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産業觀察 | 分(fēn)布式儲能産業的四大(dà)趨勢
文章來源:微信公衆号 東灘顧問 dongtanimc       發布時間:2020-06-16

    分(fēn)布式能源是一(yī)種布置在用戶側的集能源生(shēng)産消費(fèi)爲一(yī)體(tǐ)的能源供應方式,可爲用戶提供冷熱電多種能源供應,具有就地利用、清潔低碳、多元互動、靈活高效等特征,是現代能源系統不可或缺的重要組成部分(fēn)。分(fēn)布式儲能是分(fēn)布式能源系統的必要輔助,分(fēn)布式儲能系統接入位置靈活,目前多在中(zhōng)低壓配電網、分(fēn)布式發電及微電網、用戶側應用。

    

分(fēn)布式儲能在美國、歐洲、澳大(dà)利亞、日本等區域中(zhōng)應用較爲活躍,這些國家除了具有較高的終端用戶電價、合理的峰谷電價差等比較有利于儲能應用的電價制度外(wài),還紛紛出台分(fēn)布式儲能補貼或激勵政策,支持本地光儲混合系統或獨立戶用儲能系統的發展,以達到幫助用戶降低電價、提高可再生(shēng)能源利用比例、提升電能質量或災備能力等目的。

截至2019年底,中(zhōng)國已投運儲能項目累計裝機規模32.4GW,占全球市場總規模的17.6%,2019年新增電化學儲能裝機規模位列世界第一(yī)。随着我(wǒ)國大(dà)力推動“新基建”的建設,通信系統、商(shāng)業園區、工(gōng)業廠房、社區住宅、海島、偏遠地區等場景對穩定供電的需求增大(dà),分(fēn)布式儲能擁有巨大(dà)的市場藍(lán)海。分(fēn)布式儲能正在成爲新的産業風口,原有的新能源、動力電池、智能電網等領域的企業紛紛進入該領域尋找新的增長機會。

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分(fēn)布式儲能産業鏈示意

趨勢一(yī):分(fēn)布式儲能是未來能源發展的必要選擇

2019年2月,國家電網公司辦公廳印發《關于促進電化學儲能健康有序發展的指導意見》,指出國網将積極支持服務儲能發展,有序開(kāi)展儲能投資(zī)建設業務,加強儲能和電網統籌規劃,推動完善儲能政策機制等方針。分(fēn)布式儲能作爲一(yī)種延緩高昂的基礎設施投資(zī)的非電網方案,是未來能源發展的必要選擇。

1、新能源+儲能,實現能源充分(fēn)利用

一(yī)方面,新能源+儲能,提升能源穩定度。我(wǒ)國政府承諾2030年左右碳排放(fàng)達到峰值,煤電占比下(xià)降、新能源規模化發展;可再生(shēng)能源發電具有波動性間、歇性、随機性,與儲能結合才能擔當能源供應的主力。另一(yī)方面,新能源+儲能,增加能源轉換路徑。合理配置儲能電站,推進儲能技術與新模式應用示範,促進多種能源互補互濟,實現能源的充分(fēn)利用。

2、分(fēn)布式能源改變能源空間格局

我(wǒ)國能源分(fēn)布不均衡,東部是中(zhōng)國能源的主要負荷區,東部、東南(nán)部主要是消費(fèi)區,西邊、北(běi)邊是生(shēng)産區。近年來,我(wǒ)國“電荒”波及範圍和程度愈演愈烈,市場呼喚新的能源調配方式。分(fēn)布式能源将有助于改變能源空間布局,開(kāi)發中(zhōng)東部地區的太陽能、風能、生(shēng)物(wù)質能等非化石能源,東部将不僅是能源的消費(fèi)者,而且是能源的生(shēng)産者。

3、儲能是未來能源發展的必要配套

儲能是未來發展的必然趨勢,由于新能源規模化的接入電網、電力削峰填谷、參與調壓調頻(pín)、發展微電網等方面的需要,儲能在未來電力系統中(zhōng)将是不可或缺的角色。儲能是理解未來能源結構的關鍵,作爲推動未來能源發展的前瞻性技術,儲能産業在新能源并網、電動汽車(chē)、微電網、家庭儲能系統、電網支撐服務等方面都将發揮巨大(dà)作用。

趨勢二:新型儲能技術正處于技術積累向産業化邁進的關鍵時期

根據能量轉換的形式,分(fēn)布式儲能技術大(dà)緻可以分(fēn)爲三類,物(wù)理儲能、化學儲能、其他儲能。物(wù)理儲能包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能;化學儲能包括鉛酸、鎳氫、锂離(lí)子、液流和熔融鹽等各類電池儲能;其他儲能包括超導儲能、超級電容儲能、高密度電容儲能等。

1、電化學儲能項目增長較快

截至2020年3月底,全球已投運電力儲能項目的累計裝機規模達184.7GW,其中(zhōng)抽水蓄能項目主要用于發電側儲能,一(yī)般由電力公司投資(zī)用于削峰填谷穩定電力供應,已投運抽水蓄能項目占比達92.6%;其次爲電化學儲能,可以适應各種分(fēn)布式儲能場景,已投運電化學儲能項目累計裝機規模爲9660.8MW,其中(zhōng)最爲成熟的锂離(lí)子電池占據主流。

2、全釩液流電池日益受到重視

目前儲能技術進步最快的是化學儲能,其中(zhōng)鈉硫電池、釩液流電池、锂離(lí)子電池及超級電容器技術的安全性、能量轉換效率和經濟性等取得較大(dà)突破,産業化的條件日漸成熟,處于由技術積累向産業化邁進的關鍵時期。锂離(lí)子電池、鉛蓄電池等主流的電化學儲能技術越來越難以滿足快速發展的大(dà)容量儲能需求,而全釩液流電池具有容量大(dà)、安全環保、循環壽命長、能量轉換效率高,應用價值日益受到重視,成爲大(dà)容量儲能領域的首選技術之一(yī)。

3、燃料電池、固态電池、超級電容等技術實現突破

燃料電池、固态電池、超級電容等産品技術将引領未來分(fēn)布式儲能産業變革。燃料電池在技術和産業化方面都取得了重要的進展,如産業化的燃料電池電堆功率密度達到2.0kW/L,掌握了-30°C存儲和-30°C低溫啓動技術,燃料電池系統壽命超過5000h。固态電池量産技術即将實現突破,豐田、本田、日産等23家汽車(chē)、電池和材料企業以及15家學術機構參與該計劃,計劃到2022年全面掌握全固态電池技術。超級電容器的技術發展包括混合型超級電容研發技術、高能量密度和高功率密度超級電容研發與制備技術等。

趨勢三:新的應用場景将釋放(fàng)分(fēn)布式能源産業的發展潛力

從電力系統角度看,分(fēn)布式儲能的應用場景可分(fēn)爲發電側-電網側-用戶側三大(dà)場景。發電側主要用于平滑新能源發電,平滑新能源輸出;電網側主要用于調峰調頻(pín),削峰填谷,增加電網穩定性;用戶側主要用于削峰填谷電價套利、光伏+儲能、通信基站備用電源、數據中(zhōng)心備用電源,以及構建微電網等。

1、用戶側儲能市場有待釋放(fàng)

從發展現狀看,發電側儲能主要應用集中(zhōng)在火(huǒ)電儲能調頻(pín)及新能源電站配置儲能,其中(zhōng)在輔助服務調頻(pín)側,市場容量已接近飽和;電網側儲能2018年呈現爆發式增長,2019年兩次被國網叫停陷入僵局;在用戶側儲能方面,商(shāng)業綜合體(tǐ)、CBD、大(dà)型酒店(diàn)等商(shāng)業用戶執行固定的商(shāng)業綜合電價,不存在峰谷價差,不需要儲能峰谷價差套利。未來随着更靈活的電價改革和政策補貼,用戶側儲能市場有望釋放(fàng)。

2、新的應用場景将釋放(fàng)分(fēn)布式儲能的潛力

新基建和分(fēn)布式能源系統互相促進。數據中(zhōng)心、5G基站的建設運行,對新型能源有強烈的需求;新能源汽車(chē)和電動汽車(chē)充電樁的普及将改變我(wǒ)國城市的能源消費(fèi)模式,形成真正的能源互聯網,對分(fēn)布式儲能設備産生(shēng)新的需求。

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趨勢四:商(shāng)業模式創新爲分(fēn)布式儲能産業發展注入新的動力

收益來源多元化是分(fēn)布式儲能發展的關鍵,通過商(shāng)業模式的創新,可以爲分(fēn)布式儲能産業的發展注入新的動力。

1、廢舊(jiù)動力電池的梯級利用

當動力電池不能完全滿足電動車(chē)車(chē)用需求時,可以應用于其他場景,如低速電動車(chē)電網儲能、家庭儲能、充電寶,繼續發揮其功能,做到資(zī)源利用的最大(dà)化。例如,蔚來汽車(chē)開(kāi)創了換電+車(chē)電分(fēn)離(lí)模式,根據不同用戶出行場景的用電需求,提供一(yī)鍵加電服務,電池所有權歸廠家,并進行梯次利用。

2、構建閉環可持續能源生(shēng)态系統

可再生(shēng)能源受天氣影響較大(dà),但是配合分(fēn)布式儲能就可以平複發電波動、存儲餘電,改善發電質量,基本解決消納問題。“光儲充”一(yī)體(tǐ)化充電站建設在新能源汽車(chē)充電站建設上的一(yī)次創新嘗試。充電站使用的是清潔能源供電,通過光伏發電後儲存電能,光伏、儲能和充電設施形成了一(yī)個微網,根據需求與公共電網智能互動,并可實現并網、離(lí)網兩種不同運行模式。例如,特斯拉已經完成了“光伏+儲能+電動車(chē)”的産業閉環布局,在打破傳統能源基礎設施的壟斷,使微網和局域網成爲可能。


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