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储能市场到底有多大空间?
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北极星储能网络

2030年,新能源+储能=可调度发电的成本将低于现有的煤炭、天然气和电力成本。这是BNEF发布的2009年《新能源市场长期展望》报告中给出的预测。

2。锂离子电池将率先商业化。

三。超千瓦级储能电站与各类储能电网在大范围内协同有序集聚是大势所趋。

有多少储能空间?

从电力需求来看,我国人均用电量为701千瓦时,相当于欧美国家60年代中期和日本70年代中期的水平。与发达国家相比,我国人均用电量偏低,用电结构不合理。我国发电装机容量居世界第一,但燃煤发电比重过高,环境保护压力巨大。预计未来20年中国电力需求将继续增长。2018年,我国人均年用电量4956千瓦时,2035年预计达到6500-7400千瓦时。

从新能源装机规模来看,2035年前,新能源成为最大的能源。风电装机规模7亿千瓦,太阳能装机规模6.5亿千瓦。据测算,我国风电和太阳能日最大功率波动分别为1.56亿千瓦和4.16亿千瓦,大大超过了电力监管能力。调峰系统的改造迫在眉睫。节能能力调整5.3亿千瓦新能源日功率波动。

从功率传输的角度来看,对于接收系统,当直流馈电容量较大时,系统的频率调节能力明显降低。未来华东地区直流供电加新能源的比例将超过50%,频率稳定问题将更加突出。

储能技术被认为是解决上述问题的首选方案。关于储能技术,国际上有三个共识:一是储能技术是推动世界能源清洁化、电气化、高效化的核心技术之一,是解决能源资源和环境制约的核心技术之一,实现全球能源转型升级;高渗透新能源获取和消费要求构建高比例、无处不在、广域协同的储能形式,并实现形态、结构的转变,通过新能源和储能实现传统电力系统的功能;为了促进清洁能源的可持续发展,需要低边界成本的储能技术。

储能是建设能源互联网的关键因素。基于低成本、高性能的储能技术,集中式或分布式接入使得高比例、无处不在、可共享和广域协调的储能配置能够为电力系统提供毫秒到数天的能量。大时间尺度的柔性双向调节能力改变了电能的时空特性,直到改变了传统电力系统随时可用、瞬间平衡的特性。

2035年,我国能源互联网储能(非储能)需求将达到150-200万千瓦。

2035年,风电、光新能源装机容量将比目前增长3.6倍,70%以上将分布在西部和北部地区。跨区电力优化配置需求将由目前的8亿千瓦增加到3.8亿千瓦。未来,新的能源消费形势将更加严峻,对跨区域渠道能力建设、系统调峰能力提升、市场化机制建设提出了新的要求。

从特高压输电终端看,新能源和负荷中心分布不均,促进了新能源基地和特高压电网建设,交直流特高压大受电电网逐步形成。为风电、光伏等新能源电厂配置储能系统已成为必然趋势。

从特高压接收端电网的角度来看,接收端电网的电网调整能力下降,在该区域外接收高功率电网。直流阻断引起的永久性故障导致高功率不足,这将引起接收端电网的频率稳定性问题,直接限制交直流输电工程的稳态最大传输容量。为解决特高压停电问题,建立了河南100兆瓦电池储能示范项目。以河南省进行的模拟研究为例,如果河南省提供6.7GW的储能,额定支持时间为6分钟(响应速度为100毫秒),可有效避免特高压事故引起的电网安全故障。将是天中DC和长南。交流输电容量的设计水平提高了(约700万千瓦),年运行时间为5000小时,可发送350亿/年以上。

从电价体系来看,我国不同省份的峰谷电价不同,峰谷期间,同省不同产能用户的峰谷电价也不同。基于目前高性价比的锂离子电池储能,在江苏工业园区安装储能,通过高峰和谷底套利,预计将在5 - 8年内收回投资,并储存能量系统有效服务时间超过10年。峰谷差价套利是一组目前有利可图并受市场价格体系支持的商业模式。据估计,江苏有8-12万千瓦,浙江有5-8万千瓦,上海有3-5万千瓦,北京有2-3万千瓦,广东有600到1000万千瓦的安装空间。

锂电池是第一个商业化的电池

由于电动汽车工业的发展,锂离子电池的成本已经降低。锂电池在电力存储应用中具有一定的经济性。如下表所示:

近年来,各种类型的储能技术的产业化不断改进,锂离子电池储能技术的经济效益得到显着提高。 2018年,其综合电力成本接近0.4元/千瓦时,预计到2030年将达到0.25元/千瓦,2030年每年成本接近0.12元/千瓦时,储能系统可以通过使用获利每年使用小时200小时。

以锂离子电池为代表的电化学储能技术的经济性得到了极大的改善。基于100兆瓦储能电池的系统集成技术取得了一定的突破。电化学能量存储技术已逐渐被证明或商业化。峰值调节和频率调制,系统备份,电能质量改善和可再生能源消耗发挥作用。

未来,电化学储能体将在长寿命,高安全性,高效率和低成本的方向上进一步发展,并将在新能源发电和用户方面得到广泛推广和应用;百万千瓦的储能电站将成为有效的电源。电力调节资源,超长距离储能技术将提高终端家庭能源的有效利用(而不是抽水); 2025万千瓦的储能电站经济超过抽水。电网中各类储能的广域协调和有序汇合,极大地提高了电网的功率平衡和功率平衡调节功能,突破了电力供需的实时平衡。

大规模储能应用和电网改造的推进

能量存储系统的能源成本正在下降。期望能量存储系统在发电侧的电力侧实现广域布局。当装机容量达到一定比例时,将对电力系统的功能产生重大影响。

具有套利功率差的目标的分布式能量存储将广泛应用于用户侧,并且收集新级别的日常能量访问和消耗的能量存储系统将实现发电侧的广域安装。当储能系统的装机容量达到10%以上时,日常电力不平衡将得到解决,传统电力系统的结构将发生重大变化。

电动汽车的普及和大量V2G充电桩的泛滥,促使电网中大量退役动力电池的使用将对电力系统的结构产生重大影响。

动力电池技术的储备和发展趋势将基本消除3 - 5年内使用电动汽车的焦虑,支持电动汽车的大规模应用和推广。据估计,到2020年,中国电动汽车累计数量将达到500万辆,数量将保持在2030年。届时将达到5000多万辆,以80kW电池为参考。等效储能容量将达到40亿千瓦时,而电动汽车退役电池阶梯利用率将达到4亿千瓦时。由广域电动汽车和车辆互联网分布的大量V2G充电桩自发形成巨大的能量互联网形态,以及新的生态互动,这将对电力系统的结构产生重大影响。

最后,总结了一句话:能量储存的未来是光明的,但它仍然需要走一条曲折的道路。

(来源:Polaris储能网)

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