力；

u特定時間段內，光儲跟蹤誤差小於5%的概率基本達到90%以上；

u光儲跟蹤誤差未全部小於5%的原因是誤差超出了儲能系統的最大充放電能力。

5.山西電網若干個儲能調頻電站示範

機組與儲能系統配合效果良好，大幅度提高AGC性能指標，單日KP值由原來平均2.8左右提升至平均4.6左右，最高達5.0以上，補償費用得到大幅度提升。

6.吉林風蓄儲示範工程

吉林風蓄儲示範工程位於吉林省大安市安廣鎮。用於利用風力發電提供大安市城鎮集中供暖中的清潔熱能。其中風電場裝機200MW，清潔能源供暖工程配置了30MW的蓄熱式電鍋爐，同時在蓄熱式電鍋爐側配置了容量為1MW/0.5MWh移動式MW級儲能系統，通過2台500kW的PCS分別接至安廣供熱項目的2台公用變低壓側。

利用風電場在夜間負荷低谷期的棄風電量,為蓄熱式電鍋爐供電，電鍋爐產生的熱量,一部分直接用於夜間電網低谷時段時居民供熱，另一部分儲存蓄熱裝置內,用於白天電網非低谷時段時居民供熱。

儲能融合儲熱系統消納風電電量，經計算共消納風電電量952.97MWh，

風電有效利用小時數提高了11.273h，上升了73.2%，效果顯著。

移動式儲能系統包括1套0.5MWh鋰電池儲能主系統，2台500KWPCS（雙向變流器），1套電池監控系統、1個儲能集裝箱體和相關輔助系統。