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1.全球新型储能市场份额分布情况年,新增市场中,中、美、欧占主导,合计占全球市场的91%。美国:ITC下降影响(19年30%一20至22年26%一23年22%;此后大幅下降),年存在抢装;新兴市场:意大利(户用补贴激励及辅助服务项目采购),爱尔兰(辅助服务市场),菲律宾(RE+ES);家储市场:德国新增家用光伏的配储比超过60%,达43万套;澳大利亚在各州补贴及FIT退坡的支持下达13万套。预计到年欧洲、日本、澳大利亚仍会引领全球家用储能市场。
2.中国新型储能市场规模
目前累计规模5.73GW,新增规模首次突破2GW,同比增长74.5%。中国新型储能项目分布在全国30个省、市:其中山东依托“共享储能”创新模式引领年全国储能市场发展;江苏、广东延续用户侧储能先发优势;内蒙古因乌兰察布电网友好绿色电站示范等新能源配储项目首次进入全国储能市场前五之列。预计国内年新增30GW新型储能,14个省发布规划合计50+GW。
中国储能市场进入真正意义上的规模化发展:70余个百兆瓦项目规划、建设中,百兆瓦项目多为独立储能/共享储能形式;首个百兆瓦压缩空气储能项目并网调试运行,百兆瓦液流电池项目在建中。年中国新增新型储能项目89个。应用分布:电源侧41%,电网侧35%,用户侧24%
3.国际储能政策
美国:康涅狄格州,住宅储能最高补助两党基更多定制纪要/音频添加微start础设施法案(30亿美元升级基础设施与储能);加州,SGIP延期:要求新建建筑装安装光储(PT和ES分别按负荷的60%和10%配置),目前加州、纽约州等8个州超过GW的采购量。
日本:家用光储补贴(66%),零碳建筑补贴(40-50%)
中国:峰谷价差不低于4:1,尖峰电价在峰段电价上浮会少20%;补贴:苏州、义乌、温州、佛山等市,项目补贴:安徽、陕西、湖北等6个省市。
全球38个电池超级工厂规划或在建,年预期科达GW,年GW。应用两极化:快速调频,让调节速度更快。欧盟:辅助品种中响应时间30S2.容量充裕,让时长更长30S-15分钟。扰动频率控制备用和快速调频,要求0.7-1.3S等。
容量充裕。中国配储时长不低于4H,美国加州至少4H,部分项目8H,AEMO预测55%可再生能源装机后,4H以上的中长时储能的需求将大幅增加。
储能安全、电池安全的主要不足。电池状态监测粗放,消防设计摆设,联动保护机制不足,电芯热失控预警缺失。储能系统整体存在不足:系统功耗大,收益远低预期,零部件厂家繁多,责任不清,并网不稳定,震荡停机等。
4.储能在电力系统中的应用定位。
重构调峰体系,便于电力系统灵活性调节资源。新能源的随机性、波动性和反调峰特性,绘电力系统的电力电量平衡带来巨大压力,成为高比例新能源清纳的主要障碍。年,风、光装机规模将达到12-16亿千瓦,全国风电、太阳能日最大功率波动预计5亿千瓦,大大超出电源调节能力,迫切需要重新构建调峰休系。
(1)新能源大规模替换常规电源,系统调频能力减弱,抵抗故障能力下降,新型电力系统频率问题更加突出。
(2)随着高比例新能源和电力电子设备接入系统,送受端电网电压矛盾加剧,新型电力系统电压稳定问题更加突出。
(3)由电子设备,传统设备,交流网络带来的交互作用引发的宽频震荡对网源协调多类型震荡控制能力提出挑战。
(4)新能源机组耐受频率不满足标准要求,存在连锁跳闸风险。
(5)未来最大负荷增速远高于用电量增速,负荷峰谷呈现增大趋势。到年峰谷差4亿千瓦(国网经营区),电网调峰压力进一步增加。
(6)分布光伏、电动汽车等新型用能形式发展,用电负荷不确定性增加,对用户贡献安全等有较大影响。
5.电池储能关键技术:运行寿命过早老化与一致性管理
目前,储能系统大多存在整机电池容量下降,单体电池鼓包等安全性风险。(1)开发高效液冷系统,联动高效预警算法:18-26°C对电池寿命影响是最好的,系统内电池之间表
面温差在3°C以内,可以保证电池单体和整体寿命较为一致。
(2)涉及热失控喷出物降温策略,防止失控热能引发连锁灾害。(3)利用吸附、稀释、催化等技术保障电池系统单元失控烟气排出后不可燃。
(4)提升储能系统电池高压防护能力,减少过电压击穿等问题。通过液冷机构和均匀电场优化兼容性,将水气凝结控制在低绝园水平下,通过高压耦合、溯源过电压,实现电池系统绝缘配合和防护,形成内外交互,减少电场畸变、绝缘损伤等问题
6.储能前景判断:储能是未来提升电力系统灵活性,解决消纳的重要手段。我国将形成以抽蓄和电化学为主,多类型储能协同发展的储能体系。应用场景包括高比例新能源消纳、惯量支撑与一次调频、紧急功撑、尖峰负荷供电、源网荷储协同。电化学储能将成为碳达峰进程中发展速度最快,应用前景最广的储能技术。未来储能的技术成熟度和技术经济性仍将大幅度提升。
预计年左右储能系统成本与抽蓄相当,达到-元/千瓦时,到年将低于抽蓄,达到-元/千瓦时,大规模光+储联合发电率支成本将低于标杆机组电价。预计配置1.5亿千瓦/2小时储能,理想情况下可提升系统调峰能力约2亿千瓦,等效降低新能源弃电率约3%。
7.主要应用场景在高比例新能源接入地区,通过新能源场站配套建设,应用先进技术开展共享储能交易,促进新能源消纳。分布式或集中式储能均可通过弃电存储与参与调峰,提升高比例新能源接入电力系统后电网电力电量在空间和时间上的平衡能力。
提供电力系统主动支撑。在高比例新能源和大容量直流接入地区,规模化储能可弥补高比例新能源和大容呈直流接入可能带来的大功率不平衡量的冲击问题,提升同步电网的惯量支撑,以及在电网大扰动后期的一次调频能力,有效降低电网频率越限和失稳风险。
纳入安控系统,提供紧急功率支撑,满足地区短时尖峰符合供电,释放电力输配电源潜力。若依靠调峰电源和配套输变电设备来满足尖峰负荷的供电需求,投资需求约亿元。若利用万千瓦/2小时的电化学储能电站来保障尖峰负荷供电,投资需求约亿元,可节省大量投资。
在客户侧通过虚拟电厂将分布式储能资源聚合实现源网荷储协调互动及需求响应,促进综合能源新业态。储能是提升负荷调控能力,提升配电网安全运行水平的重要手段之一,将各类分布式储能资源进行聚合并协同用户侧可调节负荷,联合参与价格型和激励型需求响应,可深度释放各类可调节负荷的潜能,实现各方互益共赢,产生巨大的市场需求。华北源网荷储调度控制平台共接入国网电动汽车公司、特来电公司、冀北综合能源服务公司运营的座充/换电站共计26台充电桩,6座分布式储能电站,蓄热式电采暖等可控负荷,资源总量26.6万千瓦,可调节量约4万千瓦。
电化学储能是储能极其重要的一种技术形态;十四五期间,储能还难以成为电力系统调节资源的主力;但十五五和十六五,储能的作用将凸显出来。未来十年内,锂离子电池仍将保持主导应用地位(从制造业角度)。(里程碑)光伏+锂离子电池储能实现可置信发电成本,且低于常规火电机组标杆电价。
9.阳光电源POWERTITAN/POWERSTACK系统特点:系统可以使LCOS降低20%,大幅提高安全属性,提前主动预警避免电池簇回路风险,拉弧。双电分断达到微秒级,远高于传统电气分端。介入涉及电池、电气分仓设计,有效避免火灾蔓延。消防设计标准远高于全球最高安全标准,具备一气一水三探测全套系统。
整体设计使用2个电池仓,1个电气仓相互格开,减少火灾风险。动态调节电池箱水气,冷却液管控电芯温差在2.5°C内,MW全生命周期提升两年。创新集成的电池簇管理器5个,每个KW,智能调节,满足最大跟踪,相比传统储能,MW全生命周期多放,2万度电。短路10微秒切断,降低75%风险。
具备4D传感,递进式休眠功能。实施采集温度、湿度、充放电倍率等数据,智能调节液冷,辅电耗能降低40%,MW全生命周期节约能耗1万度。RTE效率提升3%,多放万度电。叠加多级变径、均流等专利,协同管理,功率按需分配。公司预计,综合MW全生命周期预期可多放万度电。
扩容:传统扩容需要新增PCS,阳光电源做到新旧电池混用,无需新增PCS,分期扩容节省万,节约90%交付时间。目前已经发货2GW,预计今年全球会有12GW+
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