中国光储产业发展现状及趋势.docx

中国光储产业发展现状及趋势刘凯鲁遥摘要：储能是促进可再生能源利用、保证电网安全稳定运行的有效手段。据统计，2019年全球已投运储能项目（含物理储能、电化学储能以及熔融盐储热）累计装机规模达183.1GW，同比增长1.2%。储能技术按照能量转化机制可划分为物理储能、化学储能、其他储能等多种类型，各有不同的适合应用领域。随着新能源发电的迅猛发展，特高压电网的加快建设，储能市场将会迎来快速增长。从分布式光储项目的共性上看，光伏发电的收益主要取决于用户侧的峰谷价差大小，在现有储能技术成本条件下，峰谷价差在0.75元/（kW·h）以上的地区才具有开发此类项目的经济价值。高比例可再生能源是未来全球能源转型的方向，而在高比例可再生能源结构中光伏发电的占比是最大的。未来在向高比例可再生能源转型和规模化发展光伏发电的进程中，光储模式将成为储能发展的一个主要模式。关键词：光储项目;光伏发电;集中式分布式峰谷价差能源转型随着智能电网时代的到来，储能技术的作用日益明显，其应用范围已涉及发、输、配、用各个环节。电力储能不仅具有快速响应和双向调节的技术特点，还具有环境适应性强、配置方式灵活且建设周期短等优势。预计到2050年，我国能源革命将取得阶段性成果，能源生产和终端消费环节新能源比重将超过“两个50%”，储能市场空间巨大。近3年来，在技术进步、需求增长、政策支持等多重因素共同影响下，我国电力储能技术应用快速发展且已初具规模。在电源侧，得益于能源局关于发电厂并网运行考核及补偿机制（以下简称“两个细则”）的补充完善，以及调频辅助服务市场的加快推进，全国多家发电企业已率先开展储能技术应用探索，发挥储能技术平滑出力波动、跟踪调度计划指令、提升新能源消纳水平，参与联合调频辅助服务等作用。在电网侧，为应对新能源大发展和特高压电网建设，亟需提高电网调节灵活性及稳定性，发挥储能技术调峰调频、系统备用、黑启动、改善电能质量等作用。在用户侧，主要通过峰谷价差下的“谷充峰放”模式，改善电力用户电费结构，发挥储能技术削峰填谷、需量管理、需求响应以及虚拟电厂等作用。随着储能技术商业化的发展，储能项目规模会逐步增加，储能各应用市场领域将更加明晰，但工程实践中也发现了一些问题，如储能工程设计、消防安全等缺少相关标准参考，储能电池选型、电站规划配置、系统集成缺少顶层设计和理论支撑，储能系统调控和运行维护缺少经验，储能电池SOC标定误差较大，系统调控未实现系统性全局最优等。一、中国光储市场规模根据中关村储能产业技术联盟（CNESA）全球储能项目库的不完全统计，截至2019年底，中国已投运的、与光伏配套建设的储能项目（含熔融盐储热项目，以下簡称“光储项目”）2016～2019年的累计装机规模为800.1MW，同比增长66.8%（见图1），占中国已投运储能项目（含物理储能、电化学储能和熔融盐储热项目）总规模的2.5%。2019年，新增投运光储项目装机规模为320.5MW，同比增长16.2%。黄河水电、鲁能集团、协合新能源等新能源企业对储能的理解和认识逐步加深，也更加认同储能为光伏电站带来的价值。二、储能主要技术传统储能技术以蓄水储能和电化学储能为主，随着国家对于储能产业的重视以及技术更新速度的加快、制造工艺的发展，多种新型储能技术已经在实际工程中得到应用，而且在电力系统各个环节发挥重要作用。储能技术按照其能量转换机制可分为3类：物理储能、化学储能和其他储能。各储能技术类型等1.抽蓄电站是电力系统中的“巨型电池”，电站在夜晚用电低谷时将所发出的电能转换成水的势能，在用电高峰时期或电能短缺时将势能转化成电能以保证负荷的运行。其特点是：技术相对成熟、使用寿命长、功率容量大，但其响应速度相对较慢，并且对于选址的要求也相对较高。2.压缩空气储能主要部件包括压缩机、压缩空气存储器、燃烧室、膨胀机和电动机/发电机等。在储能过程中，空气从大气环境进入压缩机，被压缩成高压空气后储存在压缩空气存储器中;在能量释放过程中，压缩空气存储器中的高压空气首先进入燃烧室，与燃料混合燃烧，成为高温高压空气，接着进入膨胀机做功输出电能。其特点是：技术成熟、功率容量大、使用寿命长、效率高，但投资成本高，必须满足某些地质条件（压力密封洞穴）。3.锂离子电池被认为是当下综合性能最好的电池体系，已在储能电站中得到广泛使用，并迅速发展成为新一代电源，用于信息通信、电动车和混合动力车及航空航天等领域。其特点是：能量密度高、循环寿命长、体积小、质量轻，但成本较高、容量会缓慢衰退、不耐受过充过放。4.全钒液流电池的储能介质是含有钒离子的水溶液。在溶液中，钒离子的价态可以变化，通过价态的变化可以使化学能和电能之间相互转化，实现储能系统充电和放电的相互转化。其特点是：使用寿命长、安全性高、容量大，但成本较高，受钒的价格变化影响较大。5.铅炭