储能电池简介
储能技术是指通过机械、电磁或电化学方法存储能量,并在需要时转化为电能的技术,用于解决发电功率与用电功率之间的不平衡。电池常用术语包括:
- 循环寿命:电池容量降至规定值前经历的充放电次数,一般以额定容量80%下降时计。
- 能量密度:单位体积或质量所释放的能量,分为体积能量密度(Wh/L)和质量能量密度(Wh/kg)。
- 荷电保持能力:电池在开路状态下储存电量的保持能力,受温度影响较大。
- 放电深度(DOD):电池放出的容量占额定容量的百分比。
- 剩余容量(SOC):电池剩余容量与其充满状态容量的比值,范围0~1。
- 倍率(C):电池在规定时间内放出额定容量的电流倍数,表示放电速度。
储能技术及产业发展状况
- 政策背景:十四五期间规划近70GW储能,碳中和背景下储能是关键支撑技术。
- 技术特点:锂电储能优势明显,占据市场主流,具有能量密度大、自放电小、无记忆效应等优点。
- 产业发展:锂电池成本快速下降,产业配套能力强,磷酸铁锂电池增长迅速。
- 市场数据:2020年全球储能装机规模191.1GW,其中锂电池13.1GW;中国储能装机规模35.6GW,锂电池3269.2MW。
- 应用场景:新能源发电+储能(光储、风储)、用户侧储能(光储充电站、备用电源)、电网储能(变电站储能、调峰调频)。
储能系统介绍
- 系统组成:主要包括电池组、电池管理系统(BMS)、储能双向变流器(PCS)、能量管理系统(EMS)、温控系统和消防系统。
- 关键技术:
- BMS:监测电池模组单体电芯参数,并与PCS及EMS通讯。
- PCS:实现并网/离网功能,具备实时有功调节及无功补偿能力。
- EMS:满足不同场景的能量调度需求,大型储能电站级EMS是核心。
- 温控系统:保证电池温度一致性,维持最优工作环境。
- 消防系统:采用七氟丙烷灭火系统,确保电气消防安全。
储能系统不同场景下的应用
- 光储、风光储离并网户用解决方案:适用于内蒙、青海等地,取代柴油发电机或增设输配电线路。
- 海岛微电网解决方案:减少柴油发电机使用,最大化可再生能源利用率。
- 示范/研究类微电网解决方案:高校、科研院所研究型微网示范项目。
- 新能源弃光解决方案:吸收弃光电量,在适当时候放电,赚取差价或减少电网考核费用。
- 新能源并网解决方案:用户侧调峰,通过峰谷电价差实现收益。
- 储能参与电网调峰控制策略:提高AGC调度指令响应能力,减少考核罚款。
储能在新能源电站中盈利模式分析
- 光伏弃电配套储能收益分析:100MW电站配套10%储能4h模式,投资回收期5.2年。
- 储能调峰补偿收益分析:青海光伏电站储能系统投资回收期3.9年。
储能产业发展趋势展望
- 趋势1:锂电储能产业将迎来爆发式增长,预计2025年累计装机规模50GW,2035年600GW。
- 趋势2:长寿命高安全性磷酸铁锂电池是未来主流路线。
- 趋势3:锂电储能系统成本快速下降,推动大规模应用。
- 趋势4:电动汽车动力电池与储能领域融合,助力能源革命和碳中和。
- 趋势5:储能+综合能源,提高可再生能源消纳比例,提升能源利用效率。
山西省大同新荣储能项目介绍
- 项目名称:山西省大同市新荣区600MW光伏+30MWh储能光伏平价上网示范项目。
- 建设地点:山西省大同市新荣区郭家窑乡。
- 建设规模:光伏装机容量600MW,储能规模30MW/30MWh,采用磷酸铁锂电池,交流侧并网。
- 储能系统方案:3台主变低压侧配置10MW/10MWh储能系统,共12个2.5MW/2.5MWh储能单元。
- 电池舱方案:单个电池舱容量2.5MWh,采用储能专用方形铝壳磷酸铁锂电池,集装箱一体化设计。
- PCS升压舱方案:单个舱体配置4台630kWPCS和一台2800kVA干式变压器,具备独立自供电系统和安全保障系统。
- 能量管理系统:实现多种电源的统一管理、控制、调度及综合服务。
- 运行策略:采用光储一体化调度方案,预留电网调度直调接口,实现削峰填谷和可再生能源消纳。