在國家“雙碳”政策的引領下,作為推動傳統能源系統變革的重要支撐,儲能產業高速增長。作為儲能行業的從業者、參與者,我們需要掌握一些最基本的專業知識。以下整理了一些關于儲能行業以及常見的專業名詞和術語,具體如下。
1、儲能
儲能是指通過介質或設備把能量存儲起來,在需要時再釋放的過程。其通過靈活的充放電控制,實現產能和用能在時間和空間的匹配,是靈活性的依仗。
從電力系統的角度看,儲能可以分為發電側/電源側、電網側、用戶側儲能,其中電源側、電網側儲能又稱為表前儲能或大儲。
表前儲能是指與電網直接相連、有獨立的功率和電量計量表的儲能;反之,則為表后儲能,用戶側儲能又稱為表后儲能。用戶側儲能分為工商業儲能與家庭儲能。
從商業模式來看,表前儲能應具有獨立市場主體身份、獨立參與市場報量報價、直接接受調度、獨立結算,也可稱為獨立儲能。
2、新型儲能
新型儲能主要指“除抽水蓄能外以輸出電力為主要形式,并對外提供服務的儲能項目”,由于建設周期短、選址靈活、調節能力強,與新能源開發消納更加匹配,優勢逐漸凸顯。
從技術發展路線來看,新型儲能目前多種技術并進。從當前來看,壓縮空氣儲能、液流電池儲能、鈉離子電池儲能、熔鹽儲能、重力儲能、飛輪儲能這六種新型儲能路線最值得關注。
截至2023年底,全國已建成投運新型儲能項目累計裝機規模達3139萬千瓦/6687萬千瓦時,平均儲能時長2.1小時。2023年新增裝機規模約2260萬千瓦/4870萬千瓦時,較2022年底增長超過260%,近10倍于“十三五”末裝機規模。
從投資規模來看,“十四五”以來,新增新型儲能裝機直接推動經濟投資超1千億元,帶動產業鏈上下游進一步拓展,成為我國經濟發展“新動能”。
3、長時儲能
國內一般認為,能實現高于4小時以上或者數天、數月的充放電循環的儲能,統稱為長時儲能。目前長時儲能主要有:抽水蓄能、壓縮空氣儲能、光熱儲能、氫儲能及液流電池等。
為緩解高峰供電壓力,我國各地陸續出臺的政策中,對新能源配儲占比要求達到10%~20%(裝機容量占比),4小時以上并且低成本的長時儲能需求逐漸成為剛需。
長時儲能具有提升新能源消納能力、替代傳統火力發電、為電網提供靈活性電能資源、降低電網運行成本、使企業有更強的峰谷套利能力等優勢。同時,它可跨天、跨月儲存電能的優勢,可滿足電力系統穩定運行需求,助力我國新型電力系統建設。
4. 戶儲出海
戶儲(即,戶用儲能)是指用于家庭用戶的儲能系統。它通常與戶用光伏系統組合安裝,為家庭用戶提供電能。工作原理為在白天將光伏發電優先供負載使用,多余的能量存儲到蓄電池,在電能仍有富余的情況下可選擇性并入電網;在夜間光伏系統不運作時,通過蓄電池放電供本地負載使用。
在海外政策利好、能源短缺、高電價和光儲系統降本等多種因素驅動下,戶用儲能市場化落地加速。“光伏+儲能”自發自用的用電模式得到迅速推廣,帶動歐洲戶用家儲需求提高,也讓中國企業出海加速。但由于此賽道仍處于市場開發初期,想在戶用儲能市場獲得一席之地,仍需有核心競爭力。
5、動態增容
用戶的變壓器容量是固定的,一般情況下當用戶需要變壓器在某個時段超負荷運,則需要進行變壓器擴容。
動態增容則是通過安裝儲能系統。通過儲能系統在變壓器超負荷運行時段儲能放電,降低變壓器負荷,從而減少變壓器的增容改造費用。通過儲能系統不僅能大大降低成本,還能通過峰谷套利增加收益。
6、循環壽命
循環壽命是指電池在充放電循環過程中的使用壽命。循環壽命通常以充放電次數或循環深度來衡量,高循環壽命的電池可以使用更長時間,降低了更換電池的成本和時間。
7、熱失控
在電池的充電或放電過程中,會因為某些特殊原因(例如內部短路、電池自身在大電流充放電時自身發熱)導致電池本身產生強烈的熱量釋放高溫。
如果超過了正常的工作溫度范圍,會使電池內部化學成分發生連鎖反應釋放出大量的熱量和氣體,并且這些熱量很容易通過散熱路線迅速擴散到臨近電池,導致熱失控一發不可收拾迅速傳播,這種情況很可能會導致電池爆炸或自燃等嚴重后果。
因此,儲能電池需要具備良好的熱管理系統,以確保電池在使用過程中的安全性。
8、微電網
微電網是相對傳統大電網的一個概念,傳統大電網主要是單向交互,電能從發電廠通過輸電線路一層層地到達用戶,微電網是雙向交互的模式,是一種小型的、自治的電力系統,它可以獨立運行或與主電網互聯。
儲能系統常常被用于微電網中,以平衡能源供需、提高能源利用效率等。可以就地發電、就地平衡,取得能源使用效率的最大化。
9.峰谷電價差
峰谷電是指將用戶每天的用電時段(24小時)劃分為兩個部分:峰時段和谷時段,其中峰時段的電價高,谷時段的電價低。
峰谷電價的差價越大,節省的電費就越多,從而為儲能用戶帶來更高的收益,回收投資的周期也會縮短。這就是常說的峰谷套利。