储能产业专题调研报告

储能产业专题调研报告一、储能市场现状及相关政策2021年下半年以来储能政策频繁出台从国家到地方与储能相关的直接政策间接政策约90储能项目的收益及市场拓展影响深远储能成为市场关注的焦点在政策驱动下，储能市场顺势而上。10月国家发布《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》《国务院关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知》两份重磅文件明确将推动新型储能发展作为加快构建清洁低碳安全高效能源体系建设新型电力系统的重要布局和主要工作之一并在国务院文件中首次明确了2025年新型储能装机容量达到3000万千瓦以上的总体目标在“十四五”时期我国储能产业将至少实现10倍以上的增长。国家能源局也相继出台了4项与储能相关的直接政策《关于加快推动新型储能发展的指导意见明确了“十四域应用的主要任务“无歧视并网对国家各相关管理部门的安全职责进行了梳理和划分明确各环节消防安全的管理与责任（征求意见稿由国家能源局与市场监管总局联合发布首次针对新型电化学储能电站形成并网调度协议文本破除了储能参与市场交易并网调度无据可依的状态。在储能产业高速发展的初期国家政策及时出台为储能产业进行顶层设计，通过规范化管理为储能规模发展、高质量发展保驾护航，通过明确无歧视并网、形成并网调度协议规范文本打通储能市场交易的最后一公里上述政策的出台，模化发展奠定基础。二、储能技术简介力存储且包含电能与其他能量形式单向或双向转换的技术电储能按照存储原理的不同又分为电化学储能和机械储能两种：电化学储能是指各种二次电池储能，主要包括锂离子电池铅蓄电池和钠硫电池等机械储能主要包括抽水蓄能压缩空气储能和飞轮储能等。电力系统是储能领域的主要的应用场景电力系统中储能可提供调频备用、景可分为：发电侧、输配电侧和用户侧；CNESA根据电力储能项目的主要用途进一步细化，将储能应用场景划分为：电源侧、辅助服务、集中式可再生能源并网、电网侧和用户侧。除电力系统外，储能在其他应用领域也具备增长空间。我国辅助服务市场建设尚处于初级阶段虽然储能发展的相关指导意见密集出台但仍没有解决独立储能规模化发展的根本问题市场规则合理性还有待探究在国内当前储能市场中大多数独立储能项目依赖调峰或调频市场获得收益，政策变化和市场竞争加剧都会对项目收益产生直接冲击。1、储能解决的问题电力辅助服务是指提供那些为满足输电可靠性和经济要求而提供的服务包括有功平衡服务无功平衡服务事故应急及恢复服务电力辅助服务的需求由电力系统瞬时平衡的特性所决定可分为基本辅助服务和有偿辅助服务基本辅助服务是为保障电力系统安全稳定运行和电能质量发电机组必须提供的辅助服（AG（AVC转备用、热备用、黑启动等。目前我国需求最多的有偿辅助服务是调峰和调频，两者本质上都是在电力供需偏差时通过调整出力减小系统偏差区别在与时间尺度不同调频为分钟级调峰为小时级储能调峰调频的效果优于常规火电机机组需减少出力但机组偏离额定工况发电效率会随负荷降低而降低导致发现为调节延迟、调节偏差（超调和欠调）、调节反向、单向调节、AGC补偿效果差等现象而储能系统的调频效果很好表现为响应速度更（几十至几百毫秒调节精度更高99%）。2、独立储能参与调峰调峰场景配置的储能一般为容量或能量型储能装置，其储能小时数一般4小时以上目前地方政策对储能电站的功率要求大多在额定容量10MW及以上持续充电时2小时以上，但也有一些区域例外。总体而言，独立储能参与有偿调峰的门槛呈现升高的趋势。南方五省对电力机构直接调度的储能电站提供的调峰服务按0.5元/千瓦时补偿新疆对根据电力调度机构指令进入充电状态的电储能设施所充电的电量0.5元/千瓦时补偿；山西省独立储能电站市场交易申报价格参考现货市场火电机组深度调峰第四档区间，为0.75元-0.95元/千瓦时。仅从调峰单价看电储能参与部分地区调峰辅助服务的价格并不低但还需频繁调用才能保证储能电站具备一定经济性考虑到系统调峰需求存在明显的节性差异比如冬夏季节空调负荷特性有明显不同电储能实际能够参与调的频次取决于系统需求，较高的调用不确定性增大了储能电站的投资风险。3、独立储能参与调频调频场景配置的储能为功率型储能装置系统调频是典型的功率型应用要求在较短时间内进行快速的充放电需要储能装置有一定的充放电倍率因此其电池寿命相较于其他应用场景下的电池会大幅降低，从而影响其经济性。目前，全国共有9个省份和地区发布相关文件支持储能电站作为独立主体或者与发电机组联合参与调频服务市场在交易方式方面多采用集中竞价统一出清和边际价格定价的方式开展储能电站的出清多采用价格优先原则同时也将调频性能因素考虑在内调频收益直接取决于调频执行效（性能和调频的贡献量（里程）。4、独立储能参与辅助服务的制约因素独立储能参与电力市场辅助服务，在实操方面还存在一些风险和制约因素。虽然市场规则允许独立储能进入但实际执行存在很多困难首先缺乏针对独立储能电站的调度机制其次现有的交易直接导致其在市场准入计量结算等方面衍生出诸多问题影响了行业的快发展尽管储能设备运行成本不断下降为储能靠自身经济性参与市场竞争造了条件但目前电力市场中的调度交易结算等机制还难以与储能应用全匹配，储能在建设新型电力系统中的作用也没有被充分认识。总体来说我国辅助服务市场机制尚未成熟储能等优质调节资源从中获得的响应补偿并不能完全反映其对电力系统的贡献相应的成本支付也未能通过场向实际受益方传导目前仅仅通过辅助服务市场获利还无法完全覆盖储能的资成本。三、储能行业动态1、广东粤电大埔电厂储能调频项目完成“8+72小时”检验8月21日，由上海电气输配电集团投资并总承包建设的广东粤电大埔电厂储能调频项目，通过储能性能试验及储能联合机组试验，完成“8+72小时”检验。该储能调频项目在2×600MW燃煤发电机组侧安装建设一套18MW/9MWh储能调频系统，采用锂电池技术，以“一拖二”方式与其中一台机组联合响应电网AGC调度指令。截25日，粤电大埔火储联合调频项目在8小时试运行的平均K值位于10%高性能机组区间。2、我国首个压缩空气储能电站倒送电成功2021年8月31日18时00分，我国首个压缩空气储能电站——金坛盐穴压缩空气储能国家试验示范项目倒送电成功该项目作为世界首个非补燃压缩空气储能电站是我国压缩空气储能领域唯一国家示范项目也是国家能源局和江苏省重点推进项目由华能集团联合中盐集团清华大学共同开发并由华能江苏公司金陵电厂负责建设和运维。该项目于2017年7月获得国家能源局批复，2020年8月主体工程正式开工，初设静态投资4.3亿元，一期工程发电装机60兆瓦，储能容300兆瓦时预计2021年实现并网发电年发电量约1亿千瓦时压缩空气储能是一种新型的储能技术已成为除抽水蓄能之外的另一种大规模物理储能技术优点当前国际上投入商运的压缩空气储能系统均为补燃式电能转换效率只有20左右。而金坛盐穴储能项目首次采用了世界上最先进的非补燃式压缩空气储能技术该技术能将压缩空气时产生的热能收集和存储起来待释能时用来加热进入膨胀机做工的空气，将电能转换效率提升至60%以上，全过程无燃烧、无排放。3、华为签约全球最大储能项目，规模达1300MWh10月16日2021全球数字能源峰会在迪拜召开会上华为数字能源技术有限公司与山东电力建设第三工程有限公司成功签约沙特红海新城储能项目双方将携手助力沙特打造全球清洁能源和绿色经济中心该项目储能规模达是迄今为止全球规模最大的储能项目也是全球最大的离网储能项目对全球储能产业的发展具有战略意义和标杆示范效应。4、大唐临清热电公司储能调频示范项目开工10月28日山东省首批储能调频示范项目——大唐临清热电公司储能调频范项目开工该项目规划建设一座容量为9MW/9MWh磷酸铁锂储能电站是大唐临清公司解决机组带大流量供汽导致电负荷受限调频品质差的最优方案项目建成投运后，通过“火电+储能”调频方式，稳定机组出力，改善机组综合调节性能指标，提升电力辅助服务市场竞争力。5、玉环电厂储能调频项目进行公开招标玉环电厂储能调频项目于2021年10月进行公开招标，项目招标范围为30MW/30MW储能直流侧系统，包括锂电池簇、电池控制柜、电池管理系统BMS、本地通讯管理单元、集装箱体以及温控、消防、配电、照明等设备。10月26日，发30MW储能调频项目PCS采购中标候选人公示，南京南瑞继保工程技术有限公司为第一候选人投标报价为95万元单价约0.318元/W第二名为科华数据股份有限公司投标报价为1150.0万元单价约0.383元/W第三名为阳光电源股为1275约0.425元/W11月1项30MW电池+BMS中标候选人公示，宁德时代为第一候选人，投标报价为4290万元单价1.43元/Wh,第二名为比亚迪投标报价为4761.43万元单价约1.587/Wh。6、国内首个全容量飞轮储能-火电联合调频工程开工11月10日国家能源集团宁夏电力灵武公司光火储耦合22兆瓦/4.5兆瓦时飞轮储能工程开工该项目是国内第一个全容量飞轮储能-火电联合调频工程,也是全球单体储电量最大单体功率最大的飞轮储能,突破500千瓦级大功率飞轮单体的技术瓶颈,现大功率飞轮单体工程应用。该公司光火储耦合项目基于光火储耦合热电联产系统的煤电机组灵活性提升技术的研究与示范应用项目总体设计，包括：光伏、储能、电锅炉总平面布置；6MW厂区分布式光伏系统设计；18MW飞轮储能系统设计100MW电极锅炉系统设计。此次开工的22兆瓦/4.5兆瓦时飞轮储能项目是一种新兴的电能储存技术具有安全环保性好深度充放电能力强、网安全稳定运行为煤炭清洁高效综合利用辅助新能源消纳提供关键技术支撑。7、华电滕州101MW/202MWh储能项目倒送电成功华电滕州101MW/202MWh储能项目作为华电集团首个大容量集中式储能项目，12月7日倒送电一次成功。山东华电滕州储能项目拟建电站站址位于华电滕州新源热电有限公司厂区内占地约50亩无额外土地成本土地性质为电力工业用地。本项目规划建设100兆瓦/200兆瓦时电化学储能系统，包括储能电池集装箱PCS集装箱、干式变压器集装箱、高压开关柜集装箱等，同时建设1兆瓦/2兆瓦时液流电池储能储能电池采用磷酸铁锂电池储能站电池系统及功率变换系统均采用户外集装箱布置方案电站运行方案拟定25年设计年限8年换一次电池。储能电站地内拟新建110千伏升压站1座，升压站内设置120兆伏安110/35千伏）升压主变1台，储能单元逆变升压后，经35千伏集电线路接入升压35千伏配电装置，110千伏出线1回接至110千伏滕西变电站。8、甘肃电投张掖发电厂辅助调频储能项目72小时试运行成功12月15日，由南瑞继保EPC总承包的甘肃电投张掖发电厂辅助调频储能项目7小时试运行成功，正式投入商业运行。该项目配置10MW/5MWh储能系统，与2325MW燃煤机组配套，是甘肃电投集团公司的首个示范性项目。该项目通过电厂配置储能提AGC调节速率提高综合调频性能指标K值从而提升机组辅助服务市场竞争能力增加机组的调频里程和调频容量补偿该项目采用了南瑞继保自主研制的全套电厂辅助调频储能核心设备：包括能量管理系统(EMS)、调频控制系(FCU)、储能变流系统(PCS)及电池管理系统(BMS)。项目首次采用了基于嵌入式装置的调频控制系统通过IEC61850分层分布式通讯技术配合快速高效的储能变流器，实现储能功率的毫秒级响应。同时针对该项目AGC指令动作频繁的特点，应用了专利技术的SOC优化控制策略，在不影响机组调频性能的前提下降低电池的充放电深度提高了储能系统的可用率该项目投运后机组综合频性K值显著提升，跃升至全省第一。9、国内首个“源网荷储”示范项目正式投运12月29日中国能建设计建设的国内首个“源网荷储”示范工程三峡乌兰察布新一代电网友好绿色电站示范项（一期正式投运该项目是我国规模最大的“风光储”一体化项目也是国内首个储能配置规模达到千兆瓦时的新能源场站配套建设基于数字化人工智能算法的新一代控制系统对我国构建新型电力系统探索新能源开发建设新模式具有重要示范意义该工程位于内蒙古乌兰察布市四子王旗境内项目总建设规模200万千瓦分为170万千瓦风电项目和3万千瓦光伏项目，配套建设55万千瓦×2小时储能系统，分为4个风光储单元，共计建4个升压储能一体化站和1个智慧联合调度中心。一期工程并网投运50万千瓦顶峰能力约等效一台60万千瓦级火电机组该项目是全国首座“源网荷储”示范电站建成后将实现间歇不稳定性风电光伏等效于火电机组的技术革命也将成为全球储能装置配置最大的单体新能源场站项目将新能源和储能同场一体化模块设计示范，通过功率预测、人工智能技术及先进监测控制技术，模式，有力保障新能源高效消纳利用，有效降低公网调峰和容量支撑压力。10、华能建成全球首座百兆瓦级分散控制储能电站12月29日，由华能清能院自主研发的100兆瓦/200兆瓦时独立储能电站在华能黄台电厂实现全容量并网标志着全球首座百兆瓦级分散控制储能电站正式运。华能清能院研发的1500V级分散控制电池储能技术，通过模块化的储能变流器对每个电池簇进行独立的精细化管理从根本上解决了电池簇在实际运行中易出现的并联失配环流内耗等痛点问题实现了“精准控制”可大幅提高电池储能系统的实际可用率根据测算储能电站投运后整站电池容量使用率可92%左右，高于目前业内平均水平7个百分点。此外，通过电池簇的分散控制，可实现电池荷电状态（SOC）的自动校准，显著降低运维工作量，综合性能指标达到国际领先水平该项目设计年25年新建磷酸铁锂电池储能单元37套220千伏升压1座，储能电站实际规模120兆瓦/212兆瓦时，一次性可充电量21.2万千瓦时能满足约1000户家庭一个月用电年增加消纳新能源电量1亿千瓦时，相当于压减煤炭消费约3万吨。在安全保障上，该项目应用全氟己酮灭火方案，设置可燃气体探测器火灾探测器可燃气体排放装置等设施实现电站与消防水泵、轴流风机、电池仓内气体灭火系统智能联动，全面保障电站安全运行。11、华能淮阴电厂10MW/5MWh蓄电池储能系统辅助台330MW机组AG调频项目正式破土动工该项目拟建设储能电站，单位瓦时投资5.14元/瓦时。项目建设规模10MW/5MW，电池采用磷酸铁锂电池，采用预制舱全户外布置，利用电厂关停的原一期两台机组半封闭空间位置储能系统通过电力电子装置控制环节简单且具有快速的响应能力是优质的调频资源用蓄电池储能系统辅助煤电机组优化调节性能能大幅提高火电机组调频能力达到缓解电网的调频压力提高电的安全稳定运行能力储能系统投运后4台300MW机组与储能系统联合响应江苏电AGC调频模式运行蓄电池储能系统联合火电机组开展电网AGC调频业务可以显著提升机AGC调节品质，大幅提升华能淮阴电厂机组调频性能。12渤海新区南大港产业园与华电集团河北华瑞能源集团建设开发压缩空气储能项目举行战略合作签约渤海新区南大港产业园与华电集团河北华瑞能源集团有限公司就建设开发压缩空气储能项目及整区屋顶分布式光伏发电项目举行战略合作签约华电集河北华瑞能源集团将投资15亿元在南大港产业园建设开发先进压缩空气储能目及整区屋顶分布式光伏发电项目。其中，投资10亿元在园区内开发建设200MW/1600MW压缩空气储能项目，项目拟分二期，首期建设100MW/800MWh。同时，根据园区内屋顶资源情况，投资5亿元对园区进行整体屋顶分布式光伏项目开发，项目规划装机150MW。据了解，压缩空气储能是一种新型的储能技术，经被写入国家“十四五”规划。四、同类型机组储能调频项目调研2018年12月华润丰润电厂9MW/4.5MWh锂电池储能联合调频项目通过试运行并正式投运该项目是京津唐地区第一个储能调频项目由北京睿能世纪科技有限公司投资华润租赁公司提供融资租赁服务该项目大幅提升了机组调节性能，减少两个细则考核，从AGC辅助服务补偿中获得较好的经济收益，该项目使机组AG调频性能Kp达到4.0以上机组自身保持1.5%速率运行储能整体充放电效率88%。该项目投资4500万元，2019年调频系统投入天数超300天，收益约1600万元2020年因调频系统投入天数下降，收益约500万元。由于京津塘电网调频辅助服务市场运营规则的变化，目前丰润电厂储能调频系统投入天数逐渐较少，投入后每天收益2万元。2021年该厂双细则收入中一次调频共考核201.55万元（我公司考323.91加收益。根据调研，目前适用于我厂的调频技术主要有3种解决方案。方案一：采用海博思创的电池系统宁德时代的磷酸铁锂电芯2台35万的机组需配备9MW的系统初始全投资3500万元每两到三年更换一次电芯10年合同周期预估追加300万元。方案二：采用瑞特爱电极锅炉系统。相比电池系统解决方案成本低，寿命长没有安全风险需厂里带有供热或蒸汽用户方案需配备20MW的电锅炉，全投资2500命25件进行改造，总投资在100万元以内，改造后可达到AGC免考核效果。五、我厂辅助服务市场收入情况1、1-10月份我厂调峰辅助服务市场净收入-16.44万元月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月1月合计调峰辅服务收-58.63-3.35-17.093.6425.527.19007.9118.38-16.44（万元）我厂调峰辅助服务收入情况（万元）000月 月 3月 月 月 月 月 月 月 0月 合计结算调峰时长调峰最小备注2、1-10月份调峰辅助服务市场净收入同比增加结算调峰时长调峰最小备注月份（万元）（小时）负荷MW1月0-2月0-3月0-4月-5月1606月1557月01558月01559月15510月140合计-16.44727.751553、1-10月份同类型机组调峰辅助服务收入情况电厂电厂京秦热电涿州热电遵化热电调峰辅助服收入（万元

-16.44 23.53 56.74 76.63同类型机组调峰辅助服务收入情况同类型机组调峰辅助服务收入情况（1 月份）0 0调峰辅助服务收入（万元）京秦热电 涿州热电 唐山北郊热电 遵化热电注：上表数据为本年累计已结算收入（含税）。4、1-10月份我厂一次调频考核收入情况我公司一次调频考核在两个细则考核中