一、儲(chǔ)能主要方式

儲(chǔ)能即是將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量?jī)?chǔ)存起來(lái)。儲(chǔ)能的基本方法是先將電力轉(zhuǎn)化為其他形式的能量存放在儲(chǔ)能裝置中，并在需要時(shí)釋放;根據(jù)能量轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)可以將電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能、勢(shì)能和化學(xué)能等。

儲(chǔ)能的目的主要是實(shí)現(xiàn)電力在供應(yīng)端、輸送端以及用戶端的穩(wěn)定運(yùn)行，具體應(yīng)用場(chǎng)景包括：

應(yīng)用于電網(wǎng)的削峰填谷、平滑負(fù)荷、快速調(diào)整電網(wǎng)頻率等領(lǐng)域，提高電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性;

應(yīng)用于新能源發(fā)電領(lǐng)域降低光伏和風(fēng)力等發(fā)電系統(tǒng)瞬時(shí)變化大對(duì)電網(wǎng)的沖擊，減少“棄光、棄風(fēng)” 的現(xiàn)象;

應(yīng)用于新能源汽車(chē)充電站，降低新能源汽車(chē)大規(guī)模瞬時(shí)充電對(duì)電網(wǎng)的沖擊，還可以享受波峰波谷的電價(jià)差。

儲(chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)儲(chǔ)能逆變器實(shí)現(xiàn)電能的充放電

目前市場(chǎng)上主要的儲(chǔ)能類(lèi)型包括物理儲(chǔ)能和電化學(xué)儲(chǔ)能。

根據(jù)能量轉(zhuǎn)換方式的不同可以將儲(chǔ)能分為物理儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能和其他儲(chǔ)能方式：

物理儲(chǔ)能包括抽水蓄能、壓縮空氣蓄能和飛輪儲(chǔ)能等，其中抽水蓄能容量大、度電成本低，是目前物理蓄能中應(yīng)用最多的儲(chǔ)能方式。

電化學(xué)儲(chǔ)能是近年來(lái)發(fā)展迅速的儲(chǔ)能類(lèi)型，主要包括鋰離子電池儲(chǔ)能、鉛蓄電池儲(chǔ)能和液流電池儲(chǔ)能;其中鋰離子電池具有循環(huán)特性好、響應(yīng)速度快的特點(diǎn)，是目前電化學(xué)儲(chǔ)能中主要的儲(chǔ)能方式。

其他儲(chǔ)能方式包括超導(dǎo)儲(chǔ)能和超級(jí)電容器儲(chǔ)能等，目前因制造成本較高等原因應(yīng)用較少，僅建設(shè)有示范性工程。

物理儲(chǔ)能和電化學(xué)儲(chǔ)能是目前主要的儲(chǔ)能方式

儲(chǔ)能主要應(yīng)用于電網(wǎng)輸配與輔助服務(wù)、可再生能源并網(wǎng)、分布式及微網(wǎng)以及用戶側(cè)各部分。

在電網(wǎng)輸配和輔助服務(wù)方面，儲(chǔ)能技術(shù)主要作用分別是電網(wǎng)調(diào)峰、加載以及啟動(dòng)和緩解輸電阻塞、延緩輸電網(wǎng)以及配電網(wǎng)的升級(jí)。

在可再生能源并網(wǎng)方面，儲(chǔ)能主要用于平滑可再生能源輸出、吸收過(guò)剩電力減少“棄風(fēng)棄光”以及即時(shí)并網(wǎng);在分布式及微網(wǎng)方面， 儲(chǔ)能主要用于穩(wěn)定系統(tǒng)輸出、作為備用電源并提高調(diào)度的靈活性。

在用戶側(cè)，儲(chǔ)能主要用于工商業(yè)削峰填谷、需求側(cè)響應(yīng)以及能源成本管理。

儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景廣泛，包括電網(wǎng)側(cè)、可再生能源并網(wǎng)、用戶側(cè)等方面

二、儲(chǔ)能商業(yè)模式匯總

1、電網(wǎng)側(cè)：調(diào)峰調(diào)頻是儲(chǔ)能企業(yè)的主要收入來(lái)源

儲(chǔ)能電網(wǎng)側(cè)應(yīng)用的補(bǔ)償費(fèi)用普遍由發(fā)電廠均攤，具體盈利機(jī)制各地方有所不同。發(fā)電企業(yè)因提供有償輔助服務(wù)產(chǎn)生的成本費(fèi)用所需的補(bǔ)償即為補(bǔ)償費(fèi)用，國(guó)家能源局南方監(jiān)管局在 2017 年出臺(tái)了《南方區(qū)域發(fā)電廠并網(wǎng)運(yùn)行管理實(shí)施細(xì)則》及《南方區(qū)域并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理實(shí)施細(xì)則》， 兩個(gè)細(xì)則制定了南方電力輔助服務(wù)的市場(chǎng)補(bǔ)償機(jī)制，規(guī)范了輔助服務(wù)的 收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，為電力輔助服務(wù)市場(chǎng)化開(kāi)辟道路。

電網(wǎng)輔助服務(wù)主要集中在“三北”地區(qū)，華中、南方是重要的輔助服務(wù)地區(qū)。據(jù)國(guó)家能源局統(tǒng)計(jì)，2018年全國(guó)除西藏外參與電力輔助服務(wù)補(bǔ)償?shù)陌l(fā)電企業(yè)共4176家，裝機(jī)容量共13.25億千瓦，補(bǔ)償費(fèi)用共147.62億元，占上網(wǎng)電費(fèi)總額的0.83%。

從電力輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用比重來(lái)看，補(bǔ)償費(fèi)用最高的為“三北”地區(qū)，即西北、東北和華北區(qū)域，服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用占上網(wǎng)電費(fèi)總額比重分別為 0.61%、1.82%和 3.17%；華中區(qū)域占比最低，為0.23%。

2018 年電力輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用地區(qū)分布

調(diào)峰、調(diào)頻與備用是補(bǔ)償費(fèi)用的主要組成部分。2018 年調(diào)峰補(bǔ)償費(fèi)用總額 52.34 億元，占總補(bǔ)償費(fèi)用的 35.5%。

調(diào)頻補(bǔ)償費(fèi)用總額 41.66 億元，占比 28.2%；備用補(bǔ)償費(fèi)用總額 42.86 億元，占比 29.0%。

前三者占補(bǔ)償費(fèi)用的比重超過(guò) 90%，是電網(wǎng)輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用的主要組成。

調(diào)壓補(bǔ)償費(fèi)用為 10.33 億元，占比 7.00%;其他補(bǔ)償費(fèi)用 0.43 億元，占比 0.29%。

2018 年電力輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用組成結(jié)構(gòu)

用于電網(wǎng)輔助服務(wù)的儲(chǔ)能項(xiàng)目中，火電輔助服務(wù)裝機(jī)量最多，補(bǔ)償費(fèi)用占比最大。電力生產(chǎn)的構(gòu)成決定了輔助服務(wù)的重要程度，火電作為主要發(fā)電單位，輔助服務(wù)的重要性不言而喻。

2018 年火電輔助服務(wù)產(chǎn)生補(bǔ)償費(fèi)用 210.95 億元，占比高達(dá) 80.55%；

風(fēng)電、水電在 2018 年分別產(chǎn)生補(bǔ)償費(fèi)用 23.72 億元、20.94 億元，費(fèi)用占比依次為 9.06%、8%;核電及光伏等使用電網(wǎng)輔助服務(wù)產(chǎn)生的補(bǔ)償費(fèi)用占比僅為 2.4%。

2018 年電網(wǎng)輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用占比

部分已投運(yùn)電網(wǎng)輔助服務(wù)項(xiàng)目

2、可再生能源發(fā)電并網(wǎng)側(cè)：有效解決“棄光、棄風(fēng)”問(wèn)題

儲(chǔ)能技術(shù)在并網(wǎng)側(cè)的應(yīng)用主要是解決“棄光、棄風(fēng)”問(wèn)題，改善電能質(zhì)量。我國(guó)能源供應(yīng)和能源需求呈逆向分布，風(fēng)能主要集中在華北、西北、東北地區(qū)，太陽(yáng)能主要集中在西部高原地區(qū)，而絕大部分的能源需求集中在人口密集、工業(yè)集中的中、東部地區(qū);供求關(guān)系導(dǎo)致新能源消納上的矛盾，風(fēng)光電企業(yè)因?yàn)樯a(chǎn)的電力無(wú)法被納入輸電網(wǎng)，而被迫停機(jī)或限產(chǎn)。

據(jù)國(guó)家能源局統(tǒng)計(jì)，我國(guó)棄光、棄風(fēng)率長(zhǎng)期維持在 4%以上，僅2018 年棄風(fēng)棄光量合計(jì)超過(guò) 300 億千瓦時(shí)。鋰離子電池儲(chǔ)能技術(shù)能有效幫助電網(wǎng)消納可再生能源，減少甚至避免棄光棄風(fēng)現(xiàn)象的發(fā)生。

風(fēng)光發(fā)電受風(fēng)速、風(fēng)向、日照等自然條件影響，輸出功率具有波動(dòng)性、間歇性的特點(diǎn)，將對(duì)局部電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定性和電能質(zhì)量產(chǎn)生較大的負(fù)面影響， 鋰離子電池儲(chǔ)能技術(shù)在風(fēng)光電并網(wǎng)的應(yīng)用主要在于平滑風(fēng)電系統(tǒng)的有功波動(dòng)，從而提高并網(wǎng)風(fēng)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量和穩(wěn)定性。

2016 年至今中國(guó)棄光率、棄風(fēng)率逐年下降

在可再生能源并網(wǎng)領(lǐng)域，鋰電儲(chǔ)能收益主要依靠限電時(shí)段的棄電量存儲(chǔ)。

儲(chǔ)能電站在用電低谷期儲(chǔ)存剩余電量，在用電高峰期釋放電能，釋放電量與指導(dǎo)電價(jià)的乘積即為儲(chǔ)能電站的收益。目前在青海、遼寧等光照和風(fēng)電資源較豐富的地區(qū)已經(jīng)有對(duì)應(yīng)儲(chǔ)能項(xiàng)目投運(yùn)。

3、用戶側(cè)峰谷套利

峰谷電價(jià)的大力推行為儲(chǔ)能套利提供可觀空間。我國(guó)目前絕大部分省市工業(yè)大戶均已實(shí)施峰谷電價(jià)制，通過(guò)降低夜間低谷期電價(jià)，提高白天高峰期電價(jià)，來(lái)鼓勵(lì)用戶分時(shí)計(jì)劃用電，從而有利于電力公司均衡供應(yīng)電力，降低生產(chǎn)成本，并避免部分發(fā)電機(jī)組頻繁啟停造成的巨大損耗等問(wèn)題，保證電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。

儲(chǔ)能用于峰谷電價(jià)套利,用戶可以在電價(jià)較低的谷期利用儲(chǔ)能裝置存儲(chǔ)電能，在電高峰期使用存儲(chǔ)好的電能，避免直接大規(guī)模使用高價(jià)的電網(wǎng)電能，如此可以降低用戶的電力使用成本，實(shí)現(xiàn)峰谷電價(jià)套利。

03

用戶側(cè)儲(chǔ)能主要應(yīng)用場(chǎng)景及案例

1、充電站

光儲(chǔ)充一體化，目前也是比較普遍的應(yīng)用場(chǎng)景，一方面緩解了充電高峰時(shí)充電樁大電流充電對(duì)區(qū)域電網(wǎng)的沖擊，另一方面通過(guò)峰谷差價(jià)，給充電站帶來(lái)了非?？捎^的收益。目前已經(jīng)覆蓋了大部分地區(qū)，在全國(guó)江蘇、廣東、四川、云南、陜西、山東等等很多省份均有建設(shè)投運(yùn)。

2、工業(yè)園區(qū)

目前大多數(shù)用戶側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目都建設(shè)在工業(yè)園區(qū)內(nèi)。2018年1月報(bào)道，江蘇無(wú)錫星洲工業(yè)園內(nèi)，新加坡工業(yè)園智能配網(wǎng)儲(chǔ)能電站儲(chǔ)能容量為20MW/160MWh，是當(dāng)時(shí)全球最大商用儲(chǔ)能電站。該項(xiàng)目是首個(gè)接入國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司客戶側(cè)儲(chǔ)能互動(dòng)調(diào)度平臺(tái)的大規(guī)模儲(chǔ)能電站，也是首個(gè)依照江蘇省電力公司《客戶側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)管理規(guī)定》并網(wǎng)驗(yàn)收的項(xiàng)目。除此之外，還有江蘇啟東螺絲廠、食品工廠、污水處理廠、信義空調(diào)園區(qū)等也有安裝儲(chǔ)能設(shè)施。

3、數(shù)據(jù)中心

為進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)中心供電的穩(wěn)定性和可靠性，萬(wàn)克能源和阿里巴巴合作，在阿里巴巴上海數(shù)據(jù)中心建設(shè)了數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能系統(tǒng)，在雙十一期間為數(shù)據(jù)中心提供了電力保障。儲(chǔ)能系統(tǒng)并聯(lián)接入數(shù)據(jù)中心，簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)中心供電的串聯(lián)級(jí)數(shù)，優(yōu)化改進(jìn)了電源結(jié)構(gòu)，大幅改善了數(shù)據(jù)中心應(yīng)急電源的容量和備用時(shí)間，進(jìn)而進(jìn)一步增強(qiáng)了數(shù)據(jù)中心的供電可靠性。此外，儲(chǔ)能系統(tǒng)還可通過(guò)削峰填谷、容量調(diào)配等機(jī)制，提升數(shù)據(jù)中心電力運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)性，節(jié)能降耗，低碳環(huán)保。

4、通信基站

2018年1月4日，中國(guó)鐵塔公司在北京與重慶長(zhǎng)安、比亞迪、銀隆新能源、沃特瑪、國(guó)軒高科、桑頓新能源等16家企業(yè)，簽訂新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用戰(zhàn)略合作簽約儀式。據(jù)了解基站儲(chǔ)能電池需求巨大，中國(guó)鐵塔公司在全國(guó)范圍內(nèi)現(xiàn)有近200萬(wàn)座基站，備電、削峰填谷、新能源站等合計(jì)需要電池約13600萬(wàn)kWh，每年新增儲(chǔ)能電池需求約2500萬(wàn)kWh。

5、地鐵、有軌電車(chē)

2018年5月9日，德令哈現(xiàn)代有軌電車(chē)項(xiàng)目首列車(chē)，在中車(chē)四方股份公司下線，該車(chē)采用超級(jí)電容和鈦酸鋰電池混合儲(chǔ)能技術(shù)，堪稱超級(jí)電容有軌電車(chē)的“升級(jí)版”。2018年已投入運(yùn)營(yíng)，是首列開(kāi)進(jìn)青藏高原的現(xiàn)代有軌電車(chē)，也是世界上運(yùn)營(yíng)海拔最高的有軌電車(chē)。

6、港口岸電

港口是用電大戶，隨著港口規(guī)模的不斷擴(kuò)大，其對(duì)電能的消耗也得到越來(lái)越多的關(guān)注。港口主要用電負(fù)荷集中在大功率、長(zhǎng)時(shí)間工作的設(shè)備。江蘇連云港擬在港口岸電系統(tǒng)中建設(shè)5MW(1MW超級(jí)電容+4MW鋰電)儲(chǔ)能電站，滿足總量10MW以上以及單個(gè)泊位3MW以上岸電接入需求，岸電滿負(fù)荷運(yùn)行的情況下，留有足夠裕量，滿足多種隨機(jī)性電源和負(fù)荷的接入需求。

7、島嶼

目前，在我國(guó)的一些偏遠(yuǎn)山區(qū)、海島等遠(yuǎn)離城市的地方，仍然存在著一些未通電或者供電不穩(wěn)定的“電力空白區(qū)”。2018年5月27日，我國(guó)首個(gè)遠(yuǎn)海島嶼智能微電網(wǎng)在三沙永興島建成，通過(guò)柴油發(fā)電、光伏、儲(chǔ)能等多種能源互補(bǔ)，將永興島的供電能力提高8倍，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)光伏等清潔能源100%的優(yōu)先利用，未來(lái)還可以實(shí)現(xiàn)波浪能、可移動(dòng)電源等多種能源的靈活接入。

8、醫(yī)院

2018年12月31日，由上海電建福建公司承建的福建瑪高愛(ài)紀(jì)念醫(yī)院750千瓦/1.8兆瓦時(shí)儲(chǔ)能項(xiàng)目一期工程順利投運(yùn)。該工程為福建省首個(gè)醫(yī)院系統(tǒng)儲(chǔ)能項(xiàng)目，在電網(wǎng)正常供電時(shí)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的削峰填谷，在電網(wǎng)停電的情況下能夠快速斷開(kāi)電網(wǎng)，保證醫(yī)院重要負(fù)荷的供電，快速接入，充當(dāng)UPS(不間斷電源)的功能保證醫(yī)院重要負(fù)荷不斷電，為醫(yī)院平穩(wěn)運(yùn)營(yíng)提供堅(jiān)實(shí)的電力保障。

9、商場(chǎng)

南都電源的北京藍(lán)景麗家用戶側(cè)商業(yè)綜合體智慧能源儲(chǔ)能電站位于北京市海淀區(qū)北三環(huán)，項(xiàng)目總規(guī)模1MW/5MWh，其中首期投運(yùn)規(guī)模為500KW/2.5MWh，項(xiàng)目總占地170平米。儲(chǔ)能系統(tǒng)在400V低壓側(cè)接入商場(chǎng)配電房母線，電站預(yù)期使用壽命為10年。

該儲(chǔ)能電站于2017年5月22日，實(shí)現(xiàn)了家居商場(chǎng)容量電費(fèi)管理和電量電費(fèi)的管理，解決了家居商城線路無(wú)法擴(kuò)容改造，以及電動(dòng)汽車(chē)充電接入帶來(lái)的沖擊電網(wǎng)的痛點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)削峰填谷智慧儲(chǔ)能服務(wù)，同時(shí)還可參與電力需求側(cè)響應(yīng)。此外，據(jù)北極星儲(chǔ)能網(wǎng)了解，北京昌平多樂(lè)港也在規(guī)劃建設(shè)儲(chǔ)能設(shè)施以削峰填谷節(jié)約電力費(fèi)用。

10、軍區(qū)營(yíng)地

新疆某戍邊高原營(yíng)地，由電建集團(tuán)新能源公司投資建設(shè)的全軍首個(gè)軍民融合可再生能源局域網(wǎng)項(xiàng)目于2018年8月啟動(dòng)，2018年12月26日正式并網(wǎng)。

項(xiàng)目主要新建光伏、風(fēng)力和儲(chǔ)能電站，配套建設(shè)輸電線路、應(yīng)急柴油電站和智能微網(wǎng)管控系統(tǒng)等。建成后能源自給率超過(guò)90%，成為國(guó)內(nèi)最大的可再生能源局域網(wǎng)，不僅能較好滿足軍地雙方照明、供暖、制氧、取水和裝備等綜合用能需求，而且還可大大減輕油料、煤炭等后勤保障負(fù)擔(dān)，初步構(gòu)建綠色低碳、安全高效、可持續(xù)的高原現(xiàn)代能源體系。

11、政務(wù)樓宇

2018年11月消息，陽(yáng)光家庭光伏儲(chǔ)能電站落戶安徽廬江縣政府大樓，成為政務(wù)樓宇光伏儲(chǔ)能項(xiàng)目的全國(guó)首例應(yīng)用。電站裝機(jī)容量約6千瓦，采用陽(yáng)光家庭光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)離網(wǎng)獨(dú)立式發(fā)電供電。每年可發(fā)6000多度電，為大樓輸送源源不斷的清潔電力。

12、田園生態(tài)園區(qū)

2018年12月5日，業(yè)主方上海玉海棠生態(tài)農(nóng)業(yè)科技有限公司正式移交鑒定書(shū)。至此，上海電氣電站集團(tuán)的崇明三星田園“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源示范項(xiàng)目系統(tǒng)全部完成調(diào)試。

該示范項(xiàng)目是針對(duì)三星鎮(zhèn)新安村特有的生態(tài)環(huán)境、發(fā)展規(guī)劃和居民需求，量身打造的集“風(fēng)光儲(chǔ)充”于一體的智慧能源項(xiàng)目，是建設(shè)崇明世界級(jí)生態(tài)島的重要一環(huán)。白天CIGS薄膜光伏發(fā)電后存儲(chǔ)在梯次利用動(dòng)力電池中，晚上亮燈時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)中的電釋放出來(lái)，草帽論壇、海棠左岸等富有當(dāng)?shù)靥厣慕ㄖ来吸c(diǎn)亮。至此，一場(chǎng)以可再生能源、儲(chǔ)能、能源管理系統(tǒng)為核心應(yīng)用的鄉(xiāng)村能源的升級(jí)和變革正在拉開(kāi)序幕。

13、銀行

2018年11月3日，上海招商銀行大廈1MW/2.56MWH儲(chǔ)能系統(tǒng)順利并網(wǎng)。該項(xiàng)目是上海市首個(gè)商業(yè)化應(yīng)用樓宇用戶側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目，也是國(guó)內(nèi)金融企業(yè)利用自有物業(yè)建成的首個(gè)儲(chǔ)能項(xiàng)目。

該項(xiàng)目由中國(guó)廣核新能源控股有限公司出資建設(shè)，建筑物業(yè)主為上海招商銀行股份有限公司，廣州智光儲(chǔ)能科技有限公司為該項(xiàng)目提供綜合解決方案。項(xiàng)目坐落于上海市浦東新區(qū)中心位置，建設(shè)地點(diǎn)為招商銀行上海大廈，占地103平米，利用“削峰填谷”模式為上海招商銀行大廈提供節(jié)能服務(wù)。

14、酒店

由科陸電子參與建設(shè)的北京拉斐特城堡酒店1MW/2MWh儲(chǔ)能項(xiàng)目，是削峰填谷應(yīng)用類(lèi)儲(chǔ)能項(xiàng)目，是500MWh 儲(chǔ)能設(shè)施國(guó)際采購(gòu)項(xiàng)目中首個(gè)建成并投運(yùn)的儲(chǔ)能電站，從確認(rèn)訂單到完成交付僅歷時(shí)45天。

據(jù)報(bào)道，截止2018年12月31日，江蘇全省已建成用戶側(cè)儲(chǔ)能電站60座，儲(chǔ)能容量合計(jì)97MW、691MWh,其中48個(gè)儲(chǔ)能項(xiàng)目總?cè)萘?3.7MW應(yīng)用于削峰填谷。主要供應(yīng)商為南都電源、太湖能谷、中天科技、力信能源、寧德時(shí)代。

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