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储能行业发展分析报告

储能行业发展分析报告
储能行业发展分析报告

特变电工新疆新能源股份有限公司

储能行业发展分析报告

市场管理部

二零一五年八月十八日

目录

一、储能产业发展状况......................................

(一)国外储能产业发展情况.............................

(二)中国储能产业发展情况.............................

二、储能市场分析..........................................

(一)全球市场 ........................................

(二)国内市场 ........................................

三、政策支持..............................................

(一)国内现有政策分析.................................

(二)国外政策经验借鉴.................................

四、存在的问题和挑战......................................

(一)产业政策和行业标准缺失问题亟待解决...............

(二)自主技术有待工程应用验证和进一步完善 .............

(三)产品成本过高,推广力度不足.......................

(四)商业模式模糊.....................................

五、国内主要储能变流器生产企业分析........................

(一)北京能高 ........................................

(二)四方继保 ........................................

(三)索英电气 ........................................

(四)中船鹏力 ........................................

储能是指通过介质或者设备,利用化学或者物理的方法把能量存储起来,根据应用的需求以特定能量形式释放的过程,通常说的储能是指针对电能的储能。储能技术应用广泛,随着电力系统、新能源发电(风能、太阳能等)、清洁能源动力汽车等行业的飞速发展,对储能技术尤其大规模储能技术提出了更高的要求,储能技术已成为该类产业发展不可或缺的关键环节。特别是储能技术在电力系统中的应用将成为智能电网发展的一个必然趋势,是储能产业未来发展的重中之重。当前,储能领域正处于由技术积累向产业化迈进的关键时期。

随着我国社会和经济的发展对能源的消耗越来越多,煤炭的大量消耗的结果造成了我国严重的大气污染,严重影响人民的身体健康。因此,普及应用可再生能源、提高其在能源消耗中的比重是实现社会可持续发展的必然选择。由于风能、太阳能等可再生能源发电具有不连续、不稳定、不可控的特性,可再生能源大规模并入电网会给电网的安全稳定运行带来严重的冲击,而大规模储能系统可有效实现可再生能源发电的调幅调频、平滑输出、跟踪计划发电,从而减小可再生能源发电并网对电网的冲击,提高电网对可再生能源发电的消纳能力,解决弃风、弃光问题。因此,大规模储能技术是解决可再生能源发电不连续、不稳定特性,推进可再生能源的普及应用,实现节能减排重大国策的关键核心技术,是国家实现能源安全、经济可持续发展的重

大需求,是实现中国梦的重要途径。

一、储能产业发展状况

从目前世界上各类储能技术的成熟度及发展现状来看,抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能属成熟技术,世界范围内已有一定规模的商业应用;钠硫电池、锂离子电池、液流电池、超级电容器储能技术等相对成熟,正在进入应用研发、产品开发和商业应用阶段。

(一)国外储能产业发展情况

目前,在全球储能市场中,抽水蓄能技术应用规模排名第一,其次是压缩空气储能。抽水蓄能方面,美国、日本、西欧都有较大规模的工程应用,至2010年底,我国抽水蓄能装机容量已达16345MW,跃居世界第三。压缩空气储能方面,自1978年首台商业运行的压缩空气储能机组出现至今,已有30余年的商业化运营经验,全球装机容量已达3GW,美国、日本、瑞士技术领先。飞轮储能已在调频电站、高温超导磁悬浮中得以应用,技术上美国、日本领先。

1、美国

美国在金融危机之后,已将大规模储能技术定位为振兴经济、实现能源新政的重要支撑性技术。根据《2009美国复苏与再投资法案》,美国政府在2009年上半年已拨款20亿美元用于支持包括大规模储能在内的电池技术研发。在美国能源部制定的关于智能电网资助计划中,安排的储能技术项目就达到了19个。

美国在锂离子电池、液流(锌溴电池)、改进铅酸电池、超级电容器储能、飞轮储能等储能技术上优势明显。Altairnano公司和A123公司已具备开发兆瓦级锂离子电池储能机组的能力,后者已投资建设了目前世界上运行的最大锂离子储能系统,装机容量达2MW。ActivePower和BeaconPower是全球为数不多的能提供飞轮储能商用产品的公司,后者建设的20MW调频电站已运行多年,波音公司已将飞轮储能技术应用到高温超导磁悬浮中。液流电池(锌溴电池)领域有ZBB、PremiumPower等全球知名企业;Axion公司在铅酸-超级电容复合电池技术开发与产品研发方面优势显着;超级电容器方面有Maxwell公司;美国超导公司则是目前全球唯一一家可提供超导储能产品的企业。此外,美国建有世界上最大的压缩空气储能电站,装机容量290MW,目前GE公司正在开发容量为829MW的更为先进的压缩空气储能电站。

2、日本

日本经济产业省(METI)主管新能源利用与储能领域,对新能源和储能领域影响力最大的组织为新能源产业技术综合开发机构(NEDO)。日本一直重视发展储能技术及储能在可再生能源领域的应用,重点支持过的电池技术包括铅酸电池、液流电池、钠硫电池、锂离子电池等,目前在钠硫电池、液流电池等多个电池技术领域都处于世界领先的地位。东京电力公司在钠硫电池系统开发方面国际领先,2004年在日立自动化系统工厂安装了当时世界上最大的钠硫电池系统;日本住友

电工、Meidensh具备提供工业化钒电池产品的实力,并建设了一些示范性项目;由NEDO资助的铅酸电池与光伏发电配合使用示范项目中,铅酸电池储能系统总储能容量达到4.95MW;索尼、三洋、AESC公司等都在大力发展锂离子电池技术。

3、其他国家

20世纪90年代,德国Piller公司推出了商用的飞轮产品。澳大利亚csiro国家实验室与日本古河电池公司研发的铅酸-超级电容复合电池已在新能源并网发电和智能电网上应用,瑞士Oerlikon公司在双极性铅酸电池领域国际领先,并具备批量提供产品的能力。英国V-Fuel公司在钒电池领域技术研发实力较强并具备提供钒电池产品的能力,澳大利亚Redflow公司也积极开展了锌溴液流电池方面的研发并取得了较好的成果,奥地利Cellstrom公司在液流电池领域的研究也走在世界前列。韩国在锂离子电池领域投入巨大,三星SDI 和LG化学具备国际领先的实力。

(二)中国储能产业发展情况

1、国内储能技术发展现状

中国储能市场近几年保持较快的增长,但因发展较晚基数较小导致整体市场规模不大。2014年的累计规模为81.3MW,同比增长55%,增量主要来自于用户侧的分布式发、微网项目以及可再生能源并网。从储能技术来看,2014年中国储能市场中以锂离子电池占比

最高,达66%,其次是铅蓄电池和液流电池,分别占20%和14%。

储能参与调频能够提高电能频率质量,提高电网运行安全水平。电网侧将在政策允许的范围内,从调节实验、控制策略、评价指标等方面做好研究工作,为储能独立参与电力系统运行做好技术储备,待未来内外部条件具备时,尽快地实现储能安全并网运行,并最大程度地发挥好储能的独特作用。储能行业发展还需要充分集中产、学、研力量,开发出高安全性、高可靠性、有一定商业化程度的整体系统解决方案,引导发电企业、电网、用户、金融机构等多种社会力量积极参与。

目前,国内储能技术进步最快的是化学储能,其中,钠硫电池、钒液流电池、锂离子电池及超级电容器技术的安全性、能量转换效率和经济性等取得较大突破,产业化应用的条件日趋成熟;此外,压缩空气储能、飞轮储能、超导储能等也得到了一定发展。

例如,北京普能世纪科技有限公司于2009年初收购了加拿大VRB公司,拥有了全球一半以上的全钒液电池领域发明专利;大连融科储能技术发展有限公司在钒液流电池方面有较强的技术积累。中国科学院上海硅酸盐研究所、上海神力科技有限公司、中信国安盟固利动力科技有限公司等分别在钠硫电池、液流电池、锂离子电池方面开展了深入研究与应用工作。集盛星泰(北京)科技有限公司、上海奥威科技开发有限公司等在超级电容器产业化方面有较强的技术积累。清华大学、北京航空航天大学等在飞轮方面开展了长期研究。中国科

学院电工研究所正在开展兆瓦级以上超导储能系统方面的研究,华北电力大学在超导材料电磁性能方面开展了一系列工作。

在储能技术示范应用方面,我国核工业西南物理研究院80MW 飞轮脉冲发电机组已运行多年;中国科学院工程热物理研究所目前正开展兆瓦AdvancedMaterialsIndustry60透视INSIGHT级以上超临界液态压缩空气储能系统研发与工程示范工作;深圳比亚迪公司于2009年7月率先建成了我国第一座兆瓦级磷酸铁锂电池储能电站;中国电力科学研究院自2010年下半年起在张北国家风电研究检测中心电池储能实验室开展1MW锂离子储能电池系统和0.5MW全钒液流储能电池系统与风电机组的联合运行实验。

2、重点省市储能领域产业布局

上海市将电力储能列为智能电网产业发展重点,拟加快发展钠硫电池等液流电池、磷酸铁锂等锂离子电池储能技术;深圳市出台了《储能电站示范项目扶持计划》,提出大力发展储能电站,核心内容包括储能材料、装备、电站建设及应用的技术研发与产业化;江苏省出台了《江苏省智能电网产业发展专项规划纲要》,将智能电网储能设备(空气压缩储能装置、飞轮设备、超级电容器等)列为核心研发产品,将南通市风光储联合示范工程列为重点支持项目;湖南省出台了《湖南省新能源产业振兴实施规划(2010-2020年)》,将大力扶持发展以蓄电池储能为基础的微型离网式风电站;河北省将改善电网调峰能力、提高电网运行可靠性和稳定性作为攻关方向,配套建设张家口国

家风光储输示范工程

二、储能市场分析

(一)全球市场

2015年上半年,全球储能市场持续发酵,应用需求进一步增大。根据CNESA数据库统计,截止到2015年6月底,全球新增储能项目45个,装机307.5MW,其中投运项目14个,装机63.7MW;在建项目4个,装机47.5MW;规划的项目27个,装机196.3MW。

从应用分布来看,上半年的应用热点是分布式发电及微网,其项目数量占规划及在建项目总数的42%。其次是可再生能源并网,辅助服务和电力输配领域。

近年,中国可再生能源发展可谓迅速。截至2014年底,中国风能和太阳能的装机容量已达9000万千瓦和3000万千瓦,分别位居全球第一位和第二位。但中国的弃风、弃光现象同样严重。

虽然目前中国的风电发电量达到全社会用电量的2.78%,但中国的风电利用率并不乐观。数据显示,2014年全国风电累计平均利用小时数1884小时,而2013年是2080多小时,同比下降160个小时。

风电资源最为丰富的“三北”地区的弃风问题突出。吉林和甘肃风电平均利用小时分别仅有1501小时和1596小时,低于1900小时-2000小时盈亏平衡点。

国家能源局2014年7月发布的《可再生能源发电并网驻点甘肃监管报告》显示,该省2013年弃风电量31.02 亿千瓦时,弃风率

达20.65%。同时,该省2013年弃光电量约为3.03亿千瓦时,弃光率约为13.78%。

风能具有随机性、间歇性特点,风电场输送到电网的能量也是随机波动的,并网风电场对于电网会造成随机性扰动。在中国,风能资源丰富的地区通常人口稀少,负荷量小,电网结构相对比较薄弱,风电波动功率的注入会对局部电网的电能质量和安全稳定运行产生较大的影响。

因此,可以通过大规模储能技术的应用,可以有效地改善和调整风能、太阳能发电的功率特性,使其接近火力发电,满足调度计划需求,从而可以作为有效电源在电力系统中统一调度,提高电网对于风能、太阳能等可再生能源的接纳能力,切实解决弃风、弃光问题。

这也就是说,风能发电配套大规模储能系统,可有效地平滑风力发电并网功率,提高风电场跟踪计划发电能力,为电力系统将风力发电作为有效电源进行合理调度奠定了基础,从而起到电网对风力发电的接纳能力,减少弃风,提高风电利用小时数。在弃风时段,也可以利用储能系统储存部分弃风电量,当弃风指令解除后,储能系统将储存的电量释放出来,回馈给电网,提高风电场的经济收益。

(二)国内市场

中国储能市场近几年保持较快的增长,但因发展较晚基数较小导致整体市场规模不大。2014年的累计规模为81.3MW,同比增长55%,增量主要来自于用户侧的分布式发、微网项目以及可再生能源并网。从储能技术来看,2014年中国储能市场中以锂离子电池占比最高,达66%,其次是铅蓄电池和液流电池,分别占20%和14%。

三、政策支持

(一)国内现有政策分析

伴随新能源行业的发展,储能行业同样迎来“春风”。中国储能市场近几年保持较快的增长,但因发展较晚基数较小导致整体市场规模不大。但正在酝酿的政策无疑给行业松了绑,全球大市场不断发酵。当然,也有业界专家指出,储能行业发展还需要充分集中产、学、研力量,开发出高安全性、高可靠性、有一定商业化程度的整体系统解决方案。

近年来,在大力发展清洁能源政策的指导下,国家电网逐步放开对风、光等可再生能源电力的接纳限制,储能作为调节可再生能源电力稳定性的配套产业,进入了加速扩张期。现阶段,我国新型储能技术刚刚起步,技术的研发和示范应用都离不开国家政策和资金的支持。我国现行的一系列关于储能发展的政策、制度,已经有力地促进了新型储能技术和产业的发展。如2005年、2009年的《中华人民共和国可再生能源法》及修正案,通过立法推动可再生能源的开发利用。修正案首次将智能电网规划发展、储能技术应用于电网建设纳入法律范畴。2005年《可再生能源产业发展指导目录》中,包含两项储能电池项目,这在很大程度上促进储能电池的快速发展和规模化、商业化进度。2009年7月,财政部、国家能源局、科技部制定了《金太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法》,对光伏、风光发电等的补助间接地补助了储能项目。2011年3月发布的“十二五”规划纲要中提出,国家将培育发展与新能源相关的战略性新兴产业,包括风电、光电、智能电网、电动汽车、燃料电池汽车等。“储能”作为智能电

网的技术支撑在国家的政策性纲领文件中首次出现。2014年11月19日,国务院办公厅发布了《能源发展战略行动计划(2014-2020)》,明确将储能和大容量储能分别列入9个重点创新领域和20个重点创新方向。而且,9个重点创新领域中的分布式能源、智能电网、新一代核电、先进可再生能源,20个重点创新方向中的现代电网、先进核电、光伏、风电、海洋能发电等也都和储能技术密切相关。在新的《产业结构调整指导目录(2011年本)》中,“大容量电能储存技术”在电力类鼓励条目中出现,此外,还包括“动力电池、储能用电池、电池材料及自动化生产成套装备制造等”,将进一步带动储能技术的产业化发展。

一系列促进政策起到了确认储能地位、宏观引导储能技术发展的重要作用。政策从宏观引导、指导的角度使研究机构、企业、投资商等看到了发展储能的重要性、必要性,国家所持的鼓励和支持态度。政策的方向、目的是明确的,符合我国和国际社会发展新能源、支持储能技术、建设低碳、节能、环保的电力体系大潮流和新理念。

储能技术的发展应用是我国“十二五”战略新兴产业的发展重点之一,国家相关部门对储能技术发展及产业化已制定了一系列相关鼓励政策,这将会引导储能相关厂商更加积极地参与到国内外电力市场中。在确保我国电力系统安全稳定运行的前提下,在保证电力发展与我国经济发展相适应的前提下,安全、合理、高效地使用新型储能技术,逐步完善适应于新条件下的调频(AGC)、无功调节等辅助服务市场,对于提高电力系统运行效率,满足我国大力发展风电、太阳能发电等可再生能源的需要,提高电力运行的综合效益具有重要意义。国

际储能政策参考

(二)国外政策经验借鉴

我国“十二五”期间将重点支持新兴产业的发展,在能源行业,新兴产业涉及风能、太阳能等新能源的开发利用,以及智能电网、分布式能源、车用新能源等技术的产业化应用。这些新兴产业的大规模推广和应用,都需要依靠高效、绿色的储能技术和产品。美国等国家储能的发展经验,有几点值得我国借鉴:

1、加强储能规划和激励性政策,加强新能源并网及储能,给予更多政策激励,出台财政补贴政策、明确发展目标、严格的技术标准和管理规范,驱动储能产业发展。

2、积极开展储能技术示范项目。我国储能行业起步比较晚,技术还不成熟。随着可再生能源的普及应用、电动汽车产业的发展及智能电网的建设,及时掌握储能技术发展的最新信息和数据,加大储能研发和应用示范力度,突破关键技术,拓宽应用领域。

3、是建立和发展新型储能产业链,降低成本。目前新型储能技术和产品成本偏高,这有可能使浪费能源比储能更经济,需要建立储能产业链,推动储能行业健康快速发展,从而实现我国新能源振兴和落实节能减排国策。

四、存在的问题和挑战

(一)产业政策和行业标准缺失问题亟待解决

国内在前阶段大力发展新能源的同时,对储能技术进步以及储能在新能源发展中的特殊作用认识相对不足,导致储能规划滞后。此外,尚未制定针对储能电站的价格政策和应用示范财政补贴等激励性政策,使得储能产业发展受到极大的政策制约。同时,相关配套管理规范和技术标准缺失,一定程度上也导致并网发电企业对储能技术的应用缺乏内在动力。政府应在政策方面做到规划先行,解决产业间各方利益分配问题,建立强制性约束机制;在产品方面,应建立强制性认证机制,走“先标准、后制造”之路,为储能产业的发展提供政策保障。但现在看来,政策也存在一些不足。在推动储能的发展方面,政策仍处在初期阶段,尚未到深入、切实地操作阶段。缺乏细化的实施纲要,如发展技术路线图、可能获得的补贴、优惠政策、成本效益分摊和核算等相关的措施或实施办法。同时,政策重复性、雷同性过多,缺乏环环相扣、步步深入的递进性、持续性。

在示范项目的建设方面,政策稍显粗放,缺乏为实现发展目标而进行的系统的方案谋划设计,各项目之间关联性少,不利于项目之间的互相验证、对比,同时对一种储能技术的试验研究缺乏持续性、连续性。示范项目的作用和效果还有待通过政策明确和加强。且新型储能示范项目缺乏跟踪和及时反馈,没有明确的电价和成本核算、成本回收等方案。

在财政补贴方面,目前有关政策、办法还比较少,仅有的金太阳

示范工程对项目的补贴比较笼统,上不封顶,缺乏财政实施计划如步骤、进度和限额控制。其他相关政策中对有关补贴的多变性、模糊性也都难以达到补贴设想的目标和效果。另外,示范项目政策中还应再细化投资成本,考虑示范项目后期产出及其运维需要,试验期满后实行商业运行获利等一系列问题,使项目能发挥长远效益。

在鼓励和吸引投融资上,政策也显不足。另外,政策对于新型储能产业链建立发展的推动作用不足,对推进新型储能产业化、工程化应用效果还不明显。我国新型储能产业化发展中的问题。

(二)自主技术有待工程应用验证和进一步完善

压缩空气、锂离子电池、液流电池、飞轮储能等储能技术虽然在国外已得到一定规模的应用,但国内自主技术由于缺乏应用实践,技术本身还有待完善,特别是其稳定、可靠、耐久性问题,需要在规模化应用中加以解决。其他储能技术的成熟度也有待进一步提高。(三)产品成本过高,推广力度不足

由于产品本身生产规模小,加之关键材料和核心部件的国产化程度低,受制于上游原材料的价格体系、供应链单一、产品对原材料要求严格等条件影响,上游的核心电池材料主要依赖进口,电池储能行业发展受到制约。如锂离子电池用隔膜、钒流电池用离子交换膜等严重依赖进口,导致储能电池产品成本居高不下,严重限制了相关技术的推广应用。

(四)商业模式模糊

虽然储能的前景被一致看好,但是不容忽视的是,储能市场机制尚未理清、储能应用收益衡量困难成为目前阻碍储能产业继续向前发展的主要原因。

目前由于储能的收益很难计算,导致跟储能行业相关的补贴政策、补贴标准以及价格机制很难出台。而储能收益难以衡量的主要原因是因为储能项目往往在某个特定领域开展,其可以实现的功能往往不是单一性的,会对与之相联系的其他领域产生影响。例如安装在负荷附近以削峰为主要应用目的的储能电站,其应用还可以带来延缓输配电设备升级,使现有机组运行更稳定从而节省燃料消耗和减少温室气体排放,提高现有机组利用率,延缓新建峰荷机组,降低电力系统生产成本等作用。

因此,储能收益的衡量并不仅仅考量某一方面,往往需要考虑与之相关的诸多领域带来的成本效应。清晰的赢利点和利益相关研究方可以使储能的价值和作用得到充分体现,进而为完善现有政策、市场机制或出台新的与储能相关的政策、补贴标准、价格机制提供有益的借鉴,使政策的修改或指定有的放矢,并能切实推动储能产业的发展。

五、国内主要储能变流器生产企业分析

(一)北京能高

北京能高FlexVert系列储能系统双向变流器用于实现电网与储能单元之间的能量交换,适用于铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池、

超级电容等常用储能介质的充放电控制;除基本的储能控制功能外,FlexVert 系列变流器还可实现无功和谐波补偿、平抑功率波动、移峰填谷等功能;低电压穿越等功能可满足未来智能电网建设对系统关键设备的性能要求;根据储能系统容量及运行维护要求的不同,分为单级和双级结构设计。

针对不同光伏系统解决方案,北京能高在储能微网变流器应用当中还有两款明星产品――MicVert系列光储互补微网变流器和NetVert 系列多能互补微网变流器。MicVert系列光储互补微网变流器运用直流母线并联方式,使光伏、储能系统接入安全、可靠、便捷,有效提高系统供电可靠性,并显着改善电能质量。而NetVert 系列微网变流器,主要应用于多能互补微网系统,即:一个区域配电网中包含光伏发电和小型风力发电等多种分布式发电装置,根据具体安装或使用的便利,与储能元件一起分散在区域配电网中,该系统通常容量较大,多选用交流母线并联形式。

(二)四方继保

四方继保100KVA双向储能变流器(GES100系列)适用于各种类型的储能元件,实现储能与电网的柔性接口。具有以下产品特点:1、充电、放电一体化设计,实现交流系统和直流系统的能量双向流动;

2、主功率回路采用高可靠性智能功率模块;控制器采用总线不出芯片的32位高性能CPU;

3、高效的矢量控制算法,实现有功、无功的解耦控制;

4、功率因数任意可调,在容量范围内可以全发无功,实现无功补偿;

5、在MEMS(微网能量管理系统)的调度下,主动参与电网的调峰,有效缓解大电网的压力;

6、支持并网运行、孤网运行;并可以实现并网与孤网状态的自动切换;

7、峰谷电价时,支持在谷电价时储能,高电价时放电的运行模式,实现对负荷的“削峰填谷”,满足对电动汽车等临时性暂态负荷的需求;

8、先进主动式孤岛检测,结合主动式与被动式原理,满足UL1741标准;

9、完善的继电保护功能,有效防止逆变器的异常损坏;

10、提供CAN和以太网接口,可接入BMS(电池管理系统)与MEMS,支持IEC61850规约;

11、多个100KVA模块可以任意组合,组成更大容量的储能电站(如1MW储能电站);

12、支持多种储能电池,不同的型号仅控制器的软件不同;

13、高可靠性机柜设计,满足不同运行区域需要。

(三)索英电气

索英电气始终专注于新能源发电领域,较早便关注到储能系统在新能源发电领域的应用,并认识到储能是未来发展的必然选择。基于对储能系统的深刻认知和对大功率并网逆变技术的掌握,索英电气推出了业内转换效率最高的储能变流器。索英电气ES系列储能双向变

流器是一款适合智能电网建设,应用于储能环节的中大功率并网双向变流设备。

ES系列储能双向变流器既可以工作在逆变模式,实现直流到交流的变换,向电网输送电能,也可以工作在有源整流模式,实现交流到直流的变换,从电网吸收电能储存在电池中。ES系列储能双向变流器采用先进的控制技术,最高转换效率达到98.5%以上,保证系统最经济、高效的使用。ES系列储能双向变流器可将电流总谐波含量抑制在3%以内,实现纯正弦波电流自动同步并网,对电网无污染、无冲击,实现软启动自同步,更容易被当地电网系统接纳,投资回报更有保障。ES系列储能双向变流器具有离网孤岛运行功能,能够充分满足微网系统构建的需求,同时可以具有多台并联的能力,更便于功率升级与系统冗余设计。

ES系列储能双向变流器采用高性能DSP全数字化控制技术,优化的控制电路设计,抑制磁场干扰,提高控制系统的电磁兼容性,具备过压保护、过流保护、孤岛保护、放电保护等多重完善的保护功能,保证系统的稳定安全运行。

(四)中船鹏力

中船鹏力公司自主研发了具有智能调度、随网变参、无缝快切、多种工作模式以及数字锁相环等创新技术的分布式储能系统。通过代替高耗能的火电调峰机组,减少污染物的排放量,分布式储能系统节能减排和绿色环保的社会效益显着。其静态效益和动态效益,提高了可再生能源接入系统的能力。主要应用于海岛、高原、戈壁等用区域

可再生能源独立电站,也可用于普通户用型分布式发电系统。

中船鹏力主要从事电源设备研制、生产、销售以及提供新能源发电系统工程整体解决方案,自进入储能领域以来,就十分注重储能技术的投入与研发,公司的双向变流器就是专门针对分布式发电系统储能技术研发生产的最新产品。

双向变流器肩负着充电和馈电作用,是储能系统的关键设备之一。中船鹏力所产的双向变流器不仅能解决能量双向流动的问题,还能提高电能质量,作为无功发生器,可满足配网侧或用户侧无功等方面的需求,用户不需要购买其他设备。此外,这款产品可实现智能调度,有完善的通信满足家庭或者用户侧以及国家电网的调度,按照自己需要进行设置。最后,也是这款产品区别与普通双向变流器的一点,那就是在传统双向变流器基础上增加了低电压穿越功能,在电网需要无功支撑的情况下,能进行3秒钟支撑,满足电网公司的要求。

浅谈先进储能技术及其发展前景

Technological Development of Enterprise ■湖南省科学技术信息研究所胡丹 随着风能、太阳能等可再生能源的普及应用、新能源汽车产业的发展及智能电网的建设,各种储能技术成为万众瞩目的焦点。大规模储能技术作为支撑可再生能源普及的战略性新兴技术,得到世界各国政府和企业的广泛关注与高度重视。同时,储能技术由于其巨大的市场潜力,也迅速受到了风投基金的青睐。本文将对先进储能技术的现状和前景加以介绍。 迄今为止,人们已经开发出多种储能技术,主要分为机械储能、化学储能、电磁储能和相变储能4个大类。机械储能主要包括抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能;化学储能主要包括铅酸电池、液流储能电池、镍氢电池、锂离子电池和钠硫电池;电磁储能主要包括超导储能和超级电容器储能,如超导电磁储能;相变储能主要是冰蓄冷技术。本文所研究的先进储能技术以新能源汽车与智能电网储能应用领域为划分基础,主要包括镍氢电池、锂离子电池、燃料电池、超级电容器与液流电池。 1镍氢电池 镍氢电池是目前镍系电池技术路线最先进的电池之一,由氢离子和金属镍合成。其优点在于电量储 备比镍镉电池多30%,比镍镉电池更轻,使用寿命更长,并且对环境无污染。镍氢电池的价格更贵,与镍氢电池相比,性能稍差。 近年来镍氢电池技术发展迅速,尤其是Ni-MH电池正极材料技术和Ni-MH电池负极储氢材料技术。 1.1Ni-MH电池正极材料技术 Ni-MH电池正极材料主要是镍电极,自1887年首次将镍电极运用于碱性电池以来,其发展经历了袋式镍电极、烧结式镍电极和泡沫式镍电极等形式。主要成分均为氢氧化镍,按照镍电极的晶体结构可以分为α-Ni(OH)2和β-Ni(OH)2,对应的充电态分别为γ-NiOOH和β-NiOOH。球形β-Ni(OH)2具有较高的储能导电性能,对于β-Ni(OH) 2 的改性技术主要包括引入钴、锂、镉、锌、稀土系元素进行掺杂,也可以通过纳米 材料与普通球形Ni(OH) 2 进行混合。 而正极材料的制备技术则主要包括烧结式氧化镍工艺、发泡镍填充工艺和纤维镍填充工艺。填充法一般制作简单,所需设备较少,制成的极板具有更高的比容量,但大量生产存在工艺性和性能均衡的问题;烧结式氧化镍基体浸渍活性物质的方法虽然需要 浅谈先进储能技术及其发展前景 透视

储能行业报告

储能行业报告 目录第一章中国储能行业发展综述第一节储能行业定义及分类(一)、储能行业定义 (二)、储能行业分类 (三)、储能行业生命周期分析第二节储能行业政策环境分析(一)、世界各国对储能产业的主要激励政策 (1)、日本储能产业激励政策 1.1 资金投入与对技术研发的支持 1.2 对资金、技术、市场、示范项目等方面的扶持 (2)、美国储能产业激励政策 2.1 立法支持 2.2 财政扶持与激励机制 (二)、各国储能激励政策对中国启示与参考 (1)、明确储能规划,并实现储能与新能源发展的同步进行(2)、价格政策、投资回报机制等激励性政策的制订 (3)、技术标准、管理规则的配套与规范 (三)、中国储能相关的产业政策第三节储能行业经济环境分析(一)、国际宏观经济环境分析 (1)、21xx年世界经济运行的主要特点 (2)、影响世界经济运行的主要因素 (3)、对2xxx年世界经济运行的初步判断

(4)、外部环境对我国经济的影响 (二)、国内宏观经济环境分析 (三)、行业宏观经济环境分析第二章中国储能行业必要性与前景分析第一节储能行业必要性分析 (一)、全球面临能源与环境的挑战 (1)、能源供需矛盾突显 (2)、环境污染、气候恶化形势严峻 (二)、应对挑战,能源领域亟需变革 (1)、能源供应的变革 (2)、能源输配的变革 (3)、能源使用的变革 (三)、储能技术已成为阻碍变革进程的技术瓶颈 (1)、新能源大规模使用与并网智能电网的矛盾 (2)、电网调峰与经济发展水平的矛盾 (3)、新能源汽车的推广,储能技术的突破是关键 (4)、节能环保需要储能技术的推动第二节储能行业发展状况(一)、抽水蓄能电站进入建设高峰期 (1)、规划总量分析 (2)、选点区域分析 (3)、核准建设项目分析 (二)、掌握部分电化学储能关键技术 (三)、锂离子电池是新增投资重点

储能行业发展分析报告

特变电工新疆新能源股份有限公司 储能行业发展分析报告 市场管理部 二零一五年八月十八日 目录 一、储能产业发展状况 (3) (一)国外储能产业发展情况 (3) (二)中国储能产业发展情况 (5) 二、储能市场分析 (8) (一)全球市场 (8) (二)国内市场 (9) 三、政策支持 (10) (一)国内现有政策分析 (10) (二)国外政策经验借鉴 (12) 四、存在的问题和挑战 (13) (一)产业政策和行业标准缺失问题亟待解决 (13) (二)自主技术有待工程应用验证和进一步完善 (14) (三)产品成本过高,推广力度不足 (14) (四)商业模式模糊 (15) 五、国内主要储能变流器生产企业分析 (15)

(一)北京能高 (15) (二)四方继保 (16) (三)索英电气 (17) (四)中船鹏力 (18) 储能是指通过介质或者设备,利用化学或者物理的方法把能量存储起来,根据应用的需求以特定能量形式释放的过程,通常说的储能是指针对电能的储能。储能技术应用广泛,随着电力系统、新能源发电(风能、太阳能等)、清洁能源动力汽车等行业的飞速发展,对储能技术尤其大规模储能技术提出了更高的要求,储能技术已成为该类产业发展不可或缺的关键环节。特别是储能技术在电力系统中的应用将成为智能电网发展的一个必然趋势,是储能产业未来发展的重中之重。当前,储能领域正处于由技术积累向产业化迈进的关键时期。 随着我国社会和经济的发展对能源的消耗越来越多,煤炭的大量消耗的结果造成了我国严重的大气污染,严重影响人民的身体健康。因此,普及应用可再生能源、提高其在能源消耗中的比重是实现社会可持续发展的必然选择。由于风能、太阳能等可再生能源发电具有不连续、不稳定、不可控的特性,可再生能源大规模并入电网会给电网的安全稳定运行带来严重的冲击,而大规模储能系统可有效实现可再生能源发电的调幅调频、平滑输出、跟踪计划发电,从而减小可再生能源发电并网对电网的冲击,提高电网对可再生能源发电的消纳能力,解决弃风、弃光问题。因此,大规模储能技术是解决可再生能源发电不连续、不稳定特性,推进可再生能源的普及应用,实现节能减排重大国策的关键核心技术,是国家实现能源安全、经济可持续发展

储能技术的应用心得

储能技术应用的发展前景阅读报告 摘要:针对电的储能技术主要分为三种:物理储能(抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能)、电化学储能(液流电池、铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池、镍镉电池、镍氢电池和超级电容器等)和电磁储能(如超导电磁储能等)。 一、概述 目前我国储能行业刚刚起步,比较成熟的储能技术是抽水蓄能和铅酸电池,技术进步最快的是电化学储能,其中以液流电池、锂离子电池和钠硫电池最为显著。在实际生产和应用方面,我国已经在实验以及试用不少电化学储能技术,但从整体来看,在实际生产中主要以中低端的镍氢动力电池和铅酸电池为主,更大容量的液流电池、锂离子电池、超级电容器等领域的关键技术虽有突破,但由于缺乏政策支持,未发展到商业化运作和大规模运用的阶段,部分储能技术如磷酸铁力、液流电池等真正的大规模工业化适用刚刚开始,产业化水平很低。 二、能量型和功率型电池分析 能量型储能以高比能量为特点,主要用于高能量输入、输出场合;功率型储能以高比功率为特点主要用于瞬间高功率输入、输出场合。 据了解,功率型储能电池主要用于调频,其特点是能够在短时间内,满足大功率充放电要求。各种电池技术中,以飞轮储能和超级电容的效果最好,前者理论上没有寿命限制,后者单体循环寿命为100万次。 风电一般每年运行2000-3000小时,要保证功率平滑输出,大概每10秒就要充、放电一次,那么储能电池1年的充放电次数就是100万次。高度频繁的充放电情况目前只有飞轮能够承受。但飞轮电池在高温下寿命缩短,具有较低的比能量和比功率,且存在一定的环境污染,镍镉电池与铅酸电池相似存在重金属污染。新兴化学储能如液流电池与钠硫电池是目前适合大规模发展的电力化学储能技术。全钒液流电池循环寿命长、能量转换效率较高,选址和设计灵活,安全环保但比能量和比功率较低适用于可再生能源储能和调峰电源以及应急电源。 近年来,风力发电在中国发展得十分迅猛。截至2012年底,风电累计装机容量达到7532.4万千瓦;但是,由于风能等可再生能源具有不连续、不稳定的非稳态特性,大规模并网后对电网调峰、调频及电能质量均会带来不利影响。因此,随着风电装机容量占电网电力比例的提高,弃风限电现象也频频出现。

飞轮储能技术的现状和发展前景

飞轮储能技术的现状和发展前景 飞轮储能系统(FESS)又称飞轮电池或机械电池,由于它与化学电池相比所具有 的巨大优势和未来市场的巨大潜力,引起了人们的密切关注。它结合了当今最新的磁悬浮技术、高速电机技术、电力电子技术和新材料技术,使得飞轮储存的能量有了质的飞跃,再加上真空技术的应用,使得各种损耗也非常小。 飞轮电池的发展开始于20 世纪70 年代,当时正处于石油禁运和天然气危机时期。此时,美国能量研究发展署(ERDA) 及其后的美国能源部(DoE) 资助飞轮系统的应用开发,包括电动汽车的超级飞轮的研究。 Lewis 研究中心(LeRC) 在ERDA 的 协助和美国航空航天局(NASA) 的资助下专门研究用于真空下的机械轴承和用于复合车辆的飞轮系统的传动系统。NASA 同时也资助Goddard 空间飞行中心(GSFC) 研究适用于飞行器动量飞轮的电磁轴承。80 年代,DoE 削减了飞轮储能研究的资助,但NASA 继续资助GSFC 研究卫星飞轮系统的电磁轴承,同时还资助了Langley 研 究中心(LaRC) 及Marshall 空间飞行中心(MSFC) 关于组合能量储存和姿态控制的动量飞轮构形的研究。 近10 年来,一大批新型复合材料和新技术的诞生和发展,如高强度的碳素纤维 复合材料(抗拉强度高达8. 27 GPa) 、磁悬浮技术和高温超导技术、高速电机/ 发电机技术以及电力电子技术等,使得飞轮能够储存大量的能量,给飞轮的应用带来了新的活力。它可应用于国防工业(如卫星、电磁炮和电热化学枪、作战侦察车辆等) 、汽车工业(电动汽车) 、电力行业(如电力质量和电力负载调节等) 、医疗和电信业(作UPS 用) 等1NASA 的应用有航天器(宇宙飞船) 、发射装置、飞行器动力系统、不间断电源(UPS) 和宇宙漫步者。

储能系统技术及市场调研报告

技术及市场调研报告项目名称:备用电源系统 编制: 审核: 批准: **********有限公司

1概要 当代社会生活对市电电网供电可靠性的依赖度之高是人所共知的。近年来,随着我国工农业生产的高速增长及人民生活水平的提高所需求的电力供应量也隨之迅猛地增长。近年来、由于电力工业所能提供的电力供应的增长量低于国民经济增长所需用电量, 缺电、”拉闸限电”等现象成为制约国民经济能否持续增长的重要制约因素之一。 传统能源的日益匮乏和环境的日趋恶化,加速了这种矛盾,我国自2002年以来,已连续四年出现多个省市拉闸限电的状况;在世界上的其他国家和地区,也不同程度地出现了电力供应短缺的现象。系统供电能力,尤其是在输电能力和调峰发电方面的发展已经落后于用电需求的增长,估计这种状况还会在一段时间内长期存在,对电力系统的安全运行将带来潜在的威胁。 目前,电力系统还缺乏高效的有功功率调节方法和设备,当前采用的主要方法是发电机容量备用(包括旋转备用和冷备用),这使得有功功率调控点很难完全按系统稳定和经济运行的要求布置。某些情况下,即使系统有充足的备用容量,如果电网发生故障导致输电能力下降,而备用机组又远离负荷中心,备用容量的电力就难以及时输送到负荷中心,无法保证系统的稳定性。因此,在传统电力系统中,当系统中出现故障或者大扰动时,同步发电机并不总是能够足够快地响应该扰动以保持系统功率平衡和稳定,这时只能依靠切负荷或者切除发电机来维持系统的稳定。但是,在大电网互联的模式下,局部的扰动可能会造成对整个电网稳定运行的极大冲击,严重时会发生系统连锁性故障甚至系统崩溃。美国和加拿大2003年8月14日发生的大停电事故就是一个惨痛的教训。如果具有有效的有功和无功控制手段,快速地平衡掉系统中由于事故产生的不平衡功率,就有可能减小甚至消除系统受到扰动时对电网的冲击。在现代电力系统中,用户对于电能质量和供电可靠性的要求越来越高。冲击过电压、电压凹陷、电压闪变与波动以及谐波电压畸变都不同程度地威胁着用户设备特别是敏感性负荷的正常运行。 为确保位于现代办公大楼、大型商业和服务业、大型体育场馆及演出场地、医院手术照明、地铁应急照明、机场照明系统、工业厂房等重要区域中的应急照明系统、电梯、水泵、消防喷淋泵和监控系统等关键设备在遇到”因故停电”时、也能正常运行,“需要是社会发展的第一推动力”,在这种背景下,备用电源系统应运而生,并伴随电力电子技术的发展,不断推陈出新,在十数年间,不仅造就了一个崭新的产业,而且随着时间的推移更将有蓬勃的发展和灿烂的前景。

储能技术应用和发展前景

储能是智能电网、可再生能源接入、分布式发电、微电网以及电动汽车发展必不可少的支撑技术,可以有效地实现需求侧管理、消除昼夜峰谷差、平滑负荷,可以提高电力设备运行效率、降低供电成本,还可以作为促进可再生能源应用,提高电网运行稳定性、调整频率、补偿负荷波动的一种手段。智能电网的构建促进储能技术升级、推动储能需求尤其是大规模储能需求的快速增长,从而带来相应的投资机会。 随着储能技术的大量应用必将在传统的电力系统设计、规划、调度、控制方面带来变革。储能技术关系到国计民生,具有越来越重要的经济价值和社会价值,目前储能在中国的发展刚刚起步。国家应该尽快研究储能技术的相关产业标准,加强储能技术基础研究的投入,切实鼓励技术创新,掌握自主知识产权;从规模储能技术发展起始阶段就重视环境因素,防治环境污染;充分发挥储能在节能减排方面的作用,把对新能源的鼓励政策延伸到储能环节。 近年来,我国电网峰谷差逐年增大,多数电网的高峰负荷增长幅度在10%左右,甚至更高。而低谷负荷的增长幅度则维持在5%甚至更低。峰谷差的增加幅度大于负荷的增长幅度,在电网中引入储能系统成为了实现电网调峰的迫切需求。 储能技术拥有广泛的应用前景,但实现规模化储能当前仍是一个世界性难题。目前,我国约有40个储能示范项目,而规模在1000千瓦级的项目为数不多。这些储能项目多起到示范、探索性作用,并不具备产业化意义。 储能产业的发展机遇

由于我国的能源中心和电力负荷中心距离跨度大,电力系统一直遵循着大电网、大电机的发展方向,按照集中输配电模式运行,随着可再生能源发电的飞速发展和社会对电能质量要求的不断提高,储能技术应用前景广阔。储能技术主要的应用方向有:风力发电与光伏发电互补系统组成的局域网,用于偏远地区供电、工厂及办公楼供电;通信系统中作为不间断电源和应急电能系统;风力发电和光伏发电系统的并网电能质量调整;作为大规模电力存储和负荷调峰手段;电动汽车储能装置;作为国家重要部门的大型后备电源等。随着储能技术的不断进步,安全性好、效率高、清洁环保、寿命长、成本低、能量密度大的储能技术将不断涌现,必将带动整个电力行业产业链的快速发展,创造巨大的经济效益和社会效益。 国家电网公司近期确定的智能电网重点投资领域中包括了大量储能应用领域,如发电领域的风力发电和光伏发电中应用储能技术项目,配电领域储能技术,电动汽车充放电技术等。无论是风电还是太阳能发电,其自身都具有随机性和间歇性特征,其装机容量的快速增长必对电网调峰和系统安全带来不利影响,所以,必须要有可靠的储能技术作为支撑和缓冲。先进储能技术能够在很大程度上解决新能源发电的波动性问题,使风电及太阳能发电大规模的安全并入电网。 并网逆变器作为光伏电池与电网的接口装置,将光伏电池的直流电能转换成交流电能并传输到电网上,在光伏并网发电系统中起着至关重要的作用。并网逆变器性能对于系统的效率、可靠性,系统的寿命及降低光伏发电成本至关重要。 储能技术发展有利于推进风电就地消纳,在当前产业梯度转移的大背景下,可考虑在大型风电基地附近布局供热、高耗能产业,同时加快建立风电场与这些大电力用户和电力系统的协调运行机制。国家电网近期确定的智能电网重点投资

全球储能技术发展现状与应用情况

全球储能技术发展现状与应用情况 一、储能技术分类、技术原理、主要特征 针对电储能的储能技术主要分为三类:电化学储能(如钠硫电池、液流电池、铅酸电池、锂离子电池、镍镉电池、超级电容器等) 、物理储能(如抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等)和电磁储能(如超导电磁储能等)。 也可以分为功率型和能量型,功率型的特点是功率密度大、充放电次数多、响应速度快、能量密度小的特点,例如飞轮、超级电容、超导;能量型的特点是能量密度大、响应时间长、充放电次数少、功率密度低等特点。例如蓄电池。 从目前的情况来看,两种储能设备混用会产生更大的效果,混用比单一使用更有利于降低成本。(最近的一篇论文介绍的模型计算结果是在微网中使用超级电容和蓄电池两种混合储能成本是单一储能成本的33.8%。) (一)电化学储能技术 1、钠硫电池 钠硫电池的正极活性物质是液态的硫(S);负极活性物质是液态金属钠(Na),中间是多孔性瓷隔板。它利用熔融状态的金属钠和硫磺在300℃以上高温条件下,进行氧化-还原反应,完成充放电过程。 钠硫电池的主要特点是能量密度大(是铅蓄电池的3倍)、充电效率高(可达到80%)、可大电流、高功率放电、循环寿命比铅蓄电

池长。然而钠硫电池在工作过程中需要保持高温,有一定安全隐患。由于钠硫电池中所用的储能介质金属钠和硫磺均为易燃、易爆物质,对电池材料要求十分苛刻,目前只有日本(NGK)公司实现产品的产业化生产。 图1 钠硫电池储能系统原理 (来源:美国储能协会) 2、液流电池 液流氧化还原电池(Redox flow cell energy storage systems),简称液流蓄电站或液流电池,与通常蓄电池活性物质包含在阳极和阴极不同,液流电池作为氧化-还原电对的活性物质分别溶解于装在两个大储液罐中的溶液里,各用一个泵使溶液流经液流电池堆中高选择性离子交换膜的两侧,在其多孔炭毡电极上发生还原和氧化反应。电池堆通过双极板串联,结构类似于燃料电池。目前还发展有在一个或两个电极上发生金属离子(及非金属离子)溶解/沉积反应的液流电池。 由于液流电池的储能容量由储存槽中的电解液容积决定,而输出功率取决于电池的反应面积,通过调整电池堆中单电池的串连数量和电极面积,能够满足额定放电功率要求。两者可以独立设计,因此系

储能行业深度研究报告

储能行业深度研究报告 ●2014年11月,国务院办公厅发布了《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》,明确提出“提高可再生能源利用水平。加强电源与电网统筹规划,科学安排调峰、调频、储能配套能力,切实解决弃风、弃水、弃光问题。”储能首次被明确为“9个重点创新领域”和“20个重点创新方向”之一,相应政策的出台有望成为储能爆发起点。 ●全球储能项目在电力系统的装机总量已经从2008年的不足100MW发展到2014年的845MW,年复合增长率达到 42.72%。 ●随着风能、太阳能等可再生能源在我国的持续大规模应用,以及2015年电动车市场的整体爆发,储能作为能源互联网中主要的配套设施有望迎来爆发式增长。储能项目主要集中在可再生能源并网、辅助服务、电力输配和分布式微网等领域。其中,可再生能源并网领域的占比最大,约45%。 ●传统铅酸和钠硫电池储能发展平稳,锂电储能有望在政策扶持下实现较大的突破。当前,钠硫电池的装机比重最大,2014年的装机规模为338MW,占总装机比重的40%,目前钠硫电池的发展较为稳定。锂电池和铅电池的装机量位居二、三位,2014年占比分别为33%与11%。在所有储能技术中,锂电池在新增储能项目中增长最为迅速,2014年,储能新增装机中,锂离子电池的占比最大,为71%。 【储能行业介绍】 储能可以对电力进行存储,在需要的时候释放,能够有效解决电力在时间和空间上的不平衡。储能技术的应用贯穿于电力系统发电、输电、配电、用电的各个环节。储能技术与可再生能源的推广有着密切的关系,可以有效解决可再生能源并网中面临的一系列问题。我们这里讲的储能主要是指化学储能。 储能在电网中的作用如下图:

储能技术及其在现代电力系统中的应用

储能技术及其在现代电力系统中的应用 内容摘要 从电力系统安全高效运行的角度论述了电能存储技术的重要性,介绍了目前常用的几种储能技术的发展现状,指出了该领域当前的热点研究问题。 现代电力系统中的新问题 安全、优质、经济是对电力系统的基本要求。近年来,随着全球经济发展对电力需求的增长和电力企业市场化改革的推行,电力系统的运行和需求正在发生巨大的变化,一些新的矛盾日显突出,主要的问题有:①系统装机容量难以满足峰值负荷的需求。②现有电网在输电能力方面落后于用户的需求。③复杂大电网受到扰动后的安全稳定性问题日益突出。④用户对电能质量和供电可靠性的要求越来越高。⑤电力企业市场化促使用户则需要能量管理技术的支持。⑥必须考虑环境保护和政府政策因素对电力系统发展的影响。 2000年到2001年初,美国加州供电系统由于用电需求的增长超过电网的供电能力,出现了电力价格大范围波动以及多次停电事故;我国自2002年以来,已连续四年出现多个省市拉闸限电的状况;在世界上的其他国家和地区,也不同程度地出现了电力供应短缺的现象。系统供电能力,尤其是在输电能力和调峰发电方面的发展已经落后于用电需求的增长,估计这种状况还会在一段时间内长期存在,对电力系统的安全运行将带来潜在的威胁。 加强电网建设(新建输电线路和常规发电厂),努力提高电网输送功率的能力,可以保证在满足系统安全稳定运行的前提下向用户可靠地输送电能。但是,由于经济、环境、技术以及政策等方面因素的制约,电网发展难以快速跟上用户负荷需求增长的步伐,同时电网在其规模化发展过程中不可避免地会在一段时间甚至长期存在结构上的不合理问题;另一方面,随着电力企业的重组,为了获取最大利益,企业通常首先选择的是尽可能提高设备利用率,而不是投资建设新的输电线路和发电厂。因此,单靠上述常规手段难以在短时间内有效地扭转电力供需不平衡的状况。 长期以来,世界各国电力系统一直遵循着一种大电网、大机组的发展方向,按照集中输配电模式运行。在这种运行模式下,输电网相当于一个电能集中容器,系统中所有发电厂向该容器注入电能,用户通过配电网络从该容器中取用电能。对于这种集中式输配电模式,由于互联大系统中的电力负荷与区域交换功率的连续增长,远距离大容量输送电能不可避免,这在很大程度上增加了电力系统运行的复杂程度,降低了系统运行的安全性。 目前,电力系统还缺乏高效的有功功率调节方法和设备,当前采用的主要方法是发电机容量备用(包括旋转备用和冷备用),这使得有功功率调控点很难完全按系统稳定和经济运行的要求布置。某些情况下,即使系统有充足的备用容量,如果电网发生故障导致输电能力下降,而备用机组又远离负荷中心,备用容量的电力就难以及时输送到负荷中心,无法保证系统的稳定性。因此,在传统电力系统中,当系统中出现故障或者大扰动时,同步发电机并不总是能够足够快地响应该扰动以保持系统功率平衡和稳定,这时只能依靠切负荷或者切除发电机来维持系统的稳定。但是,在大电网互联的模式下,局部的扰动可能会造成对整个电网稳定运行的极大冲击,严重时会发生系统连锁性故障甚至系统崩溃。美国和加拿大2003年8月14日发生的大停电事故就是一个惨痛的教训。如果具有有效的有功和无功控制手段,快速地平衡掉系统中由于事故产生的不平衡功率,就有可能减小甚至消除系统受到扰动时对电网的冲击。 在现代电力系统中,用户对于电能质量和供电可靠性的要求越来越高。冲击过电压、电压凹陷、电压闪变与波动以及谐波电压畸变都不同程度地威胁着用户设备特别是敏感性负荷的正常运行。电力市场化的推行也促使电力供应商和用户一起共同寻求新的能量管理技术支

新能源储能系统发展现状及未来发展趋势

新能源储能系统发展现状及未来发展趋势 目录 第一章新能源储能系统相关论述 (1) 新能源相关论述 (1) 新能源定义 (1) 新能源分类 (1) 储能技术相关论述 (1) 储能技术的定义 (1) 储能技术的分类 (1) 第二章国内外新能源储能系统的发展动态分析 (2) 日本新能源储能系统的发展动态分析 (2) 新能源储能电池的发展现状及未来发展趋势 (2) 新能源储能系统的未来发展趋势 (3) 新能源储能系统在实际中的应用 (3) 美国在新能源储能系统的应用中漫漫求索 (4) 政策与投资力度 (4) 储能技术的经济性瓶颈 (5) 我国新能源储能系统的现状 (5) 储能是构建智能电网的关键环节 (6) 商业模式不成熟制约储能发展 (6) 第三章国内外在相关新能源储能技术上的发展现状 (8) 新能源储能系统的实际应用 (8) 创能、节能与储能的完美搭配 (9) 国内新能源储能技术瓶颈解析 (10) 新能源科技发展的核心—储能技术 (10) 新能源无"仓库储能"的尴尬 (10) 储能技术的突破效应 (11) "不能等肚子饿了才去种麦子" (12) 第四章新能源储能系统的发展趋势 (13) 日本新能源储能系统的发展趋势 (13) 储能电池的发展趋势 (13) 我国新能源储能系统的发展趋势 (13) 我国智能电网带动储能产业发展态势研究分析 (13) 新能源并网储能市场发展前景预测分析 (14)

第一章新能源储能系统相关论述 新能源相关论述 新能源定义 新能源的定义为:以新技术和新材料为基础,使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用,用取之不尽、周而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源,重点开发太阳能、风能、生物质能、海洋能、地热能和氢能。 新能源分类 新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、生物质能、水能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能,以及海洋表面与深层之间的热循环等;此外,还有氢能、沼气、酒精、甲醇等,而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能、等能源,称为常规能源。随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出,以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。 储能技术相关论述 储能技术的定义 储能技术是将电力转化成其他形式的能量储存起来,并在需要的时候以电的形式释放。 储能技术的分类 目前全球储能技术主要有物理储能(如抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能等)、化学储能(如钠硫电池、液流电池、铅酸电池、镍镉电池、超级电容器等)和电磁储能(如超导电磁储能等)三大类。目前技术进步最快的是化学储能,其中钠硫、液流及锂离子电池技术在安全性、能量转换效率和经济性等方面取得重大突破,产业化应用的条件日趋成熟。

全球储能技术的发展现状及前景分析

全球储能技术的发展现状及前景分析 北极星储能网讯:一直以来,储能技术的研究和发展备受各国能源、交通、电力、电讯等部门的高度关注,尤其对发展新能源产业具有重大意义。受 环境约束,各国纷纷大力提倡发展新能源,然而由于新能源发电具有不稳定性 和间歇性,大规模开发和利用将使供需矛盾更加突出,全球弃风、弃光问题普遍存在,严重制约了新能源的发展。因此,储能技术的突破和创新就成为新能源能 否顺利发展的关键。从某种意义上说,储能技术应用的程度将决定新能源的发 展水平。 (一)全球各储能技术装机情况 近年来,储能市场一直保持较快增长。据美国能源部全球储能数据库(DOEGlobalEnergyStorageDatabase)2016 年8 月16 日的更新数据显示,全球累计运行的储能项目装机规模167.24GW(共1227 个在运项目),其中抽水蓄能161.23GW(316 个在运项目)、储热3.05GW(190 个在运项目)、其他机械储能1.57GW(49 个在运项目)、电化学储能1.38GW(665 个在运项目)、储氢 0.01GW(7 个在运项目),具体见全球累计运行的储能项目装机量以抽水蓄能占 比最大,约占全球的96%。按照总装机量,中国成为装机位列第一的国家,日 本和美国次之,三国装机分别为32.1GW、28.5GW 和24.1GW,共占全球装机 总量的50%。全球累计运行储能项目装机排名前十的主要是亚洲和欧洲国家, 详见表1。 (二)全球储能技术区域分布情况 全球的储能项目装机主要分布在亚洲、欧洲和北美,见按照储能技术类 型分布来看,抽水蓄能装机占比最大,主要分布在中国、日本和美国。与2014

储能技术应用和发展前景

储能技术应用和发展前景 深圳市中美通用电池有限公司网址:WWW+中美通用电池首字母+COM General Electronics Battery Co., Ltd. 网址:WWW+中美通用电池首字母+COM 储能是智能电网、可再生能源接入、分布式发电、微电网以及电动汽车发展必不可少的支撑技术,可以有效地实现需求侧管理、消除昼夜峰谷差、平滑负荷,可以提高电力设备运行效率、降低供电成本,还可以作为促进可再生能源应用,提高电网运行稳定性、调整频率、补偿负荷波动的一种手段。智能电网的构建促进储能技术升级、推动储能需求尤其是大规模储能需求的快速增长,从而带来相应的投资机会。 随着储能技术的大量应用必将在传统的电力系统设计、规划、调度、控制方面带来变革。储能技术关系到国计民生,具有越来越重要的经济价值和社会价值,目前储能在中国的发展刚刚起步。国家应该尽快研究储能技术的相关产业标准,加强储能技术基础研究的投入,切实鼓励技术创新,掌握自主知识产权;从规模储能技术发展起始阶段就重视环境因素,防治环境污染;充分发挥储能在节能减排方面的作用,把对新能源的鼓励政策延伸到储能环节。 近年来,我国电网峰谷差逐年增大,多数电网的高峰负荷增长幅度在10%左右,甚至更高。而低谷负荷的增长幅度则维持在5%甚至更低。峰谷差的增加幅度大于负荷的增长幅度,在电网中引入储能系统成为了实现电网调峰的迫切需求。 储能技术拥有广泛的应用前景,但实现规模化储能当前仍是一个世界性难题。目前,我国约有40个储能示范项目,而规模在1000千瓦级的项目为数不多。这些储能项目多起到示范、探索性作用,并不具备产业化意义。 储能产业的发展机遇

2020年储能行业专题报告

2020年储能行业专题报告 一、储能:能源革命刚需,多元化需求孕育储能多样性 储能是电能存储的媒介。传统化石能源具有实物形态,其贮藏直接使用物理容器。而电能无实物形态,即发即用。当发电端和用电端出现不一致,则电能需要得到及时的储存,储能需求孕育而生。目前主流的储电形式包括:电池储能、电容器储能、熔融盐储热、抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等,其中电池具有较高的能量密度,且充放电过程迅速、可控,是理想的储电及发电材料。狭义上来看,电力+储能是传统储能的主要形势;广义上来看,终端应用的多元化带来的各类高耗电技术也孕育出储能需求。

锂电的技术进步带动成本大幅下降,电化学储能产业趋势逐步确认。锂电池是电化学储能的关键,随着这几年技术进步,锂电成本大幅下降带动储能系统成本持续下行。根据彭博新能源统计,2019 年储能系统成本(20MW/80MWh 项目)在 331 美元/kwh。随着后续技术进步、规模优势等方式,彭博新能源预计到 2030 年储能系统成本(20MW/80MWh 项目)有望下降到 165 美元/kwh,相比 2019 年下降 50%

左右。得益于锂电储能的成本持续下行和高效可控的优势,锂电储能成为除抽水蓄能之外,最为重要的储能形式。根据彭博新能源数据,2018 年全球已投运的储能中(除抽水蓄能),锂电储能占比达到 85%。

海外市场蓬勃发展,国内需求方兴未艾。

海外储能近年来受益于电价定价体系和能源结构的差异性得到不同程度发展,鼓励储能的各项积极政策一直在呵护着行业前行的每一步: ?奥地利:2020 年启动了一项 3600 万欧元的退税计划,用于小型光伏+储能的发展; ?美国能源部:宣布为 25 个州的 55 个先进制造业的研发项目提供约 1.87 亿美元的资助,其中约 6687 万美元用于 11 个电池储能创新制造工艺项目开发; ?意大利:公布了新生态奖励政策,用于户用光伏+储能的发展; ?日本:得益于户用光伏和储能的发展,2019 年储能依旧维持高速增长,新投运规模同比增长 89.5%; 国内储能稳步发展,2018 年国内电网端加大储能项目投资,电网侧储能迎来爆发,根据中关村储能联盟(CNESA),2018 年中国累计投运电化学储能达到1.02GW/2.91GWh,是 2017 年的 2.6 倍,2019 年国内储能稳步发展,累计电化学装机达到 1.71GW。随着储能技术的进步,国内锂电产能的释放,国内储能方兴未艾。

中国储能产业发展现状及市场景研究报告2020-2025年

《中国储能行业市场研究成果》 报告编号:A00051535 更新日期:2020年

目录 第一章中国储能行业发展综述 (12) 第一节储能行业定义 (12) 第二节储能行业种类 (12) 第三节储能方法 (12) 第四节中国储能产业规划 (13) 第二章2019-2020年国内外储能政策环境研究分析 (18) 第一节国内外储能行业经济环境分析 (18) 一、国际宏观经济环境分析 (18) 二、国内宏观经济环境分析 (18) 第二节国内外储能行业政策环境分析 (23) 一、各国对储能产业的主要激励政策 (23) 二、各国储能激励政策对中国启示与参考 (24) 三、中国储能相关的产业政策研究分析 (25) 第三章2019-2020年全球储能行业发展现状及前景分析 (28) 第一节全球储能行业发展状况分析 (28) 一、全球储能行业累计装机规模 (28) 二、全球电化学储能累计装机规模 (28) 三、全球储能市场应用分布分析 (29) 四、全球储能市场技术分布分析 (30) 五、全球储热市场状况研究分析 (30) 六、全球主要国家储能市场分析 (30) 第二节全球储电行业发展现状分析 (31) 一、全球储电市场技术特性分析 (31) 二、全球储电行业发展现状分析 (31) 三、全球储电行业细分市场发展现状分析 (31) 第三节全球储热行业发展现状分析 (31) 一、全球储热行业发展现状分析 (31)

二、全球储热型光热电站发展现状分析 (32) 第四节全球储氢行业发展现状分析 (32) 一、全球储氢技术分析 (32) 二、全球主要国家储氢发展现状分析 (35) 第五节全球主要国家储能市场分析 (35) 一、美国储能市场分析 (35) 二、欧洲储能市场分析 (36) 三、印度储能市场分析 (37) 第六节全球储能行业发展前景分析 (38) 一、全球储电行业发展前景分析 (38) 二、全球储热行业发展前景分析 (39) 三、全球储氢行业发展前景分析 (39) 第四章2019-2020年中国储能行业市场发展现状前景分析 (40) 第一节中国储能行业发展必要性分析 (40) 一、全球面临能源与环境的挑战 (40) 二、应对挑战,能源领域亟需变革 (41) 三、储能技术已成为阻碍变革进程的技术瓶颈 (42) 第二节储能行业发展现状分析 (43) 一、中国储能行业发展概况 (43) 二、中国储能行业厂商格局分析 (46) 三、中国储能应用与发展模式创新 (46) 第三章2019-2020年储能技术发展分析 (49) 一、中国储能技术的发展 (49) 二、中国储能技术研发动态 (50) 三、储能系统主要技术路线 (50) 四、储能技术发展前景展望分析 (50) 第四节国内外储能行业发展前景分析 (51) 一、全球储能行业发展前景分析 (51) 二、中国储能行业发展前景分析 (52)

2020储能材料行业市场趋势分析报告

2020年储能材料行业市场趋势分析报告 2020年

目录 1.储能材料行业市场趋势分析 (5) 1.1储能材料市场规模分析 (5) 1.2市场前景广阔 (5) 1.3储能技术的革新势在必行 (6) 1.4市场机制加快推进 (6) 1.5储能材料行业竞争加剧 (6) 1.6用户体验提升成为趋势 (7) 1.7延伸产业链 (7) 1.8行业协同整合成为趋势 (7) 1.9细分化产品将会最具优势 (7) 1.10呈现集群化分布 (8) 1.11储能材料产业与互联网等产业融合发展机遇 (9) 1.12行业发展需突破创新瓶颈 (10) 2.储能材料行业存在的问题分析 (11) 2.1储能材料行业定义及产业链 (11) 2.2部分储能试点模式不能盈利 (12) 2.3储能材料行业发展路径分析 (12) 2.4储能材料市场运营情况分析 (13) 2.5储能市场机制尚未形成 (16) 2.6储能相关标准和安全规范不健全 (16) 2.7行业服务无序化 (17)

2.8供应链整合度低 (17) 2.9基础工作薄弱 (17) 2.10产业结构调整进展缓慢 (17) 2.11供给不足,产业化程度较低 (18) 3.储能材料行业政策环境分析 (19) 3.1储能材料行业政策环境分析 (19) 3.2储能材料行业经济环境分析 (19) 3.3储能材料行业技术环境分析 (20) 4.储能材料行业竞争分析 (21) 4.1储能材料行业竞争分析 (21) 4.1.1对上游议价能力分析 (21) 4.1.2对下游议价能力分析 (22) 4.1.3潜在进入者分析 (22) 4.1.4替代品或替代服务分析 (23) 4.2中国储能材料行业品牌竞争格局分析 (23) 4.3中国储能材料行业竞争强度分析 (23) 5.储能材料产业投资分析 (24) 5.1中国储能材料技术投资趋势分析 (24) 5.2中国储能材料行业投资风险 (25) 5.3中国储能材料行业投资收益 (25)

熔融盐储能技术及应用现状汇总

熔融盐储能技术及应用现状 随着全球新能源产业的快速发展,风力发电与太阳能等随机性和间歇性很强的发电方式对电网的正常运行管理提出了相当高的挑战,相应地,各类储能(储热)技术也逐渐纳入了人们的视角。熔融盐储能技术是利用硝酸盐等原料作为传热介质,通过新能源发出的热能与熔盐的内能转换来存储或发出能量,一般与太阳能光热发电系统结合,使光热发电系统具备储能和夜间发电能力,满足电网调峰需要,具有很强的经济优势,已经在西班牙、意大利等欧洲地区和部分北美地区等发达国家得到了实际的商业化应用。 一、熔融盐介绍 1.1 熔融盐的特性 熔融盐是盐的熔融态液体,通常说的熔融盐是指无机盐的熔融体,广义上的熔融盐还包括氧化物熔体及熔融有机物。除了单一无机盐外,将同一类熔融盐按照一定比例混合,或者将不同种类的熔融盐按照一定的配方混合,可以形成多种新型混合共晶熔融盐。这些混合熔融盐可以根据成分配比的不同,获得各种熔点和使用温区的熔融盐工质,能够避免硝酸盐使用温度低、氯化盐熔点温度高等缺点,同时保留熔融盐热稳定性和化学稳定性好、饱和蒸汽压低、比热容大等一系列优点,因此在工业上获得了广泛应用。目前,寻找性能优越的混合熔融盐成为熔融盐传热蓄热研究的主要方向之一。 熔融盐有不同于水溶液的诸多性质,主要包括:①熔融盐为离子熔体,通常由阳离子和阴离子组成,具有良好的导电性能,其导电率比电解质溶液高1个数量级;②具有广泛的使用温度范围,通常的熔融盐使用温度在300~1000℃之间,新研发的低熔点混合熔融盐使用温度更是扩大到了60~1000℃;③饱和蒸汽压低,保证了高温下熔融盐设备的安全性;④热容量大;⑤对物质有较高的溶解能力;⑥低粘度;⑦化学稳定性好;⑧原料易获得,价格低廉,与常见的高温传热蓄热介质——导热油和液态金属相比,绝大多数熔融盐的价格都非常低廉,且容易获得。这些优异的特性使熔融盐被广泛用作热介质、化学反应介质以及核反应介质,尤其近些年来在太阳能热发电系统中,熔融盐得到了广泛的应用。

国内外储能行业发展现状及前景市场分析报告2020-2025

《国内外储能行业发展现状及前景市场分析》 更新日期:2020年 【版本:2020新版】

目录 第一章2019-2020年全球储能行业发展现状及前景分析 (4) 第一节全球储能行业发展状况分析 (4) 一、全球储能行业累计装机规模 (4) 二、全球电化学储能累计装机规模 (4) 三、全球储能市场应用分布分析 (5) 四、全球储能市场技术分布分析 (6) 五、全球储热市场状况研究分析 (6) 六、全球主要国家储能市场分析 (6) 第二节全球储电行业发展现状分析 (7) 一、全球储电市场技术特性分析 (7) 二、全球储电行业发展现状分析 (7) 三、全球储电行业细分市场发展现状分析 (7) 第三节全球储热行业发展现状分析 (7) 一、全球储热行业发展现状分析 (7) 二、全球储热型光热电站发展现状分析 (8) 第四节全球储氢行业发展现状分析 (8) 一、全球储氢技术分析 (8) 二、全球主要国家储氢发展现状分析 (11) 第五节全球主要国家储能市场分析 (11) 一、美国储能市场分析 (11) 二、欧洲储能市场分析 (12) 三、印度储能市场分析 (13) 第六节全球储能行业发展前景分析 (14) 一、全球储电行业发展前景分析 (14) 二、全球储热行业发展前景分析 (15) 三、全球储氢行业发展前景分析 (15) 第二章2019-2020年中国储能行业市场发展现状前景分析 (16) 第一节中国储能行业发展必要性分析 (16)

一、全球面临能源与环境的挑战 (16) 二、应对挑战,能源领域亟需变革 (17) 三、储能技术已成为阻碍变革进程的技术瓶颈 (18) 第二节储能行业发展现状分析 (19) 一、中国储能行业发展概况 (19) 二、中国储能行业厂商格局分析 (22) 三、中国储能应用与发展模式创新 (22) 第三章2019-2020年储能技术发展分析 (25) 一、中国储能技术的发展 (25) 二、中国储能技术研发动态 (25) 三、储能系统主要技术路线 (26) 四、储能技术发展前景展望分析 (26) 第四节国内外储能行业发展前景分析 (27) 一、全球储能行业发展前景分析 (27) 二、中国储能行业发展前景分析 (28) 第五节储能行业市场竞争分析 (28) 一、全球储能市场竞争格局分析 (28) 二、中国储能市场竞争格局分析 (29) 三、中国储能企业竞争优势分析 (30)

超级电容器储能技术及其应用

超级电容器储能技术及其应用 摘要:超级电容器是近年发展起来的一种新型储能元件,具有功率密度高、寿命长、无需维护及充放电迅速等特性。叙述了超级电容器的分类、储能原理和性能特点,介绍了超级电容器目前的应用领域及应用中需要关注的问题。 超级电容器,也叫电化学电容器,是20世纪60年代发展起来的一种新型储能元件。1957年,美国的Becker首先提出了可以将电容器用作储能元件,具有接近于电池的能量密度。1962年,标准石油公司(SOHIO)生产了一种工作电压为6V、以碳材料作为电极的电容器。稍后,该技术被转让给NEC电气公司,该公司从1979年开始生产超级电容器,1983年率先推向市场。20世纪80年代以来,利用金属氧化物或氮化物作为电极活性物质的超级电容器,因其具有双电层电容所不具有的若干优点,现已引起广大科研工作者极大兴趣。 1超级电容器的储能原理 超级电容器按储能原理可分为双电层电容器和法拉第准电容器。 1.1双电层电容器的基本原理 双电层电容器的基本原理是利用电极和电解质之间形成的界面双电层来存储能量的一种新型电子元件。当电极和电解液接触时,由于库仑力、分子间力或者原子间力的作用,使固液界面出现稳定的、符号相反的两层电荷,称为界面双电层。这种电容器的储能是通过使电解质溶液进行电化学极化来实现的,并没有产生电化学反应,这种储能过程是可逆的。 1.2法拉第准电容器的基本原理 继双电层电容器后,又发展了法拉第准电容,简称准电容。该电容是在电极表面或体相中的二维或准二维空间上,电活性物质进行欠电位沉积,发生高度的化学吸脱附或氧化还原反应,产生与电极充电电位有关的电容。对于法拉第准电容,其储存电荷的过程不仅包括双电层上的存储,而且包括电解液中离子在电极活性物质中由于氧化还原反应而将电荷储存于电极中。 2超级电容器的特性 超级电容器是介于传统物理电容器和电池之间的一种较佳的储能元件,其巨大的优越性表现为:①功率密度高。超级电容器的内阻很小,而且在电极/溶液界面和电极材料本体内均能实现电荷的快速储存和释放。②充放电循环寿命长。超级电容器在充放电过程中没有发生电化学反应,其循环寿命可达万次以上。③充电时间短。完全充电只需数分钟。④实现高比功率和高比能量输出。⑤储存寿命长。⑥可靠性高。超级电容器工作中没有运动部件,维护工作极少。⑦环境温

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