1、發(fā)展情況
(1)整體發(fā)展情況
儲(chǔ)能是智能電網(wǎng)、可再生能源高占比能源系統(tǒng)、能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分和關(guān)鍵支撐技術(shù)。隨著各國(guó)政府對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的相關(guān)支持政策陸續(xù)出臺(tái)，儲(chǔ)能市場(chǎng)投資規(guī)模不斷加大，產(chǎn)業(yè)鏈布局不斷完善，商業(yè)模式日趨多元，應(yīng)用場(chǎng)景加速延伸。在國(guó)內(nèi)，一系列政策的出臺(tái)加速為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)大發(fā)展蓄勢(shì)，行業(yè)到了爆發(fā)的臨界點(diǎn)，儲(chǔ)能的春天正在到來(lái)。
來(lái)自美國(guó)能源部全球儲(chǔ)能數(shù)據(jù)庫(kù)(DOEGlobalEnergyStorageDatabase)的數(shù)據(jù)顯示，截至2019底，全球累計(jì)運(yùn)行的儲(chǔ)能項(xiàng)目裝機(jī)規(guī)模183.1吉瓦(共1747個(gè)在運(yùn)項(xiàng)目)，同比增長(zhǎng)1.2%。到2030年，全球固定式儲(chǔ)能電站容量達(dá)到100-167GWh，理想場(chǎng)景下達(dá)到181-421GWh，無(wú)論哪種場(chǎng)景，應(yīng)用與光伏電量的儲(chǔ)能容量都是占比最大的。
數(shù)據(jù)來(lái)源：CNESA全球儲(chǔ)能項(xiàng)目庫(kù)、高瞻智庫(kù)
根據(jù)CNESA全球儲(chǔ)能項(xiàng)目庫(kù)的數(shù)據(jù)，1997～2019年，全世界儲(chǔ)能系統(tǒng)裝機(jī)增長(zhǎng)了103%，到183.1吉瓦。如今儲(chǔ)能市場(chǎng)在各國(guó)政府的政策鼓勵(lì)下得到了積極的發(fā)展，最近幾年間新建儲(chǔ)能項(xiàng)目及其裝機(jī)總規(guī)模有望增加數(shù)倍。
數(shù)據(jù)來(lái)源：全球儲(chǔ)能項(xiàng)目庫(kù)、美國(guó)能源部、高瞻智庫(kù)
2019年，全球新增投運(yùn)的電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目主要分布在49個(gè)國(guó)家和地區(qū)，裝機(jī)規(guī)模排名前十位的國(guó)家分別是：中國(guó)、美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、澳大利亞、日本、阿聯(lián)酋、加拿大、意大利和約旦，規(guī)模合計(jì)占2019年全球新增總規(guī)模的91.6%。
裝機(jī)規(guī)模排名前十的國(guó)家數(shù)據(jù)來(lái)源：CNESA全球儲(chǔ)能項(xiàng)目庫(kù)、高瞻智庫(kù)
與2018年榜單相比，從排名上看，中國(guó)、美國(guó)、德國(guó)、日本和加拿大的排名分別上升了1-2位，特別是中國(guó)，由2018年的第二位躍升至首位，英國(guó)和澳大利亞與2018年的排名一致，而阿聯(lián)酋、意大利和約旦成為2019年榜單的新進(jìn)入者。從地域分布上看，上榜的國(guó)家主要分布在亞太(3個(gè))、歐洲(3個(gè))、北美(2個(gè))和中東(2個(gè))地區(qū);從裝機(jī)規(guī)模上看，排在前七位的國(guó)家的新增投運(yùn)規(guī)模均超過(guò)百兆瓦，中國(guó)和美國(guó)的規(guī)模更是突破500MW。
儲(chǔ)能裝機(jī)較大的國(guó)家有中國(guó)(占全球儲(chǔ)能裝機(jī)的19%)、日本(17%)、美國(guó)(14%)和一些歐洲國(guó)家(西班牙、意大利、德國(guó)等)。盡管儲(chǔ)能系統(tǒng)多種多樣，但抽水蓄能電站在儲(chǔ)能總裝機(jī)中一枝獨(dú)秀，占比高達(dá)94%。大部分抽水蓄能電站和水電站、核電站一起結(jié)合應(yīng)用，在很多國(guó)家都有推廣。受到現(xiàn)有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性的限制，其他類(lèi)型的儲(chǔ)能(電化學(xué)蓄電池、壓縮空氣系統(tǒng)、熱儲(chǔ)能器等)普及程度較小。與此同時(shí)，由于具體條件不同，儲(chǔ)能目的各有差異，儲(chǔ)能方式的選擇還取決于對(duì)發(fā)電裝機(jī)、儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)、單位成本、效率、使用年限、充電次數(shù)、占地面積、環(huán)境影響等諸多方面的要求。
隨著應(yīng)用儲(chǔ)能系統(tǒng)重要性的日益增長(zhǎng)，世界各國(guó)紛紛出臺(tái)儲(chǔ)能激勵(lì)措施，并為市場(chǎng)發(fā)展掃除障礙，具體包括：支持儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展，制定相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)以及建立和完善涉及儲(chǔ)能的法律法規(guī)等，如歐美部分國(guó)家已開(kāi)始積極完善能源領(lǐng)域立法等。
(2)電力儲(chǔ)能
預(yù)計(jì)可再生能源發(fā)電(具有出力不穩(wěn)定的特征，如太陽(yáng)能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電)、分布式電源、智能電網(wǎng)和電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)的發(fā)展將帶動(dòng)全球儲(chǔ)能市場(chǎng)的進(jìn)一步增長(zhǎng)。同時(shí)我們認(rèn)為，雖然現(xiàn)在還有很多抽水蓄能電站的大型規(guī)劃項(xiàng)目(如在中國(guó))，但長(zhǎng)期來(lái)看，在儲(chǔ)能裝機(jī)結(jié)構(gòu)中，抽蓄電站占比將呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)。國(guó)際可再生能源署(IRENA)在其展望報(bào)告《電力儲(chǔ)存與可再生能源：2030年的成本與市場(chǎng)》的基本預(yù)測(cè)情景中提出，到2030年，全球儲(chǔ)能裝機(jī)將在2017年基礎(chǔ)上增長(zhǎng)42%～68%，如果可再生能源增長(zhǎng)強(qiáng)勁，那么儲(chǔ)能裝機(jī)增長(zhǎng)幅度將達(dá)到155%～227%。屆時(shí)，可再生能源(不含大型水電站)在全球終端能源消費(fèi)中的占比將提高一倍，達(dá)到21%。根據(jù)所有不同的預(yù)測(cè)情景，抽水蓄能裝機(jī)增長(zhǎng)幅度約為40%～50%不等，至于其在全球儲(chǔ)能裝機(jī)結(jié)構(gòu)中的占比，還取決于其他類(lèi)型儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展情況，預(yù)計(jì)將處于45%～83%的范圍區(qū)間。
電池儲(chǔ)能將在改變儲(chǔ)能裝機(jī)結(jié)構(gòu)中發(fā)揮重要作用。IRENA預(yù)計(jì)，到2030年，儲(chǔ)能電池成本將降低50%～70%，同時(shí)無(wú)嚴(yán)重?fù)p耗下的使用期限和充電次數(shù)將明顯提升。雖然無(wú)論是IRENA還是IEA都不認(rèn)為電池儲(chǔ)能器(主要是工業(yè)儲(chǔ)能裝置)會(huì)在短時(shí)間內(nèi)大規(guī)模地取代電力系統(tǒng)現(xiàn)有的調(diào)峰力量，尤其是天然氣發(fā)電站，但是電池在電力系統(tǒng)調(diào)頻方面具有優(yōu)勢(shì)，并且各種規(guī)模的電池都可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)較為快速的生產(chǎn)和建設(shè)。此外，電池生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展還直接決定了電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展前景，可以在尖峰負(fù)荷時(shí)段的電力能源系統(tǒng)中起到電源的作用。
綜上所述，儲(chǔ)能器是未來(lái)電力能源系統(tǒng)重要的組成部分。儲(chǔ)能技術(shù)的快速發(fā)展將給能源系統(tǒng)帶來(lái)顯著變化。當(dāng)然，這在一定程度上會(huì)對(duì)化石燃料需求造成消極影響，畢竟，儲(chǔ)能將越來(lái)越多地取代火電，在電力能源系統(tǒng)中發(fā)揮強(qiáng)大的電源調(diào)節(jié)能力。
(3)新能源對(duì)儲(chǔ)能的需求
大規(guī)模新能源接入影響貫穿電力系統(tǒng)從生產(chǎn)、輸送到消費(fèi)的全部環(huán)節(jié)，給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)挑戰(zhàn)，突出體現(xiàn)在預(yù)測(cè)難、控制難、調(diào)度難。新能源高比例接入的電力-電量平衡問(wèn)題，亟需利用儲(chǔ)能技術(shù)在毫秒-秒-分鐘-小時(shí)-日多時(shí)間尺度實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)運(yùn)行解決。
1)電源側(cè)：提升新能源發(fā)電友好性
提升新能源并網(wǎng)特性，提高電網(wǎng)考核分，減少考核損失;促進(jìn)新能源根據(jù)電力需求特性、市場(chǎng)價(jià)格信號(hào)等優(yōu)化生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，降低棄風(fēng)棄光，降低系統(tǒng)輔助服務(wù)成本;提升高比例新能源送系統(tǒng)的整體效率，可提高輸電通道的利用率和系統(tǒng)整體經(jīng)濟(jì)性。
2)電網(wǎng)側(cè)：促進(jìn)新能源與電網(wǎng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化運(yùn)行
在新能源較集中的區(qū)域，配套建設(shè)電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能裝置，從電網(wǎng)運(yùn)行的角度發(fā)揮其削峰填谷、負(fù)荷跟蹤、調(diào)頻調(diào)壓、熱備用、電能質(zhì)量提升等功能，改進(jìn)電力調(diào)度方式，加強(qiáng)區(qū)域負(fù)荷調(diào)劑優(yōu)化，有利于新能源與電網(wǎng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化運(yùn)行。
3)用戶(hù)側(cè)：擴(kuò)展新能源終端應(yīng)用模式
儲(chǔ)能+分布式光伏、分散式風(fēng)電，可提高新能源就地消納比例，減少配電網(wǎng)增容改造需求，節(jié)省用戶(hù)電費(fèi)開(kāi)支，降低負(fù)荷對(duì)大電網(wǎng)供電的依賴(lài)性。
儲(chǔ)能+信息控制技術(shù)，可有效增強(qiáng)需求側(cè)響應(yīng)靈活性，通過(guò)參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)交易、開(kāi)展負(fù)荷水平控制和負(fù)荷轉(zhuǎn)移，提升整個(gè)大電網(wǎng)的安全運(yùn)行水平和新能源消納利用能力。
2、不同應(yīng)用側(cè)對(duì)儲(chǔ)能的需求
(1)電源側(cè)
在傳統(tǒng)發(fā)電領(lǐng)域，儲(chǔ)能主要應(yīng)用于輔助動(dòng)態(tài)運(yùn)行、取代或延緩新建機(jī)組。
輔助動(dòng)態(tài)運(yùn)行。為了保持負(fù)荷和發(fā)電之間的實(shí)時(shí)平衡，火電機(jī)組的輸出需要根據(jù)調(diào)度的要求進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。動(dòng)態(tài)運(yùn)行會(huì)使機(jī)組部分組件產(chǎn)生蠕變，造成這些設(shè)備受損，提高了發(fā)生故障的可能，即降低了機(jī)組的可靠性，同時(shí)還增加了更換設(shè)備的可能和檢修的費(fèi)用，最終降低了整個(gè)機(jī)組的使用壽命。儲(chǔ)能技術(shù)具備快速響應(yīng)速度，將儲(chǔ)能裝置與火電機(jī)組聯(lián)合作業(yè)，用于輔助動(dòng)態(tài)運(yùn)行，可以提高火電機(jī)組的效率，避免對(duì)機(jī)組的損害，減少設(shè)備維護(hù)和更換設(shè)備的費(fèi)用。
取代或延緩新建機(jī)組。隨著電力負(fù)荷的增長(zhǎng)和老舊發(fā)電機(jī)組的淘汰，為了滿(mǎn)足電力客戶(hù)的需要和應(yīng)對(duì)尖峰負(fù)荷，需要建設(shè)新的發(fā)電機(jī)組。應(yīng)用儲(chǔ)能系統(tǒng)可以取代或延建新機(jī)組，即在負(fù)荷低的時(shí)候，通過(guò)原有的高效機(jī)組給儲(chǔ)能系統(tǒng)充電，在尖峰負(fù)荷時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)向負(fù)荷放電。我國(guó)起調(diào)峰作用的往往是煤電機(jī)組，而這些調(diào)峰煤電機(jī)組要為負(fù)荷尖峰留出余量，經(jīng)常不能滿(mǎn)發(fā)，這就影響了經(jīng)濟(jì)性。利用儲(chǔ)能技術(shù)則可以取代或者延緩發(fā)電側(cè)對(duì)新建發(fā)電機(jī)組的需求。
(2)集中式可再生能源并網(wǎng)
在集中式可再生能源并網(wǎng)領(lǐng)域，儲(chǔ)能主要應(yīng)用于解決棄風(fēng)、棄光，跟蹤計(jì)劃出力，平滑輸出。
解決棄風(fēng)、棄光。風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的發(fā)電功率波動(dòng)性較大，特別在一些比較偏遠(yuǎn)的地區(qū)，電網(wǎng)常常會(huì)出現(xiàn)無(wú)法把風(fēng)電和光電完全消納的情況。應(yīng)用儲(chǔ)能技術(shù)可以減小或避免棄風(fēng)、棄光。在可再生能源發(fā)電場(chǎng)站側(cè)安裝儲(chǔ)能系統(tǒng)，在電網(wǎng)調(diào)峰能力不足或輸電通道阻塞的時(shí)段，可再生能源發(fā)電場(chǎng)站的出力受限，儲(chǔ)能系統(tǒng)存儲(chǔ)電能，緩解輸電阻塞和電網(wǎng)調(diào)峰能力限制，在可再生能源出力水平低或不受限的時(shí)段，釋放電能提高可再生能源場(chǎng)站的上網(wǎng)電量。
跟蹤計(jì)劃出力，平滑輸出。大規(guī)模可再生能源并入電網(wǎng)時(shí)，出力情況具有隨機(jī)性、波動(dòng)性，使得電網(wǎng)的功率平衡受到影響，因此需要發(fā)電功率進(jìn)行預(yù)測(cè)，以便電網(wǎng)公司合理安排發(fā)電計(jì)劃、緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力、降低系統(tǒng)備用容量、提高電網(wǎng)對(duì)可再生能源的接納能力。通過(guò)在集中式可再生能源發(fā)電場(chǎng)站配置較大容量的儲(chǔ)能，基于場(chǎng)站出力預(yù)測(cè)和儲(chǔ)能充放電調(diào)度，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)站與儲(chǔ)能聯(lián)合出力對(duì)出力計(jì)劃的跟蹤，平滑出力，滿(mǎn)足并網(wǎng)要求，提高可再生能源發(fā)電的并網(wǎng)友好性。
就全球儲(chǔ)能市場(chǎng)而言，集中式可再生能源并網(wǎng)是最主要的應(yīng)用領(lǐng)域。在國(guó)外，日本是典型的將儲(chǔ)能主要應(yīng)用于集中式可再生能源并網(wǎng)的國(guó)家之一。集中式可再生能源并網(wǎng)是日本推動(dòng)儲(chǔ)能參與能源清潔利用的主要方式，北海道等解決棄光需求較強(qiáng)烈的地區(qū)，以及福島等需要災(zāi)后重建的地區(qū)成為儲(chǔ)能應(yīng)用的重點(diǎn)區(qū)域。在國(guó)內(nèi)，集中式可再生能源并網(wǎng)中應(yīng)用儲(chǔ)能，以青海和吉林較具代表性，前者積極探索光儲(chǔ)商業(yè)化，后者則是將電儲(chǔ)能與儲(chǔ)熱綜合應(yīng)用試點(diǎn)。
(3)電網(wǎng)側(cè)
儲(chǔ)能系統(tǒng)在輸電網(wǎng)中的應(yīng)用主要包括以下兩方面：作為輸電網(wǎng)投資升級(jí)的替代方案(延緩輸電網(wǎng)的升級(jí)與增容)，提高關(guān)鍵輸電通道、斷面的輸送容量或提高電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定水平。在輸電網(wǎng)中，負(fù)荷的增長(zhǎng)和電源的接入(特別是大容量可再生能源發(fā)電的接入)都需要新增輸變電設(shè)備、提高電網(wǎng)的輸電能力。然而，受用地、環(huán)境等問(wèn)題的制約，輸電走廊日趨緊張，輸變電設(shè)備的投資大、建設(shè)周期長(zhǎng)，難以滿(mǎn)足可再生能源發(fā)電快速發(fā)展和負(fù)荷增長(zhǎng)的需求。大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)可以作為新的手段，安裝在輸電網(wǎng)中以提升電網(wǎng)的輸送能力，降低對(duì)輸變電設(shè)備的投資。
儲(chǔ)能系統(tǒng)在配電網(wǎng)中的作用更加多樣化。與在輸電網(wǎng)的應(yīng)用類(lèi)似，儲(chǔ)能接入配電網(wǎng)可以減少或延緩配電網(wǎng)升級(jí)投資。分布在配網(wǎng)中的儲(chǔ)能也可以在相關(guān)政策和市場(chǎng)規(guī)則允許的條件下為大電網(wǎng)提供調(diào)頻、備用等輔助服務(wù)。除此之外，儲(chǔ)能的配置還可提高配電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性和接納分布式電源的能力等。
(4)輔助服務(wù)
在電力輔助服務(wù)領(lǐng)域，儲(chǔ)能主要應(yīng)用于調(diào)頻、調(diào)峰和備用容量等方面。
調(diào)頻。電力系統(tǒng)頻率是電能質(zhì)量的主要指標(biāo)之一。實(shí)際運(yùn)行中，當(dāng)電力系統(tǒng)中原動(dòng)機(jī)的功率和負(fù)荷功率發(fā)生變化時(shí)，必然會(huì)引起電力系統(tǒng)頻率的變化。頻率的偏差不利于用電和發(fā)電設(shè)備的安全、高效運(yùn)行，有時(shí)甚至?xí)p害設(shè)備。因此，在系統(tǒng)頻率偏差超出允許范圍后，必須進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)。調(diào)頻輔助服務(wù)主要分為一次調(diào)頻和二次調(diào)頻(AGC輔助服務(wù))。儲(chǔ)能設(shè)備非常適合提供調(diào)頻服務(wù)。與傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組相比，儲(chǔ)能設(shè)備提供調(diào)頻服務(wù)的最大優(yōu)點(diǎn)是響應(yīng)速度快，調(diào)節(jié)速率大，動(dòng)作正確率高。
調(diào)峰。電力系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，總的用電負(fù)荷有高峰低谷之分。由于高峰負(fù)荷僅在一天的某個(gè)時(shí)段出現(xiàn)，因此，需要配備一定的發(fā)電機(jī)組在高峰負(fù)荷時(shí)發(fā)電，滿(mǎn)足電力需求，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)中電力生產(chǎn)和電力消費(fèi)間的平衡。當(dāng)電力負(fù)荷供需緊張時(shí)，儲(chǔ)能可向電網(wǎng)輸送電能，協(xié)助解決局部缺電問(wèn)題。抽水蓄能是目前完全實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的儲(chǔ)能技術(shù)，調(diào)峰是抽水蓄能電站一個(gè)主要的應(yīng)用領(lǐng)域。
備用容量。備用容量指的是電力系統(tǒng)除滿(mǎn)足預(yù)計(jì)負(fù)荷需求外，在發(fā)生事故時(shí)，為保障電能質(zhì)量和系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行而預(yù)留的有功功率儲(chǔ)備。備用容量可以隨時(shí)被調(diào)用，并且輸出負(fù)荷可調(diào)。儲(chǔ)能設(shè)備可以為電網(wǎng)提供備用輔助服務(wù)，通過(guò)對(duì)儲(chǔ)能設(shè)備進(jìn)行充放電操作，可實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)電網(wǎng)有功功率平衡的目的。和發(fā)電機(jī)組提供備用輔助服務(wù)一樣，儲(chǔ)能設(shè)備提供備用輔助服務(wù)，也必須隨時(shí)可被調(diào)用，但儲(chǔ)能設(shè)備不需要一直保持運(yùn)行，即放電或充電狀態(tài)，只需在需要使用時(shí)能夠被立即調(diào)用提供服務(wù)即可，因此經(jīng)濟(jì)性較好。此外，在提供備用容量輔助服務(wù)時(shí)，儲(chǔ)能還可以提供其他的服務(wù)，如削峰填谷、調(diào)頻、延遲輸配線(xiàn)路升級(jí)等。
從全球來(lái)看，調(diào)頻是儲(chǔ)能的主要應(yīng)用之一。根據(jù)往年數(shù)據(jù)，2016年、2017年，兆瓦級(jí)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)中，調(diào)頻應(yīng)用占比分別為41%、50%。在國(guó)外，依托自由化的電力市場(chǎng)，儲(chǔ)能在美國(guó)輔助服務(wù)市場(chǎng)的應(yīng)用一直引領(lǐng)著全球儲(chǔ)能輔助服務(wù)市場(chǎng)的發(fā)展。在美國(guó)的區(qū)域電力市場(chǎng)中，儲(chǔ)能系統(tǒng)參與二次調(diào)頻的容量已占相當(dāng)?shù)姆蓊~。在中國(guó)，得益于政策推動(dòng)，儲(chǔ)能在我國(guó)輔助服務(wù)市場(chǎng)的應(yīng)用比例已經(jīng)從2015年的2%提升到2019年超過(guò)10%。聯(lián)合火電機(jī)組參與調(diào)頻業(yè)務(wù)，在京津唐、山西地區(qū)應(yīng)用較廣泛。
(5)用戶(hù)側(cè)
在用戶(hù)側(cè)，儲(chǔ)能主要應(yīng)用于分時(shí)電價(jià)管理、容量費(fèi)用管理、提高供電質(zhì)量和可靠性、提高分布式能源就地消納等方面。
分時(shí)電價(jià)管理。電力系統(tǒng)中隨著時(shí)間的變化用電量會(huì)出現(xiàn)高峰、平段、低谷等現(xiàn)象，電力部門(mén)對(duì)各時(shí)段制定不同電價(jià)，即分時(shí)電價(jià)。在實(shí)施分時(shí)電價(jià)的電力市場(chǎng)中，儲(chǔ)能是幫助電力用戶(hù)實(shí)現(xiàn)分時(shí)電價(jià)管理的理想手段。低電價(jià)時(shí)給儲(chǔ)能系統(tǒng)充電，高電價(jià)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)放電，通過(guò)低存高放降低用戶(hù)的整體用電成本。
容量費(fèi)用管理。在電力市場(chǎng)中，存在電量電價(jià)和容量電價(jià)。電量電價(jià)指的是按照實(shí)際發(fā)生的交易電量計(jì)費(fèi)的電價(jià)，具體到用戶(hù)側(cè)，則指的是按用戶(hù)所用電度數(shù)計(jì)費(fèi)的電價(jià)。容量電價(jià)則主要取決于用戶(hù)用電功率的最高值，與在該功率下使用的時(shí)間長(zhǎng)短以及用戶(hù)用電總量都無(wú)關(guān)。使用儲(chǔ)能設(shè)備為用戶(hù)最高負(fù)荷供電，還可以降低輸變電設(shè)備容量，減少容量費(fèi)用，節(jié)約總用電費(fèi)用，主要面向工業(yè)用戶(hù)。
提升用戶(hù)的電能質(zhì)量和可靠性。傳統(tǒng)的供電體系網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，設(shè)備負(fù)荷性質(zhì)多變，用戶(hù)獲得的電能質(zhì)量(電壓、電流和頻率等)具有一定的波動(dòng)性。用戶(hù)側(cè)安裝的儲(chǔ)能系統(tǒng)服務(wù)對(duì)象明確，其相對(duì)簡(jiǎn)單和可靠的組成結(jié)構(gòu)保證輸出更高質(zhì)量的電能。當(dāng)電網(wǎng)異常發(fā)生電壓暫降或中斷時(shí)，可改善電能質(zhì)量，解決閃斷現(xiàn)象;當(dāng)供電線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，可確保重要用電負(fù)荷不間斷供電，從而提高供電的可靠性和電能質(zhì)量。
提高分布式能源就地消納。對(duì)于工商業(yè)用戶(hù)，在其安裝有可再生能源發(fā)電裝置的廠(chǎng)房、辦公樓屋頂或園區(qū)內(nèi)投資儲(chǔ)能系統(tǒng)，能夠平抑可再生能源發(fā)電出力的波動(dòng)性、提高電能質(zhì)量，并利用峰谷電價(jià)差套利。對(duì)于安裝光伏發(fā)電的居民用戶(hù)，考慮到光伏在白天發(fā)電，而居民用戶(hù)一般在夜間負(fù)荷較高，配置家庭儲(chǔ)能可更好地利用光伏發(fā)電，甚至實(shí)現(xiàn)電能自給自足。此外，在配電網(wǎng)故障時(shí)，家庭儲(chǔ)能還可繼續(xù)供電，降低電網(wǎng)停電影響，提高供電可靠性。
德國(guó)是用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能商業(yè)模式發(fā)展最為先進(jìn)的國(guó)家之一。在區(qū)塊鏈技術(shù)、云技術(shù)以及多元化商業(yè)模式的帶動(dòng)下，預(yù)計(jì)短期內(nèi)德國(guó)用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能市場(chǎng)仍將引領(lǐng)歐洲儲(chǔ)能市場(chǎng)的發(fā)展。在中國(guó)，用戶(hù)側(cè)是儲(chǔ)能應(yīng)用的最大市場(chǎng)，也是持續(xù)保持高增長(zhǎng)的一個(gè)領(lǐng)域。安裝于工商業(yè)用戶(hù)端的儲(chǔ)能系統(tǒng)是我國(guó)用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能的主要形式，可以與光伏系統(tǒng)聯(lián)合使用，又可以獨(dú)立存在，主要應(yīng)用于電價(jià)管理，幫助用戶(hù)降低電量電價(jià)和容量電價(jià)。
3、發(fā)展前景與趨勢(shì)
在各國(guó)政策推動(dòng)下，全球儲(chǔ)能行業(yè)已步入發(fā)展初期，有國(guó)家甚至邁向商業(yè)化階段。抽水蓄能比重超過(guò)九成，主要得益于其成熟的技術(shù)以及較低的成本。相比之下，化學(xué)儲(chǔ)能才是應(yīng)用范圍最為廣泛、發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮膬?chǔ)能技術(shù)。各類(lèi)電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)中，鋰離子電池儲(chǔ)能技術(shù)的響應(yīng)時(shí)間更快，能夠及時(shí)并持續(xù)向電網(wǎng)供電，確保電網(wǎng)的穩(wěn)定性，因此累積裝機(jī)占比最大。
區(qū)域分布方面，美國(guó)、中國(guó)、日本依舊占據(jù)儲(chǔ)能項(xiàng)目裝機(jī)的領(lǐng)先地位，其中美國(guó)仍是全球最大的儲(chǔ)能市場(chǎng)。美國(guó)2018年儲(chǔ)能裝機(jī)容量增加了350.5MW/777MWh。這比2017年部署的儲(chǔ)能容量高出80%，2019年的部署儲(chǔ)能系統(tǒng)裝機(jī)容量超過(guò)1600MWh。不過(guò)，印度、澳大利亞等新興市場(chǎng)表現(xiàn)也十分突出。例如，未來(lái)三五年內(nèi)，印度有望依托不斷提升的電池產(chǎn)品制造能力，陸續(xù)啟動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)在電動(dòng)汽車(chē)、柴油替代、可再生能源并網(wǎng)、無(wú)電地區(qū)供電等領(lǐng)域的應(yīng)用。
2019年，全球儲(chǔ)能新增裝機(jī)容量哦10.9GW。根據(jù)我們對(duì)全球儲(chǔ)能市場(chǎng)的長(zhǎng)期預(yù)測(cè)，到2040年，全球儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模將達(dá)942GW/2,857GWh，并將吸引6200億美元的資金。儲(chǔ)能未來(lái)的發(fā)展增速取決于清潔能源的發(fā)展趨勢(shì)。我們預(yù)計(jì)，為了平衡新增風(fēng)電與光伏發(fā)電裝機(jī)容量，全球?qū)⒂懈嗟貐^(qū)出臺(tái)更為有效的支持儲(chǔ)能發(fā)展的政策。儲(chǔ)能也將成為政策制定者實(shí)現(xiàn)氣候政策目標(biāo)的手段。
2019年全球工商業(yè)用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目投運(yùn)規(guī)模超過(guò)1GW/2.5GWh。確保滿(mǎn)足全天候供電協(xié)議需求、在不間斷供電系統(tǒng)中的應(yīng)用、執(zhí)行分時(shí)電價(jià)以及需量電費(fèi)政策等都將增強(qiáng)工商業(yè)用戶(hù)對(duì)儲(chǔ)能的需求。
盡管戶(hù)用儲(chǔ)能項(xiàng)目對(duì)于多數(shù)用戶(hù)來(lái)說(shuō)仍不具有經(jīng)濟(jì)性，但是已經(jīng)逐漸在部分地區(qū)獲得了強(qiáng)有力的支持。對(duì)于易受自然災(zāi)害影響或電力系統(tǒng)脆弱的地區(qū)，提供供電保證等非經(jīng)濟(jì)因素也在驅(qū)動(dòng)著戶(hù)用儲(chǔ)能產(chǎn)品的銷(xiāo)售。
許多資金借貸方仍視儲(chǔ)能為收益風(fēng)險(xiǎn)不匹配的資產(chǎn)。不過(guò)，新型合同結(jié)構(gòu)的出臺(tái)以及儲(chǔ)能成本的下降，將吸引越來(lái)越多的貸方進(jìn)入儲(chǔ)能市場(chǎng)。在儲(chǔ)能市場(chǎng)呈現(xiàn)規(guī)模化發(fā)展趨勢(shì)的背景下，提高資金獲取便利度將變得至關(guān)重要。
盡管中美貿(mào)易戰(zhàn)仍在繼續(xù)，但中國(guó)的電池制造商仍將起步邁向全球。外國(guó)車(chē)企為了加大在中國(guó)的汽車(chē)銷(xiāo)量，也將加強(qiáng)與中國(guó)電池供應(yīng)商的合作。隨著韓國(guó)大型電池企業(yè)轉(zhuǎn)向于專(zhuān)注滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能需求，國(guó)際儲(chǔ)能項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商與集成商將進(jìn)一步加大從中國(guó)購(gòu)買(mǎi)電池。
儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)：
從市場(chǎng)規(guī)模來(lái)看，全球儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿薮?。面?duì)巨大市場(chǎng)空間，我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)風(fēng)口。
從技術(shù)來(lái)看，電池系統(tǒng)的性能和成本決定了儲(chǔ)能的規(guī)?；茝V和應(yīng)用，是影響行業(yè)快速發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。面向未來(lái)10年，儲(chǔ)能電池的技術(shù)發(fā)展路線(xiàn)將逐漸清晰。
從政策來(lái)看，通過(guò)各項(xiàng)配套政策建立開(kāi)放、規(guī)范、完善的電力市場(chǎng)，才能為儲(chǔ)能真正發(fā)揮優(yōu)勢(shì)提供平臺(tái)。
從商業(yè)模式來(lái)看，儲(chǔ)能廠(chǎng)商、用戶(hù)單位和投融資機(jī)構(gòu)聯(lián)手拓展儲(chǔ)能應(yīng)用市揚(yáng)，探索儲(chǔ)能多種應(yīng)用模式，大力推動(dòng)儲(chǔ)能的商業(yè)化應(yīng)用。
從企業(yè)發(fā)展來(lái)看，一方面，傳統(tǒng)電力企業(yè)新業(yè)務(wù)布局儲(chǔ)能，另一方面，儲(chǔ)能企業(yè)結(jié)合市場(chǎng)需求以更加經(jīng)濟(jì)有效的形式開(kāi)展經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)。
4、未來(lái)發(fā)展方向
在全球能源轉(zhuǎn)型的背景之下，一方面，電力企業(yè)針對(duì)日漸式微的傳統(tǒng)供電方式，積極調(diào)整現(xiàn)有運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)，將來(lái)自終端用戶(hù)側(cè)的不同儲(chǔ)能需求作為新的增長(zhǎng)點(diǎn)，向整合分布式能源、推動(dòng)分布式能源服務(wù)市場(chǎng)的方向發(fā)展，并提供電力交易、市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)、配網(wǎng)優(yōu)化等綜合能源服務(wù)。儲(chǔ)能已在電力企業(yè)新業(yè)務(wù)中居于很高的地位。另一方面，儲(chǔ)能企業(yè)結(jié)合市場(chǎng)需求調(diào)整自身業(yè)務(wù)，以更加經(jīng)濟(jì)有效的形式開(kāi)展經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)，最大化發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)。例如S&C不再生產(chǎn)PCS，將專(zhuān)注于微網(wǎng)和電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)領(lǐng)域;梅賽德斯-奔馳，停止家用儲(chǔ)能電池生產(chǎn)，將專(zhuān)注電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能應(yīng)用;Younicos推出“儲(chǔ)能即服務(wù)”模式，滿(mǎn)足用戶(hù)的即時(shí)儲(chǔ)能需求等。
市場(chǎng)趨勢(shì)來(lái)看，在儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)與項(xiàng)目開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)、儲(chǔ)能補(bǔ)貼政策與發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)、風(fēng)能及太陽(yáng)能發(fā)展規(guī)模、分布式能源發(fā)展規(guī)模、電力價(jià)格水平、分時(shí)價(jià)格、電力需求側(cè)收費(fèi)、輔助服務(wù)市場(chǎng)等因素驅(qū)動(dòng)下，全球儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展前景廣闊，未來(lái)將保持穩(wěn)步增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
技術(shù)趨勢(shì)來(lái)看，儲(chǔ)能的迅速發(fā)展有賴(lài)于儲(chǔ)能技術(shù)的革新帶動(dòng)成本大幅度下降。隨著儲(chǔ)能規(guī)?；耐茝V和應(yīng)用，電池系統(tǒng)的性能和成本逐漸成為影響行業(yè)快速發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。圍繞高能量密度、低成本、高安全性、長(zhǎng)壽命的目標(biāo)，各國(guó)都在制定研發(fā)計(jì)劃提升本國(guó)的電池研發(fā)和制造能力。此外，電池技術(shù)的發(fā)展還直接決定了電動(dòng)汽車(chē)的前景。隨著電動(dòng)汽車(chē)的應(yīng)用普及和動(dòng)力電池的大規(guī)模退役，會(huì)加速退役電池儲(chǔ)能市場(chǎng)的興起。目前新電池成本比較高，是限制儲(chǔ)能大規(guī)模推廣應(yīng)用的重要原因，而梯次利用能降低儲(chǔ)能的工程造價(jià)、降低項(xiàng)目的投資成本、減少回本周期，同時(shí)比較環(huán)保，有良好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)價(jià)值。雖然梯次利用技術(shù)現(xiàn)階段尚不成熟，但可以預(yù)見(jiàn)，梯次利用將為儲(chǔ)能系統(tǒng)帶來(lái)新的發(fā)展方向，也將成為儲(chǔ)能技術(shù)新的研發(fā)方向。
政策趨勢(shì)來(lái)看，開(kāi)放、規(guī)范、完善的電力市場(chǎng)是儲(chǔ)能真正發(fā)揮優(yōu)勢(shì)的舞臺(tái)。未來(lái)各國(guó)配套政策將加快推進(jìn)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)等市場(chǎng)建設(shè)進(jìn)度，通過(guò)市場(chǎng)機(jī)制體現(xiàn)電能量和各類(lèi)輔助服務(wù)的合理價(jià)值，給儲(chǔ)能技術(shù)提供發(fā)揮優(yōu)勢(shì)的平臺(tái)。
競(jìng)爭(zhēng)趨勢(shì)來(lái)看，在政策支持逐步明朗的背景下，基于對(duì)產(chǎn)業(yè)前景的穩(wěn)定預(yù)期，光伏企業(yè)、分布式能源企業(yè)、電力設(shè)備企業(yè)、動(dòng)力電池企業(yè)、電動(dòng)汽車(chē)企業(yè)等紛紛進(jìn)入，加大力度布局，開(kāi)拓儲(chǔ)能市場(chǎng)，全球儲(chǔ)能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)或?qū)⒓觿 ?/p>
評(píng)論