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下一个产业爆发点?储能技术与政策汇总

作者:中国储能网新闻中心 来源:PV兔子 发布时间:2017-04-06 浏览:
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中国储能网讯:在所有的新兴产业中,新能源产业占据着很大的一部分比例,最近的十年,行业先后经历了风能和光伏发电的大规模爆发,小伙伴们不禁会想,产业的下一个机遇点在哪儿。而一个产业的兴起与爆发,是与政策发展,技术进步,社会意识和需求分不开的。而最近,业界越来越关注储能领域。

特斯拉为代表的电动车,国家兴建的相关储能项目,商业化储能项目的逐渐出现,制造业的发展所带动的成本降低,均是产业逐渐趋热的代表。

政策方面,相关的规划频繁出台。

另外一个经验,就是西方国家的技术市场先行,特斯拉在澳洲兴建储能电站,欧洲的家庭储能应用广泛。输电领域: 储能将在调频、电压支撑、调峰、备用容量无功支持、缓解线路阻塞、延缓输配电扩容升级和变电站直流电源领域发挥技术价值。

而兔子君看来,目前新能源面临的制约性问题,如消纳不足,电网匹配度不够,调峰调频的问题,安全性问题,均可以由储能解决。可见,储能产业已经被推到风口浪尖。

那么储能产业究竟是怎样的一个产业,相关的政策发展历程如何?包含着怎样的技术以及目前的瓶颈在哪?兔子君为大家一一道来

储能应用领域

配电领域: 

供电可靠性是配电网必须要保证的供电指标,当配网出现故障时,需要有备用电源持续为用户供电。配电网的电能质量经常受到用电负荷特性的影响,电网希望系统中有可控电源能够对配电网的电能质量进行治理,消除电压暂降、谐波等问题。

用户侧储能:

很多电力用户由于用电负荷的不同特性,对于重要负荷有特殊的供电可靠性要求和电能质量要求。由于用户的个性化和互动化的需求要求比较高,储能系统除了帮助电力用户在电价较低时对储能系统充电,在高电价时放电之外,还可以帮助用户在自身用电负荷较低的时段对储能设备充电,在需要高负荷时,利用储能设备放电,从而降低自己的最高负荷,达到减低容量费用的目的。

微电网领域:

微电网系统要求配备储能装置,并要求储能装置能够做到以下几点:

1)在离网且分布式电源无法供电的情况下提供短时不间断供电;

2)能够满足微网调峰需求;

3)能够控制和改善微网电能质量;

4)能够完成微网系统黑启动;

5)平衡间歇性、波动性电源的输出,对电负荷和热负荷进行有效控制。

应急电源领域:

灾难发生时需要为灾难中的人们和重要设备提供电力和热力,以保证必需的救灾、生活用能。

通信储能领域:

随着移动、联通和电信3G/4G通讯基站快速建设,基站备用电源市场快速增长,2015年国内通信基站备用电源装机容量20GWh。目前通讯基站储能电池全部为化学电池,仍然以铅酸电池为主,约占市场规模的87%左右,其次是锂电池,也有少量的燃料电池。按照标配8小时的备用时间折算,不完全统计,截至2015年国内通讯基站后备电源累计装机容量超8.8GW,年新增容量2.5GW。预计2020年国内通讯基站后备电源累计装机容量达到19.3GW,未来五年年均复合增长率约17%。

新能源汽车领域:

电动汽车是当前快速发展的特殊用户,大量的车载电池存量以及为满足电动汽车快速充电要求设立的储能充电站,既是电网的负荷,也可以为电网提供储能服务。

 

技术分类

储能主要分为以下几类:

物理储能(抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能、超导磁储能)

电化学储能(锂离子电池、铅酸电池、液流电池、钠硫电池、超级电容器等)

化学储能(氢能、合成燃料)

热储能(熔融盐储能、显热储能)

其中典型几类的技术参数如下

抽水蓄能

规模:数百兆瓦

转换效率:65%~70%

寿命:数十年

成本:3500-4000元/kW

压缩空气

规模:数百兆瓦

转换效率:50%~70%

寿命:数十年

成本:3500-4000元/kW

锂离子电池

能量密度:100-150Wh/kg

循环寿命:3000~5000次

成本:3000元/kWh

转换效率:95%

钛酸锂电池

寿命:10000次以上

成本:磷酸铁锂电池的3~5倍

液流电池

循环寿命1万次,日历寿命10年

能量效率60%

运行环境温度0-40 ℃

能量密度15-25Wh/l

成本:¥10,000/kW+2,500/kWh

铅酸电池

循环寿命: 2500次

比能量:30–55 Wh/kg

比功率:500-600 W/kg

能量转换效率:90%

电池成本: 260美元/KW

下图为各个电池的发展情况

 

政策概览

2015年7月22日

国家能源局发布了《关于推进新能源微电网示范项目建设的指导意见》。该政策指出新能源微电网示范项目建设的目的是探索建立容纳高比例波动性可再生能源电力的发输(配)储用一体化的局域电力系统。在《意见》中,储能多次被重点提及,意味着储能作为微电网的关键技术,已经得到了重视。但《意见》中并未具体明确储能型微电网的补贴细节。

2015年8月

工信部出台了《锂离子电池行业规范条件》。该规范将进一步加强锂离子电池行业管理,引导产业转型升级,大力培育战略性新兴产业,推动锂离子电池产业健康发展。

2015年9月11日

国家发改委和工信部联合发布《电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策(2015年版)》(征求意见稿),指导相关企业合理开展电动汽车动力蓄电池的生产及回收利用工作,建立上下游企业联动的动力蓄电池回收利用体系。

2015年9月29日

国务院办公厅发布《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》(以下简称《指导意见》),主要从建设力度要求、完善服务体系和强化支撑保证三个方面大力推进充电设施建设。电动汽车的充放电将对电网产生较大影响,所携带的动力电池,以及退役的电池,将成为很大的能源载体,将分散的电动汽车有效管理,为电网体从削峰填谷、需求响应、调频等服务,将更大程度发挥电动汽车的价值。电动汽车将成为不可忽视的储能设施,值得储能行业关注。

2015年9月30日

国家能源局正式下发《关于组织太阳能热发电示范项目建设的通知》,随通知一起下发的还有《太阳能光热发电示范项目实施方案编制要求》(以下简称《要求》)。通知要求,各省(区、市)能源主管部门应在10月底前将拟申报示范项目的申请报告上报国家能源局新能源司。《通知》明确要求所有项目至少配置1小时的储热设施。从目前申报的光热项目来看,储热小数在1~14个小时之间。假设最终开展光热项目,平均储热小时数为4小时,则2018年,我国将完成4GWh的储热装机。

2015年10月9日

发改委、能源局、工信部和住建部联合发布《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020年)》,设定了“到2020年,新增集中式充换电站超过1.2万座,分散式充电桩超过480万个,以满足全国500万辆电动汽车充电需求”的目标。

2016年2月29日

国家发改委、国家能源局、工信部共同发布了《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》(以下简称《指导意见》),《指导意见》指出“开发储电、储热、储冷、清洁燃料存储等多类型、大容量、低成本、高效率、长寿命储能产品及系统”。“推动在集中式新能源发电基地配置适当规模的储能电站,实现储能系统与新能源、电网的协调优化运行”。“推动电动汽车废旧动力电池在储能电站等储能系统实现梯次利用;建设基于电网、储能、分布式用电等元素的新能源汽车运营云平台;探索电动汽车利用互联网平台参与能源直接交易、电力需求响应等新模式”。

2016年3月18日

国家能源局市场监管司起草的《国家能源与关于推动电储能参与“三北”地区调峰辅助服务工作的通知(征求意见稿)》(以下简称《通知》)在互联网流传,这是电改9号文发布以来,与储能最直接相关的改革措施,《通知》的出台,实质上给了储能正当的身份,可以参与“三北”地区调峰服务。调峰辅助服务对储能开放,确实能大大提高储能的经济收益,储能或可迎来商业化应用机遇。但储能最终是否能在调峰辅助服务市场获得推广应用,最直接的制约因素还是在于其经济性。

2016年4月7日

国家发改委和能源局联合下发《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》,在该文件15项重点任务之一的“先进储能技术创新”中明确指出:研究面向可再生能源并网、分布式及微电网、电动汽车应用的储能技术,掌握储能技术各环节的关键核心技术,完成示范验证,整体技术达到国际领先水平,引领国际储能技术与产业发展。

2016年4月13日

国家能源局出台了《关于在能源领域积极推广政府和社会资本合作模式的通知》,明确鼓励引入PPP模式,引导社会资本投资包含储能应用在内的多种能源领域。

2016年6月1日

国家发展改革委与国家能源局联合下发关于《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》的通知,该通知要求研究可再生能源并网、分布式及微电网、电动汽车应用、电网调峰提效、区域供能的物理储能应用、分布式能源系统大容量储热(冷)等方面的储能技术,全面掌握战略方向重点布局的先进储能技术,实不同规模的示范验证,同时形成相对完整的储能技术标准体系,建立比较完善的储能技术产业链,实现绝大部分储能技术在其适用领域的全面推广,引领国际储能技术与产业发展。

2016年6月7日

国家能源局下发《关于促进电储能参与“三北”地区电力辅助服务补偿(市场)机制试点工作》的通知。该通知指出,“三北”地区各省(区、市)原则上可选取不超过5个电储能设施参与电力调峰调频辅助服务补偿(市场)机制试点,已有工作经验的地区可以适当提高试点数量。在保障电力系统安全运行的前提下,充分利用现有政策,发挥电储能技术优势,探索电储能在电力系统运行中的调峰调频作用及商业化应用,推动建立促进可再生能源消纳的长效机制。

2016年6月20日

国家发展改革委、工业和信息化部、国家能源局联合组织编制并印发《中国制造2025—能源装备实施方案》。方案指出,围绕确保能源安全供应、推动清洁能源发展和化石能源清洁高效利用三个方面确定了15个领域的能源装备发展任务:先进核电装备、水电装备、风电装备、太阳能发电装备、燃料电池、地热能装备、海洋能装备、燃气轮机、储能装备、先进电网装备等。

2016年7月7日

国家发展改革委与国家能源局下发《关于推进多能互补集成优化示范工程建设的实施意见》,其中在青海、甘肃、宁夏、内蒙、四川、云南、贵州等省区,利用大型综合能源基地风能、太阳能、水能、煤炭、天然气等资源组合优势,充分发挥流域梯级水电站、具有灵活调节性能火电机组的调峰能力,建立配套电力调度、市场交易和价格机制,开展风光水火储多能互补系统一体化运行,提高电力输出功率的稳定性,提升电力系统消纳风电、光伏发电等间歇性可再生能源的能力和综合效益。

2016年7月14日

国家发展改革委与国家能源局下发《可再生能源调峰机组优先发电试行办法》通知,其中对热电机组安装在线监测系统,加快储热、热电解耦等技术改造,争取提升热电机组调峰能力10%-20%。考虑电网系统调峰需求,合理布局规划、有序开发建设一批抽水蓄能、燃气等调峰机组,发展储能装置。

2016年7月31日

按照《国家发展改革委、国家能源局关于推进多能互补集成优化示范工程建设的实施意见》(发改能源[2016]1430号)提出的建设目标和任务,国家能源局将组织开展国家级多能互补集成优化示范工程审核认定工作,其中针对风光水火储多能互补系统,提出拟建工程所涉及的能源品种,包括化石能源和非化石能源,储能可作为一种特殊的能源品种,可以采用多种储能方式。

储能产业面临的问题

经济性因素: 现阶段,建设成本过高、经济回报性差成为限制新型化学储能进一步发展推广的重要因素。对于国内化学储能行业,市场需求乏力,限制了装备制造业的工艺改进和技术革新,储能价值短期难以完全体现,储能的全部价值还有待充分发挥。

政策因素:缺少财政方面的补贴

标准体系因素: 标准是技术实现产业化的基础,也是支持行业健康发展的重要因素。国内外新型储能方面的标准尚处于探索阶段,标准数量很少,标准体系的建立刚刚起步。各个国家都在积极制定储能标准,我国也应加快储能标准的制定工作,紧跟国际标准的步伐,在国际标准中争取更多话语权,争取将我国的技术、示范项目技术成果纳入国际标准中,避免出现标准滞后于市场的现象。

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