新型儲(chǔ)能投資機(jī)會(huì)及儲(chǔ)能電站收益分析報(bào)告

"碳中和”的儲(chǔ)能定位"碳中和”大背景新能源,，％2020年7.6萬(wàn)億千瓦時(shí)為實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)，未來(lái)新增電源將以風(fēng)電、光伏等新能源為主，預(yù)計(jì)2030年前后，新能源發(fā)電裝機(jī)將達(dá)到16-17億千瓦，屆時(shí)將取代煤電成為我國(guó)裝機(jī)規(guī)模最大的電源；預(yù)計(jì)2050年前，新能源裝機(jī)規(guī)模將超過(guò)40億千瓦，發(fā)電量占比接近50%。發(fā)電量結(jié)構(gòu)裝機(jī)結(jié)構(gòu)V儲(chǔ)能必要性一時(shí)間隨著新能源比重提高、常規(guī)火電機(jī)組比重下降，系統(tǒng)整體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量降低，新型電力電子設(shè)備應(yīng)用比例大幅提升，極大地改變了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律和特性，電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行挑戰(zhàn)日益嚴(yán)峻。英國(guó)大停電：2019年8月9日，天然氣發(fā)電廠故障后引發(fā)電網(wǎng)頻率波動(dòng)，造成海上風(fēng)電連鎖脫網(wǎng)事故,引發(fā)嚴(yán)重頻率問(wèn)題，導(dǎo)致英格蘭及威爾士發(fā)生了大面積停電。、4分45秒后首次回升至50Hz47秒后頻率第二次明顯下跌-28秒后到達(dá)第一次低點(diǎn)49.1Hz——_78秒后到達(dá)第二次低點(diǎn)48.8Hz自動(dòng)低頻卸荷閾值/48.8Hz系統(tǒng)慣量120-150GVAS,功率缺額AP=2Hxdf/dt=1GW~1.2GW50.25049.8句49.6T郭449.24948.816:5216:5416:5616:5817:0017:0217:0417:06時(shí)冋y儲(chǔ)能必要性一空間未來(lái)新能源+儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景將更加廣泛，包括利用“風(fēng)光水火儲(chǔ)”一體化模式支撐高比例新能源基地外送、建設(shè)系統(tǒng)友好型新能源電站、構(gòu)建分布式供能系統(tǒng)促進(jìn)分布式新能源就近消納等，新能源的開(kāi)發(fā)與儲(chǔ)能結(jié)合將越來(lái)越緊密。系統(tǒng)友好型新能源電站風(fēng)光儲(chǔ)單元省級(jí)電網(wǎng)調(diào)度?心電站智慧聯(lián)合調(diào)控中心支撐高比例新能源基地外送y儲(chǔ)能技術(shù)路線概--述物理儲(chǔ)能?技術(shù)成熟?成本最低?使用規(guī)模最大電化學(xué)儲(chǔ)能?建設(shè)周期短?調(diào)節(jié)靈活?運(yùn)行效率高?技術(shù)路線多元?應(yīng)用范圍廣物理儲(chǔ)能:I抽水蓄能壓縮空氣儲(chǔ)能飛輪儲(chǔ)能I電化學(xué)儲(chǔ)能鋰離子電池碳鉛電池液流電池鈉流電池▼超級(jí)電容超導(dǎo)儲(chǔ)能電磁儲(chǔ)能?■■■■相變儲(chǔ)能IIII熔融鹽儲(chǔ)熱高溫相變儲(chǔ)熱II?氫儲(chǔ)能儲(chǔ)能技術(shù)現(xiàn)狀抽水蓄能?目前技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的能量型儲(chǔ)能技術(shù)；?具有規(guī)模大、壽命長(zhǎng)、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)；?建設(shè)周期較長(zhǎng)，需要適宜的地理資源條件；?度電使用成本0.1元左右，度電成本最低電化學(xué)儲(chǔ)能I:?具有布置靈活、快速I(mǎi):響應(yīng)、功率和能量密度高等特點(diǎn)；I?鋰電池系統(tǒng)循環(huán)壽命約8000次，度電使用成本0.5-0.6元。壓縮空氣儲(chǔ)能I:?屬于一種新興的儲(chǔ)能I:形式，在國(guó)內(nèi)尚無(wú)大面積推廣；I?西北院負(fù)責(zé)的魯能青:海格爾木壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目，含稅上網(wǎng)電價(jià)為I700元/MWh；?未來(lái)總體造價(jià)將下降10?20%,下降空間有限；儲(chǔ)熱技未:?主要有熔融鹽儲(chǔ)熱技I!術(shù)和高溫相變儲(chǔ)熱技術(shù)I]I；I，?熔融鹽儲(chǔ)熱技術(shù)的I主要優(yōu)點(diǎn)是規(guī)模大；?高溫相變儲(chǔ)熱技術(shù)具I有能量密度高、系統(tǒng)體積小、儲(chǔ)熱和釋熱溫度基本恒定、成本低、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。0氫儲(chǔ)能II?適用于大規(guī)模儲(chǔ)能和長(zhǎng)周期能量調(diào)節(jié)；?是實(shí)現(xiàn)電、氣、交通等多類型能源互聯(lián)的關(guān)鍵；I?在國(guó)內(nèi)，氫儲(chǔ)能技術(shù)目前還處于示范應(yīng)用階段。_____V未來(lái)需求與布局?非化石能源消費(fèi)比重：約16%?醫(yī)化石能源消費(fèi)比重：達(dá)到20%以上?非化石能源消費(fèi)比重：需達(dá)到25%以上?我國(guó)全社會(huì)用電量:7.5萬(wàn)億千瓦時(shí)?抽蓄裝機(jī)：3179萬(wàn)千瓦?新型儲(chǔ)能裝機(jī)：約340萬(wàn)千瓦?我國(guó)全社會(huì)用電量:預(yù)計(jì)將達(dá)到9.5?9.8萬(wàn)億千瓦時(shí)?抽蓄裝機(jī)：6200萬(wàn)千瓦?新型儲(chǔ)能裝機(jī)：3000?5000萬(wàn)千瓦?我國(guó)全社會(huì)用電量:將超過(guò)11萬(wàn)億千瓦時(shí)?抽蓄裝機(jī)：1.2億千瓦?新型儲(chǔ)能裝機(jī)：億1千.5瓦儲(chǔ)能布局預(yù)測(cè)______________________________?"十四五”期間，在西部新能源富集地區(qū)，布局電源側(cè)新型儲(chǔ)能，重點(diǎn)布局在內(nèi)蒙古、新疆、青海、甘肅、四丿、云南等區(qū)域；___

地區(qū)，以源網(wǎng)荷儲(chǔ)模式布局一批電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)新型儲(chǔ)能，重點(diǎn)布局在京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)等區(qū)域；?在西藏、青海等地區(qū)結(jié)合分布式新能源將布局一批新型儲(chǔ)能，重點(diǎn)解決獨(dú)立供電問(wèn)題。?今后，儲(chǔ)能將作為獨(dú)立市場(chǎng)主體參與輔助服務(wù)市場(chǎng)，探索建設(shè)共享儲(chǔ)能。抽水蓄能“十二五”、“十三五”期間中國(guó)抽蓄的主要政策要求推進(jìn)抽水蓄能發(fā)展：明確2025水平年抽水蓄能規(guī)劃調(diào)整推薦站點(diǎn).國(guó)家發(fā)改委.能源局《關(guān)于做好2020年能源安全保障工作的指導(dǎo)意見(jiàn)》(2020)國(guó)家發(fā)改委、科技部、工信部、能源局《貫徹落實(shí)?關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)*2019-2020年行動(dòng)計(jì)劃》(2019)I水電發(fā)展“十二五”規(guī)劃設(shè)定2020年抽水蕃能也那總狀機(jī)7000萬(wàn)千瓦的冃標(biāo)；國(guó)家批復(fù)了22個(gè)省(區(qū)、市)抽水蓄能電站選點(diǎn)規(guī)劃。"十三五”期間全國(guó)抽水蕎能開(kāi)工規(guī)模6000萬(wàn)千瓦，裝機(jī)規(guī)模40DO萬(wàn)千瓦匸2025年全國(guó)抽水蓄能電站總裝機(jī)姑約1億r瓦,占全國(guó)電力總裝機(jī)的比重達(dá)4%左右要求各省(區(qū)、市)將本地區(qū)抽水蓄能電站發(fā)展規(guī)別納入當(dāng)?shù)啬茉窗l(fā)展規(guī)劃.落實(shí)“六?！比蝿?wù),提高電力糸統(tǒng)靈活性和調(diào)節(jié)，能力,2020年調(diào)峰機(jī)組達(dá)到最大發(fā)電負(fù)荷的10%；積極推動(dòng)抽水蓄能電站建設(shè)；加快推進(jìn)電力調(diào)峰等輔助服務(wù)市場(chǎng)化.鼓勵(lì)多元化的社會(huì)資源投資儲(chǔ)能建設(shè).損家能源局《水電發(fā)展"卜三五"規(guī)劃》(2016)“十二五”期間國(guó)家發(fā)改委《關(guān)于促進(jìn)抽水,能電站健康有序發(fā)展有關(guān)問(wèn)題的意見(jiàn)》(2014)10“十四五”儲(chǔ)能發(fā)展規(guī)模及布局抽水蓄能發(fā)展布局目前，在建抽水蓄能電站總規(guī)模5500萬(wàn)千瓦，約60%分布在華東和華北。中長(zhǎng)期，一方面將服務(wù)新能源大規(guī)模發(fā)展和電力外送需要，加大在〃三北”地區(qū)抽水蓄能布局；另一方面，結(jié)合負(fù)荷中心調(diào)峰及系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行需求，中東部重點(diǎn)在河北、山東、浙江、安徽、河南、湖南、湖北、廣東和廣西等地區(qū)布局一批抽水蓄能項(xiàng)目。南海南單位：萬(wàn)千瓦"十四五"新增投產(chǎn)抽水蓄能布局句容抽蓄（135）績(jī)溪抽蓄（49.姓瑞蓄能（120）?荒溝蓄能（120）甘肅?鎮(zhèn)安蓄能（140）wq陜■■洛寧抽蓄（?140）■?廣西川八慶湖衢江抽蓄（30）平江蓄能（?貴140）?阜康蓄能（120）疆哈密天山蓄能（120）周寧蓄能（120)?,敦化蓄能（140）舌#??命能（120）豐寧二期（遼清原蓄能（撫寧）能（120）180）易縣蓄能（1*文登蓄能（沂蒙蓄能（2（濰坊蓄能（嘶南陽(yáng)天池蓄能（120五岳抽蓄（績(jī)溪抽蓄（99）金寨抽蓄（120）重長(zhǎng)龍山抽蓄（210?寧海抽蓄（磐安抽蓄（30）新書(shū)云抽蓄（90

宀西??廈門(mén)蓄能（永泰蓄能（120）梅州蓄能（陽(yáng)江蓄120）120中長(zhǎng)期重點(diǎn)實(shí)施及儲(chǔ)備項(xiàng)目分布“十四五”儲(chǔ)能發(fā)展規(guī)模及布局抽水蓄能技術(shù)路線推動(dòng)700米及以上水頭和單機(jī)容量40萬(wàn)千瓦級(jí)抽水蓄能機(jī)組實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)自主化。因地制宜發(fā)展中小型抽水蓄能，開(kāi)展小微型抽水蓄能技術(shù)與分布式發(fā)電結(jié)合研究。探索推進(jìn)梯級(jí)水電站儲(chǔ)能，依托常規(guī)水電站增建混合式抽水蓄能，推進(jìn)示范項(xiàng)目建設(shè)并適時(shí)推廣。中小型抽水蓄能：一般指水庫(kù)總庫(kù)容1億立方米以下且裝機(jī)容量30萬(wàn)千瓦以下的抽水蓄能電站北京密云小型抽水蓄能電梯級(jí)電站儲(chǔ)能：采用“常規(guī)水電+梯級(jí)儲(chǔ)能泵站+新能源”三位一體的開(kāi)發(fā)模式，圍繞水電站建設(shè)能源調(diào)節(jié)樞紐,提局靈活調(diào)節(jié)能力O黃河上游龍羊峽電站梯級(jí)電站儲(chǔ)能壓縮空氣儲(chǔ)能儲(chǔ)氣裝置壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)介紹壓縮空氣儲(chǔ)能（CAES）?壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)是基于燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種能量存儲(chǔ)系統(tǒng)。燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)CAES系統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)介紹儲(chǔ)氣洞SC—太陽(yáng)能集熱器；HSE—儲(chǔ)熱-換熱單元非補(bǔ)燃式四級(jí)先進(jìn)絕熱CAES系統(tǒng)太陽(yáng)能補(bǔ)熱式CAES系統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)介紹德國(guó)漢特福商業(yè)化壓縮空氣儲(chǔ)能電caverncavern|CTpowerstation世界第一座壓縮空氣儲(chǔ)能電站，1978年投入商業(yè)運(yùn)行，，目前仍在運(yùn)行中。機(jī)組的壓縮機(jī)功率60MW,釋能輸出功率為290MW,系統(tǒng)將壓縮空氣存儲(chǔ)在地下600m的廢棄礦洞中，礦洞總?cè)莘e達(dá)31萬(wàn)m3,壓縮空氣的壓力最高可達(dá)10MPa。機(jī)組可連續(xù)充氣8h，連續(xù)發(fā)電2h。冷態(tài)啟動(dòng)至滿負(fù)荷約需6min，在25%負(fù)荷時(shí)的熱耗比滿負(fù)荷咼211kJ，其排放量?jī)H是同容量燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組的1/3,但燃燒廢氣直接排入大氣。該電站在1979-1991年期間共啟動(dòng)并網(wǎng)5000多次，平均啟動(dòng)可靠性97.6%，平均可用率86.3%，容量系數(shù)平均為33.0%?46.9%。美國(guó)阿拉巴馬商業(yè)化壓縮空氣儲(chǔ)能電exhauststack站couplingsrecuperator/SCRexpanderhighpressureexpander|owpressuremotor/generatorlowpressurecompressorintermediate)ighpressurecompressorcompressorcompressorintercoolers美國(guó)Alabama州的McIntosh壓縮空氣儲(chǔ)能電站，世界第二座壓縮空氣儲(chǔ)能電站，1991年投入商業(yè)運(yùn)行。其儲(chǔ)氣洞穴在地下450m，總?cè)莘e為56萬(wàn)m3,壓縮空氣儲(chǔ)氣壓力為7.5MPa。該儲(chǔ)能電站壓縮機(jī)組功率為50MW，發(fā)電功率為110MW,可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)41h空氣壓縮和26h發(fā)電，機(jī)組從啟動(dòng)到滿負(fù)荷約需9min。該機(jī)組增加了回?zé)崞饔靡晕沼酂?，以提高系統(tǒng)效率。該電站由Alabama州電力公司的能源控制中心進(jìn)行遠(yuǎn)距離自動(dòng)控制。1992年儲(chǔ)能耗電46745MWh，凈發(fā)電量39255MWh。壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)介紹飛輪儲(chǔ)能飛輪儲(chǔ)能的基本構(gòu)成與工作原理■充電原理：電機(jī)工作在電動(dòng)機(jī)狀態(tài)，外部電能輸入，驅(qū)動(dòng)飛輪高速旋轉(zhuǎn)，電能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能儲(chǔ)存■電動(dòng)機(jī)?電能3園能■飛輪?動(dòng)能的主要存儲(chǔ)載體■軸承系統(tǒng)?起支撐和保護(hù)的作用飛輪儲(chǔ)能的基本構(gòu)成與工作原理■放電原理：電機(jī)工作在發(fā)電機(jī)狀態(tài)，利用飛輪高速旋轉(zhuǎn)的慣性帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，通過(guò)發(fā)電機(jī)將飛輪存儲(chǔ)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能輸出■飛輪?動(dòng)能的主要存儲(chǔ)載體■軸承系統(tǒng)?起支撐和保護(hù)的作用■功率變換器?實(shí)現(xiàn)直流和交流的雙向轉(zhuǎn)換?變頻驅(qū)動(dòng)■發(fā)電機(jī)?動(dòng)能今電能I會(huì)AD飛輪儲(chǔ)能技術(shù)及發(fā)展史■飛輪儲(chǔ)能公式:宀儲(chǔ)能量與飛輪的質(zhì)量成正比，與角速度（轉(zhuǎn)速）的平方成正比飛輪儲(chǔ)能的主要技術(shù)對(duì)比■

軸承技術(shù)：機(jī)械軸承VS磁軸承VS磁懸浮軸承I■

飛輪材料技術(shù)：合金材料VS復(fù)厶危?蚓■

應(yīng)用技術(shù)：功率型飛輪VS能量型飛輪第二代第三代低速飛輪（3000轉(zhuǎn)/分鐘左右），同軸機(jī)械軸承/磁力卸載機(jī)械軸承中速飛輪（10000轉(zhuǎn)/全磁懸浮高速飛輪（30000轉(zhuǎn)/分鐘左右），方式運(yùn)行，體積大，損耗大分鐘左右）、損耗大，軸承使用壽命短能量密度高，損耗小，使用壽命長(zhǎng)飛輪儲(chǔ)能產(chǎn)品風(fēng)電一次調(diào)頻應(yīng)用案例■國(guó)家電網(wǎng)公司《規(guī)模化風(fēng)電機(jī)組調(diào)頻性能關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用項(xiàng)目》科技項(xiàng)目■部署地點(diǎn)：國(guó)家能源集團(tuán)山西龍?jiān)达L(fēng)力發(fā)電有限公司右玉老千山風(fēng)電場(chǎng)■

全國(guó)首個(gè)完成35KV并網(wǎng)試驗(yàn)的兆瓦級(jí)飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)■全國(guó)首個(gè)飛輪+鋰電池混合儲(chǔ)能示范項(xiàng)目重力儲(chǔ)能重力儲(chǔ)能?chē)?guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀根據(jù)重力儲(chǔ)能的儲(chǔ)能介質(zhì)和落差實(shí)現(xiàn)路徑的不同，本文將重力儲(chǔ)能分為以下四類：新型抽水儲(chǔ)能、基于構(gòu)筑物高度差的重力儲(chǔ)能、基于山體落差的重力儲(chǔ)能和基于地下豎井的重力儲(chǔ)能。新型抽水儲(chǔ)能新型抽水儲(chǔ)能是傳統(tǒng)抽水蓄能的變種，雖然同樣需要水來(lái)形成液位差，通過(guò)水泵/水輪機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)充放電，但是不需要修上下兩個(gè)水庫(kù)，占地面積大大減少。目前研究「分為儲(chǔ)能系統(tǒng)和活塞水泵統(tǒng)?；跇?gòu)筑物高度差的重力儲(chǔ)能固體重物可以利用構(gòu)筑物高度差來(lái)進(jìn)行重力儲(chǔ)能。目前的研究主要有儲(chǔ)能塔、支撐架、承重墻等結(jié)構(gòu)。L基于山體落差的重力儲(chǔ)能可以利用山體落差和固體重物的提升來(lái)進(jìn)行重力儲(chǔ)能，相比人工構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，承重能力更強(qiáng)。目前的研究主要有ARES軌道機(jī)車(chē)結(jié)構(gòu)、MGES纜車(chē)結(jié)構(gòu)、絞盤(pán)機(jī)結(jié)構(gòu)、直線電機(jī)結(jié)構(gòu)和傳送鏈結(jié)構(gòu)等?；诘叵仑Q井的重力儲(chǔ)能蘇格蘭Gravitricity公司提出了一種使用廢棄鉆井平臺(tái)，利用絞盤(pán)吊鉆機(jī)進(jìn)行儲(chǔ)能的機(jī)構(gòu)。葛洲壩中科儲(chǔ)能技術(shù)公司2018年提出了利用廢棄礦井和纜繩提升重物的方案，解決了廢棄礦井長(zhǎng)時(shí)間不使用的風(fēng)險(xiǎn)和浪費(fèi)問(wèn)題，也降低了重力儲(chǔ)能系統(tǒng)的建設(shè)成本。綜合儲(chǔ)能系統(tǒng)：重力勢(shì)能儲(chǔ)能還可與其他儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)合形成一種綜合式的儲(chǔ)能系統(tǒng)重力儲(chǔ)能?chē)?guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀圖8ARES公司軌道車(chē)輛儲(chǔ)能系統(tǒng)圖9MGES系統(tǒng)概念圖圖10天津大學(xué)斜坡軌道+碼垛機(jī)系統(tǒng)圖11中國(guó)科學(xué)院電工研究所重載車(chē)輛爬坡系統(tǒng)圖12Gravitricity公司廢棄鉆井儲(chǔ)能多種新型重力勢(shì)能儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)比項(xiàng)目?jī)?chǔ)能密度(kWh/rn^)功率儲(chǔ)能量效率(龍)壽命(年)響應(yīng)時(shí)間(s)適用場(chǎng)含海下儲(chǔ)能-65-70->10海祥空冋活基水泵GPM1.640MW^L6GWl,6GW*6,4GWh757030+>10城市中小功率儲(chǔ)能活塞水基HHSGBES-卻MWZ.75GWlGWh^20GWhKO45>10地質(zhì)堅(jiān)硬地區(qū)儲(chǔ)能塔EnergyVauh>]4MW35MWh902,9可靈活選址斜玻機(jī)車(chē)ARES>]50MW12.5MWh77640+秒鐘級(jí)山地地形斜坡纜車(chē)MGES>]500kW0.5MW11770-秒鐘級(jí)山地地形地卜豎井Gravitricity'>]<40MWKOMWh的淄50h秒鐘級(jí)廢棄礦井液流電池儲(chǔ)能VRB單體VO2+A^O2+儲(chǔ)能罐v2+/v3+儲(chǔ)能罐質(zhì)子交換膜負(fù)極電泵正極電泵負(fù)載全釩液流電池原理圖雙向AC/DC逆變+器—，charge>0全鑰液流電池是一種活性物質(zhì)呈循環(huán)流動(dòng)液態(tài)的氧化還原電池。汕aige〉ch

arg。＞正極反應(yīng)：仲+相

Pq++2/f+e-負(fù)極反應(yīng)：尸'+e/dschiS風(fēng)電/火電電站hargedischargecharge―卅—>:'discharge〉。廠房布置受用地限制，結(jié)合儲(chǔ)能電站的容量。車(chē)間采用多層布置:一層布置電解液罐，二層布置電池電堆，頂層設(shè)備平臺(tái)布置了預(yù)制艙式的PCS220kV配電裝置及主變壓器布置在一層廠房?jī)?nèi)主要設(shè)備的布置預(yù)制式CS????安全防護(hù)釩液流電池儲(chǔ)能電站的設(shè)計(jì)關(guān)注點(diǎn)A防火?帆液流電站的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)-變壓器火災(zāi)?電線電纜火災(zāi)-DC模塊及PCS等功率元件火災(zāi)?電池本身火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)極低防爆?飢液流電站的爆炸風(fēng)險(xiǎn)?電池在充電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生少量氫氣。?措施?對(duì)氫氣進(jìn)行組織排放。?設(shè)置氫氣探測(cè)器，實(shí)時(shí)檢測(cè)氫氣濃度異常。?對(duì)儲(chǔ)能車(chē)間進(jìn)行爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分?對(duì)處于爆炸危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)的設(shè)備選擇防爆型。????環(huán)境影響釩液流電池儲(chǔ)能電站的設(shè)計(jì)關(guān)注點(diǎn)電解液污染-電解液污染風(fēng)險(xiǎn)?電解液為弱酸性溶液-儲(chǔ)罐破裂風(fēng)險(xiǎn)?廠房滲漏風(fēng)險(xiǎn),防護(hù)措施?電解液的廢液收集?電解液溢出的多級(jí)防護(hù),電解液池的防滲,地下水監(jiān)測(cè)噪聲污染?噪聲源?電解液泵菓聲-斷路器噪聲?防護(hù)措施,噪聲分析,車(chē)間隔音,設(shè)備隔音鈉離子電池儲(chǔ)能工作電壓可調(diào)可逆比容量高能量密度高合成溫度低導(dǎo)電性差循環(huán)性好倍率性好比容量低庫(kù)侖效率低工作電壓低工作電壓高熱穩(wěn)定性好循環(huán)好空氣穩(wěn)定性好可逆比容量低部分含有毒元素關(guān)注>2018年6月，國(guó)內(nèi)首家鈉離子電池企業(yè)中科海鈉推出了全球首輛鈉離子電池(72V,80Ah)驅(qū)動(dòng)的低速電動(dòng)車(chē)，>2019年3月發(fā)布了世界首座30kW/100kWh鈉離子電池儲(chǔ)能電站>2021年6月推出1MWh的鈉離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)室實(shí)用化町逆比容雖高能量密度高倍率性能高技術(shù)轉(zhuǎn)化容易容易吸濕循環(huán)性能稍岌鈉離子電池發(fā)展:>2010年以來(lái)，鈉離子電池受到了，泛表1鈉離子電池各體系及特點(diǎn)Table1CharacteristicsofNi-ionbatterySystems層狀氧化物體系普昏七雄類化合物體系隧道型氧化物體系聚陰離子型鈉離子電池發(fā)展現(xiàn)狀鋰電池發(fā)展歷程：20世紀(jì)70年代初在歐洲開(kāi)啟研究1991年在日本實(shí)現(xiàn)商業(yè)化2019年諾貝爾獎(jiǎng)給予鋰電池極高肯定截止2020年底，全球電化學(xué)規(guī)模儲(chǔ)能示范項(xiàng)目，鋰電池占比高達(dá)92%■有機(jī)鈉離子電池項(xiàng)目納鋰原子序數(shù)113原子質(zhì)量＜g?niol1)22.996.94電子構(gòu)型[Ne]3s‘[He]2s'原子半徑A1.861.52離子半徑A1.020.76碳酸丙烯酯中斯托克斯半徑'A4.64.8標(biāo)準(zhǔn)電極電位'V-2.71-3.04地殼豐度2.3%0,0017%堵點(diǎn)《97.7180.5密度(g?cm3)0.9680.534電負(fù)性0.930.98碳酸乙烯酯溶剤化能/(kJ?mol1

)152.8208.9碳酸丙烯酯溶劑化能/(kJ?mor*)158.2215.8第一電離能/(kJ?mol')495.8520.2理論質(zhì)量比容量＜mA?h?g-')11653861理論體積比容量/(mA?h?cm~3)11312062鈉離子質(zhì)量和半徑較大，使鈉離子電池的質(zhì)量和體積能量密度不如鋰離子電池。鈉離子較大的半徑還會(huì)引起電極材料在離子輸運(yùn)、體相結(jié)構(gòu)演變、界面性質(zhì)等方面的差異。因此，為了發(fā)揮鈉離子電池自身的特性和優(yōu)勢(shì)，必須研究不同于鋰離子電池的新的材料體系。制作鈉離子電池電極片時(shí)，在鋁箔集流體兩面分別涂覆正極材料和負(fù)極材料，并對(duì)極片進(jìn)行周期性疊片，還可以制作成雙極性電池，由此在單體電池中實(shí)現(xiàn)高電壓，可以節(jié)約大量其它非活性材料，進(jìn)一步提高電池的能量密度。由于鈉離子電池與鋰離子電池具有相似結(jié)構(gòu)，因此在規(guī)?；a(chǎn)中可以借鑒鋰離子電池的生產(chǎn)檢測(cè)設(shè)備、工藝技術(shù)、制造方法等，加快鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化速度。鈉離子電池在其它性能方面，如高低溫性能、安全性能等是否存在特點(diǎn)及獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，仍需要進(jìn)一步研究?！鲇袡C(jī)鈉離子電池3資源豐富能量轉(zhuǎn)換效率高?成本低廉——循環(huán)又命長(zhǎng)安全性高維護(hù)費(fèi)用低鈉離子電池的諸多優(yōu)勢(shì)能夠滿足新能源電池領(lǐng)域高性價(jià)比和高安全性等的應(yīng)用要求本項(xiàng)目在中國(guó)科學(xué)院A類戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)"大規(guī)模儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用示范項(xiàng)目”的支持下，2021年6月28日，中科海鈉聯(lián)合華陽(yáng)集團(tuán)在山西太原綜改區(qū)聯(lián)合推出了全球首套1MWh鈉離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)（圖6），并成功投入運(yùn)行。該系統(tǒng)以鈉離子電池為儲(chǔ)能主體，結(jié)合市電、光伏和充電設(shè)施形成微網(wǎng)系統(tǒng)，可根據(jù)需求與公共電網(wǎng)智能互動(dòng)。本項(xiàng)目?jī)?chǔ)能系統(tǒng)為1MWh低壓直掃統(tǒng)，經(jīng)用戶0.4kV母線并入配電線路，可供廠區(qū)生產(chǎn)、生活用電及言電樁供電等。系統(tǒng)為倉(cāng)儲(chǔ)式集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)，采用分倉(cāng)設(shè)計(jì)，分電氣倉(cāng)及電池倉(cāng)，電氣倉(cāng)內(nèi)集成儲(chǔ)能變流器、配電柜、控制柜、消防主機(jī)和EMS能量管理系統(tǒng)，其中儲(chǔ)能逆變器采用雙級(jí)拓?fù)淠K化PCS，16個(gè)30kW模塊，分為兩個(gè)機(jī)柜，每個(gè)機(jī)柜8個(gè)模塊，共組成480kW儲(chǔ)能變流器；電池倉(cāng)由16個(gè)電池簇組成，每個(gè)電池簇由8個(gè)電池插箱和1個(gè)高壓箱組成，總配置容量1.1系統(tǒng)整體架構(gòu)本項(xiàng)目?jī)?chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)一路出線接入0.4kV電壓母線，系統(tǒng)整體架構(gòu)如上圖所示。1MWh鈉離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)示范案例2系統(tǒng)接入方式1系統(tǒng)概況—南丄甘拄第十五級(jí)JITyy?級(jí)HSHTTTTMTTTTTTV九級(jí)―丄HMHY級(jí)CTTTTHTTTTTTV一級(jí)■1MWh鈉離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)示范案例3儲(chǔ)能單元拓?fù)潆p級(jí)拓?fù)淠K化PCS,16個(gè)30kW模塊分為兩個(gè)機(jī)柜,每個(gè)機(jī)柜8個(gè)模塊，共組成480kW儲(chǔ)能變流器，可以實(shí)現(xiàn)電池簇單簇管理和流并聯(lián)，避免電池簇直流側(cè)環(huán)流引起的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)’升系統(tǒng)容量發(fā)揮。儲(chǔ)能系統(tǒng)配置就地監(jiān)控系統(tǒng)，負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行能量管理和監(jiān)測(cè)控制，并負(fù)責(zé)與廠區(qū)微網(wǎng)管理系統(tǒng)通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和能量管理。本項(xiàng)目自2021年6月28日投運(yùn)以來(lái)，執(zhí)行削峰填谷策略，每日一充一放，充放電深度100%DOD,運(yùn)行穩(wěn)定。運(yùn)行期間按照GB/T36548-2018《電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)接入電網(wǎng)測(cè)試規(guī)范》對(duì)其進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明，系統(tǒng)交流側(cè)平均充電電量1137.41kWh，平均放電電量957.87kWh，綜合運(yùn)行效率為84.2%。4運(yùn)行情況簡(jiǎn)述預(yù)判（結(jié)合與c公司的交流）鈉電池:早,,取代"鋰電池為時(shí)尚,'鈉鋰混搭"是未來(lái)常態(tài)鋰離子電池儲(chǔ)能鋰離子儲(chǔ)能電站成本發(fā)展趨統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)■:Bloomberg-NEF鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本,20172018201920202021202220232024202520262027202820292030Source:BloombergNewEnergyFinance.Note*Includesa10%EPCmargin.Developeroverheadssetat5%oftotalsystemcosts,anddevelopermarginsetat10%.鋰離子儲(chǔ)能電池發(fā)展趨勢(shì)（參考寧德時(shí)代）CZATL寧瞻時(shí)代新能源科技服份有限公司ContemporaryAmperexTechnologyCo.,Limited序號(hào)組成部件Components數(shù)量Number備注Remark1電箱BatteryModule81P52S2主控箱ControlBox1主控箱主要包括檢測(cè)裝置、保護(hù)裝置Controlboxmainlyiscomposedofdetectivedevice,protectivedevice3熱管理系統(tǒng)Thermalmanagementsystem1包含制冷模式、加熱模式、自循環(huán)模式、待機(jī)模式IncludingCoolingMode、HeatingMode、SelfcirculationMode、SleepingMode.4消防系統(tǒng)FireSuppressionSystem11：包含煙感、溫感和氣溶膠1Includingsmokedetector,heatdetectorandaerosol5BMS系統(tǒng)BMSCommunicationManagementSystem18CSC+1SBMU鋰離子儲(chǔ)能電池發(fā)展趨勢(shì)（參考寧德時(shí)代）-系統(tǒng)級(jí)循環(huán)壽命，8000次，2022年-系統(tǒng)級(jí)循環(huán)壽命，12000次，2026年-系統(tǒng)級(jí)循環(huán)壽命，15000次，2028-2030年獨(dú)立儲(chǔ)能電站商業(yè)模式淺析獨(dú)立儲(chǔ)能電站以共享儲(chǔ)能的模式運(yùn)行共享儲(chǔ)能不依附于新能源發(fā)電項(xiàng)目，在電力市場(chǎng)中的定位更加清晰，潛在收益更為豐富；此外，共享儲(chǔ)能項(xiàng)目單體規(guī)模較大，對(duì)電網(wǎng)調(diào)度指令的響應(yīng)能力更強(qiáng)，在電力現(xiàn)貨市場(chǎng)、調(diào)峰調(diào)頻市場(chǎng)中具備更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。具體而言，共享儲(chǔ)能的潛在收益包括容量租賃費(fèi)用、現(xiàn)貨市場(chǎng)、輔助服務(wù)（目前主要是調(diào)峰）、容量電價(jià)補(bǔ)償02電力現(xiàn)貨市場(chǎng)03輔助服務(wù)收益參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)，獲峰谷價(jià)差提供調(diào)峰調(diào)頻服務(wù)，獲取輔助服務(wù)收益01儲(chǔ)能容量租賃04容量電價(jià)補(bǔ)償部分地區(qū)正探索建立針對(duì)儲(chǔ)能電站的容量電價(jià)機(jī)制將容量租賃給新能源場(chǎng)站，獲取租金電化學(xué)儲(chǔ)能站工程匡算-建設(shè)規(guī)模-本儲(chǔ)能項(xiàng)目一期的儲(chǔ)能系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模為331.2MW/714.24MWh,儲(chǔ)能系統(tǒng)采用磷酸鐵鋰電池;-本期建設(shè)一座500kV升壓站；-本期建設(shè)用地總面積為3.23hm2,建筑面積25170m2-包括1幢行政樓1幢配電裝置樓，6幢電池樓，以及站區(qū)構(gòu)筑物和消防設(shè)施等-投資估算-本儲(chǔ)能站項(xiàng)目靜態(tài)投資為159934萬(wàn)元，單位造價(jià)為2239元/kWh；-動(dòng)態(tài)投資為162909萬(wàn)元，單位造價(jià)為2281元/kWh。-其中-儲(chǔ)能系統(tǒng)投資128563萬(wàn)元，-建筑工程投資為18197萬(wàn)元，-升壓站設(shè)備費(fèi)為5048萬(wàn)元，-安裝工程費(fèi)為2392萬(wàn)元。主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)：儲(chǔ)能電池技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目Q參數(shù)單陸日循環(huán)次數(shù)Q財(cái)次小年運(yùn)行天數(shù)。330"天一電池報(bào)廢年限￡:10年?電路效率Q93.充放電深度993.2心首年充電效率'；94.63%—%—首年放電效率＜；99.21%<年充電量Q=系統(tǒng)容量X年充電次數(shù)X充放電深度X電池容量年衰減系數(shù)/（充電效率x電路效率）QMW1V年Q年放電量Q=系統(tǒng)容量X年放電次數(shù)X充放電深度X電池容量年衰減系數(shù)X（放電效率X電路效率）QMW1U年◎年自耗電量Q=｛系統(tǒng)容量X電池容量瑟減系數(shù)乂充放電深度X（―充電效率-1）+系統(tǒng)容量X電池容量年衰減系數(shù)X放電深度X（1-放電效率）｝X年運(yùn)行天數(shù)X2/COP/0.7^MW1U年◎年售電收益廠=年放電收入-年充電成本-自耗電成本Q萬(wàn)元-主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)：其他經(jīng)濟(jì)參數(shù)財(cái)務(wù)參數(shù)Q參數(shù)Q&:電池更換費(fèi)用'0,5元/Wh<-;

<■運(yùn)行年限Q20年Q《非電芯固定資產(chǎn)折舊年限Q20年Q、電芯固定資產(chǎn)折舊年限?101年Q《:固定資產(chǎn)殘值-貸款比例Q.,80%。號(hào),貸款年限理10年Q《長(zhǎng)期貸款利率Q4.65%卜《短期貸款利率/:3.85%^毛設(shè)備購(gòu)置稅G13%—《建安工程稅Q9吟*:運(yùn)維綜合稅率」9%Q《運(yùn)■成本Q2%e>《基準(zhǔn)收益率Q8%^令獨(dú)立儲(chǔ)能模式-容量補(bǔ)償收益（或者容量租賃）-結(jié)合政策編制趨勢(shì)，儲(chǔ)能容量約為30元/千瓦/月的容量補(bǔ)償費(fèi)用，以此為邊界進(jìn)行測(cè)算，可獲得年均11923萬(wàn)元/年的容量補(bǔ)償費(fèi)用。?深度調(diào)峰收益-在補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)方面，考応取馴夂仲咫例丁申州舊雙期力。牛，竹伝僅、促木川毋旦牛応坡的方式進(jìn)行測(cè)算，退坡梯度分別為0.792元/kWh、0.5元/kWh、0.3元/kWh、0.0999元/kWho?在深度調(diào)峰次數(shù)方面，獨(dú)立儲(chǔ)能電站的深度調(diào)峰啟動(dòng)條件不明確，就實(shí)際需求情況而言，至少全年七個(gè)節(jié)假日以及52個(gè)雙休日的周天可視為深度調(diào)峰需求，共63天，同時(shí)可考慮7天