凯发K8官网储能是什么?一文全看懂

2024-07-19 20:32:46 来源于:凯发k8国际首页登录(中国)官方网站

  12○●□☆▪、在储能的硬技术上几个方面○•★▽◆▷,前面都是本体技术★▲▪●,其实有集成技术▽◆•△☆,还有安全技术-◁□◆■○、运行管理技术•○•△•,这些方面我们都有上升的空间★=☆△◇,包括集成的拓扑结构▼•▼○□●、通信架构●△=…☆、冷却系统•-◇、安全性的诊断□▪▲○■、预警△▷◁▽、阻隔○••□=、消防-••▼▷◇、运维管理的数字孪生…▷▲-○、云管理■☆=、虚拟与聚合○◇□▪☆、多场景复用等○◁,都有上升的空间□□…☆-★。这方面国际上尤其以欧盟为代表的▷▲,在这方面是他的研发重点◁▪■◆。我们在应用方面◆☆,电源侧▪▼◁▲-•、电网侧□-■◆•、用户侧都体现了不同的关注点△-=,比如电源侧我们更关注可再生能源消纳■●,电网侧希望保安全上储能要发挥作用◆□,还有调峰▲▷▼▲。用户侧我们希望和多网融合时候-▼●=▪-,他作为一个重要的buff▽…▼。交通网■☆=、气网-•▷,时空尺度上进行互相转换的纽带★▪。

  从当前以火电为主的用电环境来看△▼▼△●,时发时用仍旧是主流■◆■。也就是◁▼=:电厂发出电---传到电网---传给用户使用掉▽○▲,中间是没有储能这个环节的◇•▪▼△。少部分电网公司会用抽水蓄能的方式来调峰调频=◆…▲…△,抽峰填谷●▷。也就是在晚上电量有多的情况下◁◁◆▽▽,用电(用水泵)把水电站下游的水再抽到上游发电☆◁☆▲▲。

  2•△△、抽水蓄能仍然是主力▲▼。新型储能发展非常迅速•■=-○-,它的增长速度是远超过抽水蓄能的▷▲○。在新型储能技术中☆=▪…•●,锂离子电池的储能技术占比是最高的▼★-△,增长也是最快的-▼□…○•。当然有和电动汽车同步发展这个得天独厚的条件◁●▽。但是储能技术我们不仅仅限于锂离子电池-◆◁,在应用阶段还有铅碳电池▼•☆、钠硫电池和液硫电池△▼•,在示范阶段有压缩空气▼●、钠离子电池…●▽★□、超级电容和纳镍电池等▪▪▷•◆■。实验室阶段有飞轮•…▲•、超导○▲▲、相变氢=■-=◇,还有一个非抽蓄重力储能…■,还有一些新型电池▪◁。储能以什么能量形式储存起来☆▽-•▷,又分成为物理储能▲□◆-▽、电磁储能◆★、电化学储能○■、热储能▷•▽•◆、化学燃料储能•▪◆◁。

  6•▪◁◇▼、其他的电池都在实验室阶段•▪•,包括液态金属空气▪…□○◇、有机电池▪□■★▲,可能会低成本▽◆◁△…●,高能量密度▽=▲▪•,有些体系还有探索空间◁◁…▼□…,还处于基础研究阶段●•。不过有一个电池现在确实进展比较快就是钠离子电池△••=▲,从实验室到示范应用就是几年的时间很快▲▽。因为它体系基本和锂电池氧化还原反应的机理相同○▼…。做锂离子电池的团队转行做钠离子电池没有太大障碍▪…○★●,随着锂资源的约束●…□▪▽,碳酸锂价格的不确定性=•…,钠离子资源不受太多约束▷▪○■□,这一点突出的好处可能会显现出来◇=,应该说这个是储能技术的一个重要战略-▲…▽•…。备胎从国家层面中必须有▪=▲■▲,但是因为这个产业链还不太成熟▷◆■,材料体系也没有完全聚焦和定型••□,理论上没有锂离子电池更安全•◇●,所以它的攻关方向也和锂离子电池有点相似•▼,要在固体啊△☆◆=●▷、电解质上做文章■▼…■,所以这个路可能还是有一段时间○■=▽▪,但是有想象的空间…△○-。另外我们资源受控的话△□●○★▼,他就可能会顶上来●◆●-■。

  5△★▽▪、第三个是液硫电池••△,安全性好-•,不燃烧••-□◆,循环寿命比较长○◆=■,功率和容量可以独立•=-,在配置的时候☆◆•◇,如果这个场景需要功率大○=○,可以有意的减少一些不必要的投入●=▽■◇-。锂离子电池功率和小时数基本是定死了◆△◇☆,这个是可以调节的□…•■。短板在于效率比较低=▼□▽,有很多发热和辅助电机消耗▪▪◁●▲。能量密度比较低•◇▲,液硫电池储能站占地比较多●★●◆▽,价格降不下来▷…,成本很难判定▪■◇,不能用在电动汽车△••。但是国际上研发没有停顿▪◁,没有把它舍弃●△◇•…●,美国甚至还作为一个主要研发方向▽☆◇◇▪△。之所以出现这种现象=★…□☆,一个是他这种体系上还有可多材料可选◇-◁☆,研发空间没有看到天花板▪○○,长时间尺度方面有超过锂离子电池的优势••○○▪▲。

  10▪△、另外两个技术将来还有很大潜力的=▲。一个是热土●=☆◇,国际的储能发展路线年或者更以后这种高比例▼▷。长时间尺度的储能技术是不可或缺的▪•▪-■•,英国就特别注重热储能■▲■■☆,因为它海上风电受季节的变化■…◆•●。我们国家条件不大一样▲△-◇,以光伏为主的话▲▪★▽,白天•=◇▼☆■、黑夜-●▽□,还不至于季节性的储能◆-。所以我们现在对他的重视程度不太高●▲▽◇○,现在主要是在太阳能热发电上▷☆■●,我们能源的消耗中=△◇,比如空调这种制热占的比例相当高•◇,这些都可以用储热技术来解决问题-=•☆▽。这个空间还是很大●☆,但是因为电和热之间的时间特紧张△○▲○▲,差距太大☆○▽◁,这个应用空间似乎大家还没看到有多大市场◁-,所以研究的人员相对较少一点…●△-◁,过几年以后▪●★◇△,可能逐渐会有大有相当一批的研发人员投入到这部分研究中▲△▪•。另一个就是氢…☆△…,可以跨季节存储-◇,可以液体燃料和气体燃料替代▼□,传统的气燃机=■•、发动机都可以用▪▪◁▽◁□,但是技术门槛○▪◁◆、资金门槛◆▲▪▪,人们对它安全性的恐惧▽◇-=,都会是他发展研究过程中的壁垒■○☆▲…。我们国家氢上一定要梳理发展的技术路线图•▼△◁,因为氢涉及到发■-▪●-、储☆◁、输…•、用四大环节技术…▪●◆▼•,路线可能有上百种◁★◇,到底我们的国情★▼▷■••、我们基础设施的状态★■■☆、我们的需求◆-▽,哪几条技术路线是值得重点研究的▪=●,应该做好顶层设计•◇,否则的话上百种精力太分散了▽▲◆○=□,投资回报的效果也不好▷▽★。

  4)BMS环节◆◆▽:当前技术成熟度较低◇-▼□●○、缺乏行业标准☆●▽、竞争格局分散◆☆★▽,未来储能电池BMS大概率延续动力电池BMS市场格局◆•;

  现在我们逐渐都替代●□…▲。国家重点研发计划盯住了锂离子电池▼◆-=☆▲、液流电池和梯次利用◁◇●,主流的应用场景是靠不上它的▼◆□…。质量大了转速能不能上去△…▼…▷▪,长时间尺度也将会成为研发和应用的重点▲◇◆☆=。呈现出人才聚集★▲☆▽、产链完整■△▼◁--、扩产能力强的特点优势-○□。这个瓶颈已经几乎不存在了◁…-●◆,蓄电池是最具备推广价值的储能技术☆■★○•。

  5)系统集成环节●▷▼…□:国内系统集成商玩家众多▲■◇★▼-,兼具集成能力▲•、运维服务凯发K8官网□▷、当地渠道和品牌力的公司会胜出●□。

  我们当时设定的目标■▷▼○,通过十三五的工作基本上达到◁○△▼●。主要盯着安全性有突破性进展▼-○▪-,存在矿产☆•▽▷◆○、材料▷▷△◆•、单体△▲▽、pack和系统集成-◇、应用•▷、回收等环节▷•▪,但是新型储能会加大发展▲★★=。

  1-★、电力储能经过十几年的发展已经从实验室到商业化初期□▼■,现在逐渐从商业化初期向规模化过渡-▷▪◆。这个阶段有几个特征▼▪▪■▽,第一个◆■★☆,在技术发展方面◁△…,某些储能装置的性价比已经可以推广应用阶段了•◇■=○。十多年前电力系统需要的储能有三个要素☆◁•▽◁•,长寿命▪…、低成本◇○▽▪○、高安全★…○=。现在长寿命和低成本基本上具备了•○△。但是高安全还有最后一公里◆◆=◇●★。在研发方面…◆,我们国家几乎所有储能技术都有涉及◁■■。在应用方面-★▪▽,我们在电源☆★▪◆、电网•☆•、用户侧各种应用都尝试过=■☆。在商业模式上-◁◇,确实是短板○□■,有很长时间需要探索▷○,世界其他国家都存在同样的问题•★◆•。

  9○▪▪、超级电容相对飞轮好的多▽☆□,仍然贵-○•▲•。问题也一样=▲•▼■,功率密度高●△▪◇、能量密度偏低☆▽-▲,控制什么的都有较高的要求☆■。所以市场空间也有限▷★,但是这个技术进步还是比较快●▪△△。

  随着能源体系的更新升级▽☆★…△□,双碳目标的推进◁•△▼,以太阳能…☆◆▪■、风能为首的可再生能源开始被广泛利用▼◁△□◁◁。由于风电◁…◇=■、光伏受天气影响较大★•●=□△,具有很大的不稳定性=○,因此储能技术起到至关重要的作用■▷●▪。有观点认为☆★,风光储结合很有可能成为未来新能源发展趋势■◆。

  你要做到高能量密度要求转速非常高☆◇□◇,我们在十三五期间▼▪★,就锂电池产业来说=•-,质量和安全性都是矛盾的要求…=☆▲=▷,产业链很长□■○。

  能量密度确实太低了△…•◁▽。锂电池的循环寿命○◁•□、成本•-○、效率等指标都达到了预期△☆◆◆•◇。安全性现在仍然是水系=▲,

  而以上这三个环节里☆•,都可以建立储能•-△=△•,所以储能根据应用场景就分为▲△●◇:发电侧储能◆◆-△;电网侧储能◆…◁◁;用户侧储能●-。

  投入还是比较少○■…▷☆,而且这个也是必须的☆★▼•▪…。十四五期间国家重点研发计划△▽▷,但是我们国家在珠三角◆◇▪☆、长三角▷○••▼、环京津冀三个产业圈◆▷◇=,我们原来产线装备方面是落后的●◇☆■…,8•☆○▼▷=、飞轮使用空间相对狭小▽-▽•▼,产业链是很完整的△△★,另外应用空间也有限◇◁,因为它储存的能量是靠这个飞轮的速度和质量来定义的▪○◁。

  同时●▲▼=,储能市场也会给其他环节带来不少增量市场•▲□•。一块是储能产业链中比较集中的环节◆▲▼-=•,比如电池原材料企业龙蟠科技••▪▷、德方纳米☆■▼▲◁、富临精工等△▲,再比如储能系统集成商永福股份■◇、科陆电子等▽•□○;另一块是储能所带来的赛道增宽▲•▲●◆,比如能想到的储能热管理企业三花智控◁★☆、银轮股份等等▽▷◇▼★。当然◆▪○=,增量市场是比较难把握的●◆▲△,是否需要新技术路径的支持也需要不断和产业链去验证▲…△★▽◇。返回搜狐△=,查看更多

  储能系统成本中△☆-●□,电池占比最高◁★○,达到了60%●▲☆■,其次是PCS(变流器)◁▽▼☆、EMS(能量管理系统)和BMS(电池管理系统)◁△▼,占比分别为20%▷★、10%和5%

  14●◆=、现在应用的困局还是商业模式□◆•…,能不能赚着钱◇▽。地位□★▽=、商业模式•▼☆◇、还有电价的约束☆▷□☆。背后的问题就是身份◁-□▷★、地位不确定★▽◇★、政策有些不延续性……。另外回报机制有待确定▷=,这是世界共性的问题-▼▲▪。我们当然更存在一个电力体制和电动■-、电力市场改革在动态中•=。我们国家实际上从17年开始▷-▼•△,国家层面就对储能发布了指导意见▼○◆▽,回顾这些文件也看出当时对形势的判断还是比较准确的▪◇☆◇▽,是国家鼓励的一个产业▼△▽=。经过这么多年不停发布一些=•▽…,当然也有起起伏伏★…•▷,有时候因为市场上的行为=-,国家也出台过一些感觉负面的文件•▲▷◇,但是总的趋势还是向上=▪▲。最近文件就是发改委和能源局的◁-☆-,3000万千瓦的发展目标=◁△★▷☆,还有容量=▽、电价▼☆,有积极作用▼…◁。也明确了新能源配置储能的痛点•☆◇☆▽▪,后续可能还会有具体的措施•◇•=。在安全上公众关注■★△▼•,所以国家也出了相应的文件来强调▼○-◇★,尤其针对锂离子电池着火这些问题□◆-•■。再就是和可再生能源的关联等也出了文件•▲▽◆☆●。这些文件就是讨论这些事情●•▽,不能期望说全国有没有一个储能电价●◁,或者说全国财务补贴的政策◇●◁•。因为储能的应用▷●•=◁、技术路线差异太大•△…◇▲●,应用的环境各一▷☆▽=▷▷,所以出全国统一很难平衡的◇△,肯定会有人钻空子◁………◇,有很多后患▷-=…◁•。国际上是怎么弄◁■…◁?美国联邦政府只管规则•▼▼==■、管地位☆△▽,州政府管操作具体的激励政策推广政策▲◇-◁▪,逐渐带动起来=○◆◁★。我们国家有点儿是这个方向●=▽◁●▷,就是省级别根据它应用场合▪==、电网架构▼■▷、需求▪●▽○◆,定各种政策•◆○▪•☆,包括经济激励或者强配-●▲=,这些在美国都适用过▷○▼△,美国也有强配▪▲◆◆○,也有税收减免◁▽•◇,市场机制都有●••,是各州根据自己情况定的▪◁▷▽▽▼,我们国家可能也要走这种方向☆•○□▪。

  储能产业链相对来说是比较简单的▼•◁○•▪,上游是设备厂商☆☆,中游是集成厂商●▽☆,下游是各种应用端▽=★△,其中上游环节是需要重点研究的方向…▷☆★•。

  7□●…▷=★、压缩空气-★■,最近大容量的投产包括在江苏▲●、山东等○△◁。不像锂离子电池那样•■,在我们整个电力系统各个使用需求上都能用▪▷▽▽,特点是依赖机电速度•-◁=■•,因为他用发电机▽=◆▽●、还有压缩机等-◁○◆,响应速度相对来说比较慢●○,进入平衡状态才能充分发挥作用◁◆,时间都是分钟级的▽■。另外它旋转键多▲=◆○▲◁,还有一些不可回收的损耗◁▷★○★○,所以效率相对比较低◇▪◁☆。另外降价空间有限■□◆●▪◆,都是金属的件★•☆-•。但是它有个特别大的好处▽△▪▪△-,就是利用岩穴可以做到超大规模•●。如果我们高比例能源需要大幅度■•★▽○▼、大规模消纳的时候□◇○▷…◆,电化学电池这些就有困难了▼▷○☆□●。它虽然有地理条件限制▽▷◇,但也不是说地理条件就找不到了••,还是容易找的…◇●◆△,所以这个技术仍然值得关注▪•☆□。

  15□◇☆、落实到投资层面◆•,现在能看得清楚的都是具有成熟经验的赛道龙头▪=□△▷▽,主要是两个方面○▪□○☆□:一是做动力电池已经非常成熟的头部厂商■◆▷●,二是做光伏逆变器已经非常成熟的厂商▼=•=…。

  但是安全性仍然存在短板-=▷•○。4▲■□★、铅碳电池运用的广度排第二位=▽▲▲▼-。基本上高端产线都是进口日本或者韩国▷●•,回收这个部分也开始关注▪△◆■▼△。对于前瞻性技术超电★-▽、固态○■、液态▼◆◁…▼、金属▽●、飞轮•◆★◆★■、海抽都做了一些布局•▽,将来的空间比较大◁▼▪▷•,上万都是起步了…•▽。是个过渡性的技术■▪。这一点有优势★▼△●。

  3=△△●、锂离子电池技术进步最快■…◇○▽,性价比也接近可推广应用的阶段凯发K8官网•=,主要借力于电动汽车的需求的拉动▼•◆…,锂电池研发队伍最庞大◁◆▪…□、投入的资金也最多-…,效果也是最明显○…◁▽◆。锂电池的性能几乎可以覆盖电力系统所有的应用场景-▷▷•,或者说大部分应用场景都可以用它▪▲▪▪-。不管是电源测=□◆●…、电网测••◁◇▷、用户测◁★◇▲□□,调峰…◁▷•▪•、调频△●…、消纳▼▲▲★▲-、紧急施工△◁◇=☆◆、备用■◆△、黑启动◇★●▪△◁。但是重大短板就是在消纳时候时长不够■☆◁•☆。容量一般是四小时…•□,无风季就无法胜任了-◇。安全问题▲☆■△,韩国这么多着火▽▽,大家对锂电池有时候还真有点害怕◆▪-,电动自行车的着火也时有发生○△★▷,但是这个事儿全世界都在努力攻关=▪•,包括固态电池是主攻方向△◆,还有一些集成技术□■、管理技术▲◇●、消防技术●•-◁、预警技术等让它的安全性更高★▪,这个是有解决可能性的-=。

  很多铅酸电池厂很快就能转成能生产铅酸电池○◁=☆。就是退役电池的回收◆☆••■、材料的再生方面▲☆•▽,这部分现在的关注点还是不够★◁▷,2)PCS环节■★▲▽○:关注三大核心竞争力(迭代降本能力-▪★、品牌力&可融资性=▪、渠道能力)★■▼=!

  转速上去以后的安全性是不是可靠=○■▽,下一步可能有些部分还需要关注…□•=,判断未来竞争格局与光伏逆变器趋同◆◆◁;不易燃烧-◇□★、爆炸◇-▪•▷◇,另外旋转键要求的技术门槛很高▷○○▲。都有很高的技术门槛□▲…★▲●。还有压缩空气▪=□◆--。11-★▪、总的看各种储能中抽水蓄能仍然是主力○◆★◁,另外循环寿命要更加■▼■◁,主要是在用户的电能质量改善和一些展台功率支持▲▽●、支撑上可以起作用☆▪☆○◁-。

  储能市场无疑将极大提升电池需求-●◆•◁◁,这个是相对比较有确定性的○•,因此主要可以关注已经很成熟的相关赛道◁○-■…。一方面●★△-◁★,高确定性且低成本的电池提供商•○,比如宁德时代◆▽=••●、比亚迪…▼▷、亿纬锂能▽▲▼▼、派能科技(更偏纯储能标的)等等☆▼•;另一方面◆◁▲▷▼▪,擅长电流变换管理的逆变器厂商□△●=▷☆,比如阳光电源=☆••、固德威▽▼△=☆◆、锦浪科技等等○★•。

  1)电池环节◆★△□:行业集中度逐渐提升●-▷=,未来向高安全●□●●○◇、长寿命▷◁、低成本发展•◆◆▪★,磷酸铁锂将是主流路径◁●◇-▷,预计由动力电池龙头厂商领跑-△-★▷○;

  从我国发展来看▷◁☆☆•:随着可再生能源发电占比提升◆◁…●◁,消纳☆◆、输配•▽○、波动等问题显现■▪,储能的刚性需求逐渐成型▽◇○○●◇,2020年全球新增电化学储能5▽◆△.3GW/10▽▼.7GWh▷•,同比增长57%☆◆,这主要就得益于中国和美国储能市场的迸发…△☆,其中我国新增1◇…•.2GW/2▪☆.3GWh★▽…,同比增长168%▪▽•。

  从全球范围来看◆-=▽:美国2020年储能市场迸发-●◇▲,成为全球第三大储能市场○△,公共事业储能项目集中落地是2021-2024年的重要增量★●,同时电力供应不稳定刺激户用储能需求□◆■;欧洲2019年开启储能元年▪•◇□▪,2020年再创新高▽■◆=▽△,跃居全球累计储能的最大市场---,其中德英领跑★◁•,德国是全球最大户用储能市场●○-◇▽★,主要是居民电价高企及补贴政策转向家用储能所致☆……•▽▷,英国则主要是由大型储能项目部署拉动增长◆●▽;韩国储能电池安全性影响●□,新增装机下滑•○……=▽,但2020年仍是全球第二大储能市场○◇▼…=。

  13▽▼•、国际上主要的热点•▽=★,美国有长时间尺度储能大挑战▼◇-■,主要是和联邦■…、先进电池联盟等★▪◁,这些是在锂离子电池这个产业链●○○,他觉得被中国控制了▪◁◆◇▷○,实际上这个大挑战是对中国的一个挑战◇▽★◇…。欧盟主要是在这个支撑技术-•…,现在它是后发者▲▽•▷◁…,他是希望先把所有构成电池技术研发的要素都给掌握好□☆-,包括计算▷■、设计★☆▪○◆◆、制备▲▽=★☆•、评估这些■•■□●◁。当然还有装置技术…△、机械☆■▪▷、煤技术也要跟上▽▽。后边储能几大热点○■◇=▷,随着30■=▷■△、60这个提出▪☆,我们在大规模••▪□、可再生能源消纳••、弹性电网和多场景复用这三方面可能是热点★▪=★。长时间尺度□▼◁□,现在这个定义没有准▪▲▽▪△,一般来说我们说六到一千小时都可以算长时间使用◆□□•■,因为我们的离子电是一般都是四小时之内▷■□…◆•,现在这个技术本身是什么样说不清=▲▷■,除了氢和储热似乎比较明确外•○=▽■,其他的技术还有没有可能达到这个目标还不太清楚▪▼▷□。这是个相对来说基础•★▼●◆、前瞻的研究△▽。弹性电网就是我们存在高频电磁燃烧人数◆▼▼=▪○、有极端天气或者网络攻击的时候◁-…△■△,都可能造成大面积的电网崩溃▼□=●,过去的思路就是我要硬扛△•▼▲▼•、我要电网系统非常强才能应对◇=,但是投入产出太大▽▷◇。现在的思路是说你这个过来了•-★□,可能我扛不住●○◆□,但是我的恢复力▪△▲、抗打击能力◇•▷■,我消解了◆…□▽-■、崩溃了▪▼•□□●,但是我能迅速恢复也是一种技术◁□,就是弹性电网技术◇•●。在这些技术中▪◆◁=▲,储能都会扮演重要角色■●◆--。多场景复用就是现在不能说储能系统只应用一个场合▼▪▼…,只调峰◁■•☆,不能调频△▼,希望通过配置技术和管理技术让他复用★●•△▼★。

  3)EMS环节•□-:需与电网进行交互-☆=●☆,现有EMS公司主要是国网系▪•,未来EMS核心竞争力看软件开发能力和能量优化策略设计能力◆•●••▷;

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