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集中式电化学储能电站储能效率深度解析

1.背景

在储能行业的起步阶段，不管是投资方、业主方还是集成方，对效率的要求

或者说是实际效率都不是那么清晰；随着储能行业快速增长、储能知识及经验的

大量沉淀，各方都加大了对储能系统效率指标的关注，且都会提到相应的效率要

求。但主要的问题是，对于效率的界定方式，各方都存在较大的差异，比如业主

招标要求里仅写到储能效率要求不低于85%，那么业主真实意图是指储能系统

的综合效率不低于85%？还是说储能装置效率不低于85%？作为总包方或者集

成方在响应该要求时就会存在理解偏差。本文将结合储能相关国家标准及各设备

效率性能指标，详细讲解储能的各个效率释义与对应效率指标。

2.有哪些效率？

2.1电站综合效率

根据国家标准《GBT36549-2018电化学储能电站运行指标及评价》：储

能电站综合效率应为评价周期内，储能电站生产运行过程中上网电量与下网电量

的比值。

释义：

电站上网电量：评价周期内储能电站向电网输送的电量总和；

电站下网电量：评价周期内储能电站从电网接受的电量总和；

上网电量和下网电量应从储能电站与电网之间的关口计量表取；

这里我们需要注意的有两个点：
①评价周期：是以一个储能充放电循环时间、还是以日、月、年为周期评

估？不同评价周期对应的效率指标是不一样的。

②在计算综合效率时，需要包含站内辅助用电损耗，比如冷却系统（空调/

液冷机组）、监控等用电。

2.2储能单元充放电能量转换效率

根据国家标准《GBT36549-2018电化学储能电站运行指标及评价》：对

于铅酸电池和锂离子电池，充放电能量转换效率应为评价周期内，储能单元总放

电量与总充电量的比值。

释义：

储能单元充电量：评价周期内储能单元交流侧充电量的总和；

储能单元放电量：评价周期内储能单元交流侧放电量的总和；

电化学储能单元：由电化学电池、与其相连的功率变换系统以及电池管理系

统组成的，能独立进行电能存储、释放的最小储能系统。

这里我们需要注意的是按电化学储能单元的标准释义，可不包含隔离变压器

/升压变压器；目前常规集中式风冷系统常采取5MWh电池舱+2.5MW逆变升

压一体机舱组成（包含2个2.5MWh电池堆及2台1250kW储能变流器），

这里我们理解电化学储能单元规格为1.25MW/2.5MWh，在计算该效率时，取

PCS交流侧计量表计数据。

2.3储能装置效率

根据国家标准《GB/T51437-2021风光储联合发电站设计标准》：
储能装置效率应根据电池效率、功率变换系统效率、电力线路效率、变压器

效率等因素按下式计算：

：电池效率，储能电池完成充放电循环的效率，即电池本体放出电量

与充入电量的比值；

：功率变换系统效率，包括整流效率和逆变效率；

：电力线路效率，考虑交直流电缆双向输电损耗后的效率；

：变压器效率，考虑变压器双向变压损耗后的效率

2.4其它效率

储能系统充电效率、储能系统放电效率

3.储能系统各组成设备效率及损耗说明

3.1组成说明

整体上说，集中式储能系统包含三大部分：

电池舱：电池堆、电池管理系统、冷却系统（空调或液冷机组）、消防及辅

助用电；

逆变及升压舱：储能变流器、升压变压器、开关柜、辅助用电；

能量管理系统：服务器、交换机及相关控制、显示设备；
3.2电池系统效率说明

根据《GB/T36276-2018电力储能用锂离子电池》中电池簇性能要求可知，

电池簇初始能量效率不小于92%；而根据2022年《GB/T36276电力储能用锂

离子电池征求意见稿》中要求:电池簇在（25±5）℃及额定功率条件下初始能量

效率不应小于95%。

在30℃试验环境下，单电池簇能量效率是有可能做到95%的；考虑到集中

式储能系统多簇并联存在的一致性问题会导致充放电量不及预期从而降低直流

侧效率及项目使用时电池舱内环境温度一般控在25℃这两个因素，故实际使用

时，直流侧效率一般做不到95%。本处电池系统效率仍按92%计算，

=92%。

注意：上述效率为初始效率。

3.3功率变换系统效率说明

根据国家标准《GB/T34120-2017电化学储能系统储能变流器技术规范》：

在额定运行条件下，储能变流器的整流和逆变效率均应不低于94%。

2022年《GB/T34120-XXX电化学储能系统储能变流器技术要求》征求意

见稿将该指标提高至97%。

目前主流储能变流器企业宣传PCS最高效率99%以上，但是储能变流器的

最高效率点不一定是额定功率下的效率点；一般额定功率下及额定电压下的的整

流与逆变效率可做到98.5%,=98.5%×98.5%≈97.02%。

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