2022年儲(chǔ)能行業(yè)研究報(bào)告

概覽標(biāo)簽：儲(chǔ)能、儲(chǔ)能系統(tǒng)、物理儲(chǔ)能、機(jī)械儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能、壓

縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、超級(jí)電容器、超導(dǎo)儲(chǔ)能、鋰電池、鉛酸電池、液流電池、鈉硫電池、儲(chǔ)能逆變器、電池管理系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)、

微電網(wǎng)、削峰填谷、新能源消納、寧德時(shí)代、陽(yáng)光電源——實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的必由之路2022年中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)研究報(bào)告儲(chǔ)能：儲(chǔ)能是指通過介質(zhì)或設(shè)備把能量存儲(chǔ)起來(lái)，在需要時(shí)再釋放的過程，通常儲(chǔ)能主要指電力儲(chǔ)能。儲(chǔ)能又是石油油藏中的一個(gè)名詞，代表儲(chǔ)層儲(chǔ)存油氣的能力。物理儲(chǔ)能：物理儲(chǔ)能指的是利用抽水、壓縮空氣、飛輪等物理方法實(shí)現(xiàn)能量的存儲(chǔ)，具有環(huán)保、綠色的優(yōu)點(diǎn)。物理儲(chǔ)能具有規(guī)模大、循環(huán)壽命長(zhǎng)和運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，但需要特殊的地理?xiàng)l件和場(chǎng)地，建設(shè)的局限性較大，且一次性投資費(fèi)用較高，不適合較小功率的離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。電磁儲(chǔ)能：電磁儲(chǔ)能包括超導(dǎo)儲(chǔ)能、電容儲(chǔ)能、超級(jí)電容器儲(chǔ)能。超導(dǎo)儲(chǔ)能超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)(SMES)利用超導(dǎo)體制成的線圈儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量，功率輸送時(shí)無(wú)需能源形式的轉(zhuǎn)換；級(jí)電容器儲(chǔ)能超級(jí)電容器根據(jù)電化學(xué)雙電層理論研制而成，可提供強(qiáng)大的脈沖功率，充電時(shí)處于理想極化狀態(tài)的電極表面，電荷將吸引周圍電解質(zhì)溶液中的異性離子，使其附于電極表面，形成雙電荷層，構(gòu)成雙電層電容。電化學(xué)儲(chǔ)能：電化學(xué)儲(chǔ)能，通過電池所完成的能量?jī)?chǔ)存、釋放與管理過程。電化學(xué)儲(chǔ)能指的是以鋰電池為代表的各類二次電池儲(chǔ)能。抽水蓄能：抽水蓄能，一種儲(chǔ)能技術(shù)。即利用水作為儲(chǔ)能介質(zhì)，通過電能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)電能的儲(chǔ)存和管理。利用電力負(fù)荷低谷時(shí)的電能抽水至上水庫(kù)，在電力負(fù)荷高峰期再放水至下水庫(kù)發(fā)電?？蓪㈦娋W(wǎng)負(fù)荷低時(shí)的多余電能，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)高峰時(shí)期的高價(jià)值電能。適用于調(diào)頻、調(diào)相，穩(wěn)定電力系統(tǒng)的周波和電壓，還可提高系統(tǒng)中火電站和核電站的效率。壓縮空氣儲(chǔ)能：壓縮空氣儲(chǔ)能是指在電網(wǎng)負(fù)荷低谷期將電能用于壓縮空氣，將空氣高壓密封在報(bào)廢礦井、沉降的海底儲(chǔ)氣罐、山洞、過期油氣井或新建儲(chǔ)氣井中，在電網(wǎng)負(fù)荷高峰期釋放壓縮空氣推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電的儲(chǔ)能方式。飛輪儲(chǔ)能：飛輪儲(chǔ)能是指利用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)飛輪高速旋轉(zhuǎn)，在需要的時(shí)候再用飛輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的儲(chǔ)能方式。飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)是一種機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的儲(chǔ)能裝置，突破了化學(xué)電池的局限，用物理方法實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能。通過電動(dòng)/發(fā)電互逆式雙向電機(jī)，電能與高速運(yùn)轉(zhuǎn)飛輪的機(jī)械動(dòng)能之間的相互轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)存，并通過調(diào)頻、整流、恒壓與不同類型的負(fù)載接口。來(lái)源：行行查研究中心整理?2022

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名詞解釋（1/3）

超級(jí)電容器：超級(jí)電容器是指介于傳統(tǒng)電容器和充電電池之間的一種新型儲(chǔ)能裝置，它既具有電容器快速充放電的特性，同時(shí)又具有電池的儲(chǔ)能特性。超導(dǎo)儲(chǔ)能：超導(dǎo)儲(chǔ)能是由于超導(dǎo)磁體環(huán)流在零電阻下無(wú)能耗運(yùn)行持久地儲(chǔ)存電磁能，且在短路情況下運(yùn)行，所以稱超導(dǎo)儲(chǔ)能。超導(dǎo)線圈的優(yōu)點(diǎn)在于，一次儲(chǔ)能可長(zhǎng)期無(wú)損耗地保存，又可瞬時(shí)放出，儲(chǔ)存能量高，用低壓電源勵(lì)磁即可，裝置體積小，節(jié)省了常規(guī)所需的送變電設(shè)備和減少送變電損耗。鋰電池：鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為正/負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。鋰電池大致可分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰，并且是可以充電的。鉛酸電池：鉛酸電池，是一種電極主要由鉛及其氧化物制成，電解液是硫酸溶液的蓄電池。鉛酸電池放電狀態(tài)下，正極主要成分為二氧化鉛，負(fù)極主要成分為鉛；充電狀態(tài)下，正負(fù)極的主要成分均為硫酸鉛。液流電池：液流電池是由Thaller于1974年提出的一種電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)，是一種新的蓄電池。液流電池由點(diǎn)堆單元、電解液、電解液存儲(chǔ)供給單元以及管理控制單元等部分構(gòu)成，是利用正負(fù)極電解液分開，各自循環(huán)的一種高性能蓄電池，具有容量高、使用領(lǐng)域（環(huán)境）廣、循環(huán)使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，是一種新能源產(chǎn)品。鈉硫電池：鈉硫電池（NaS）作為一種新型化學(xué)電源，自問世以來(lái)已有了很大發(fā)展。鈉硫電池體積小、容量大、壽命長(zhǎng)、效率高，在電力儲(chǔ)能中廣泛應(yīng)用于削峰填谷、應(yīng)急電源、風(fēng)力發(fā)電等儲(chǔ)能方面。微電網(wǎng)：微電網(wǎng)（Micro-Grid）也譯為微網(wǎng)，是指由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、負(fù)荷、監(jiān)控和保護(hù)裝置等組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)。微電網(wǎng)的提出旨在實(shí)現(xiàn)分布式電源的靈活、高效應(yīng)用，解決數(shù)量龐大、形式多樣的分布式電源并網(wǎng)問題。開發(fā)和延伸微電網(wǎng)能夠充分促進(jìn)分布式電源與可再生能源的大規(guī)模接入，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)荷多種能源形式的高可靠供給，是實(shí)現(xiàn)主動(dòng)式配電網(wǎng)的一種有效方式，使傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)過渡。來(lái)源：行行查研究中心整理?2022

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名詞解釋（2/3）

儲(chǔ)能逆變器（PCS）：儲(chǔ)能逆變器可控制蓄電池的充電和放電過程，進(jìn)行交直流的變換，在無(wú)電網(wǎng)情況下可以直接為交流負(fù)荷供電。PCS由DC/AC雙向變流器、控制單元等構(gòu)成。PCS控制器通過通訊接收后臺(tái)控制指令，根據(jù)功率指令的符號(hào)及大小控制變流器對(duì)電池進(jìn)行充電或放電，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)有功功率及無(wú)功功率的調(diào)節(jié)。PCS控制器通過CAN接口與BMS通訊，獲取電池組狀態(tài)信息，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的保護(hù)性充放電，確保電池運(yùn)行安全。電池管理系統(tǒng)（BMS）：電池管理系統(tǒng)一般指BMS電池系統(tǒng)，BMS電池系統(tǒng)俗稱之為電池保姆或電池管家，主要就是為了智能化管理及維護(hù)各個(gè)電池單元，防止電池出現(xiàn)過充電和過放電，延長(zhǎng)電池的使用壽命，監(jiān)控電池的狀態(tài)。能量管理系統(tǒng)（EMS）：能量管理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA系統(tǒng)），自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）和經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制（EDC），電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)（StateEstimator），安全分析（Security

Analysis），調(diào)度員模擬培訓(xùn)系統(tǒng)（DTS）。削峰填谷：削峰填谷是調(diào)整用電負(fù)荷的一種措施。根據(jù)不同用戶的用電規(guī)律，合理地、有計(jì)劃地安排和組織各類用戶的用電時(shí)間。以降低負(fù)荷高峰，填補(bǔ)負(fù)荷低谷。減小電網(wǎng)負(fù)荷峰谷差，使發(fā)電、用電趨于平衡。“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化”：所謂的“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化”指的是電源、電網(wǎng)、負(fù)荷、儲(chǔ)能整體解決方案的運(yùn)營(yíng)模式。執(zhí)行一體化的模式，可精準(zhǔn)控制社會(huì)可中斷的用電負(fù)荷和儲(chǔ)能資源，提高電網(wǎng)安全運(yùn)行水平。提升可再生能源電量消費(fèi)比重，促進(jìn)能源領(lǐng)域與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。來(lái)源：行行查研究中心整理?2022

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名詞解釋（3/3）

中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)市場(chǎng)概述——定義及形式分類

儲(chǔ)能的定義儲(chǔ)能是指通過介質(zhì)或設(shè)備把能量存儲(chǔ)起來(lái)，在需要時(shí)再釋放的過程。儲(chǔ)能又是石油油藏中的一個(gè)名詞，代表儲(chǔ)層儲(chǔ)存油氣的能力。儲(chǔ)能可以對(duì)電力進(jìn)行存儲(chǔ)，在需要的時(shí)候釋放，能夠有效解決電力在時(shí)間和空間上的不平衡。儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用貫穿于電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、用電的各個(gè)環(huán)節(jié)。儲(chǔ)能形式廣義上，儲(chǔ)能可以分為電儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能和氫儲(chǔ)能三類，其中電儲(chǔ)能是目前最主要的儲(chǔ)能形式。電儲(chǔ)能中，根據(jù)儲(chǔ)存的原理不同可以分為物理儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能

三類。其中，物理儲(chǔ)能是目前最為成熟、成本最低、使用規(guī)模最大的儲(chǔ)能方式，電磁儲(chǔ)能由于充放電速度快等明顯優(yōu)勢(shì)同樣具有極大發(fā)展?jié)摿Γ壳凹夹g(shù)還不夠成熟，電化學(xué)儲(chǔ)能是應(yīng)用范圍最為廣泛、發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮膬?chǔ)能技術(shù)。目前在多種類型的儲(chǔ)能技術(shù)中，以抽水蓄能、電化學(xué)儲(chǔ)能應(yīng)用最為廣泛。資料來(lái)源：CNESA，行行查研究中心資料來(lái)源：北極星儲(chǔ)能網(wǎng)，行行查研究中心熱儲(chǔ)能電儲(chǔ)能氫儲(chǔ)能物理儲(chǔ)能電磁儲(chǔ)能電化學(xué)儲(chǔ)能抽水蓄能壓縮空氣儲(chǔ)能飛輪儲(chǔ)能超級(jí)電容器超導(dǎo)儲(chǔ)能鋰電池鉛酸電池鈉硫電池液流電池儲(chǔ)能形式儲(chǔ)能技術(shù)79%18%2021年中國(guó)儲(chǔ)能裝機(jī)容量占比2%1%抽水蓄能鋰離子電池壓縮空氣儲(chǔ)能其他來(lái)源：行行查研究中心整理?2022

HangHangCha2022年6月7日，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步推動(dòng)新型儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)和調(diào)度運(yùn)用的通知》，通知明確了新型儲(chǔ)能可作為獨(dú)立儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)，鼓勵(lì)配建新型儲(chǔ)能與所屬電源聯(lián)合參與電力市場(chǎng)、加快推動(dòng)獨(dú)立儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)配合電網(wǎng)調(diào)峰、充分發(fā)揮獨(dú)立儲(chǔ)能技術(shù)優(yōu)勢(shì)提供輔助服務(wù)、優(yōu)化儲(chǔ)能調(diào)度運(yùn)行機(jī)制、進(jìn)一步支持用戶側(cè)儲(chǔ)能發(fā)展、建立電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能價(jià)格機(jī)制。隨著儲(chǔ)能盈利環(huán)境的不斷改善，儲(chǔ)能項(xiàng)目目前進(jìn)入高速發(fā)展階段。由于場(chǎng)景的多樣性、各儲(chǔ)能技術(shù)與降本的情況，儲(chǔ)能路線未來(lái)會(huì)是百花齊放的局面。各儲(chǔ)能技術(shù)根據(jù)其輸出功率、能量密度、儲(chǔ)能容量、充放電時(shí)間等特點(diǎn)，將在不同的應(yīng)用場(chǎng)景發(fā)揮最優(yōu)儲(chǔ)能效果。各儲(chǔ)能技術(shù)的系統(tǒng)額定功率與放電時(shí)間

各儲(chǔ)能技術(shù)的能量密度與功率密度

中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)市場(chǎng)概述——儲(chǔ)能主要技術(shù)路徑對(duì)比

1KW10KW100KW1MW10MW100MW1GW秒分鐘小時(shí)UPS電能質(zhì)量

電網(wǎng)支持負(fù)載轉(zhuǎn)移大功率管理液流電池：Zn-Cl

Zn-Air

Zn-Br；釩液流電池（VRB）、多硫化物液流電池（PSB）、新化學(xué)電池鈉硫電池（NaS）先進(jìn)鉛酸電池高能超級(jí)電容器鈉-氯化鎳電池鋰離子電池鉛酸電池鎳鎘電池鎳氫電池

高功率飛輪高功率超級(jí)電容器

超導(dǎo)磁抽水蓄能電站壓縮空氣儲(chǔ)能能量密度（Wh/L）電容器超級(jí)電容器飛輪儲(chǔ)能鋰電燃料電池鈉硫電池鉛酸電池鋅溴液流電池鎳鎘電池超導(dǎo)儲(chǔ)能多硫溴流電池釩液流電池壓縮空氣儲(chǔ)能抽水蓄能功率密度（W/I）資料來(lái)源：IRENA，行行查研究中心資料來(lái)源：IRENA，行行查研究中心來(lái)源：行行查研究中心整理?2022

HangHangCha大型儲(chǔ)能小型儲(chǔ)能

中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)技術(shù)路徑——物理儲(chǔ)能：抽水蓄能（1/2）

抽水蓄能即利用水作為儲(chǔ)能介質(zhì)，通過電能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)電能的儲(chǔ)存和管理。利用電力負(fù)荷低谷時(shí)的電能抽水至上水庫(kù)，在電力負(fù)荷高峰期再放水至下水庫(kù)發(fā)電?？蓪㈦娋W(wǎng)負(fù)荷低時(shí)的多余電能，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)高峰時(shí)期的高價(jià)值電能。抽水蓄能電站按建設(shè)類型可分為純抽水蓄能電站和混合式抽水蓄能電站。純抽水蓄能電站沒有或只有少量的天然來(lái)水進(jìn)入上水庫(kù)（以補(bǔ)充蒸發(fā)、滲漏損失）。廠房?jī)?nèi)安裝的全部是抽水蓄能機(jī)組，其主要功能是調(diào)峰填谷、承擔(dān)系統(tǒng)事故備用等任務(wù)，而不承擔(dān)常規(guī)發(fā)電和綜合利用等任務(wù)。混合式抽水蓄能電站的上水庫(kù)具有天然徑流匯入，來(lái)水流量已達(dá)到能安裝常規(guī)水輪發(fā)電機(jī)組來(lái)承擔(dān)系統(tǒng)的負(fù)荷。廠房?jī)?nèi)所安裝的機(jī)組，一部分是常規(guī)水輪發(fā)電機(jī)組，另一部分是抽水蓄能機(jī)組。相應(yīng)地這類電站的發(fā)電量也由兩部分構(gòu)成，一部分為抽水蓄能發(fā)電量，另一部分為天然徑流發(fā)電量。所以混合式抽水蓄能電站除了可以調(diào)峰填谷和承擔(dān)系統(tǒng)事故備用外，還能實(shí)現(xiàn)常規(guī)發(fā)電和滿足綜合利用。我國(guó)抽水蓄能電站的發(fā)展始于20世紀(jì)60年代后期。20世紀(jì)80年代中后期，我國(guó)電力供需和電網(wǎng)調(diào)峰矛盾突出，我國(guó)抽水蓄能發(fā)展迎來(lái)第一個(gè)建設(shè)高峰期。其間廣州抽蓄電站，北京十三陵以及浙江天荒坪抽蓄電站相繼建成投產(chǎn)。抽水蓄能電站分類電站類別電站功能混合型抽水蓄能電站在電機(jī)運(yùn)行過程中增加常規(guī)的水電機(jī)組輔助運(yùn)行，使電站既能調(diào)節(jié)電網(wǎng)，又能通過徑流發(fā)電。純抽水蓄能電站專門為電網(wǎng)的調(diào)節(jié)而建立，主要作用是按計(jì)劃進(jìn)行發(fā)電，同時(shí)為了保證電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，還會(huì)針對(duì)電網(wǎng)的峰值以及低谷情況進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)節(jié)，最重要的任務(wù)就是調(diào)整電網(wǎng)的峰值負(fù)荷和調(diào)頻1968資料來(lái)源：行行查研究中心資料來(lái)源：北極星儲(chǔ)能網(wǎng)，中國(guó)水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)公眾號(hào)，行行查研究中心來(lái)源：行行查研究中心整理?2022

HangHangCha1973-19751968年，河北崗南水庫(kù)安裝1.1萬(wàn)千瓦的進(jìn)口抽水蓄能機(jī)組。1994-20001973年和1975年北京密云水庫(kù)白河水電站分別改建并安裝了兩臺(tái)1.1萬(wàn)千瓦抽水蓄能機(jī)組，總裝機(jī)容量2.2萬(wàn)千瓦，標(biāo)志著我國(guó)抽水蓄能電站建設(shè)起步。廣州抽水蓄能電站1期、2期分別于1994年和2000年建成投產(chǎn)，總裝機(jī)容量240萬(wàn)千瓦。北京十三陵抽水蓄能電站裝機(jī)規(guī)模80萬(wàn)千瓦，于1997年建成;浙江天荒坪抽水蓄能電站裝機(jī)180萬(wàn)千瓦，于2000年全部投產(chǎn)。2015-20172021全國(guó)新開工22座抽水蓄能電站，開工容量3085萬(wàn)千瓦，建成投產(chǎn)抽水蓄能機(jī)組22臺(tái)，共685萬(wàn)千瓦。2021年底全國(guó)抽蓄電站累計(jì)裝機(jī)規(guī)模36GW,中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃到2025年，由水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模6200萬(wàn)千瓦以上;到2030年，投產(chǎn)總規(guī)模1.2億千瓦左右。中國(guó)抽水蓄能發(fā)展歷程

中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)技術(shù)路徑——物理儲(chǔ)能：抽水蓄能（2/2）

名稱國(guó)家裝機(jī)容量（MW）水庫(kù)蓄能（MWh）豐寧抽水蓄能電站中國(guó)3,60040,000巴斯縣抽水蓄能站美國(guó)3,00324,000惠州抽水蓄能電站中國(guó)2,448/廣州抽水蓄能電站中國(guó)2,400/奧多々良木発窟所日本1,93215,546拉丁頓抽水蓄能電站美國(guó)2,12219,548天荒坪抽水蓄能電站中國(guó)1,83610,460截至2021年底，位于中國(guó)河北省承德市的豐寧抽水蓄能電站是當(dāng)前世界規(guī)模最大的抽水蓄能電站，創(chuàng)造四項(xiàng)世界第一：裝機(jī)容量世界第一，儲(chǔ)能能力世界第一，地下廠房規(guī)模世界第一，地下洞室群規(guī)模世界第一。2021年世界最大的抽水蓄能電站抽水蓄能的工作原理是將水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為機(jī)組旋轉(zhuǎn)機(jī)械能，再將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，能量轉(zhuǎn)化效率70%-80%。抽水蓄能電站具有抽水和發(fā)電兩種基本功能，利用電力負(fù)荷低谷時(shí)的電能抽水至上水庫(kù)，在電力負(fù)荷高峰期再放水至下水庫(kù)。抽水蓄能是目前唯一具有規(guī)模性和經(jīng)濟(jì)性的電能貯存形式、是解決電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻及事故備用的最成熟工具，加快發(fā)展抽水蓄能是可再生能源大規(guī)模發(fā)展的重要保障和構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的迫切要求。抽水蓄能工作原理示意圖上池（水庫(kù)）壓力隧洞調(diào)壓井水電站變壓器調(diào)壓井輸電線下池（水庫(kù)）尾水隧洞尾水100%抽水蓄能耗電量發(fā)電量70%資料來(lái)源：中國(guó)電力網(wǎng)《2021年全球水力發(fā)電報(bào)告》，行行查研究中心資料來(lái)源：北極星電力網(wǎng)，行行查研究中心來(lái)源：行行查研究中心整理?2022

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中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)技術(shù)路徑——物理儲(chǔ)能：壓縮空氣儲(chǔ)能（1/2）

除了抽水蓄能外，能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的儲(chǔ)能方式就是壓縮空氣儲(chǔ)能。壓縮空氣儲(chǔ)能是指在電網(wǎng)負(fù)荷低谷期將富余電能用于驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)壓縮空氣，將空氣高壓密封在山洞、報(bào)廢礦井、過期油氣井、沉降的海底儲(chǔ)氣罐或地面儲(chǔ)氣罐中，在電網(wǎng)負(fù)荷高峰期釋放壓縮空氣推動(dòng)燃汽輪機(jī)發(fā)電的儲(chǔ)能方式。壓縮空氣儲(chǔ)能的能源轉(zhuǎn)化效率較高，一般在75%左右，如果再采用一些先進(jìn)的技術(shù)（如超導(dǎo)熱管技術(shù)等），其效率能進(jìn)一步提升到80%以上。國(guó)內(nèi)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)不斷進(jìn)步，壓縮空氣儲(chǔ)能（CAES）、先進(jìn)絕熱壓縮空氣儲(chǔ)能（AA-CAES）、超臨界壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)（SC-CAES）、液態(tài)壓縮空氣（LAES）等都有研究覆蓋，500kW容量等級(jí)、1.5MW容量等級(jí)及10MW容量等級(jí)的壓縮空氣儲(chǔ)能示范工程均已建成。壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)歷程地點(diǎn)項(xiàng)目規(guī)模參與單位甘肅寧縣100MW/400MWh大唐中寧能源開發(fā)有限公司山東蘭陵100MW/600MWh國(guó)華投資山東公司湖北應(yīng)城300MW中能建數(shù)字科技集團(tuán)有限公司、國(guó)網(wǎng)湖北綜合能源服務(wù)有限公司江西瑞昌1000MW/6000MWh葛洲壩能源重工有限公司山東泰安2*300MW6*300MW中能建數(shù)字科技有限公司、魯銀投資遼寧朝陽(yáng)300MW中能建數(shù)字科技有限公司河北張北縣100MW中儲(chǔ)國(guó)能技術(shù)有限公司南京400MW蘇鹽集團(tuán)、中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所、中儲(chǔ)國(guó)能技術(shù)有限公司貴州畢節(jié)10ME中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所河北黃驊200MW/1600MWh中國(guó)華電集團(tuán)河北華瑞能源集團(tuán)有限公司河南葉縣100MW/800MWh平頂山晟光儲(chǔ)能有限公司、中國(guó)機(jī)械設(shè)備工程股份有限公司2021年6月-2022年4月國(guó)內(nèi)壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目15KW液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)2MW液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)5KW蓄熱式壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)15KW先進(jìn)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)1.5MW先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)國(guó)家能源大規(guī)模物理儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)中心10MW先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)100MW壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)20052009201020112013201520162020資料來(lái)源：CNESA，中儲(chǔ)國(guó)能官網(wǎng)，行行查研究中心資料來(lái)源：北極星儲(chǔ)能網(wǎng)，行行查研究中心來(lái)源：行行查研究中心整理?2022

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中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)技術(shù)路徑——物理儲(chǔ)能：壓縮空氣儲(chǔ)能（2/2）

54267813零污染環(huán)境友好不依賴任何化石燃料不排放任何有害物質(zhì)綜合儲(chǔ)能綜合性儲(chǔ)能技術(shù)儲(chǔ)冷系統(tǒng)可為中央空調(diào)提供冷能儲(chǔ)熱系統(tǒng)可為居民供暖提供熱量無(wú)地理?xiàng)l件約束新型壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)利用儲(chǔ)罐儲(chǔ)存液態(tài)空氣，不再依賴巖石洞穴、鹽洞等特殊地理環(huán)境安全可靠安全無(wú)爆炸風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)最高壓力值處于我國(guó)規(guī)定的中壓管道壓力值范圍內(nèi)壽命長(zhǎng)全機(jī)械設(shè)備使用壽命長(zhǎng)達(dá)30-50年效率高系統(tǒng)儲(chǔ)能和釋能過程的熱能和冷能均能夠很好地回收，儲(chǔ)能效率可達(dá)70%規(guī)模大單體功率可達(dá)100MW張家口項(xiàng)目?jī)?chǔ)電量可達(dá)40萬(wàn)度成本低邊際成本在規(guī)?；笾鸺?jí)降低最低度電成本低至0.2元87651234燃料壓縮機(jī)膨脹機(jī)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)M/G燃燒室泵離合器資料來(lái)源：中科院之聲，行行查研究中心資料來(lái)源：中儲(chǔ)國(guó)能官網(wǎng)，行行查研究中心來(lái)源：行行查研究中心整理?2022

HangHangCha離合器壓縮空氣儲(chǔ)氣裝置空氣廢氣鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能是指利用鹽穴來(lái)進(jìn)行儲(chǔ)能。利用低谷電壓縮空氣存儲(chǔ)于鹽穴中，在高峰用電時(shí)釋放高壓空氣做功發(fā)電，整個(gè)過程都是通過空氣的壓縮和釋放來(lái)實(shí)現(xiàn)電能的存儲(chǔ)和輸出。當(dāng)前鹽穴綜合利用開發(fā)已獲得國(guó)家支持，鹽穴是指在含鹽地層或鹽丘中利用鉆井注入水等溶劑使鹽巖溶解形成的地下空腔，是一種優(yōu)良的儲(chǔ)存資源。我國(guó)鹽礦資源豐富，但與歐美等國(guó)相比在鹽穴儲(chǔ)能利用方面的研究起步較晚，鹽穴地下儲(chǔ)庫(kù)的建設(shè)數(shù)量和技術(shù)水平仍有較大差距。當(dāng)前鹽穴綜合利用開發(fā)已成為國(guó)家支持、行業(yè)內(nèi)重點(diǎn)關(guān)注的發(fā)展方向，未來(lái)隨著相關(guān)研究及應(yīng)用的持續(xù)推進(jìn)，我國(guó)鹽穴綜合利用開發(fā)有望得到快速發(fā)展。2022年5月26日，我國(guó)首個(gè)鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能電站在江蘇金壇成功并網(wǎng)投運(yùn)。壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)工作原理

新型壓縮空氣儲(chǔ)能優(yōu)勢(shì)電力

中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)技術(shù)路徑——物理儲(chǔ)能：飛輪儲(chǔ)能

飛輪儲(chǔ)能是一種源于航天的先進(jìn)物理儲(chǔ)能技術(shù)，是指利用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)飛輪高速旋轉(zhuǎn)，在需要的時(shí)候再用飛輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的儲(chǔ)能方式。飛輪儲(chǔ)能主要有飛輪轉(zhuǎn)子、支撐軸承、高速電機(jī)、電力電子控制裝置、真空室五個(gè)部分組成。其中，飛輪是整個(gè)產(chǎn)品的核心部件，直接決定著儲(chǔ)存能量的多少，電力電子變換裝置決定了輸入輸出能量的大小。系統(tǒng)工作時(shí)，利用電能驅(qū)動(dòng)飛輪高速旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，在需要的時(shí)候通過飛輪慣性拖動(dòng)電機(jī)發(fā)電，將儲(chǔ)存的機(jī)械能變?yōu)殡娔茌敵觯此^的飛輪放電）的一種儲(chǔ)能方式。不同于其他電池技術(shù)，其優(yōu)越性體現(xiàn)在短時(shí)間、高頻次、大功率充放電特性上。飛輪儲(chǔ)能，響應(yīng)快、適于模塊化。相比抽水儲(chǔ)能電站和壓縮空氣電站，飛輪儲(chǔ)能設(shè)備體積要小很多，所以其對(duì)工作環(huán)境的適應(yīng)性更強(qiáng)，更容易模塊化。儲(chǔ)能時(shí)飛輪系統(tǒng)將外界輸入的電能通過電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化為飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能儲(chǔ)存起來(lái)，當(dāng)外界需要電能的時(shí)候，通過發(fā)電機(jī)將飛輪的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，輸出到外部負(fù)載。磁軸承磁軸承保護(hù)軸承徑向傳感器飛輪轉(zhuǎn)子（機(jī)械能）徑向傳感器(電能)(電能)電力電子轉(zhuǎn)換裝置能量輸入電動(dòng)/發(fā)電機(jī)電力電子轉(zhuǎn)換裝置能量輸出飛輪儲(chǔ)能裝置結(jié)構(gòu)示意圖及其工作原理軸向傳感器保護(hù)軸承飛輪儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景飛輪儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景UPS市場(chǎng)軌道交通市場(chǎng)電網(wǎng)調(diào)頻市場(chǎng)儲(chǔ)能式電動(dòng)汽車充電樁資料來(lái)源：中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟公眾號(hào)，行行查研究中心資料來(lái)源：行行查研究中心來(lái)源：行行查研究中心整理?2022

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中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)技術(shù)路徑——電磁儲(chǔ)能：超級(jí)電容器儲(chǔ)能

電磁儲(chǔ)能是電力儲(chǔ)能技術(shù)的一種，電磁儲(chǔ)能主要包括超導(dǎo)磁儲(chǔ)能、電容儲(chǔ)能和超級(jí)電容器儲(chǔ)能三種方式。電磁儲(chǔ)能是一種新興的儲(chǔ)能技術(shù)，與其他儲(chǔ)能技術(shù)相比，電磁儲(chǔ)能在充放電速度極快、轉(zhuǎn)換效率等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，技術(shù)成熟之后在一些特定領(lǐng)域作用重大。超級(jí)電容器也稱為雙電層電容器，其中的電荷以靜電方式存儲(chǔ)在電極和電解質(zhì)之間的電層界面上，在整個(gè)充放電過程中，不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在兩個(gè)電極上施加電場(chǎng)后，溶液中的陰、陽(yáng)離子分別向正、負(fù)電極遷移，在電極表面形成雙電層；撤消電場(chǎng)后，電極上的正負(fù)電荷與溶液中的相反電荷離子相吸引而使雙電層穩(wěn)定，在正負(fù)極間產(chǎn)生相對(duì)穩(wěn)定的電位差。這時(shí)對(duì)某一電極而言，會(huì)在一定距離內(nèi)（分散層）產(chǎn)生與電極上的電荷等量的異性離子電荷，使其保持電中性；當(dāng)將兩極與外電路連通時(shí)，電極上的電荷遷移而在外電路中產(chǎn)生電流，溶液中的離子遷移到溶液中呈電中性。超級(jí)電容的優(yōu)點(diǎn)為充放電速度快（最主要優(yōu)勢(shì)）、使用壽命長(zhǎng)、大電流放電能力強(qiáng)，缺點(diǎn)為能量密度低、制造成本高。超級(jí)電容器傳統(tǒng)電容器鋰電池電容量/容量1~60,000F<10mF1,200~3,350mAh充放電時(shí)間數(shù)秒至數(shù)分鐘<1秒半小時(shí)至數(shù)小時(shí)充放電循環(huán)壽命/次數(shù)>10萬(wàn)次數(shù)千小時(shí)<1萬(wàn)次功率密度（W/kg）1,000~2,0001,000~10,00050~200能量密度（Wh/kg）3~15<0.120~100工作溫度范圍-40°C~70°C-40°C~85°C-25°C~45°C超級(jí)電容器、傳統(tǒng)電容器和鋰電池對(duì)比集電板（current

collector）電解質(zhì)（electrotyte）資料來(lái)源：行行查研究中心資料來(lái)源：CNKI，《超級(jí)電容器國(guó)內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀研究》，行行查研究中心來(lái)源：行行查研究中心整理?2022

HangHangCha活性炭電極（activated

carbon

electrode）隔板（separator）A充電前B充電后超級(jí)電容器的工作原理電網(wǎng)變壓器功率變換器旁路開關(guān)電流引線杜瓦超導(dǎo)磁體冷卻系統(tǒng)磁體保護(hù)主監(jiān)控系統(tǒng)Usc，isc資料來(lái)源：行行查研究中心資料來(lái)源：南方電網(wǎng)技術(shù)，行行查研究中心來(lái)源：行行查研究中心整理?2022

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中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)技術(shù)路徑——電磁儲(chǔ)能：超導(dǎo)儲(chǔ)能

超導(dǎo)儲(chǔ)能是利用超導(dǎo)線圈通過整流逆變器將電網(wǎng)過剩的能量以電磁能形式儲(chǔ)存起來(lái)，在需要時(shí)再通過整流逆變器將能量饋送給電網(wǎng)或作其他用途，可以通過電力電子換流器與外部系統(tǒng)快速交換有功和無(wú)功功率。由于超導(dǎo)儲(chǔ)能具備反應(yīng)速度快、轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點(diǎn)，可以用于改善供電質(zhì)量、提高電力系統(tǒng)傳輸容量和穩(wěn)定性、平衡電荷，因此在可再生能源發(fā)電并網(wǎng)、電力系統(tǒng)負(fù)載調(diào)節(jié)和軍事等領(lǐng)域被寄予厚望。超導(dǎo)儲(chǔ)能的工作原理是利用超導(dǎo)體的電阻為零的特性制成的儲(chǔ)存電能的裝置。通過功率變換器將電網(wǎng)的能量以電磁能的形式儲(chǔ)存在超導(dǎo)磁體中，根據(jù)電網(wǎng)或負(fù)荷需要，再通過功率變換器將能量饋送給電網(wǎng)或負(fù)荷。超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)大致包括超導(dǎo)線圈、低溫系統(tǒng)、功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)四大部分。超導(dǎo)材料技術(shù)開發(fā)是超導(dǎo)儲(chǔ)能技術(shù)的重中之重。超導(dǎo)材料大致可分為低溫超導(dǎo)材料、高溫超導(dǎo)材料和溫室超導(dǎo)材料。超導(dǎo)儲(chǔ)能的技術(shù)優(yōu)勢(shì)是具有高達(dá)95%的轉(zhuǎn)換效率；毫秒級(jí)的響應(yīng)速度、大功率和大能量系統(tǒng)；壽命長(zhǎng)及維護(hù)簡(jiǎn)單、污染??；技術(shù)劣勢(shì)有成本很高（材料和低溫制冷系統(tǒng)），使得它的應(yīng)用受到很大限制。超導(dǎo)儲(chǔ)能優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)超導(dǎo)儲(chǔ)能由于直接將電能儲(chǔ)存在磁場(chǎng)中，并無(wú)能量形式轉(zhuǎn)換，能量的充放電非常快(幾毫秒至幾十毫秒)，功率密度很高;極快的響應(yīng)速度，可改善配電網(wǎng)的電能質(zhì)量超導(dǎo)材料價(jià)格昂貴；維持低溫制冷運(yùn)行需要大量能量;能量密度低(只能維持秒級(jí));雖然已有商業(yè)性的低溫和高溫超導(dǎo)儲(chǔ)能產(chǎn)品可用，但因價(jià)格昂貴和維護(hù)復(fù)雜，在電網(wǎng)中應(yīng)用很少大多是試驗(yàn)性的超導(dǎo)儲(chǔ)能裝置拓?fù)涫疽鈭D

中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)技術(shù)路徑——電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)：商業(yè)化落地歷程

2000年-2010年截至2010年底電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模2.7MW資料來(lái)源：CNESA，派能科技招股書，行行查研究中心來(lái)源：行行查研究中心整理?2022

HangHangCha2011年-2015年截至2015年底電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模164.1MW2016年-2020年2020年底預(yù)測(cè)電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模3.3GW2021年-2025年電化學(xué)儲(chǔ)能是指利用化學(xué)元素做儲(chǔ)能介質(zhì)，充放電過程伴隨儲(chǔ)能介質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)或者變價(jià)。依據(jù)儲(chǔ)存設(shè)備，電化學(xué)儲(chǔ)能可分為鋰電池、鉛酸電池、鉛碳電池、液流電池及鈉硫電池儲(chǔ)能，其中，鋰電池和鉛酸電池是產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用最為廣泛的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)路線。電化學(xué)儲(chǔ)能是當(dāng)前應(yīng)用范圍最廣、發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮碾娏?chǔ)能技術(shù)。我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)大致可分為四個(gè)發(fā)展階段：①技術(shù)驗(yàn)證階段（2000~2010年）：主要是開展基礎(chǔ)研發(fā)和技術(shù)驗(yàn)證示范；②示范應(yīng)用階段（2011~2015年）：通過示范項(xiàng)目開展，儲(chǔ)能技術(shù)性能快速提升、應(yīng)用模式不斷清晰，應(yīng)用價(jià)值被廣泛認(rèn)可；③商業(yè)化初期（2016~2020年）：隨著政策支持力度加大、市場(chǎng)機(jī)制逐漸理順、多領(lǐng)域融合滲透，儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模快速增加、商業(yè)模式逐漸建立；④產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展階段（2021~2025年）：儲(chǔ)能項(xiàng)目廣泛應(yīng)用、技術(shù)水平快速提升、標(biāo)準(zhǔn)體系日趨完善，形成較為完整的產(chǎn)業(yè)體系和一批有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的市場(chǎng)主體，儲(chǔ)能成為能源領(lǐng)域經(jīng)濟(jì)新增長(zhǎng)點(diǎn)。中國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程技術(shù)驗(yàn)證◎科研計(jì)劃實(shí)施◎技術(shù)驗(yàn)證示范示范應(yīng)用◎示范項(xiàng)目開展◎應(yīng)用模式探索◎國(guó)際市場(chǎng)拓展◎應(yīng)用價(jià)值明晰商業(yè)化初期◎政策支持力度加大◎裝機(jī)規(guī)?？焖僭黾印蚨囝I(lǐng)域融合滲透◎商業(yè)模式逐步建立產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展◎儲(chǔ)能項(xiàng)目廣泛應(yīng)用◎技術(shù)水平快速提升◎標(biāo)準(zhǔn)體系完善◎形成完整產(chǎn)業(yè)體系

中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)技術(shù)路徑——電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)：BMS是核心部分

完整的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)主要由電池組、電池管理系統(tǒng)（BMS）、能量管理系統(tǒng)（EMS）、儲(chǔ)能變流器（PCS）以及其他電氣設(shè)備構(gòu)成。電池組是儲(chǔ)能系統(tǒng)最主要的構(gòu)成部分；電池管理系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)電池的監(jiān)測(cè)、評(píng)估、保護(hù)以及均衡等；能量管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和能量調(diào)度等；儲(chǔ)能變流器可以控制儲(chǔ)能電池組的充電和放電過程，進(jìn)行交直流的變換。電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)及作用

電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)組成圖

電池管理系統(tǒng)(BMS)電器架構(gòu)主要構(gòu)成主要作用儲(chǔ)能電池系統(tǒng)直流充電電芯

電池模組

儲(chǔ)能變流器直流發(fā)電狀

控

狀

控態(tài)

制

態(tài)

制信

信

信

信息

息

息

息控制信息電池管理系統(tǒng)

能量管理系統(tǒng)狀態(tài)信息其他軟硬件系統(tǒng)電池組（Pack）電池組是電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電能儲(chǔ)存和釋放的主要載體，一般先由多個(gè)電芯經(jīng)串/并聯(lián)后形成電池模組，再由多個(gè)電池模組經(jīng)并聯(lián)成電池組。電池

管理系統(tǒng)（BMS）BMS能有效地監(jiān)測(cè)電池組的各

種狀態(tài)、對(duì)電池組充電與放電過程進(jìn)行安全管理、對(duì)電池組可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行報(bào)警和應(yīng)急保護(hù)處理以及對(duì)電池組的運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化控制，并保證電池組安全、可靠、穩(wěn)定的運(yùn)行。儲(chǔ)能

逆變器（PCS）PCS控制電池組的充放電過程，是負(fù)責(zé)交直流變換的電子裝置。能量

控制系統(tǒng)（EMS）EMS包含了數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、能量調(diào)度和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析四大類。從控制器1從控制器2整車控制器電機(jī)控制器組合儀表車載充電器監(jiān)控、標(biāo)定和程序刷新接口高壓控制器BMS外部CAN1

LBMS外部CAN1

HBMS內(nèi)部

CANLBMS外部CAN2

HBMS外部CAN2

IBMS內(nèi)部CANH電機(jī)控制信號(hào)電池電流電池電壓電池總負(fù)電池總正維修開關(guān)……BDU主控制器資料來(lái)源：行行查研究中心資料來(lái)源：派能科技，陽(yáng)光電源，行行查研究中心資料來(lái)源：電子工程世界，騰訊網(wǎng)，行行查研究中心來(lái)源：行行查研究中心整理?2022

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中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)技術(shù)路徑——電化學(xué)儲(chǔ)能：鋰離子電池

鋰系電池分為鋰電池和鋰離子電池。3C產(chǎn)品使用的其實(shí)是鋰離子電池，通常俗稱其為鋰電池。而真正的鋰電池由于危險(xiǎn)性大，很少應(yīng)用于日常電子產(chǎn)品。鋰電池是由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池，它的比能量極高，但是有安全隱患。鋰電池的正極材料是二氧化錳或亞硫酰氯，負(fù)極材料是鋰。電池組裝完成后電池即有電壓，不需充電。這種電池其實(shí)也可以充電，但循環(huán)性能不好，在充放電循環(huán)過程中，容易形成鋰枝晶，造成電池內(nèi)部短路，所以一般情況下是禁止充電的。鋰離子電池主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來(lái)工作：充電時(shí)，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)；放電時(shí)則相反。電池一般采用含有鋰元素的材料作為電極，是現(xiàn)代高性能電池的代表。鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)為電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、自放電小、充電迅速等，缺點(diǎn)為成本高、容易衰老、回收率低等、目前主要應(yīng)用在手機(jī)、筆記本電腦等電子產(chǎn)品中。鋰電池鉛酸電池液流電池鈉硫電池備電時(shí)長(zhǎng)30min-7h3-12h4-8h1-4h循環(huán)圈數(shù)500-10,0005,000-15,0001,500-6,500<6,000優(yōu)點(diǎn)長(zhǎng)壽命、高能量密度、高效率、響應(yīng)速度快、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)適用范圍廣泛，原材料資源豐富（鋅、鐵）；15-20年壽命；工作溫度范圍寬能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、功率特性好、響應(yīng)速度快技術(shù)成熟、結(jié)構(gòu)

簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、維護(hù)方便缺點(diǎn)價(jià)格依然偏高，存在一定安全風(fēng)險(xiǎn)能量密度偏低；充放電倍率低；效率較低陽(yáng)極的金屬鈉是易燃物，高溫運(yùn)行，因而存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)能量密度低、壽命短，不宜深度充放電和大功率放電電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)比鋰離子電池工作原理資料來(lái)源：行行查研究中心資料來(lái)源：行行查研究中心來(lái)源：行行查研究中心整理?2022

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中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)技術(shù)路徑——電化學(xué)儲(chǔ)能：鋰電池（1/2）

目前常見的正極材料主要有鈷酸鋰（LCO）、錳酸鋰（LMO）、磷酸鐵鋰（LFP）和三元材料。鈷酸鋰是最先商業(yè)化的正極材料，電壓高、振實(shí)密度高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全性好，但成本高且克容量低。錳酸鋰成本低、電壓高，但循環(huán)性能較差且克容量同樣較低。三元材料根據(jù)鎳鈷錳（另外還有NCA）的含量不同，容量和成本有所差異，整體能量密度高于磷酸鐵鋰和鈷酸鋰。磷酸鐵鋰成本低，循環(huán)性能好，安全性好，但電壓平臺(tái)較低，壓實(shí)密度較低，從而導(dǎo)致整體的能量密度較低。目前動(dòng)力領(lǐng)域以三元和鐵鋰為主，消費(fèi)領(lǐng)域鈷酸鋰較多。負(fù)極材料可分為碳材料和非碳材料兩大類：碳材料包括人造石墨、天然石墨、中間相碳微球、軟碳、硬碳等；非碳材料包括鈦酸鋰、硅基材料、錫基材料等。其中天然石墨和人造石墨目前應(yīng)用最廣，天然石墨雖具備成本和比容量?jī)?yōu)勢(shì)，但其循環(huán)壽命低，且一致性較差；而人造石墨的各項(xiàng)性能比較均衡，循環(huán)性能優(yōu)異，與電解液的相容性也比較好。人造石墨主要用于大容量的車用動(dòng)力電池和中高端消費(fèi)型鋰電池，天然石墨主要用于小型鋰電池和一般用途的消費(fèi)型鋰電池。而非碳材料中的硅基材料還在不斷研發(fā)突破中。

常見鋰電池正極材料

鋰電池負(fù)極材料分類情況指標(biāo)鈷酸鋰(LCO)錳酸鋰(LMO)磷酸鐵鋰(LFP)三元電池鎳鈷錳酸(NCM)鎳鈷鋁酸鋰(NCA)結(jié)構(gòu)層狀尖晶石聚陰離子型層狀層狀循環(huán)壽命（次）500-1,000500-1,000>2,0001,500-2,0001,500-2,000比容量（mAh/g）140-155100-130140-155155-190170-190優(yōu)點(diǎn)充放電穩(wěn)定、工藝簡(jiǎn)單錳資源豐富、成本低、安全性能好成本低、高溫性能好電化學(xué)性能好、循環(huán)性能好、能量密度高能量密度高、低溫性能好缺點(diǎn)鈷價(jià)格昂貴能量密度低低溫性能差鈷價(jià)格昂貴鈷價(jià)格昂貴電池產(chǎn)品相關(guān)影響體積能量密度高、成本高、安全性較差，適用高端數(shù)碼成本低、能量密度低，適用低端數(shù)碼、電動(dòng)自行車安全性好、循環(huán)壽命長(zhǎng)，適用客車電池綜合性能好，適用各類數(shù)碼產(chǎn)品與乘用車電池綜合性能較好，適用各類數(shù)碼和乘用車電池鋰電池負(fù)極材料非碳材料碳材料石墨類負(fù)極材料石墨烯負(fù)極材料無(wú)序碳負(fù)極材料硅基負(fù)極材料鈦酸鋰負(fù)極材料其他非碳負(fù)極材料天然石墨人造石墨復(fù)合石墨中間相碳微球硬碳軟碳SiO負(fù)極材料硅碳負(fù)極材料硅基合金負(fù)極材料資料來(lái)源：容百科技招股說明書，行行查研究中心資料來(lái)源：凱金能源招股說明書，行行查研究中心來(lái)源：行行查研究中心整理?2022

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中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)技術(shù)路徑——電化學(xué)儲(chǔ)能：鋰電池（2/2）

電解液添加劑是指添加量較少，可以顯著改善電池一種或幾種性能的物質(zhì)，一般分為阻燃添加劑、防過充添加劑、成膜添加劑、電解液穩(wěn)定劑和其他添加劑。其中，成膜添加劑一般選用還原分解電位較高的化合物，在首次充放電時(shí)能夠先于電解液的其他溶劑成分分解，在負(fù)極表面形成穩(wěn)定的SEI層（固體電解質(zhì)界面膜，是電子絕緣體卻是Li+的優(yōu)良導(dǎo)體，Li+可以經(jīng)過該鈍化層自由地嵌入和脫出），從而保護(hù)電極免受溶劑分子的破壞，提高電池壽命與安全性。鋰電池隔膜根據(jù)生產(chǎn)工藝可以分為干法隔膜和濕法隔膜，其中濕法隔膜中的濕法膜涂覆將是大趨勢(shì)。濕法和干法各有優(yōu)缺點(diǎn)，濕法工藝薄膜孔徑小而且均勻，薄膜更薄，但是投資大，工藝復(fù)雜，環(huán)境污染大。干法工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，附加值高，環(huán)境友好，但孔徑和孔隙率難以控制，產(chǎn)品難以做薄。鋰電池電解液添加劑分類

鋰電池隔膜分類及特點(diǎn)鋰電池添加劑阻燃添加劑防過充添加劑成膜添加劑電解液穩(wěn)定劑其他添加劑有機(jī)成膜添加劑無(wú)機(jī)成膜添加劑VC：碳酸亞乙烯酯，含量高時(shí)可能導(dǎo)致高低溫性能劣化FEC：氟代碳酸乙烯酯，低溫性能好，高溫儲(chǔ)存性能不佳VEC：乙烯基碳酸乙烯酯，高溫儲(chǔ)存性能好1,3-PS：1,3–丙磺酸內(nèi)酯，高溫儲(chǔ)存性能好鋰電池隔膜干法隔膜濕法隔膜干法單拉干法雙拉濕法基膜涂覆隔膜PP、PEPP濕法異步拉伸濕法同步拉伸陶瓷涂覆PVDF涂覆芳綸涂覆PEPE硬彈性薄膜冷、熱拉伸形成納米微孔膜β晶在熱和應(yīng)力作用下轉(zhuǎn)化為α晶，吸收沖擊能在材料內(nèi)部產(chǎn)生孔洞環(huán)境友好，設(shè)備簡(jiǎn)單，投資小，周期短，成本低，能耗低，生產(chǎn)難度小成孔劑與聚烯烴樹脂混合的熔融材料塑化后拉伸，將成孔劑萃取出來(lái)，形成微孔膜材料厚度均勻，拉伸強(qiáng)度高，抗穿刺性強(qiáng)，透氣性好，化學(xué)穩(wěn)定性好，安全性好提高隔膜的耐高溫、耐熱收縮性能和穿刺強(qiáng)度，好的浸潤(rùn)和吸液保液的能力，提高電池壽命（相較異步拉伸）同步拉伸厚度均勻性進(jìn)一步提升，透明度高，光學(xué)性能好缺點(diǎn)：車速慢，拉伸比例固定，可調(diào)性差提高耐高溫性能和安全性，對(duì)液體電解質(zhì)吸收性好，延長(zhǎng)電池循環(huán)壽命，增加大倍率放電性能優(yōu)秀的耐熱性和防火阻燃性，良好的浸潤(rùn)和吸液保液的能力，延長(zhǎng)電池的循環(huán)壽命，提高隔膜的抗氧化性，實(shí)現(xiàn)高電位化，提高能量密度資料來(lái)源：行行查研究中心資料來(lái)源：《電解液添加劑對(duì)鋰離子電池電化學(xué)性能影響研究》，行行查研究中心來(lái)源：行行查研究中心整理?2022

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中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)技術(shù)路徑——電化學(xué)儲(chǔ)能：鉛酸電池

鉛酸電池（VRLA）是一種電極主要由鉛及其氧化物制成、電解液是硫酸溶液的蓄電池。鉛酸電池荷電狀態(tài)下，正極主要成分為二氧化鉛，負(fù)極主要成分為鉛；放電狀態(tài)下，正負(fù)極的主要成分均為硫酸鉛。鉛酸電池工作原理為鉛酸蓄電池是以二氧化碳和海綿狀金屬鉛分別為正、負(fù)極活性物質(zhì)，硫酸溶液為電解質(zhì)的一種蓄電池。鉛酸電池的優(yōu)

點(diǎn)為產(chǎn)業(yè)鏈較成熟、使用安全、維護(hù)簡(jiǎn)單、成本低、壽命長(zhǎng)、質(zhì)量穩(wěn)定等，缺點(diǎn)為充電速度慢、能量密度低、循環(huán)壽命短、易造成污染等方面的問題。鉛酸電池作為備用電源應(yīng)用在電信、太陽(yáng)能系統(tǒng)、電子開關(guān)系統(tǒng)、通訊設(shè)備、小型后備電源（UPS、ECR、電腦后備系統(tǒng)等）、緊急設(shè)備等，作為主電源應(yīng)用在通訊設(shè)備、電力控制機(jī)車（采集車、自動(dòng)運(yùn)輸車、電動(dòng)車）、機(jī)械工具啟動(dòng)器（無(wú)繩電鉆、電動(dòng)起子、電動(dòng)雪橇）、工業(yè)設(shè)備/儀器、攝像等方面。鉛酸電池鋰離子電池（磷酸鐵鋰/石墨體系）質(zhì)量能量密度30-50（W?h）/kg120-180（W?h）/kg體積能量密度60-100（W?h）/L200-350（W?h）/L單位能量原料成本0.40元/（W?h）0.43元/（W?h）循環(huán)壽命300-500次3000次以上平均工作電壓2.0V3.2V-20oC容量保持率小于60%小于70%安全性優(yōu)優(yōu)環(huán)保特性差優(yōu)鉛酸電池與鋰電池對(duì)比電球?qū)Ь€正極（+）負(fù)極（-）PbSO4SO42-SO42-4H2PbSO42H2OPbO22e-Pb2e-Pb電子流方向電子流方向稀硫酸流放電時(shí)的化學(xué)反應(yīng)放電時(shí)的化學(xué)反應(yīng)負(fù)極側(cè)PbSO4正極側(cè)PbO2Pb+H2SO4Pb+H2SO4充電時(shí)的化學(xué)反應(yīng)負(fù)極側(cè)Pb+H2SO4PbSO4PbO2正極側(cè)Pb+H2SO4鉛酸電池的工作原理Pb+2H2SO4+PbO22PbSO4+2H2O資料來(lái)源：CNKI，《鈉離子電池：從基礎(chǔ)研究到工程化探索》，行行查研究中心資料來(lái)源：汽車之家，行行查研究中心來(lái)源：行行查研究中心整理?2022

HangHangCha電池堆電解液電解液泵泵電源/負(fù)載

中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)技術(shù)路徑——電化學(xué)儲(chǔ)能：液流電池與鈉硫電池

負(fù)荷資料來(lái)源：金屬百科，中國(guó)釩網(wǎng)，行行查研究中心資料來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)公開資料整理繪制，行行查研究中心來(lái)源：行行查研究中心整理?2022

HangHangCha電源放電充電放電負(fù)

極鈉Na固體電解質(zhì)β氧化鋁陶瓷Na+

S正

極硫

磺Na2Sx

e-液流電池的工作原理離子膜

電極液流電池是通過可溶電對(duì)在惰性電極上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而完成儲(chǔ)電放電的一類電池。一個(gè)典型的液流電池單體的結(jié)構(gòu)包括：正、負(fù)電極；隔膜和電極圍成的電極室；電解液罐、泵和管路系統(tǒng)。液流電池一般是通過液態(tài)活性物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)電能與化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)化，從而實(shí)現(xiàn)電能存儲(chǔ)與釋放的電化學(xué)儲(chǔ)能裝置。液流電池存在很多的細(xì)分類型和具體的體系，目前全球真正研究較為深入的液流電池體系只有四種，包括全釩液流電池、鋅溴液流電池、鐵鉻液流電池和多硫化鈉/溴液流電池。鈉硫電池由正極、負(fù)極、電解質(zhì)、隔膜和外殼組成，與一般二次電池（鉛酸電池、鎳鎘電池等）不同，鈉硫電池是由熔融電極和固體電解質(zhì)組成，負(fù)極的活性物質(zhì)為熔融金屬鈉，正極活性物質(zhì)為液態(tài)硫和多硫化鈉熔鹽。鈉硫電池的陽(yáng)極由液態(tài)的硫組成，陰極由液態(tài)的鈉組成，中間隔有陶瓷材料的貝塔鋁管。電池的運(yùn)行溫度需保持在

300°C以上，以使電極處于熔融狀態(tài)。鈉硫電池的工作原理

中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)技術(shù)路徑——燃料電池：氫儲(chǔ)能電池

氫燃料電池是一種將氫氣所具有的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的裝置，基本原理是氫氣進(jìn)入燃料電池的陽(yáng)極，在催化劑作用下分解成氣質(zhì)子和電子，形成的氫質(zhì)子穿過質(zhì)子交換膜達(dá)到燃料電池陰極并與氧氣結(jié)合生成水，電子則通過外部電路到達(dá)燃料電池陰極形成電流。本質(zhì)上是一種電化學(xué)反應(yīng)發(fā)電裝置。燃料電池工作原理質(zhì)子交換膜催化劑層O?或空氣陰極陽(yáng)極H?H?OH?擴(kuò)散層

e-O?或空氣H2O資料來(lái)源：第一元素網(wǎng)，行行查研究中心資料來(lái)源：億華通招股書，行行查研究中心來(lái)源：行行查研究中心整理?2022

HangHangCha燃料電池與鋰離子電池對(duì)比對(duì)比因素鋰離子電池氫燃料電池能量密度鋰離子電池能量密度提升受制于電池材料理論瓶頸燃料電池是一種發(fā)電裝置，能量密度遠(yuǎn)高于鋰離子電池功率密度提升有限開放動(dòng)力系統(tǒng)，功率密度提升容易安全性高密度性和高安全性難以兼容，過高的能量密度容易導(dǎo)致安全性問題燃料儲(chǔ)存導(dǎo)致危險(xiǎn)可靠性可靠性不足高可靠性環(huán)境溫度適應(yīng)性低溫性能較差溫度適應(yīng)范圍為-30-90℃使用壽命實(shí)際電動(dòng)汽車的使用壽命為5-8年按每天1.5小時(shí)，使用壽命達(dá)9年以上政策支持補(bǔ)貼逐漸退出補(bǔ)貼力度較大資源約束鋰礦石資源緊缺減少鉑金資源消耗環(huán)境保護(hù)排放轉(zhuǎn)移至上游煤電零排放、低碳41%35%24%電源側(cè)電網(wǎng)側(cè)用戶側(cè)

中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域——發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)

儲(chǔ)能可分為發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)三大應(yīng)用場(chǎng)景，雖然儲(chǔ)能系統(tǒng)安裝在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)，能夠給電網(wǎng)提供的輔助服務(wù)的功能是一樣的，但每個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景側(cè)重點(diǎn)不盡相同。具體表現(xiàn)為，發(fā)電側(cè)：調(diào)頻、新能源消納、黑啟動(dòng)，提升電能質(zhì)量；電網(wǎng)側(cè)：提高電網(wǎng)穩(wěn)定性、平滑網(wǎng)絡(luò)需求、降低電網(wǎng)投資、電能交易及綜合服務(wù)；用戶側(cè)：削峰填谷、需量管理、需求側(cè)響應(yīng)、后備電源、微電網(wǎng)應(yīng)用。根據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟（CNESA）公布的數(shù)據(jù)顯示，2021年我國(guó)新投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目以電源、電網(wǎng)側(cè)為主，新增儲(chǔ)能項(xiàng)目中電源、電網(wǎng)側(cè)分別占比41%和35%。由此可見，隨著新型電力系統(tǒng)的建設(shè)，“十四五”期間，電源、電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能將占據(jù)新增儲(chǔ)能裝機(jī)的主要位置。儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景

2021年中國(guó)新增新型儲(chǔ)能項(xiàng)目應(yīng)用場(chǎng)景分布電力調(diào)峰輔助動(dòng)態(tài)運(yùn)行系統(tǒng)調(diào)頻可再生能源并網(wǎng)緩解電網(wǎng)阻塞延緩輸配電擴(kuò)容升級(jí)電力自發(fā)自用峰谷價(jià)差套利容量電費(fèi)管理提升供電可靠性發(fā)電側(cè)輸配電側(cè)家庭工商業(yè)教育、醫(yī)療和軍事等用電側(cè)電網(wǎng)資料來(lái)源：派能科技招股書，行行查研究中心資料來(lái)源：CNESA，行行查研究中心來(lái)源：行行查研究中心整理?2022

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中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域——風(fēng)光電配儲(chǔ)：以市場(chǎng)化手段推動(dòng)發(fā)展

“風(fēng)光+儲(chǔ)能”成為人類解決未來(lái)能源問題的重要解決方案。作為發(fā)展?jié)摿薮蟮男庐a(chǎn)業(yè)形態(tài)，風(fēng)光儲(chǔ)在能源革命進(jìn)程中將起到關(guān)鍵作用，在推動(dòng)新時(shí)代能源更高起點(diǎn)、更高層次、更高質(zhì)量的發(fā)展中不可或缺。風(fēng)電、光伏大規(guī)模接入電網(wǎng)，在優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)的同時(shí)，其波動(dòng)性和間歇性缺陷給電網(wǎng)帶來(lái)的影響也日趨放大，電網(wǎng)的調(diào)峰、消納壓力巨大。用市場(chǎng)化的手段推動(dòng)風(fēng)光儲(chǔ)的發(fā)展，使市場(chǎng)在資源配置中起決定性作用，有利于轉(zhuǎn)變包括儲(chǔ)能和以風(fēng)光為主的可再生能源的發(fā)展方式，同時(shí)使新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展質(zhì)量更高、更有效率、更加公平、更可持續(xù)。隨著儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，技術(shù)各地風(fēng)光電配儲(chǔ)要求成本逐年下降，電改紅利不斷釋放，儲(chǔ)能獨(dú)立主體地位將得到確立和鞏固，可直接參與電網(wǎng)級(jí)調(diào)峰、電力市場(chǎng)調(diào)頻等輔助服務(wù)市場(chǎng)、備電及需求側(cè)響應(yīng)服務(wù)及電力現(xiàn)貨市場(chǎng)交易，把儲(chǔ)能的應(yīng)用價(jià)值直接在市場(chǎng)中充分體現(xiàn)出來(lái)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)、發(fā)電、儲(chǔ)能、需求側(cè)的多方共贏。共享儲(chǔ)能電站示意圖35kV/0.4kVDCACPV輸電線路輸電線路35kV/0.4kVDCAC升壓站關(guān)口表BESS升壓站關(guān)口表WIND35kV/0.4kV35kV/0.4kV35kV/0.4kV35kV/0.69kVDCACDCACDCACBESSBESS獨(dú)立儲(chǔ)能電站風(fēng)電場(chǎng)站光伏電站輸電線路資料來(lái)源：行行查研究中心資料來(lái)源：行行查研究中心來(lái)源：行行查研究中心整理?2022

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中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域——微電網(wǎng)：小型發(fā)配電系統(tǒng)（1/2）

微電網(wǎng)是相對(duì)于傳統(tǒng)電網(wǎng)的一個(gè)概念，微電網(wǎng)是電網(wǎng)配售側(cè)向社會(huì)主體放開的一種具體方式。微電網(wǎng)是指由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、負(fù)荷、監(jiān)控和保護(hù)裝置等組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)

，是目前國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能系統(tǒng)的主要應(yīng)用。在小水電地區(qū)、供電能力下降地區(qū)、無(wú)電海島等電力不足地區(qū)，儲(chǔ)能系統(tǒng)獨(dú)立或與其他能源配合，可以在微電網(wǎng)失去電源的時(shí)候?yàn)橹匾?fù)荷持續(xù)供電，主要解決供電穩(wěn)定性和安全性問題。分布式發(fā)電單元是微電網(wǎng)的核心組件，是以新能源為主的多種能源形式在用戶附近的發(fā)電單元，可就地向用戶提供電能。新能源能量密度偏低，進(jìn)行大功率電力發(fā)電需要適合的場(chǎng)地，電力不穩(wěn)定，屬間歇式電力源，所以新能源發(fā)電常出現(xiàn)電壓和頻率不穩(wěn)定的情況，易對(duì)大電網(wǎng)造成嚴(yán)重沖擊。微電網(wǎng)的最大特點(diǎn)是可以對(duì)分布式能源進(jìn)行就地消化、就地平衡，同時(shí)也可以和大電網(wǎng)進(jìn)行能量交換。微電網(wǎng)的典型架構(gòu)

微電網(wǎng)分類配網(wǎng)變電站監(jiān)控保護(hù)子系統(tǒng)并網(wǎng)開保護(hù)裝置

關(guān)配網(wǎng)調(diào)度子系統(tǒng)能源管理子系統(tǒng)能源管理用戶負(fù)荷光伏風(fēng)力發(fā)電柴油發(fā)電機(jī)分布式發(fā)電單元儲(chǔ)能系統(tǒng)儲(chǔ)能子系統(tǒng)通訊控制器執(zhí)行機(jī)構(gòu)通訊網(wǎng)絡(luò)電力線路二次電路結(jié)構(gòu)框圖微電網(wǎng)種類簡(jiǎn)介直流微電網(wǎng)分布式電源、儲(chǔ)能裝置、負(fù)荷等均連接至直流母線，直流網(wǎng)絡(luò)再通過電力電子逆變裝置連接至外部交流電網(wǎng)。直流微電網(wǎng)通過電力電子變換裝置可以向不同電壓等級(jí)的交流、直流負(fù)荷提供電能，分布式電源和負(fù)荷的波動(dòng)可由儲(chǔ)能裝置在直流側(cè)調(diào)節(jié)。交流微電網(wǎng)分布式電源、儲(chǔ)能裝置等均通過電力電子裝置連接至交流母線。交流微電網(wǎng)仍然是微電網(wǎng)的主要形式。通過對(duì)PCS處開關(guān)的控制，可實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行與孤島模式的轉(zhuǎn)換。交直流混合微電網(wǎng)既含有交流母線又含有直流母線，既可以直接向交流負(fù)荷供電又可以直接向直流負(fù)荷供電。中壓配電支線微電網(wǎng)以中壓配電支線為基礎(chǔ)將分布式電源和負(fù)荷進(jìn)行有效集成的微電網(wǎng)，它適用于向容量中等、有較高供電可靠性要求、較為集中的用戶區(qū)域供電。低壓微電網(wǎng)在低壓電壓等級(jí)上將用戶的分布式電源及負(fù)荷適當(dāng)集成后形成的微電網(wǎng)，這類微電網(wǎng)大多由電力或能源用戶擁有，規(guī)模相對(duì)較小。資料來(lái)源：百度百科，行行查研究中心資料來(lái)源：北極星電力網(wǎng)，中國(guó)電科院，行行查研究中心來(lái)源：行行查研究中心整理?2022

HangHangCha

中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域——微電網(wǎng)：小型發(fā)配電系統(tǒng)（2/2）

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HangHangCha開發(fā)和延伸微電網(wǎng)能夠充分促進(jìn)分布式電源與可再生能源的大規(guī)模接入，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)荷多種能源形式的高可靠供給，是實(shí)現(xiàn)主動(dòng)式配電網(wǎng)的一種有效方式，使傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)過渡。微電網(wǎng)的提出旨在實(shí)現(xiàn)分布式電源的靈活、高效應(yīng)用，解決數(shù)量龐大、形式多樣的分布式電源并網(wǎng)問題。儲(chǔ)能在微電網(wǎng)中主要作用

我國(guó)代表性微電網(wǎng)試點(diǎn)項(xiàng)目項(xiàng)目電壓等級(jí)容量規(guī)模儲(chǔ)能河南鄭州財(cái)專分布式電源接入及微電網(wǎng)控制智能電網(wǎng)試點(diǎn)項(xiàng)目380V光伏350KW電池儲(chǔ)能200KW/200KWh浙江分布式發(fā)電/儲(chǔ)能及微電網(wǎng)接入控制試點(diǎn)項(xiàng)目380V光伏60KW、風(fēng)電10kKW、雙饋模擬系統(tǒng)30KW、柴油機(jī)250KW蓄電池儲(chǔ)能60KW/60KWH、飛輪儲(chǔ)能250KW河北承德圍場(chǎng)縣御道口村莊微電網(wǎng)試點(diǎn)項(xiàng)目380V光伏50KW、風(fēng)電60KW鋰電池儲(chǔ)能100KW/128KWH中新天津生態(tài)城分布式電源接入及微電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目380V光伏50KW、風(fēng)電12KW鋰電池儲(chǔ)能25KW/50KWH主要作用具體介紹提高分布式能源的穩(wěn)定性

分布式能源諸如太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等可再生能源，普遍受外界環(huán)境如光照、溫度、風(fēng)力、氣候等因數(shù)影響比較大，所發(fā)電量具備隨機(jī)性、不穩(wěn)定性特點(diǎn)。在微電網(wǎng)與電網(wǎng)斷開，獨(dú)立運(yùn)行情況下，微電網(wǎng)中分布式能源的輸出功率隨著環(huán)境因數(shù)的變化而變化，無(wú)法為負(fù)荷提供穩(wěn)定的輸出。儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用于微電網(wǎng)中，通過能源管理系統(tǒng)（EMS），將分布式能源與儲(chǔ)能系統(tǒng)、主電網(wǎng)協(xié)同控制，可以平穩(wěn)分布式能源的波動(dòng)，穩(wěn)定輸出，并提供分布式能源的就地利用率，避免遠(yuǎn)距離傳輸給主電網(wǎng)照成傳輸壓力及電力損耗。除此之外，儲(chǔ)能系統(tǒng)還能在夜間，或分布式能源維修期間，持續(xù)為主要負(fù)載提供部分電源，減少停電時(shí)間。改善用戶用電的電能質(zhì)量在微電網(wǎng)與主電網(wǎng)連接，并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，其電能質(zhì)量必須符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，即功率因數(shù)、電

壓不對(duì)稱、電流諧波畸變率、電壓閃降等參數(shù)需達(dá)到相應(yīng)值。按以上第一點(diǎn)中所述，微電網(wǎng)在無(wú)儲(chǔ)能系統(tǒng)的情況下，受其本身能源的特性影響，無(wú)法保證電能質(zhì)量，尤其是電壓穩(wěn)定性。儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)用，能夠?qū)ξ㈦娋W(wǎng)電能質(zhì)量的提升發(fā)揮重要的作用，系統(tǒng)通過對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)中

PCS控制，在穩(wěn)定電能輸出的同時(shí)，調(diào)節(jié)儲(chǔ)能系統(tǒng)向微電網(wǎng)輸出的有功、無(wú)功，同時(shí)解決電壓驟降/跌落問題。在面對(duì)主電網(wǎng)電壓驟升、驟降等問題時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)可以提供快速功率緩沖，快速吸收/補(bǔ)充電能，提供有功，無(wú)功功率支撐，穩(wěn)定電壓波動(dòng)。儲(chǔ)能系統(tǒng)也能為微電網(wǎng)提供

部分諧波治理功能。調(diào)峰儲(chǔ)能系統(tǒng)在微電網(wǎng)中，可以在負(fù)荷低谷時(shí)候，存儲(chǔ)分布式能源發(fā)出的多余電能，在負(fù)荷用電高峰時(shí)候釋放電能，調(diào)節(jié)負(fù)荷需求。儲(chǔ)能系統(tǒng)作為微網(wǎng)中能量緩沖環(huán)節(jié)，在微網(wǎng)系統(tǒng)中是必不可少的。儲(chǔ)能系統(tǒng)在滿足峰值負(fù)荷用電的同時(shí)，可以降低發(fā)電機(jī)組或變壓器所需容量。

中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域——儲(chǔ)能電站：調(diào)節(jié)用電峰谷負(fù)荷

資料來(lái)源：陽(yáng)光電源官網(wǎng)，行行查研究中心來(lái)源：行行查研究中心整理?2022

HangHangCha電力系統(tǒng)主要由發(fā)電側(cè)和用電側(cè)組成的，我國(guó)的發(fā)電側(cè)有水力發(fā)電，火力發(fā)電，核能發(fā)電，以及太陽(yáng)能、風(fēng)力等新能源發(fā)電等等，用電側(cè)主要是工廠、企業(yè)、商場(chǎng)、家庭等等。還有一部分設(shè)施，既可以用電也可以發(fā)電，這個(gè)就是儲(chǔ)能電站。儲(chǔ)能電站可以對(duì)電力進(jìn)行存儲(chǔ)，在需要的時(shí)候釋放，能夠有效解決電力在時(shí)間和空間上的不平衡。儲(chǔ)能電站技術(shù)的應(yīng)用貫穿于電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、用電的各個(gè)環(huán)節(jié)。實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)削峰填谷、可再生能源發(fā)電波動(dòng)平滑與跟蹤計(jì)劃處理、高效系統(tǒng)調(diào)頻，增加供電可靠性。大型儲(chǔ)能電站系統(tǒng)示意圖通過發(fā)電端穩(wěn)定發(fā)電設(shè)備輸出，調(diào)節(jié)峰谷負(fù)荷，提高利用效率；通過配電端減少配電網(wǎng)容量需求，減緩電網(wǎng)阻塞，延緩配電網(wǎng)升級(jí)壓力；通過用電端利用峰谷電價(jià)合理分配用電。儲(chǔ)能電站安裝儲(chǔ)能設(shè)備來(lái)平滑可再生能源發(fā)電的波動(dòng)性，可以緩沖其對(duì)電網(wǎng)的沖擊；儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠確保可再生能源電站按照計(jì)劃進(jìn)行出力，與區(qū)域內(nèi)的其它發(fā)電設(shè)備協(xié)調(diào)，合理安排發(fā)電量，減少電能的損耗和浪費(fèi)。同時(shí)儲(chǔ)能電站的電池儲(chǔ)能能讓系統(tǒng)的響應(yīng)速度達(dá)到

秒級(jí)，通過快速的充放電及時(shí)調(diào)整出力，跟上電網(wǎng)

負(fù)荷的變化，維持系統(tǒng)頻率的穩(wěn)定。儲(chǔ)能設(shè)備可以

在電力系統(tǒng)發(fā)生突發(fā)事故和電網(wǎng)崩潰時(shí)保障重要機(jī)

構(gòu)和部門的用電安全，與電力電子變流技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)高效的有功功率調(diào)節(jié)和無(wú)功控制，快速平衡系

統(tǒng)功率，減小擾動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的沖擊。

中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域——工商業(yè)及戶用：“光伏-儲(chǔ)能”模式

工商業(yè)儲(chǔ)能多一體化建造，采用一體柜。隨著大工業(yè)用戶的增多，工商業(yè)儲(chǔ)能配備容量可以達(dá)到MW級(jí)以上，系統(tǒng)配置與儲(chǔ)能電站基本一致。工商業(yè)儲(chǔ)能對(duì)系統(tǒng)控制的要求低于儲(chǔ)能電站，部分PCS產(chǎn)品也具有BMS的功能。在EMS方面，工商業(yè)儲(chǔ)能只需要設(shè)定充放電時(shí)間即可完成能量管理，功能性需求也低于儲(chǔ)能電站。“光伏”+“儲(chǔ)能”為家用儲(chǔ)能的主要應(yīng)用場(chǎng)景。通過布置于屋頂?shù)墓夥姵貙⒛茈娔軅鬏數(shù)娇刂葡到y(tǒng)，控制系統(tǒng)將電能通過逆變器向家用電器供電或直接將電能傳輸?shù)絻?chǔ)能電池存儲(chǔ)；在用電高峰期，儲(chǔ)能電池將能量通過控制系統(tǒng)和逆變器向家用電器供電。當(dāng)儲(chǔ)能電池存儲(chǔ)能量大于需求時(shí)，用戶可以選擇將部分電力出售給電網(wǎng)系統(tǒng)。部分控制平臺(tái)支持虛擬電網(wǎng)，可以跳過電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)用戶之間的電力分享。戶用儲(chǔ)能的主要投資包括光伏電池、儲(chǔ)能電池、逆變器及控制平臺(tái)。逆變器家用負(fù)載儲(chǔ)能電池電表電網(wǎng)系統(tǒng)光伏陣列交流直流通信輸電線路升壓站用戶變壓器負(fù)荷采集關(guān)口表DCACBESSBESSBESSDCACDCAC負(fù)荷采集BESSDCAC10kV/0.4kVBESSDCAC10kV/0.4kVBESSDCAC10kV/0.4kV關(guān)口表低壓側(cè)并網(wǎng)系統(tǒng)中壓側(cè)并網(wǎng)系統(tǒng)資料來(lái)源：行行查研究中心資料來(lái)源：行行查研究中心來(lái)源：行行查研究中心整理?2022

HangHangCha解決方案特點(diǎn)：◎儲(chǔ)能系統(tǒng)具備接入0.4kV側(cè)和中壓側(cè)兩種接入方式;◎配置負(fù)荷采集裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用電功率的變化并依據(jù)此數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率輸出，防止變壓器超限和倒送電;◎“削峰填谷”運(yùn)行模式，大幅減少用電的峰谷差，科學(xué)地減少耗能費(fèi)用，達(dá)到改善經(jīng)濟(jì)性的目的◎作為備用電源，廠區(qū)斷電時(shí)為重要負(fù)載提供支撐。工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)戶用光伏+儲(chǔ)能模式

中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈——不同技術(shù)路徑下各環(huán)節(jié)布局（1/2）

抽水蓄能產(chǎn)業(yè)的上游即抽水蓄能電站的設(shè)備供應(yīng)方，主要設(shè)備包括水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、水泵、進(jìn)水閥、壓縮空氣系統(tǒng)等；產(chǎn)業(yè)中游為抽水蓄能電站的設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營(yíng);產(chǎn)業(yè)下游為抽水蓄能電站的應(yīng)用，主要應(yīng)用在電網(wǎng)系統(tǒng)，作為電網(wǎng)的調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相、事故備用等用途。壓縮空氣儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)上游為原材料及設(shè)備包括鹽穴、儲(chǔ)氣裝置及其他相關(guān)設(shè)備；產(chǎn)業(yè)中游為儲(chǔ)能系統(tǒng)和技術(shù)方案、EPC；下游應(yīng)用包括調(diào)頻、電壓調(diào)節(jié)、峰值負(fù)載調(diào)節(jié)、負(fù)載平衡、靜止儲(chǔ)備、黑啟動(dòng)。壓縮空氣儲(chǔ)能可以實(shí)現(xiàn)電能的大規(guī)模清潔儲(chǔ)能，大幅改善發(fā)電、用電的時(shí)空結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)電力供需的“削峰填谷”。工業(yè)用電上游商業(yè)用電居民用電水輪機(jī)水泵發(fā)電機(jī)抽水蓄能電站設(shè)計(jì)盾構(gòu)機(jī)其他抽水蓄能電站建設(shè)鹽穴儲(chǔ)氣裝置設(shè)備儲(chǔ)能系統(tǒng)/技術(shù)方案EPC抽水蓄能產(chǎn)業(yè)鏈

壓縮空氣儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈中游

下游

上游-原材料/設(shè)備

中游-系統(tǒng)/項(xiàng)目建設(shè)下游-應(yīng)用調(diào)頻電壓調(diào)節(jié)峰值負(fù)載調(diào)節(jié)靜止儲(chǔ)備資料來(lái)源：中新網(wǎng)，中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所，金壇鹽穴，行行查研究中心資料來(lái)源：行行查研究中心來(lái)源：行行查研究中心整理?2022

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中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈——不同技術(shù)路徑下各環(huán)節(jié)布局（2/2）

原材料正極材料負(fù)極材料隔膜結(jié)構(gòu)件電解液零部件IGBT元器件PMIC電源芯片無(wú)源器件程序開發(fā)半導(dǎo)體零部件電池儲(chǔ)能逆變器能量管理系統(tǒng)（EMS）其他電氣設(shè)備儲(chǔ)能系統(tǒng)集成儲(chǔ)能系統(tǒng)安裝儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)維發(fā)電側(cè)：新能源電站；傳統(tǒng)電站；電網(wǎng)側(cè)：

電網(wǎng)公司；用電側(cè)：家庭；工商業(yè)用戶；◎緩解電網(wǎng)阻塞◎延緩輸配電設(shè)備◎擴(kuò)容升級(jí)◎電力調(diào)峰◎輔助動(dòng)態(tài)運(yùn)行◎系統(tǒng)調(diào)頻◎可再生能源并網(wǎng)◎電力自發(fā)自用◎峰谷價(jià)差套利◎容量電費(fèi)管理◎提升供電可靠性電池管理系統(tǒng)（BMS）隨著新能源大規(guī)模開發(fā)、高比例并網(wǎng)，電力電量平衡、安全穩(wěn)定控制等方面將面臨巨大挑戰(zhàn)。儲(chǔ)能作為支撐可再生能源發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，可運(yùn)用于電力系統(tǒng)的發(fā)、輸、配、用、調(diào)度等多個(gè)環(huán)節(jié)，有助于穩(wěn)定電網(wǎng)，提供更多應(yīng)用場(chǎng)景。電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈分為上、中、下游三個(gè)環(huán)節(jié)。上游主要為原材料和零部件供應(yīng)商，其中原材料包括正負(fù)極

材料、隔膜、結(jié)構(gòu)件和電解液等，零部件包括IGBT元器件、PMIC電源芯片、無(wú)源器件、半導(dǎo)體零部件等；中游主要是儲(chǔ)能系統(tǒng)集成，包括電池、逆變器、電池管理系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)等；下游涵蓋發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用電側(cè)的應(yīng)用場(chǎng)景，且應(yīng)用場(chǎng)景逐漸多元，隨著政策進(jìn)一步扶持，有望迎來(lái)快速發(fā)展期。電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈上游：原材料、零部件

中游：儲(chǔ)能系統(tǒng)集成

下游：終端客戶資料來(lái)源：行行查研究中心來(lái)