中國儲能網(wǎng)訊：3月10-13日，由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司指導，中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會主辦并聯(lián)合500余家機構(gòu)共同支持的第十四屆中國國際儲能大會暨展覽會（簡稱“CIES”）在杭州國際博覽中心召開。
CIES大會以“共建儲能生態(tài)鏈，共創(chuàng)儲能新發(fā)展”為主題，針對儲能產(chǎn)業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)等重點、熱點、難點問題展開充分探討，分享可持續(xù)發(fā)展政策機制、資本市場、國際市場、成本疏導、智能化系統(tǒng)集成技術、供應鏈體系、商業(yè)模式、技術標準、示范項目應用案例、新產(chǎn)品以及解決方案的普及和深化應用。
來自行業(yè)主管機構(gòu)、國內(nèi)外駐華機構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構(gòu)等不同領域的2011余家產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈企業(yè)， 53417位線上注冊嘉賓將參加本屆CIES大會，儲能網(wǎng)視頻號線上直播11萬人參與觀看與交流。其中300余家企業(yè)集中展示了儲能產(chǎn)品，涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測認證、飛輪儲能、液流電池、熔鹽儲熱、壓縮空氣儲能等新型儲能全產(chǎn)業(yè)鏈。
3月12日下午， 華電電力科學研究院有限公司綜合能源研究中心儲能研究所技術主管牟敏受邀在儲能電站建設與運維專場分享主題報告，報告題目為《新型儲能產(chǎn)業(yè)技術發(fā)展及應用場景分析》。以下為報告主要內(nèi)容：
牟敏：各位同仁、專家下午好！
我來自華電電科院的牟敏，今天分享的內(nèi)容是新型儲能產(chǎn)業(yè)技術發(fā)展和應用場景分析。
下面我將從幾個方面展開今天的講述。一個是新型儲能技術的發(fā)展驅(qū)動。首先是雙碳的驅(qū)動。早在2020年9月我們知道習總書記提出了雙碳目標，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是實現(xiàn)雙碳目標的重大舉措。波動性的新能源對靈活性的需求日益強烈，新型儲能是平抑電源波動，聚合清潔能源，重構(gòu)新型電力系統(tǒng)的重要支撐技術。因此，新型儲能技術應運而生。
主要想從政策方面講一下政策方面的舉動?！笆奈濉钡男滦蛢δ馨l(fā)展實施方案中提出了電源側(cè)加大力度發(fā)展新型儲能。主要體現(xiàn)在五個方面。友好的新型能源電站的建設，在新能源資源富集區(qū)重點布局一批配置合理的新型儲能，系統(tǒng)友好型新能源電站。
高比例的可再生能源的外送。通過風光水火儲一體化多能互補的模式，促進大規(guī)模新能源跨省區(qū)的外送消納。沙戈荒大基地的風光基地開發(fā)消納。
通過研究新型儲能的配置技術，合理規(guī)?；瓦\行方式，從而支撐大規(guī)模新能源的發(fā)送。
促進大規(guī)模海上風電的開發(fā)消納，開展海上風電新能源的研究，降低海上風電及輸電通道容量的需求，提升海上風電消納利用水平容量和容量支撐的能力。提升常規(guī)電源的調(diào)節(jié)能力，主要推動煤電合理配置新型儲能，開展新型儲能的電源側(cè)多場景的應用，探索退役的火電機組廠址和輸變電設施，利用原有的廠址和輸電設施建設新的儲能或者風光設施。
能源轉(zhuǎn)型的驅(qū)動。左邊的圖是現(xiàn)在的能源體系，右邊的圖展示了能源占比預測的裝機情況。2020年-2040年間全球的可再生能源占比新增裝機達到了2/3。新能源又具有波動性強，可控能力差，還有靈活資源匱乏的特點，系統(tǒng)穩(wěn)定性存在很大的風險。儲能技術已經(jīng)靈活，新型儲能是供給側(cè)的必然選擇。
接下來能源調(diào)度的驅(qū)動。電網(wǎng)具有以下特點，源荷兩側(cè)同時具有波動性，要求電網(wǎng)具有更高的靈活性。可再生能源的跨區(qū)消納需要更加優(yōu)化的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)為支撐，電網(wǎng)的安全，高效運行需要調(diào)動控制的手段更加智能化，儲能系統(tǒng)具備開放互動的特征，有利于可再生能源的接入。儲能系統(tǒng)可以協(xié)調(diào)供需平衡，提高智能用電的優(yōu)化配置能力，因此新型儲能也是電網(wǎng)側(cè)穩(wěn)定的關鍵支撐。
接下來站在用戶側(cè)來說能源消費的驅(qū)動。電動汽車等智能用電設施對供需的需求比較迫切，供需互動需要微電網(wǎng)和智能配電網(wǎng)作為重要的支撐。電光，熱氣等多種能源的協(xié)同不暢，綜合能源利用效率比較低，因此新型儲能是用戶側(cè)可靠用能的保障。
接下來再看一下第二部分，新型儲能技術的發(fā)展路徑。首先我們看儲能的社會價值。通過儲能進行能量的時間轉(zhuǎn)移存儲，使發(fā)電和負荷的曲線匹配更優(yōu)，從而提高電能質(zhì)量，降低電力系統(tǒng)的綜合投資，增強電力系統(tǒng)消納更大清潔能源的能力，從而達到社會功能的更加清潔，綜合社會成本更低的目的，增強我國工業(yè)的競爭力，實現(xiàn)社會發(fā)展綠色低碳的最終目標。
新型儲能是指除抽蓄之外以電力主要形式的一種儲能技術，具備精準控制，快速響應，靈活配置，四象限的靈活調(diào)節(jié)功率的特點?？梢詾殡娏ο到y(tǒng)提供多時間尺度，全過程的平衡能力，支撐能力和調(diào)控能力，從而保障高比例新能源系統(tǒng)的可靠性。
下面這個圖儲能技術的分類，儲能技術主要分一些儲能，電化學儲能，化學儲能，儲冷儲熱以及電磁儲能幾大類，我主要介紹幾類比較主要的儲能形式的發(fā)展路徑。
首先飛輪儲能。飛輪儲能具有瞬時功率大，快速充放電，而且充放電時間可以達到毫秒級，壽命長，理論上超過20年。對工作的溫濕度環(huán)境要求比較低，低損耗，易維護，效率很高。飛輪儲能關鍵技術主要體現(xiàn)在設備集成，設計制造，還有超導，磁懸浮軸承，電磁磁懸浮軸承技術方面，飛輪的陣列控制，機網(wǎng)側(cè)換流器的控制，以及熱管理技術。主要設備是飛輪轉(zhuǎn)子，軸承與電機，還有變流器等等。
飛輪儲能我們預測正在向著高功率，大容量的方向發(fā)展。目前飛輪儲能系統(tǒng)的成本在6000-8000元一個千瓦，主要包含的是電極軸隙，電力控制器，輔助系統(tǒng)的費用。
接下來再看第二類主流的是壓縮空氣儲能，壓縮空氣儲能具有循環(huán)壽命長，長達四五十年，而且容量大，工作時間長，以及經(jīng)濟性好。缺點選址要求比較高，技術不夠獨立，速度慢，轉(zhuǎn)化效率比較低。
中間的圖展示的是壓縮空氣儲能未來的發(fā)展方向和基金指標之間的發(fā)展趨勢。
接下來我們來看市面上用的最多鋰電池儲能。鋰電池的優(yōu)點壽命比較長，高能量密度，溫度范圍比較寬，倍率性能比較優(yōu)異，缺點也就是安全問題突出，受資源限制。還有目前的回收技術不夠成熟。
鋰電池未來的發(fā)展趨勢主要朝著電池系統(tǒng)的故障識別，安全預警以及動態(tài)可重構(gòu)技術，是未來的發(fā)展方向。
接下來再來看液流電池儲能。它的優(yōu)點主要是循環(huán)壽命長，充放電特性好，高安全，結(jié)構(gòu)簡單，存儲周期很長。缺點能量密度比較低，效率偏低，成本比較高，這個度同樣是我們對它工作性能和壽命方面的預測。
接下來再看一下鈉離子電池儲能，它的優(yōu)點主要是低成本，性能好，耐低溫性能也好。缺點是能量密度比鋰離子低，體積大，重量大，穩(wěn)定性比較低，目前的應用情況早在2021年6月的時候中科院的物理所和中科海納在山西的太原綜改區(qū)推出了全球首套的1MWh鈉離子電池的光儲充智能微網(wǎng)系統(tǒng)，而且已經(jīng)成功投入運行。
鈉離子以其低成本，長壽命，高安全的諸多優(yōu)勢，有望在低速電動車，家庭工業(yè)儲能，5G通信基站，數(shù)據(jù)中心，可再生能源大規(guī)模接入和智能電網(wǎng)的多個領域快速發(fā)展。
接下來第三部分儲能的應用場景和經(jīng)濟性的分析。不同時間尺度我們統(tǒng)籌發(fā)展儲能就可以滿足不同場景的調(diào)節(jié)需求。長時儲能一般為系統(tǒng)提供能量調(diào)節(jié)能力，主要用于季節(jié)性的調(diào)峰，長期需求響應等場景。而短時儲能為系統(tǒng)提供調(diào)節(jié)能力，主要用于日內(nèi)調(diào)峰，緩解輸變電的阻塞，應急備用的場景。
短時儲能普遍用于一次調(diào)頻，提高電能質(zhì)量，平滑能源出力的場景。下面這個圖展示了各類電化學儲能的應用場景和功能。
這個圖主要展示的是儲能在源網(wǎng)荷三側(cè)的具體應用情況。在電源側(cè)主要是包含新能源+儲以及火儲。電網(wǎng)側(cè)包含調(diào)峰調(diào)頻，應急電源場景。用戶側(cè)主要用于工商業(yè)的削峰填谷，需求響應，以及能源成本等。
第一個場景新能源+儲能，主要的作用是削峰填谷，提高新能源的消納量。截至2023年底，風光的發(fā)電量占比已經(jīng)達到了15%，目前也有超過20多個省份要求建議新能源配置儲能，配置的比例不低于5%-30%。時間一般在1-4小時之間。
我們通過對新能源配儲案例的分析可以得到的結(jié)論，目前新能源配套儲能的利用率很低，電源側(cè)電價峰谷差并不顯著，輔助服務的價格也不高，導致儲能的收益難以保障。
接下來我們來看用的比較多的場景也是火電機組配儲能，電儲能系統(tǒng)的接入，火電機組的用電系統(tǒng)通過響應調(diào)頻調(diào)峰指令進行充放電。儲能系統(tǒng)的充放電實際上增加或者減少常用電母線上的負荷，從而影響發(fā)電機組出口側(cè)的上網(wǎng)功率，達到快速響應電網(wǎng)指令的目標。
在運行過程中要求電儲能系統(tǒng)滿足以下兩個要求。一個是盡量保證電池系統(tǒng)的SOC維持50%。在連續(xù)充放電時盡量避免SOC達到充放電的上下限。
通過現(xiàn)有火儲調(diào)頻的案例做分析，我們得到了一些結(jié)論?；痣姍C組確實很有必要在調(diào)頻方面配置儲能，加裝儲能之后可以縮短機組的響應時間，提高調(diào)節(jié)速度和調(diào)節(jié)精度，對構(gòu)建堅強的智能電網(wǎng)，并改善電網(wǎng)對可再生能源的接納能力具有重要的意義。
目前比較火的儲能方式就是共享儲能。共享儲能主要將儲能技術和共享經(jīng)濟的理念進行結(jié)合。是一類新型的商業(yè)模式，主要將閑置的儲能資源在一定時間里，以一定的價格租賃給需求儲能服務的用戶，能夠提供儲能的綜合利用率，以及減少成本的回收周期。
共享儲能的模式前景比較廣闊，右邊展示了共享儲能的商業(yè)模式架構(gòu)，共享儲能主要以電網(wǎng)為紐帶，將獨立分散的電源側(cè)，電網(wǎng)側(cè)以及用戶側(cè)的儲能進行全網(wǎng)的容量資源優(yōu)化配置，統(tǒng)一由電網(wǎng)進行協(xié)調(diào)調(diào)度，可以全面推動儲能能力的全面釋放。
優(yōu)勢主要體現(xiàn)在可以促進新能源電量的消納，提高項目的收益率，縮短投資回收周期，促進儲能形成獨立的供應商身份。
接下來華電典型的案例就是滕州儲能的項目，這個項目容量101MW，202MWh，是鋰電和液流混合儲能項目，這個項目的盈利主要來自三方面：一是電力現(xiàn)貨市場；二是容量租賃；三是容量補償。
接下來看一下用戶側(cè)儲能。用戶側(cè)儲能典型的應用場景光儲充一體化的電站。這種電站主要充分利用資源，將光伏、儲能和充電站進行結(jié)合的建設，通過能量的存儲和優(yōu)化的配置，實現(xiàn)本地的能源生產(chǎn)和用能負荷的基本平衡。主要的盈利來源也就是用戶的分時的電價和余電上網(wǎng)電價的價差，以湖北的某一個項目進行分析。
左邊這個圖展示了項目的架構(gòu)圖，這個項目主要利用屋頂建設了282千瓦的光伏，建設了電動汽車充電站，是可以對外服務的。
在經(jīng)濟效益方面，光伏20年的總發(fā)電量達到了469.73萬千瓦時，充電樁可收取服務充電費大概6毛錢以度電，儲能系統(tǒng)可用的充放電深度90%，一充一放相當于每個循環(huán)套利110元?？梢?，儲能在用戶側(cè)的應用前景良好。
以上是我今天分享的內(nèi)容，謝謝！
