2018年大热的储能开展怎么？ 一文带你读懂

　　【我国环保在线 清洁动力】储能商场2018年大热，了解储能商场的前史，才干掌握好未来商场的开展趋势。
　　一、储能概略及远景简析
　　跟着清洁动力发电浸透率的增大，开展储能技能、建造储能项目成为处理清洁动力间歇性缺陷，确保电网安全运转的要害办法。据CNESA计算，至2017年底，的储能装机总容量为175.4GW，其间抽水蓄能电站的容量占比严重，到达95%，新式的电化学储能总装机容量为2926.6MW，占储能装机总容量的1.7%。
图1 2017年各类储能装机容量份额(数据来历：CNESA)
　　抽水蓄能电站自1882年问世后，其开展前史已过百年。各国开展的抽水蓄能电站，广泛运用于大电网的调峰调频，运用水电黑发动、频频启停本钱低的长处存储火电机组方案过剩的电能，下降了火力发电的方案本钱。
　　可是抽水蓄能电站也存在一般水电共有的缺陷：
　　1、工程建造受地舆条件约束；
　　2、项目用地受当地方针影响；
　　3、电能寄存受设备环境约束。
　　这使抽水蓄能电站开发受限。抽水蓄能电站的呈现，是对火力发电和季度性水力发电的电弥补，其本质是一种水力发电，呼应速度和消纳才能难与具有间歇性和散布性的风能和太阳能等清洁动力发电相匹配。而新式的电化学储能，具有呼应快和模块化等长处，在会集式和散布式清洁动力发电并网中均能运用，也是未来储能开展的一个趋势。
　　二、各国鼓舞储能装机容量增加的相关方针
　　开展清洁动力发电的国家在经过了装机容量爆破式增加后，各国针对本国的状况，均拟定了一系列鼓舞储能开展的方针。
　　美国
　　自发电鼓舞方案(SGIP)：自2011年9月起，以2美元/瓦对独立的储能系统进行补助，2017年5月1日起施行修改后的方案，归纳考虑规划容量，储能本钱和项目经济性核算等要素，按项目的储能装机电量(kWh)进行补助。
　　公用事业公司储能强制收购方案：2013年10月，CPUC拟定1325MW储能强制收购方针方案，对部分州内的公用事业公司施行定额储能收购方针。
　　调频辅佐服务系列方针：美国联邦称储能办理委员会(FERC)自2005年起针对辅佐服务商场拟定了一系列的结算和付费机制，奠定了储能在调频辅佐服务范畴商业化的根底。
　　德国
　　小型户用光伏储能出资补助方案：该方针2013年发布，为功率30kW以下，与户用光伏配套的储能系统供给30%的装置补助，经过“275方案”对购买光伏储能设备的单位和个人供给低息贷款。
　　散布式光伏储能补助方案：2016年头，对2012年12月之后装置且低于30kWp的光伏系统进行储能装置或改造供给补助。
　　日本
　　可再生动力储能相关支撑方针：为了下降因可再生动力发电项目气势过猛，下降弃风弃光率，2015年，日本政府划拨744亿日元，对装置储能电池的太阳能和风能发电公司给与补助。
　　“氢能社会”战略路线图：2014年6月发布，为日本氢燃料电池的开展和遍及做出规划，是日本树立清洁动力系统的重要支撑，也是其培养下一个工业的柱石。
　　澳大利亚
　　跟着高电价的效果和大部分州的光伏FiT补助方法进入结尾，一起为了推进光储商场的开展，出台了一系列居民和商业用户储能装置方案，首要包含：澳大利亚绿党“电池储能装置鼓舞方案”，按澳大利亚州和阿德莱市储能装置鼓舞方案等。
　　我国：
　　《关于促进我国储能技能与工业开展的辅导定见》：2017年10月11日发布，作为我国储能工业个辅导性方针，开销我国现阶段储能技能与工业开展中存在的方针支撑缺乏、研制师范缺乏、技能标准缺乏、统筹规划缺乏等问题，提出未来十年我国储能技能和工业开展方针和要点使命。
　　《关于促进电储能参加“三北”区域电力辅佐服务补偿(商场)机制试点工作的告诉》：2016年6月发布，从清晰储能身份、归入示范性项目办理、确认运用价值三个方面支撑电储能在“三北”区域电力辅佐服务的开展，鼓舞发电侧和用户侧储能参加调峰调频辅佐服务，鼓舞发电、售电、电储能企业和用户等出资建造电储能设备。
　　美国是首要施行储能鼓舞的国家，从初强制大功率用户经过电力商场收购必定份额的储能容量，到现在针对不同侧的储能鼓舞，使其储能建造不断跟上电网的开展。早开展风力发电和光伏发电的国家现均出台了相应的储能鼓舞方针，美国、德国、澳大利亚散布式清洁动力浸透率高，对用户侧储能的鼓舞办法较为完善。
　　用户侧储能首要方法为电化学储能，开展用户侧储能，能进步散布式清洁动力发电的消纳率，削减电网对大规模会集储能的依托，在未来，用户侧散布式储能必定会成为电力商场的重要组成部分。
　　三、影响电化学储能遍及的要素
　　（1）清洁动力发电浸透率增大是电化学储能成为刚需的根本原因
　　近些年的对清洁动力电价补助和相应方针宣扬，使国内散布式清洁动力发电装机容量大幅度增加。
图2 2014-2017年度全国发电装机总容量份额(数据来历：国家计算局，作者收拾)
　　2017年底全国发电装机容量177703万千瓦，比上年底增加7.6%。其间并网风电装机容量16367万千瓦，增加10.5%，占比9.2%；并网太阳能发电装机容量13025万千瓦，增加68.7%，占比7.3%。
图3 2017年全国总发电量结构(数据来历：国家计算局，作者收拾)
　　2017年，全国合计发电64951亿千瓦时，其间风力发电量2950亿千瓦时，太阳能发电量967亿千瓦时，共占比为6.03%。
　　各国开展清洁动力发电的方法有相似之处：在风力发电和光伏发电容量占有必定份额，均呈现了较高的弃风率和弃光率，为了充沛运用清洁动力发电，随之而来的就是鼓舞电网多侧储能的开展。因而能够学习其他国家电力开展的进程，来对我国的储能开展进行预判。
　　以德国的光储商场为例。德国于2004年开端对光伏进行补助，以促进光伏装机容量的增加，起先上网电价补助为0.57欧元/千瓦时，至2014年，光伏发电出力比重增大，影响到电网的稳定性，为下降装机容量的增加速率，政府下降对光伏发电的补助，上网电价补助降至0.12欧元/千瓦时，同年开端便施行了小型户用光伏储能出资补助方案，到2017年，德国光伏发电处理了间歇性出力的影响，已根本完成平价上网。
　　我国光伏发电开展方法相似于德国，近年来也是经过补助，鼓舞用户侧增设必定容量的光伏发电。如广东一些区域按向电网输入的电能量，对自建光伏发电的用户进行补助。补助首要包含供电企业收购价和国家补助两部分。在2018年1月前，供电企业收购价为0.4022元/千瓦时，国家补助部分为0.376元/千万时，在2018年5月后，国家补助部分下降为0.279元/千瓦时，光伏补助全体呈下降趋势，有部分区域还为了避免潮流倒送，约束了用户侧光伏的并网时刻。现在我国还未出台相似德澳两国的光储鼓舞方针，可是仍可预见到，未来用户侧储能具有很大的商场。
　　（2）储能电池本钱是约束电化学储能容量快速增加的要害要素
　　电化学储能现在首要以铅蓄电池，锂电池，液流电池和钠硫电池四种储能电池的方法完成工业运用。
表1 储能电池技能经济指标现状比照(材料来历：《储能科学与技能》)
　　铅蓄电池为现在开展为老练的储能电池，具有本钱低，技能老练等长处的一起，也遭到寿命短，不环保等缺陷的约束。
　　液流电池寿命长，可深度充放电，但功率密度低，体积大，其运转时需求的很多管路、阀门、循环泵等辅佐设备也使其本钱居高不下。钠硫电池能量密度较高，但本钱高，运转安全问题也有待改善。
　　锂电池能量密度高，寿命长，体积小，技能壁垒和适用条件相对液流电池和钠硫电池要低，使其在近年新增储能容量中占有了较大的份额。但较高的本钱，仍是其遍及替代铅蓄电池路上的一大妨碍。
　　钠硫电池，尽管具有高比功率和比能量的长处，但其工作温度需求维持在300~350摄氏度，电池的保温及大规模投运的安全问题也有待讲究。
　　现在，储能电池首要运用于电网辅佐服务（调峰调频），会集式清洁动力并网和用户侧（首要为合作光伏发电运用）。在不同的场合下，其本钱也不同。依据Lazard的计算数据可知，储能锂电池如今在辅佐服务方面开展更具经济优势，在用户侧运用的本钱偏高。
图4 美国储能锂电池的平准化度电本钱($/kWh)(数据来历：Lazard，作者收拾)
　　自2015年起，我国的电化学储能装机容量坚持每年10%以上的增幅逐年递加。依据CNESA计算，2017年我国新增的电化学储能装机容量中，用户侧的新增容量份额大，为59%；新增容量中，用于辅佐服务和会集式清洁动力并网的首要为锂电池，而能量本钱较低的铅蓄电池首要会集在用户侧，占用户侧新增装机容量的77%。
图5 2017年我国电化学储能新增容量结构(数据来历：CNESA)
　　依据Lazard的计算数据和我国电化学储能开展的状况，可知现在锂电池储能运用能够先具有经济效益的范畴，是在会集式清洁动力并网和辅佐服务中的运用，而用户侧运用，本钱偏高，还需求依托方针的支撑和锂电池出产本钱的下降。
　　四、用户侧储能用处及价值完成
　　(1)峰谷电价套利
　　用户侧储能多数以合作小功率光伏运用的光储方法存在，用户增设储能容量，完成价值的直接方法是对峰谷电价的套利。用户能够在负荷低谷时，以较廉价的谷电价对自有储能电池进行充电，在负荷顶峰时，将部分或悉数负荷转由自有储能电池供电。其所能获取的赢利可用峰电价减谷电价和储能度电本钱之和进行预算。赢利的巨细取决于峰谷电价差和电池本钱的巨细。
　　(2)进步自建光伏发电的运用率
　　光伏发电具有周期性，只能在白日光照条件适宜的时分出力。加装储能电池，能够将光伏的发电量存储起来，在当令的时分运用，消除了光伏发电与居民用电时刻不同步的约束，大大进步光伏发电运用率。
　　(3)确保电网运转的稳定性
　　我国这两年居民自建光伏装机容量增加迅猛，不带储能的光伏发电浸透率增大，必定会影响到电网的稳定性。若光伏发电出力过大，必定会在电网部分构成潮流倒送的现象，这会增大电网调度的难度，影响电网运转的安全。用户侧加装储能电池，能够在低压侧构成缓冲层，吸收部分出力过大的光伏发电，便于调度部门对潮流进行操控，确保电网运转稳定性。
　　五、用户侧储能遍及需求处理的问题
　　电力系统以电压等级区分，其潮流应尽可能在同一电压等级内活动，不同电压等级的电力系统均需开展储能，不能仅注重高压电力系统的会集式大储能站建造，还需注重用户侧储能的开展。
　　(1)方针性问题
　　由上述数据剖析可知，用户侧储能的本钱相对较高，鼓舞用户侧储能开展需求必定的方针性支撑和补助。在清洁动力发电容量扩大到必定阶段时，有必要注重储能容量的同步增加。
　　(2)办理性问题
　　用户侧储能容量的增大，将会对电网的调度带来新的革新和应战。用户侧储能为散布式储能，充沛分配用户侧储能，能大大削减对大型储能站的建造数量，在确保电网安全运转的一起，完成经济效益优化。
　　(3)技能性问题
　　储能电池有其呼应速度快，便于模块化出产的优势，但一起也具有一个缺陷，其充放电次数决议了储能电池是一个消耗品。进步储能电池的运用率，下降出产本钱，能够从进步出产工艺，优化充放电办理程序，开展储能电池收回再运用技能三个方面着手。
　　原标题：一文读懂电储能商场开展趋势