全釩液流電池日益受到重視

分布式能源是一種布置在用戶側(cè)的集能源生產(chǎn)消費為一體的能源供應(yīng)方式，可為用戶提供冷熱電多種能源供應(yīng)，具有就地利用、清潔低碳、多元互動、靈活高效等特征，是現(xiàn)代能源系統(tǒng)不可或缺的重要組成部分。分布式儲能是分布式能源系統(tǒng)的必要輔助，分布式儲能系統(tǒng)接入位置靈活，目前多在中低壓配電網(wǎng)、分布式發(fā)電及微電網(wǎng)、用戶側(cè)應(yīng)用。

本文來源：微信公眾號東灘顧問dongtanimc 作者：莫金玉 尹福臣

分布式儲能在美國、歐洲、澳大利亞、日本等區(qū)域中應(yīng)用較為活躍，這些國家除了具有較高的終端用戶電價、合理的峰谷電價差等比較有利于儲能應(yīng)用的電價制度外，還紛紛出臺分布式儲能補(bǔ)貼或激勵政策，支持本地光儲混合系統(tǒng)或獨立戶用儲能系統(tǒng)的發(fā)展，以達(dá)到幫助用戶降低電價、提高可再生能源利用比例、提升電能質(zhì)量或災(zāi)備能力等目的。

中國已投運(yùn)儲能項目累計裝機(jī)規(guī)模32.4GW，占全球市場總規(guī)模的17.6%，2019年新增電化學(xué)儲能裝機(jī)規(guī)模位列世界第一。隨著我國大力推動“新基建”的建設(shè)，通信系統(tǒng)、商業(yè)園區(qū)、工業(yè)廠房、社區(qū)住宅、海島、偏遠(yuǎn)地區(qū)等場景對穩(wěn)定供電的需求增大，分布式儲能擁有巨大的市場藍(lán)海。分布式儲能正在成為新的產(chǎn)業(yè)風(fēng)口，原有的新能源、動力電池、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域的企業(yè)紛紛進(jìn)入該領(lǐng)域?qū)ふ倚碌脑鲩L機(jī)會。

分布式儲能產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽?/p>

趨勢一：分布式儲能是未來能源發(fā)展的必要選擇

國家電網(wǎng)公司辦公廳印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)電化學(xué)儲能健康有序發(fā)展的指導(dǎo)意見》，指出國網(wǎng)將積極支持服務(wù)儲能發(fā)展，有序開展儲能投資建設(shè)業(yè)務(wù)，加強(qiáng)儲能和電網(wǎng)統(tǒng)籌規(guī)劃，推動完善儲能政策機(jī)制等方針。分布式儲能作為一種延緩高昂的基礎(chǔ)設(shè)施投資的非電網(wǎng)方案，是未來能源發(fā)展的必要選擇。

1、新能源+儲能，實現(xiàn)能源充分利用

一方面，新能源+儲能，提升能源穩(wěn)定度。我國政府承諾2030年左右碳排放達(dá)到峰值，煤電占比下降、新能源規(guī)?；l(fā)展；可再生能源發(fā)電具有波動性間、歇性、隨機(jī)性，與儲能結(jié)合才能擔(dān)當(dāng)能源供應(yīng)的主力。另一方面，新能源+儲能，增加能源轉(zhuǎn)換路徑。合理配置儲能電站，推進(jìn)儲能技術(shù)與新模式應(yīng)用示范，促進(jìn)多種能源互補(bǔ)互濟(jì)，實現(xiàn)能源的充分利用。

2、分布式能源改變能源空間格局

我國能源分布不均衡，東部是中國能源的主要負(fù)荷區(qū)，東部、東南部主要是消費區(qū)，西邊、北邊是生產(chǎn)區(qū)。近年來，我國“電荒”波及范圍和程度愈演愈烈，市場呼喚新的能源調(diào)配方式。分布式能源將有助于改變能源空間布局，開發(fā)中東部地區(qū)的太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等非化石能源，東部將不僅是能源的消費者，而且是能源的生產(chǎn)者。

3、儲能是未來能源發(fā)展的必要配套

儲能是未來發(fā)展的必然趨勢，由于新能源規(guī)模化的接入電網(wǎng)、電力削峰填谷、參與調(diào)壓調(diào)頻、發(fā)展微電網(wǎng)等方面的需要，儲能在未來電力系統(tǒng)中將是不可或缺的角色。儲能是理解未來能源結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵，作為推動未來能源發(fā)展的前瞻性技術(shù)，儲能產(chǎn)業(yè)在新能源并網(wǎng)、電動汽車、微電網(wǎng)、家庭儲能系統(tǒng)、電網(wǎng)支撐服務(wù)等方面都將發(fā)揮巨大作用。

趨勢二：新型儲能技術(shù)正處于技術(shù)積累向產(chǎn)業(yè)化邁進(jìn)的關(guān)鍵時期

根據(jù)能量轉(zhuǎn)換的形式，分布式儲能技術(shù)大致可以分為三類，物理儲能、化學(xué)儲能、其他儲能。物理儲能包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能；化學(xué)儲能包括鉛酸、鎳氫、鋰離子、液流和熔融鹽等各類電池儲能；其他儲能包括超導(dǎo)儲能、超級電容儲能、高密度電容儲能等。

1、電化學(xué)儲能項目增長較快

截至2020年3月底，全球已投運(yùn)電力儲能項目的累計裝機(jī)規(guī)模達(dá)184.7GW，其中抽水蓄能項目主要用于發(fā)電側(cè)儲能，一般由電力公司投資用于削峰填谷穩(wěn)定電力供應(yīng)，已投運(yùn)抽水蓄能項目占比達(dá)92.6%；其次為電化學(xué)儲能，可以適應(yīng)各種分布式儲能場景，已投運(yùn)電化學(xué)儲能項目累計裝機(jī)規(guī)模為9660.8MW，其中最為成熟的鋰離子電池占據(jù)主流。

2、全釩液流電池日益受到重視

目前儲能技術(shù)進(jìn)步最快的是化學(xué)儲能，其中鈉硫電池、釩液流電池、鋰離子電池及超級電容器技術(shù)的安全性、能量轉(zhuǎn)換效率和經(jīng)濟(jì)性等取得較大突破，產(chǎn)業(yè)化的條件日漸成熟，處于由技術(shù)積累向產(chǎn)業(yè)化邁進(jìn)的關(guān)鍵時期。鋰離子電池、鉛蓄電池等主流的電化學(xué)儲能技術(shù)越來越難以滿足快速發(fā)展的大容量儲能需求，而全釩液流電池具有容量大、安全環(huán)保、循環(huán)壽命長、能量轉(zhuǎn)換效率高，應(yīng)用價值日益受到重視，成為大容量儲能領(lǐng)域的首選技術(shù)之一。

3、燃料電池、固態(tài)電池、超級電容等技術(shù)實現(xiàn)突破

燃料電池、固態(tài)電池、超級電容等產(chǎn)品技術(shù)將引領(lǐng)未來分布式儲能產(chǎn)業(yè)變革。燃料電池在技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化方面都取得了重要的進(jìn)展，如產(chǎn)業(yè)化的燃料電池電堆功率密度達(dá)到2.0kW/L，掌握了-30°C存儲和-30°C低溫啟動技術(shù)，燃料電池系統(tǒng)壽命超過5000h。固態(tài)電池量產(chǎn)技術(shù)即將實現(xiàn)突破，豐田、本田、日產(chǎn)等23家汽車、電池和材料企業(yè)以及15家學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)參與該計劃，計劃到2022年全面掌握全固態(tài)電池技術(shù)。超級電容器的技術(shù)發(fā)展包括混合型超級電容研發(fā)技術(shù)、高能量密度和高功率密度超級電容研發(fā)與制備技術(shù)等。

趨勢三：新的應(yīng)用場景將釋放分布式能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?jié)摿?/p>

從電力系統(tǒng)角度看，分布式儲能的應(yīng)用場景可分為發(fā)電側(cè)-電網(wǎng)側(cè)-用戶側(cè)三大場景。發(fā)電側(cè)主要用于平滑新能源發(fā)電，平滑新能源輸出；電網(wǎng)側(cè)主要用于調(diào)峰調(diào)頻，削峰填谷，增加電網(wǎng)穩(wěn)定性；用戶側(cè)主要用于削峰填谷電價套利、光伏+儲能、通信基站備用電源、數(shù)據(jù)中心備用電源，以及構(gòu)建微電網(wǎng)等。

1、用戶側(cè)儲能市場有待釋放

從發(fā)展現(xiàn)狀看，發(fā)電側(cè)儲能主要應(yīng)用集中在火電儲能調(diào)頻及新能源電站配置儲能，其中在輔助服務(wù)調(diào)頻側(cè)，市場容量已接近飽和；電網(wǎng)側(cè)儲能2018年呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，2019年兩次被國網(wǎng)叫停陷入僵局；在用戶側(cè)儲能方面，商業(yè)綜合體、CBD、大型酒店等商業(yè)用戶執(zhí)行固定的商業(yè)綜合電價，不存在峰谷價差，不需要儲能峰谷價差套利。未來隨著更靈活的電價改革和政策補(bǔ)貼，用戶側(cè)儲能市場有望釋放。

2、新的應(yīng)用場景將釋放分布式儲能的潛力

新基建和分布式能源系統(tǒng)互相促進(jìn)。數(shù)據(jù)中心、5G基站的建設(shè)運(yùn)行，對新型能源有強(qiáng)烈的需求；新能源汽車和電動汽車充電樁的普及將改變我國城市的能源消費模式，形成真正的能源互聯(lián)網(wǎng)，對分布式儲能設(shè)備產(chǎn)生新的需求。

趨勢四：商業(yè)模式創(chuàng)新為分布式儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新的動力

收益來源多元化是分布式儲能發(fā)展的關(guān)鍵，通過商業(yè)模式的創(chuàng)新，可以為分布式儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入新的動力。

1、廢舊動力電池的梯級利用

當(dāng)動力電池不能完全滿足電動車車用需求時，可以應(yīng)用于其他場景，如低速電動車電網(wǎng)儲能、家庭儲能、充電寶，繼續(xù)發(fā)揮其功能，做到資源利用的最大化。例如，蔚來汽車開創(chuàng)了換電+車電分離模式，根據(jù)不同用戶出行場景的用電需求，提供一鍵加電服務(wù)，電池所有權(quán)歸廠家，并進(jìn)行梯次利用。

2、構(gòu)建閉環(huán)可持續(xù)能源生態(tài)系統(tǒng)

可再生能源受天氣影響較大，但是配合分布式儲能就可以平復(fù)發(fā)電波動、存儲余電，改善發(fā)電質(zhì)量，基本解決消納問題?！肮鈨Τ洹币惑w化充電站建設(shè)在新能源汽車充電站建設(shè)上的一次創(chuàng)新嘗試。充電站使用的是清潔能源供電，通過光伏發(fā)電后儲存電能，光伏、儲能和充電設(shè)施形成了一個微網(wǎng)，根據(jù)需求與公共電網(wǎng)智能互動，并可實現(xiàn)并網(wǎng)、離網(wǎng)兩種不同運(yùn)行模式。例如，特斯拉已經(jīng)完成了“光伏+儲能+電動車”的產(chǎn)業(yè)閉環(huán)布局，在打破傳統(tǒng)能源基礎(chǔ)設(shè)施的壟斷，使微網(wǎng)和局域網(wǎng)成為可能。
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