2023电力储能技术6大发展趋势

发表时间：2024-07-05 06:27:55 来源：云开平台app官方全站app入口下载安卓

  未来，新型电力系统将是以新能源为主体的电力系统，但大规模地接入具有波动性、间歇性的新能源，将使新型电力系统呈现出高新能源占比、高电力电子化两个特点，安全稳定性受一定的影响。储能是解决这样一些问题的一个很好的手段，能为电网提供灵活性支撑、提供惯量，将重塑电力系统“多端互动、超级融合”的物理形态。

  近几年，随着风电、光伏“平价上网”时代的到来，中国新能源装机占比已发展到关卡数字节点，储能也因此得以快速发展。

  随着可再次生产的能源装机规模迅速增加，电力系统对各类调节性资源需求迅速增长，新型储能项目加速落地，装机规模持续快速提升。

  国家能源局多个方面数据显示，截至2023年6月底，全国已建成投运新型储能项目累计装机规模超过17.33GW/35.8GWh，平均储能时长2.1小时。2023年1-6月，新投运装机规模约8.63GW/17.72GWh，相当于此前历年累计装机规模总和。

  目前，风光新能源已步入平价上网时代，但平价上网不等于平价利用，要实现新能源发电的平价利用，储能平价上网是必须翻越的大山。对此，协鑫集团董事长朱共山认为，光伏平价的下一站是锂电平价、储能平价、光储同寿。天合光能董事长高纪凡也曾表示，“我们的目标是能够让储能有30年以上的寿命，和光伏的寿命能够同步。”

  新型储能技术路线保持着多元化发展的新趋势，最为成熟的锂电池储能以94%以上的份额占据绝对主导地位，全钒液流电池储能占1.1%、压缩空气储能占1.0%、铅酸(炭)电池储能占0.9%，各类新型储能技术总体呈现多元化加快速度进行发展态势。

  储能平价的实现是跨入GWh时代的重大挑战。对比灵活性资源的度电成本：火电灵活性改造(0.05-0.12元) 抽水蓄能(0.21-0.3元) 新型储能锂电池(0.4-0.6元)，锂电储能成本仍然较高。对比各类新型储能技术度电成本：锂离子电池全钒液流电池铅炭电池压缩空气钠离子电池钠硫电池氢储能。

  随着电力现货交易市场构建提速，新型储能技术要在新型电力系统中发挥更重要的作用，势必要与其它各类灵活性资源展开竞争，这场各类储能技术之间的马拉松式较量才刚刚开始。

  要实现储能平价，储能行业必须走向规模化健康发展，并解决商业模式、安全稳定性、平准化、度电成本LCOE等方面的难点。从技术角度，围绕安全与降本，储能产品的进化路线大多数表现在大容量、长寿命、高效率、高安全、高度集成以及智能化等方面。

  “大容量”方面，储能行业继续向高容量方向发展。280Ah已成为电力储能电芯主流容量，今年下半年，预计将有中创新航、瑞浦兰钧、南都电源、海基新能源、欣旺达等多家电池企业具备300Ah+电芯的批量交付能力。

  基于300Ah+电芯，已有近20企业已先后发布了20尺5MWh+液冷储能系统产品。10月26日，阳光电源更进一步，发布了新一代大型储能系统PowerTitan2.0发布，是全球首个10MWh全液冷储能系统。

  储能电站容量也发展为百MW级甚至GW级。10月11日，总投资30.5亿元的300MW/1.2GWh电网侧独立储能电站项目在河北张家口察北管理区正式开工建设，该项目是当前国内最大的电网侧独立化学储能电站项目，储能系统采用磷酸铁锂电池。

  液流电池技术也同样表现亮眼，全钒、铁-铬液流电池均已实现了兆瓦级应用。在招标方面，继中核汇能2022年发布1GWh全钒液流电池储能系统采购公告后，2023年10月7日，国家电投发布的二〇二三年度储能系统电商化采购招标公告中，也包括1GWh液流电池储能系统采购需求。

  “长寿命”方面，电芯循环寿命已突破万次。中创新航314Ah电芯循环寿命提升至1.5万次;远景动力315Ah产品循环寿命达12000次;宁德时代在5月发布了全球首个零辅源光储融合解决方案，该系统搭载了1.5万次循环寿命的电芯，万次以上的循环寿命在一天一次充放电的情况下常规使用的寿命可达25年。

  10月28日，纬景储能投产了GWh级别液流电池工厂，还发布了常规使用的寿命长达25年，在100% DOD(100%深度放电)下充放电循环超过30000次的锌铁液流电池新品。纬景储能联合创始人、董事长葛群还提出三年内将储能度电成本降低至0.2元。

  “高效率”方面，业主招标要求中一般会写到储能效率要求不低于85%。如10月公布的江西华电宜丰双峰黄岗风电项目15MW/15MWh磷酸鲤铁电化学储能系统采购招标，项目要求储能系统整体效率86%，储能系统(包含电池) 整体质保5年。

  5月30日，新疆自治区市场监督管理局发布的《光伏电站储能系统配置技术规范》征求意见稿中，针对储能系统技术方面的要求，提出锂离子电池储能系统能量转换效率不应低于92%，铅炭电池储能系统能量转换效率不应低于86%，液流电池储能系统能量转换效率不应低于65%。

  为了保持竞争力，储能企业同样在不断追求更高效率。阳光电源在保持高系统效率的基础上，解决簇间不平衡问题，Power Titan 2.0采用组串式PCS，以极简的能量转化拓扑耦合“一簇一PCS”的精细化能量管理理念，使得系统效率达到89.5%以上，且无簇间木桶效应，各电池簇充的满放的完。

  “高安全”方面，温控及消防技术获得了加快速度进行发展。储能温控方面，液冷技术渐渐成为大型储能系统的主流方案，进入大规模应用阶段。对比风冷，采用液冷系统电芯电芯温差3℃，提高了系统可靠性。GGII此前分析认为，液冷方案由于其潜力较大，市场渗透率或将快速提升，2025年市场占比将超过50%左右。

  储能消防方面，7月1日开始实施的《电化学储能电站安全准则规范》将消防门槛明显提高，储能产业逐步迈向Pack级消防，以全氟己酮为代表的灭火剂以及PACK浸没式消防联动控制系统成为趋势，有望逐步取代七氟丙烷成为储能主流消防方案。

  “高度集成”方面，专业系统集成技术应该是将电化学技术、电力电子技术和电网支撑技术深层次地融合的系统级产品，而不是简单的“搭积木”。储能系统集成商应该具备产品思维，并对系统级产品做充分的验证、测试，最后才能交付给客户。

  江苏林洋能源第一高级副总裁方壮志认为，储能系统集成的趋势在于：1.最大化消除热失控风险;2.要消除各种并联;3.DC/AC能量变化的颗粒度，簇级是一个趋势;4.电芯要有充分的均衡能力;5.加强对电网的支撑能力，除了直流侧，构网型和交流侧也很重要。6.走向智能化和数字化。

  “智能化”方面，储能作为系统解决方案，在未来持续交易的情况下，要保障电站安全、稳定、高效运行，让业主产生最大价值和利益，就需要引进大量的数字化技术，实现软件和硬件结合。

  EMS和BMS是储能系统中主要的数字化技术应用地。储能系统通过EMS参与电网调度、虚拟电厂调度、源网荷储互动等。作为储能系统的“大脑”，未来EMS核心竞争力主要在于软件开发能力和能量优化策略设计能力。

  BMS担任系统中的感知角色，基本功能是监控电池储能单元内各电池运作时的状态，保障储能单元安全运作。2023版国标《电力储能用电池管理系统》(GB/T 34131-2023)已于10月1日正式实施，对电芯数据的采集进行了更为“精细化”和“科学化”的规定。BMS功能已由监测、通讯、保护、显示、存储等基本功能，向电池系统安全诊断、长寿命运维、系统经济性指标诊断等高级功能方向发展。

  储能系统集成商也纷纷在电池设计、电网交互能力和数字化方面推出新技术。目前，海博思创在产品研究开发、技术迭代、项目管理、质量追溯展开了全生命周期数据跟踪;

  远景能源打造了EnOS智能物联操作系统，可实现储能系统的安全管理、功率预测、电力交易等功能;

  阳光电源储能系统采用站级调度群控技术，能量管理系统(EMS)的 POD 控制器基于采集 PCC 功率和频率信息;

  科陆电子的白泽储能系统平台涵盖了全生命周期的服务体系，包括需求价值挖掘、ESS营运优化、EPC过程服务、可追溯全景视图、ESS可靠性分析、电站系统分析、调频分析、日常SOX图谱扫描及时有效地发现短板电芯等。

  中国电力网于1999年正式上线运行，是中国电力发展促进会主办的全国性电力行业门户网站。

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