储能技术及应用

山积而高泽积而长储能技术及应用CONTENTS213储能电池简介储能技术及产业发展状况储能系统介绍456储能系统不用场景下应用储能在新能源电站中盈利模式分析储能产业发展趋势山西省大同新荣储能项目介绍7储能技术特指通过机械的、电磁的、电化学等方法将能量存储起来，在需要的时候再通过机械的、电磁的、电化学的方法转化为电能，为用电设备提供电能的技术，用于解决储能接入点处发电功率与用电功率之间的不平衡。储能技术电化学储能机械储能电磁储能抽水蓄能电站飞轮发电压缩空气储能铅蓄电池锂离子电池钠

液硫

流电

电池

池超级电容储能超导储能储能的定义循环寿命二次电池经历一次充放电称为一个周期或一次循环。在一定的放电制度下，电池容量降至规定值之前，电池所经受的循环次数称为循环寿命。二次电池在反复充放电的使用下，电池容量会逐渐下降，一般以电池的额定容量为标准，当电池容量降至其80%时的充放电次数称为循环寿命。能量密度指单位体积或单位质量所释放的能量，一般用体积能量密度（wh/l）和质量能量密度（wh/kg）表示。自放电率又称荷电保持能力，是指电池在开路状态下，电池所储存的电量在一定条件下的保持能力，是衡量电池性能的重要参数。通常，环境温度

对其影响较大，过高温度会加速电池的自放电。放电深度在电池使用过程中，电池放出的容量占其额定容量的百分比称为放电深度。荷电状态（SOC）电池使用一段时间或长期搁置不用后的剩余容量与其完全充电状态的容量的比值，常用百分数表示。其取值范围为0~1，当SOC=0时表示电池放电完全，当SOC=1时表示电池完全充满。充放电倍率倍率是指电池在规定的时间内放出其额定容量时所需要的电流值，它在数据值上等于电池额定容量的倍数，通常以字母C表示。即放电的速度，放电倍率，1小时放完电，叫1C，5小时放完电，1/5就是0.2C电池常用术语CONTENTS123储能电池简介储能技术及产业发展状况储能系统介绍储能系统不用场景下应用456储能在新能源电站中盈利模式分析储能产业发展趋势山西省大同新荣储能项目介绍7十四五期间储能储能规划近70GW为实现碳中和，到2050年，中国必须建成一个以新能源和可再生能源为主体的“近零排放”的能源体系。在能源需求侧，电能占终端能源消费比重持续提高，预计到2050年电能占终端能源消费比重将超过60%，成为能源消费的绝对主体。在能源、交通全面低碳化的大潮中，面对高比例可再生能源和波动性电力负荷带来的挑战，储能是迫切需要突破的瓶颈。储能是推动能源转型和碳中和不可或缺的关键支撑技术。碳中和背景下发展储能的战略意义0102030405技术适应性强，应用范围和场景广阔锂电储能具有能量密度大、自放电小、无记忆效应、工作温度范围宽，一级可快速充放电、使用寿命较

长、环境污染小、不收地形等自然条件限制等优点，是目前适应性最好的技术路线。产业配套能力强，成本下降空间大新能源汽车、消费电子等产业拉动了锂电池行业

迅猛发展，为锂电储能产业发展奠定了坚实基础，尤其是成本低、安全性较好的磷酸铁锂电池迎来

新一轮增长期，产业配套能力不断增强，将有力

支撑锂电池在储能领域的大量应用。融合延伸性好，催生新模式新业态第一，锂电储能是新能源产业发展的中药延伸方向；第二，锂电储能与新能源电动汽车产业高度融合；第三，锂电储能技术是分布式智能电网的重要组成部分。从装机情况来看2019年全球新增储能规模中锂电储能占比达到76.1%，已成为主流路线。2019年中国新增储能规模中锂电储能赞比也超过了一半，达到56.3%。从经济性看过去几年锂电池成本以每年20%…30%的速度在迅速下降，国内磷酸铁锂电池价格已降至0.5-0.7元/Wh,，锂电储能系统的生命周期成本已低于铅酸蓄电池。锂电池优势明显，已占据市场主流储能技术及产业发展状况2020年全球储能市场发展状况根据CNAS数据，截止2020年底，全球已投运储能项目累计装机规模191.1GW，同比增长3.4%，其中抽水蓄能装机规模最大，为172.5GW，同比增长0.9%；电化学储能的累计装机规模紧随其后，为14.2GW；在各类电化学储能技术中，锂电池的累计装机规模最大，为13.1GW，首次突破10GW规模。全球储能市场累计装机规模全球电化学储能市场累计装机规模储能技术及产业发展状况2020年中国储能市场发展状况根据CNAS数据，中国已投运储能项目累计装机规模35.6GW，位列全球第一，占全球市场容量18.6%，同比增长9.8%，其中，抽水蓄能装机规模最大为31.79GW，同比增长4.9%；电化学储能的累计装机规模位

列第二，为1709.6MW，同比增长59.4%；在各类电化学储能技术中，锂电池的累计装机规模最大，为

3269.2MW，同比增长91.2%；在各类电化学储能中，锂离子电池的累计装机规模最大，为2902.4MW.中国储能市场累计装机规模中国电化学储能市场累计装机规模储能技术及产业发展状况随着成本不断下降，性能不断提高，锂电储能开始得到大规模的应用，成为储能产业未来发展的主要方向。从市场规模看：2019年全球新增储能装机中锂电储能占76.1%，预计3年内提升至

80%-90%。2015年-2019年，我国锂电储能累计装机量增长19.8倍，负荷率为111%。从产业链看：主要包括上游各种原材料，中游锂电池、PCS、BMS、EMS等生产和系统集成，下游各类储能应用场景、运营维护及回收等。锂电储能产业发展情况储能技术及产业发展状况锂电储能产业发展情况从应用场景看：发电侧储能应用包括新能源发电+储能电站（光储、风储等）、AGC调频电站；用户侧储能重点包括光储充电站、备用电源、家庭储能等；电网储能以变电站储能、虚拟发电厂、调峰/调频等场景。其中，未来增长较快的应用场景包括新能源发电+锂电储能、5G基站锂电储能、光储充一体化和备电等领域。光伏加锂电储能将是储能电池建设的主要动力。2019年底，中国已投运与光伏配套的锂电储能项目累计装机规模800.1MW，其中，新增投运光储项目的装机规模为320.5MW，同比增长16.2%。充电桩方面。2019年全国充电桩保有量121.9万台，以年均50%以上的速度增长，备用电源方面。IDC数据中心对于供电安全性要求极高，2019年锂电池储能需求约9.18GWh，且相关需求快速增长。中国铁塔和三大运营商在加大对磷酸铁锂的采购比例。2019年我国4G基站总数达到544万个。2020年合计规划建设55万个5G基站，保守估计总基站需求在500万个以上。新能源发电+锂电储能充电桩和数据中心领域

5G基站锂电储能储能技术及产业发展状况CONTENTS12储能电池简介储能技术及产业发展状况储能系统介绍储能系统不用场景下应用4356储能在新能源电站中盈利模式分析储能产业发展趋势山西省大同新荣储能项目介绍7储能系统组成储能电池系统电芯电池模组电池架4P12S1P19S16P1S电池箱标准化产品：可扩展性，适用于不同规模的项目模块化设计：自动化产线，适合批量化生产主要设备及关键技术储能双向变流器（PCS）PCS-30PCS-50PCS-100PCS-250PCS-500PCS-1000PCS-2000并网/离网功能，自动/手动切换实时有功调节及无功补偿功能并离网模式在线无缝切换满足三相不平衡操作要求具备低压穿越（并网）/短路支撑（离网）功能无需EMS/SCADA系统在中小型电站中可实现自主化能量管理主要设备及关键技术…工业级空调＋全封闭管道送风＋电池包筛状散热孔，组成一个循环风道，实现单体电池温度精细控制，保证所有锂电池温度的一致性。同时温控系统可维持电池工作在最优环境温度（10℃～40℃），以适应恶劣工况。温控系统主要设备及关键技术消防系统采用七氟丙烷灭火系统，此系统由主动控制器，手动控制器，报警器，探测器以及电磁驱动装置等组成。系统稳定、灵敏度高，完全适用于储能电站的电气消防安全需求。消防系统主要设备及关键技术CONTENTS12储能电池简介储能技术及产业发展状况储能系统介绍储能系统不用场景下应用3456储能在新能源电站中盈利模式分析储能产业发展趋势山西省大同新荣储能项目介绍7发电侧电网侧微电网侧用户侧场景1-发电侧场景2-电网侧场景3-微电网侧场景4-用户侧储能系统不同场景下的应用35户用光伏离并网系统 户用风光互补离网系统户用离并网系统供电取代柴油发电机或者增设输配电线路，经济效益和社会效益明显，属于刚性需求。海外电价较高地区。需求信息：项目地点多分布在内蒙、青海、西藏、新疆、贫困山区，海外澳洲、德国等地光储、风光储离并网户用解决方案无电或缺电地区两种主要供电方式：

1.柴油发电机；2.光储离网供电系统。适用于光储发电度电成本低于柴油机发电度电成本的无电少电地区。需求信息：项目概况、负载功率、日用电量、柴油价格、发电机油耗及价格、发电机维护费用、项目地点、电池类型意向。光储离并网解决方案（取代柴油机，大中型系统）海岛储能&微电网为刚性需求。尽量减少柴油发电机运行使用，最大化可再生能源利用率。需求信息：项目概况、负荷情况，光资源情况，风资源情况，目前已有设备参数，是否需要无缝切换光伏发电500kW电动汽车充换电站（兼储能）风力发电10*100kW柴油机发电1.4MW海洋能发电20kW海岛独立型微电网海岛微电网解决方案高校、科研院所研究型微网示范项目需求信息：项目概况、拟建设的微电网规划、投资金额示范/研究类微电网解决方案34系统构成：综合自动化系统：对微电网进行管理，保证系统长期可靠运行；分布式发电单元：为微电网提供电能，通常为光伏发电；储能系统；平滑波动，光伏余电存储+削峰填谷。柴油发电机：备用，离网运行下，电能不足时投入；负荷：用电设备。示范/研究类微电网解决方案35电网公司给各光伏电站月度上网电量总额，超过该额度，那么本月就不允许再发电。限电量模式控制电站的功率输出不超过指定限值限功率模式2按照给定的爬坡速率调节输出功率，保证出力平稳。限波动模式3电站执行调度中心日前下发或实时滚动更新下发的计划发电曲线。计划跟踪模式4弃光限电模式限功率盈利模式：赚取差价。 相似应用：削峰填谷。吸收弃光电量，吸电成本为0，在适当的时候放电，放电价格为标杆上网电价。计划跟踪：减少电网考核费用。 电池应用建议：铅炭电池电池。需求信息：项目概况、电站规模、年弃光数据（拿到年发电曲线、弃光时段最好）新能源弃光解决方案储能系统主设备：储能主控单元；双向功率变换系统PCS；电池组系统BESS；储能应用于弃风弃光：储能系统与风光电站高压侧并联；适用于限功率弃风弃光应用；电网调度中心将限功率数值发送到风、光电站运维中心平台；储能主控单元需和运维平台保持通信；储能主控单元根据限功率指令和电站出力运行状态信号，控制储能系统充放电；336新能源弃光解决方案440策略一：充电时段一：谷值；策略二：充电时段一：谷值值（2-4小时系统）放电时段一：峰值放电时段一：峰值放电时段二：峰值（5-8小时系统）充电时段一：平值

放电时段二：峰充放电策略用户侧调峰解决方案无储能光伏电站在无储能的情况下，通过自身调节去跟踪电网调度中心给出的AGC调度指令，存在反向出力，发电出力不精准，调节延迟等问题。储能系统联合光伏系统共同参与AGC调度。通过储能跟踪AGC调度指令，实现快速折返，精确输出以及瞬间调节。增加储能储能参与调频辅助服务解决方案CONTENTS12储能电池简介储能技术及产业发展状况储能系统介绍储能系统不用场景下应用4356储能在新能源电站中盈利模式分析储能产业发展趋势山西省大同新荣储能项目介绍7储能参与辅助服务减免电网考核罚款费用，并且获得优先上网权益。储能参与辅助服务市场，获得调峰调频补偿收益，提高电网输电能力。储能系统可以减少新能源弃风弃光，吸纳目标电价光伏电站和风电场，获取差价收益。弃电收益调峰调频收益减免考核罚款++储能在新能源电站中盈利模式上述盈利模式，基于不同省份区域新能源配套储能政策测算结论不同，具体执行结果也根据不同省份电网考核及补偿措施实施细则有差异。每天售电收益投资回收期全年收益假设条件弃电

收益分析假设一套储能系统的成本为1500元/kWh，不考虑资金成本、人力、运维成本。10MW/40MWh的储能系统总成本为6000万元。储能高峰放电光伏上网电价0.8元/kWh计算。假设所存电量高峰期都能出售，且充放电效率为100%，不考虑充放电深度，全部放光，每天的售电收益为：售电收益：40MWh*1000*0.8元/kWh=32000元整个系统的投资回收期为5.2年（6000万元/1152万元）（不考虑资金成本、人力、运维成本）全年按360天计算，假设每天都是理想状态，低充高放，则全年收益为：全年收益=32000元*360天=1152万元100MW新能源电站配套10%储能4h模式下（10MW/40MWh）：结论：以上根据历年上网电价核算，16年6月30日之前新能源光伏并网发电才能上储能系统收益分析。（未包含资金成本和运维成本，锂电储能寿命8年）目前，新疆、甘肃已有企业投建储能系统装机。此种模式基于限功率，不限电量运行模式。新能源光伏弃电配套储能收益分析规定：市场初期电储能用户申报价格的上限、下限分别为0.2元/千瓦时、0.1元/千瓦时。电储能设施获得的调峰服务费用=∑调用电量*申报价格。按每次可下调电量40MWh，按照补偿量值0.2元/kWh计算，其每天的补偿费用为：深度调峰补偿费用：40MWh*200元/MWh=8000元全年收益=8000元*360天=288万元光伏电站储能系统的投资回收期为4.2年（6000万元/(1152+288)万元）（不考虑资金成本、人力、运维成本）2018年4月1日起执行《甘肃省电力辅助服务市场运营规则(试行)》2017年9月25日印发《新疆电力辅助服务市场运营规则(试行)》储能调峰补偿收益分析截止2017年底，青海省新能源并网发电装机容量为988万千瓦（9880MW）。按照近一年，青海省纳入考核的风电、光伏电站被罚款分别高达2680.5万元和8512.7万元，合计为11193.2万元。考核费用：根据不同电站调峰调频响应情况，一个百MW级新能源电站年均考核罚款费用约为100万元。光伏电站储能系统的投资回收期为3.9年（6000万元/(1152+288+100)万元）（不考虑资金成本、人力、运维成本）2017年青海省新能源并网运行情况单位：万千瓦，亿千瓦时省（区）截止2017年底并网容量2017年累计发电量2017年利用小时数2017年累计弃风/光电量弃风/弃光率风电光伏风电光伏风电光伏风电光伏风电光伏青海192796.017.59112.82169315150.07.50.0%6.2%减免考核罚款费用CONTENTS12储能电池简介储能技术及产业发展状况储能系统介绍储能系统不用场景下应用4365储能在新能源电站中盈利模式分析储能产业发展趋势山西省大同新荣储能项目介绍7趋势1：锂电储能产业将迎来爆发式增长随着新基建、电气化进程、能源结构转型和电力体制改革的进一步深化，锂电储能将迎来爆发式增长。预计2025年，我国锂电储能累计装机规模达到50GW，市场空间2000亿。预计2035年，达到600GW，市场空间约2万亿。储能产业发展趋势展望趋势2：长寿命高安全性磷酸铁锂电池是未来主流路线磷酸铁锂电池安全性和使用成本均具有明显优势参数磷酸铁锂铅酸电池三元电池能量密度（Wh/kg）120—16030—40150—200转换效率（%）978097循环寿命（次）>30001000—2500>3000价格（元/Wh）0.8—1.20.5—0.61—1.4单次循环成本（元/kWh）0.4—0.60.6—0.80.5—0.7大电流快速充放电性能满足不满足满足安全性好好不好从目前的应用情况和发展趋势来看，未来储能的主力军是磷酸铁锂电池，特别是长寿命磷酸铁锂电池（循环寿命>=10000次）是主流方向。储能产业发展趋势展望趋势3：锂电储能系统成本快速下降，推动大规模应用青海省2020年光伏竞价项目储能系统采购中标公示 锂电技术不断革新、成本下降，规模化发展潜力大受益于锂电池成本下降，锂电储能系统成本降至1.5元/Wh以下，个别企业甚至降至1元/Wh左右，一些商业用途变得经济可行。项目名称项目规模投标单位投标单价（元/Wh）标段一海南州65MW/130MWh比亚迪1.06力神电池1.135阳光电源1.231标段二海西州20MW/40MWh比亚迪1.1力神电池1,135海博思创1.146储能产业发展趋势展望主要模式具体内容有序充电通过有序充电控制策略,统筹开展车辆协同调度,调整充电日期、时间和功率,实现主动优化调配充电负荷。车电互联

(V2G)在保障车辆行驶所需电能情况下,将动力电池富余电能反送电网,实现储能调节作用.换电站储能换电模式实现车辆与电池分离,释放了车载动力电池的储能潜力,换电站可发挥储能电站作用,退役动力电池储能退役动力电池通过检测和修复处理后,可应用到储能电站、通信基站、备用电源、用户侧光伏+储能储能系统等多个储能场景。到2035年，全国电动汽车保有量有望达到1亿辆,动力电池保有容量超过6000Wh。2050年左右,全国电动汽车保有量有望达到3亿辆,动力电池保有容量约200000