新型儲能投資機會漫談及獨立儲能電站收益分析

新型儲能投資機會漫談及獨立儲能電站收益分析說明“碳中和”的儲能定位新能源，26%2020年21.6億千瓦新能源，9%59%2020年7.6萬億千瓦時為實現(xiàn)雙碳目標，未來新增電源將以風(fēng)電、光伏等新能源為主，預(yù)計2030年前后，新能源發(fā)電裝機將達到16-17億千瓦，屆時將取代煤電成為我國裝機規(guī)模最大的電源；預(yù)計2050年前，新能源裝機規(guī)模將超過40億千瓦，發(fā)電量占比

接近50%。

“碳中和”大背景裝機結(jié)構(gòu)

發(fā)電量結(jié)構(gòu)2050年15.6萬億千瓦時2030年1

1.5萬億千瓦時2060年16萬億千瓦時新能源，

29%2030年

40億千瓦2060年

69億千瓦2050年

62億千瓦新能源，49%新能源，78%新能源，

69%新能源，

48%新能源，隨著新能源比重提高、常規(guī)火電機組比重下降，系統(tǒng)整體轉(zhuǎn)動慣量降低，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)的運行規(guī)律和特性，電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行挑戰(zhàn)日益嚴峻。英國大停電：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，造成海上風(fēng)電連鎖脫網(wǎng)事故，引發(fā)嚴重頻率問題，導(dǎo)致英格蘭及威爾士發(fā)生了大面積停電。時間頻

率

(

H

z

)未來新能源+儲能應(yīng)用場景將更加廣泛，包括利用“風(fēng)光水火儲”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)促進分布式新能源就近消納等，新能源的開發(fā)與儲能結(jié)合將越來越緊密。系統(tǒng)友好型新能源電站支撐高比例新能源基地外送電站智慧聯(lián)合調(diào)控中心風(fēng)光儲單元省級電網(wǎng)調(diào)度中心物理儲能●技術(shù)成熟●成本最低●使用規(guī)模最大電化學(xué)儲能●建設(shè)周期短●調(diào)節(jié)靈活●運行效率高●技術(shù)路線多元●應(yīng)用范圍廣電化學(xué)儲能鋰離子電池碳鉛電池液流電池鈉流電池物理儲能抽水蓄能壓縮空氣儲能飛輪儲能相變

儲能熔融鹽儲熱高溫相變儲熱電

磁儲能超級電容超導(dǎo)儲能氫儲能述●主要有熔融鹽儲熱技

術(shù)和高溫相變儲熱技術(shù)●

熔

融

鹽

儲

熱

技

術(shù)

的

主要優(yōu)點是規(guī)模大●

高溫相變儲熱技術(shù)具

有能量密度高、系統(tǒng)體

積小、儲熱和釋熱溫度

基本恒定、成本低、壽

命長等優(yōu)點。●

屬于一種新興的儲能

形式，在國內(nèi)尚無大面

積推廣；●

西北院負責(zé)的魯能青

海格爾木壓縮空氣儲能

項目，含稅上網(wǎng)電價為700元/MWh●未來總體造價將下降10～20%,下降空間有限；●

目前技術(shù)最成熟、應(yīng)

用最廣泛的能量型儲能

技術(shù)；●具有規(guī)模大、壽命長、運行費用低等優(yōu)點；●建設(shè)周期較長，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●

適

用

于

大

規(guī)

模

儲

能

和長周期能量調(diào)節(jié)；●是實現(xiàn)電、氣、交通

等多類型能源互聯(lián)的關(guān)

鍵；●在國內(nèi)，氫儲能技術(shù)

目前還處于示范應(yīng)用階

段

?！?/p>

具有布置靈活、快速

響應(yīng)、功率和能量密度

高等特點；●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

儲能電化學(xué)

儲能抽水

蓄

能儲熱

技術(shù)●“十四五”期間，在西部新能源富集地區(qū)，布局電源側(cè)新型儲能，重點布局在內(nèi)蒙古、新

疆、青海、甘肅、四川、云南等區(qū)域；●

在中東部負荷中心地區(qū)，以源網(wǎng)荷儲模式布局一批電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)新型儲能，重點布局在京津冀、長三角、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能，重點解決獨立供電問題。●今后，儲能將作為獨立市場主體參與輔助服務(wù)市場，探索建設(shè)共享儲能?！癯樾钛b機：1.2億千

瓦●新型儲能裝機●抽蓄裝機：6200萬千瓦●新型儲能裝機：3000～5000萬千瓦●抽蓄裝機：3179萬千瓦●新型儲能裝機：

約340萬千瓦●非化石能源消費比

重

：需達到20%

以上●我國全社會用電量

:預(yù)計將達到9.5~

9.8萬億千瓦時●非化石能源消費比

重：

需達到25%以上●我國全社會用電量

:將超過11萬億千瓦

時●非化石能源消費

比

重

：約16%●我國全社會用電量:7.5萬億千瓦時儲能布局預(yù)測日

計抽水蓄能“十二五”期間國家發(fā)改委《關(guān)于促進抽水蓄能電站健康有序發(fā)展有關(guān)問題的意見》(2014)水電發(fā)展“十二五”規(guī)劃設(shè)定2020年抽水蓄能電站總裝機7000萬千瓦的目標；

國家批復(fù)了22個省(區(qū)、市)抽水蓄能

電站選點規(guī)劃。國家能源局《水電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》(2016)2025年全國抽水蓄能

電站總裝機達約1億

千瓦，占全國電力總

裝機的比重達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)劃納入當(dāng)?shù)?/p>

能源發(fā)展規(guī)劃。國家發(fā)改委、科技部、工信部、能源局《貫徹落實<關(guān)于促進儲能技

術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見>2019-2020年行動計劃》(2019)“十三五”期間全國抽水蓄能開工規(guī)模6000萬千瓦，裝機規(guī)模4000萬千瓦。國家發(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》(2020)落實“六保”任務(wù)，提高電力系統(tǒng)靈活性和調(diào)節(jié)

能力，2020年調(diào)峰機組達到最大發(fā)電負荷的10%;積極推動抽水蓄能電站建設(shè)；加快推進電力調(diào)峰等輔助服務(wù)市場化，鼓勵多元

化的社會資源投資儲能建設(shè)。要求推進抽水

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。10抽

水

蓄

能

發(fā)

展

布

局

目前，在建抽水蓄能電站總規(guī)模5500萬千瓦，約60%

分布在華東和華北。中長期，

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)合負荷中心調(diào)峰

及系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行需求，中東部重點在河北、

山東、浙江、安徽、河南、湖南、湖北、廣東和廣西等地區(qū)布“十四五”新增投產(chǎn)抽水蓄能布單位：萬千瓦15400中長期重點實

施及儲備項目

分布中小型抽水蓄能：:一般指水庫總庫容1億立方米以下且裝機容量30萬千瓦以下的抽水蓄能電站梯級電站儲能：采用“常規(guī)水電+梯級儲能泵站+新能源”三位一體的開發(fā)模式，圍繞水電站建設(shè)能源調(diào)節(jié)樞紐，提高靈活調(diào)節(jié)能力。站抽水蓄能技術(shù)路線

推動700米及以上水頭和單機容量40萬千瓦級抽水蓄能機組實現(xiàn)國產(chǎn)自主化。因地制宜發(fā)展中小型抽水蓄能，開展小微型抽水蓄能技術(shù)與分布式發(fā)電結(jié)合研究。探索推進梯級水電站儲能，依托常規(guī)水電

站增建混合式抽水蓄能，推進示范項目建設(shè)并適時推廣。北京密云小型抽水蓄能電黃河上游龍羊峽電站梯級電站儲能壓縮空氣儲能壓縮空氣儲能

(

CAES)·壓縮空氣儲能系統(tǒng)是基于燃氣輪機技術(shù)發(fā)展起來的一種能量存儲系統(tǒng)。發(fā)電廢氣空2氣燃燒室

燃料CAES系統(tǒng)渦輪電力G壓縮機離合器燃燒室

TT燃料電力離合器壓縮空氣儲氣裝置電動機/發(fā)電機燃氣輪機系統(tǒng)壓縮機空氣廢氣渦輪SC風(fēng)電場膨脹機

電力壓縮機HSE發(fā)電機尾氣壓縮空氣儲氣洞SC—太陽能集熱器；HSE—儲熱-換熱單元太陽能補熱式CAES

系統(tǒng)非補燃式四級先進絕熱CAES

系統(tǒng)電動機M空氣泵G世界第一座壓縮空氣儲能電站，1978年投入商業(yè)運行，,目前仍在運行中。機組的壓縮機功率60MW,釋能輸

出功率為290MW,

系統(tǒng)將壓縮空氣存儲在地下600m

的廢棄礦洞中，礦洞總?cè)莘e達31萬m3,

壓縮空氣的壓力

最高可達10MPa。

機組可連續(xù)充氣8h,

連續(xù)發(fā)電2h。

冷態(tài)啟動至滿負荷約需6min,

在25%負荷時的熱耗比滿

負荷高211kJ,

其排放量僅是同容量燃氣輪機機組的1/3,但燃燒廢氣直接排入大氣。該電站在1979-1991

年期間共啟

動并網(wǎng)5000多次，平均啟動可靠性97.6%,平均可用率86.3%,容量系數(shù)平均為33.0%～46.9%。德國漢特福商業(yè)化壓縮空氣儲能電美國阿拉巴馬商業(yè)化壓縮空氣儲能電站recuperator/SCRcompressorlowpressure

expanderhighpressurecompressorintercoolerscouplings美國Alabama

州的McIntosh

壓縮空氣儲能電站，世界第二座壓縮空氣儲能電站，

1991

年投入商業(yè)運行。其儲氣

洞穴在地下450m,總?cè)莘e為56萬m3,

壓縮空氣儲氣壓力為7.5MPa

。

該儲能電站壓縮機組功率為50MW,發(fā)電

功率為110MW,

可以實現(xiàn)連續(xù)41h空氣壓縮和26h發(fā)電，機組從啟動到滿負荷約需9min。

該機組增加了回?zé)崞?/p>

用以吸收余熱，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行遠距離自動控制。1992年儲能耗電46745

MWh,

凈發(fā)電量39255

MWh。low

pressure

motor/generatorcompressorlighpressurecompressorexpanderexhaust

stackintermediate飛輪儲能電動機電能

→

動能■

飛輪●動能的主要存儲載體■

軸承系統(tǒng)●起支撐和保護的作用■

功率變換器●實現(xiàn)直流和交流的雙向轉(zhuǎn)換●變頻驅(qū)動■充電原理：

電機工作在電動機狀態(tài)，外部電能輸入，驅(qū)動飛輪高速旋轉(zhuǎn)，電能轉(zhuǎn)換為動能儲存DCAC■

放電原理：

電機工作在發(fā)電機狀態(tài)，利用飛輪高速旋轉(zhuǎn)的慣性帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，通過發(fā)電機將飛輪存儲的動能轉(zhuǎn)換成電能輸出飛輪●動能的主要存儲載體軸承系統(tǒng)●起支撐和保護的作用■功率變換器●實現(xiàn)直流和交流的雙向轉(zhuǎn)換●

變頻驅(qū)動發(fā)電機動

能

→電

能DCAC飛輪儲能的主要技術(shù)對比■

軸承技術(shù)：機械軸承

VS磁軸承VS磁懸浮軸承■

飛輪材料技術(shù)：合金材料

VS復(fù)合材料■

應(yīng)用技術(shù)：功率型飛輪

VS能量型飛輪■飛輪儲能公式：

E=÷Jo3,

儲能量與飛輪的質(zhì)量成正比，與角速度(轉(zhuǎn)速)的平方成正比機械軸承/磁力卸載機械軸承中速飛輪(10000轉(zhuǎn)/分鐘左右)、損耗大，軸承使用壽命短全磁懸浮高速飛輪(30000轉(zhuǎn)/分鐘左右),能量密度高，損耗小，使用壽命長低速飛輪(3000轉(zhuǎn)/分鐘左右),同軸方式運行，體積大，損耗大電機轉(zhuǎn)子永慰材料飛輪腔體內(nèi)部真空環(huán)填飛輪本體動能的主要存儲我體第一代第二代第三代電機定子電動機發(fā)電機雙模磁懸浮軸承

五鞋主動控制■

國家電網(wǎng)公司《規(guī)模化風(fēng)電機組調(diào)頻性能關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用項目》科技項目■

部署地點：國家能源集團山西龍源風(fēng)力發(fā)電有限公司右玉老千山風(fēng)電場■

全國首個完成35

KV

并網(wǎng)試驗的兆瓦級飛輪儲能系統(tǒng)■

全國首個飛輪+鋰電池混合儲能示范項目重力儲能基于地下豎井的重力儲能蘇格蘭Gravitricity

公司提出了一種使用廢棄鉆

井平臺，利用絞盤吊鉆機進行儲能的機構(gòu)。葛洲壩中科儲能技術(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

時間不使用的風(fēng)險和浪費問題，也降低了重力儲能系統(tǒng)的建設(shè)成本。根據(jù)重力儲能的儲能介質(zhì)和落差實現(xiàn)路徑的不同，本文將重力儲能分為以下四類：新型抽水儲能、基于構(gòu)筑物高度差的重力儲能、基于山體落差的重力儲能和基于地下豎井的重力儲能。新型抽水儲能新型抽水儲能是傳統(tǒng)抽水蓄能的變種，雖然同樣

需要水來形成液位差，通過水泵/水輪機來實現(xiàn)充

放電，但是不需要修建上下兩個水庫，占地面積

大大減少。目前研究可分為海水抽水蓄能

、海

下儲能系統(tǒng)和活塞水泵系統(tǒng)。基于山體落差的重力儲能可以利用山體落差和固體重物的提升來進行重力

儲能，相比人工構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，承重能力

更強。目前的研究主要有ARES

軌道機車結(jié)構(gòu)、MGES纜車結(jié)構(gòu)、絞盤機結(jié)構(gòu)、直線電機結(jié)構(gòu)和傳

送鏈結(jié)構(gòu)等?；跇?gòu)筑物高度差的重力儲能固體重物可以利用構(gòu)筑物高度差來進行重力儲能

。目前的研究主要有儲能塔、支撐架、承重墻等結(jié)構(gòu)。綜合儲能系統(tǒng)：重力勢能儲能還可與其他儲能系統(tǒng)結(jié)合形成一種綜合式的儲能系統(tǒng)圖2德國海下儲能SIEnSea儲能系統(tǒng)圖4

巴伐利亞兆瓦級示范工gi

g儲能密度功率儲能量效率(%)壽命

響應(yīng)時間適用場合圖3活塞水泵健能系統(tǒng)示意圍海下儲能活塞水泵GPM活塞水泵HHS/GBES儲能塔Energy

Vault斜坡機車ARES斜坡纜車MGES&TU@Gravitricity海洋空間城市中小功率儲能地質(zhì)堅硬地區(qū)可靈活選址山地地形

山地地形

&jTarp5WMW40MW-I.6GW20MWh—2.75GWBMWSOMW‘iODkW<40MW35MWh9012.5MWh75~860.5MWh75ADI-20MWh80~85圖

9

MGES

系統(tǒng)概念圖

圖10

天津大學(xué)料坡軌道+碼垛機系統(tǒng)多種新型重力勢能儲能技術(shù)對比*I0>10>i02,0秒鐘級秒鐘級

秒鐘級20MWh1.6GWTi-fi.4GWhLfi>1>1>1>13Dt40+40+50+IGWh—20GWh

g065-7D75AD圖

1

2

Gravitricity

公司廢棄鉆井儲能圖8ARES公司軌道車輛儲能系統(tǒng)日本沖繩海水抽水營能電站+滑輪組系統(tǒng)Vaut概會圖EF

nergs液流電池儲能全釩液流電池原理圖全釩液流電池是一種活性物質(zhì)呈循環(huán)流動液態(tài)的氧化還原電池。正極反應(yīng)：10+H0a+2+

負極反應(yīng)：

v*+e

V2+風(fēng)電/火電

discharge電站

負載

charge電網(wǎng)ichat雙

向AC/DC逆

變

idischarge>0+

器VRB單

體VO?)VO?*/VO2儲能罐VO2質(zhì)子交換膜，電

極V2+/V3+儲能罐正極電泵負極電泵discharge廠房布置受用地限制，結(jié)合儲能電站的容量。車間采用多層布置：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內(nèi)罐s主要設(shè)備的布置防爆·

釩液流電站的爆炸風(fēng)險·電池在充電過程中會產(chǎn)生少量

氫氣。·

措施·

對氫氣進行組織排放。·

設(shè)置氫氣探測器，實時檢測氫氣濃度異常?！?/p>

對儲能車間進行爆炸危險區(qū)域

劃分·對處于爆炸危險區(qū)內(nèi)的設(shè)備選

擇防爆型。防火·釩液流電站的火災(zāi)風(fēng)險·

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)險極低釩液流電池儲能電站的設(shè)計關(guān)注點安全防護電解液污染·電

解

液

污

染

風(fēng)

險·

電解液為弱酸性溶液

·

儲罐破裂風(fēng)險·

廠房滲漏風(fēng)險·

防

護

措

施·

電解液的廢液收集·

電解液溢出的多級防護

·

電解液池的防滲·

地下水監(jiān)測噪聲污染·噪

聲

源·

電解液泵·

變壓器噪聲

·

斷路器噪聲·

防

護

措

施·

噪聲分析·

車間隔音·

設(shè)備隔音釩液流電池儲能電站的設(shè)計關(guān)注點環(huán)境影響鈉離子電池儲能項目結(jié)構(gòu)層狀氧化物體系Na

2b普魯士藍類化合物體系隧道型氧化物體系聚陰離子型優(yōu)點2d

a可逆比容量高能量密度高倍率性能高技術(shù)轉(zhuǎn)化容易器●O

LH4Na工作電壓高熱穩(wěn)定性好循環(huán)好空氣穩(wěn)定性好工作電壓可調(diào)可逆比容量高能量密度高合成溫度低循環(huán)性好倍率性好不足容易吸溫循環(huán)性能稍差導(dǎo)電性差庫侖效率低比容量低工作電壓低可逆比容量低部分含有毒元素鈉離子電池發(fā)展：>

2010年以來，鈉離子電池受到了廣泛關(guān)注>2018年6月，國內(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(72

V,80Ah

)驅(qū)動的低速電動車，>

2019年3

月發(fā)布了世界首座30kW/100kWh

鈉離子電池儲能電站>

2021年6

月推

出1

MW

h的鈉離子電池儲能系統(tǒng)。實驗室

實用化表1

鈉離子電池各體系及特點Table

1

Characteristics

of

Ni-ion

battery

Systems截止2020年底，全球電

化學(xué)規(guī)模儲能示范項目，鋰電池占比高達92%2019年諾貝爾獎給予鋰

電池極高肯定20世紀70年代初在歐洲

開啟研究1991年在日本實現(xiàn)商業(yè)

化鋰電池發(fā)展歷程：N項目納鋰原子序數(shù)113原子質(zhì)量/(g·mol-1)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標準電極電位/V—2.71—3.04地殼豐度2.3%0.0017%熔點/℃97.7180.5密度/(g·cm*)0.9680.534電負性0.930.98碳酸乙烯酯溶劑化能/(kJ·mol-1)152.8208.9碳酸丙烯酯溶劑化能/(kJ·mol-1)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制作鈉離子電池電極片時，在鋁箔集流體兩面分別涂覆正極材料和負極材料，并對極片進行周期性疊片，還可以制作成雙極性電池，由此在單體電池中實現(xiàn)高電壓，可以節(jié)約大量其它非活性材料，進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)模化生產(chǎn)中可以借鑒鋰離子電池的生產(chǎn)檢測設(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及獨特優(yōu)勢，仍需要進一步研究。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引起電極材料在離子輸運、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，必須研究不同于鋰離子電池的新的材料體系。成本低廉2循環(huán)壽命長4安全性高6鈉離子電池的諸多優(yōu)勢能夠滿足新能源電池領(lǐng)域高性價比和高安全性等的應(yīng)用要能量轉(zhuǎn)換效率高維護費用低資源豐富35求本項目在中國科學(xué)院A類戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項

“大規(guī)模儲能關(guān)鍵技術(shù)與

應(yīng)用示范項目”的支持下，

2021年

6

月28

日，中科海鈉聯(lián)合華陽集團在山西太原綜改區(qū)聯(lián)合推出了全球首套1

MWh

鈉離子電池儲能系統(tǒng)

(

圖6),并成功投入運行。該系統(tǒng)以鈉離子電池為儲能主體，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。

本項目儲能系統(tǒng)為1

MWh

低壓直掛系統(tǒng)，經(jīng)用戶0.4

kV母線并入配電

線路，可供廠區(qū)生產(chǎn)、生活用電及充電樁供電等。系統(tǒng)為倉儲式集裝箱儲能系統(tǒng)，采用分倉設(shè)計，分電氣倉及電池倉，電氣倉內(nèi)集成儲能變流器、配電柜、控制柜、消防主機和

EMS能量管理系統(tǒng)，其中儲能逆變器采用雙級拓撲模塊化PCS,16個30

kW模塊，分為兩個機柜，每

個機柜8個模塊，共組成480

kW

儲能變流器；電池倉由16個電池簇組成，每個電池簇由8個電池插箱和1個高壓箱組成，總配置容量1.1MWh。AMWH1MWh

鈉離子電池儲能系統(tǒng)示范案例1

系統(tǒng)概況本項目儲能系統(tǒng)通過一路出線接入0.4kV電壓母線，系統(tǒng)整體架構(gòu)如上圖所示。2系統(tǒng)接入方式

系統(tǒng)整體架構(gòu)sc

p

pel座

ocl座pol第十六級第十五級區(qū)pclA

6pcl第級第七級號第

二

級第

一

級0.4

kV0.4

kVpcl雙級拓撲模塊化PCS,16個30

kW

模塊分為兩個機柜,每個機柜8

個模塊，共組成480kW

儲能變流器，可

以實現(xiàn)電池簇單簇管理和交流并聯(lián)，避免電池簇直流

側(cè)環(huán)流引起的風(fēng)險，同時提升系統(tǒng)容量發(fā)揮。儲能系

統(tǒng)配置就地監(jiān)控系統(tǒng)，負責(zé)對整個儲能系統(tǒng)進行能量

管理和監(jiān)測控制，并負責(zé)與廠區(qū)微網(wǎng)管理系統(tǒng)通信，

實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和能量管理。本項目自2021年6月28

日投運以來，執(zhí)行削峰填谷策略，每日一充一放，充放電深度100%

DOD,

運

行穩(wěn)定。運行期間按照GB/T36548-2018

《電化學(xué)

儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)測試規(guī)范》對其進行性能測試，測試結(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957.87

kW

h,

綜合運行效率為84.2%。3

儲能單元拓撲4

運行情況簡述鈉電池：

“取代”鋰電池為時尚

早“鈉鋰混搭”是未來常態(tài)鋰離子電池儲能有望繼續(xù)下降30%

,

至2030年下降50%。據(jù)兜170251U70■聯(lián)網(wǎng)接入■開發(fā)費用工程承包費用■能量管理系統(tǒng)逆變器255123214127234解30131112141288301396203最80級129019311841841179儲

能

成

本

結(jié)

構(gòu)40030020010005820286357204015371

820433893915361718931918381

436171732993735161582781536133415142鋰電池儲能系統(tǒng)的成本，在過去10年(2010-2020)已經(jīng)下降了80%。根據(jù)BNEF預(yù)測，與2020年相比，至2025年，20172018201920202021202220232024202520262027202820292030Source:BloombergNewEnergyFinance.Note*Includesa

10%EPCmargin.Developeroverheadssetat5%of

totalsystemcosts,anddeveloper

marginsetat10%.鋰離子儲能電站成本發(fā)展趨■

變壓設(shè)備儲能電池USD/kWh600統(tǒng)計數(shù)據(jù):

Bloomberg-NEF鋰

電5813228勢池5004

61768174序號組成部件Components數(shù)量

Number備注Remark1電箱BatteryModule81P52S2主控箱ControlBox1主控箱主要包括檢測裝置、保護裝置Controlboxmainlyis

composed

of

detective

deviceprotectivedevice3熱管理系統(tǒng)Thermalmanagementsystem1包含制冷模式、加熱模式、

自循環(huán)模式、待機模式Including

Cooling

Mode、Heating

Mode、Self.circulation

Mode、Sleeping

Mode4消防系統(tǒng)FireSuppressionSystem11:包含煙感、溫感和氣溶膠:Including

smoke

detector,heat

detector

and

aerosol5B

M

S

系

統(tǒng)BMSCommunicationManagementSystem18CSC+1SBMU寧德時代新能源科技股份有限公司

ContemporaryAmperexTechnologyCo.,LimitedCAT·

系統(tǒng)級循環(huán)壽命，

8000次，

2022年·

系統(tǒng)級循環(huán)壽命，

12000

次，2026年·

系統(tǒng)級循環(huán)壽命，

15000次，2028-2030

年獨立儲能電站商業(yè)模式淺析共享儲能不依附于新能源發(fā)電項目，在電力市場中的定位更加清晰，潛在收益

更為豐富；此外，共享儲能項目單體規(guī)模較大，對電網(wǎng)調(diào)度指令的響應(yīng)能力更強，在電力現(xiàn)貨市場、調(diào)峰調(diào)頻市場中具備更強的競爭力。具體而言，共享儲能的潛在收益包括容量租賃費用、現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)(目前主要是調(diào)峰)、容量電價補償。01

儲能容量租賃將容量租賃給新能源場站,獲取租金04

容量電價補償部分地區(qū)正探索建立針對儲能電站的容量電價機制03

輔助服務(wù)收益提供調(diào)峰調(diào)頻服務(wù)，獲取輔助服務(wù)收益02

電力現(xiàn)貨市場參與電力現(xiàn)貨市場，獲取峰谷價差·建設(shè)規(guī)模·

本儲能項目一期的儲能系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模為331.2MW/714.24MWh,儲能系統(tǒng)采用磷酸鐵鋰電池；·

本期建設(shè)一座500

kV

升壓站；·

本期建設(shè)用地總面積為3.23hm2,

建筑面積25170

m2·

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·

本儲能站項目靜態(tài)投資為159934萬元，單位造價為2239元/kWh;·

動態(tài)投資為162909萬元，單位造價為2281元/kWh。·

其中·

儲能系統(tǒng)投資128563萬元，·

建筑工程投資為18197

萬元，·

升壓站設(shè)備費為5048

萬元，·

安裝工程費為2392

萬元。*項

目?參數(shù)單位日循環(huán)次數(shù)?2?次?年運行天數(shù)330天?電池報廢年限10年電路效率?93.1%%充放電深度?93.2%%首年充電效率94.63%←%首年放電效率99.21%%年充電量=系統(tǒng)容量×年充電次數(shù)×充放電深度×電池容量年衰減

系數(shù)/(充電效率×電路效率)?M

W

h

/

年年放電量?=系統(tǒng)容量×年放電次數(shù)×充放電深度×電池容量年衰減

系數(shù)×(放電效率×電路效率)?M

W

h

/

年年自耗電量={系統(tǒng)容量×電池容量衰減系數(shù)×充放電深度×(1÷充電效率-1)+系統(tǒng)容量×電池容量年衰減系數(shù)×放電深度×(1-放電效率)}×年運行天數(shù)×2/COP/0.7M

W

h

/

年年售電收益=年放電收入-年充電成本-自耗電成本萬元米行<<<<<<<←←←←財務(wù)參數(shù)參

數(shù)?電池更換費用?0.5元/Wh運行年限20年?非電芯固定資產(chǎn)折舊年限20年?電芯固定資產(chǎn)折舊年限10年固定資產(chǎn)殘值0%?貸款比例?80%←貸款年限10年長期貸款利率4.65%?短期貸款利率3.85%?設(shè)備購置稅?13%←建安工程稅?9%←運維綜合稅率?9%運維成本2%基準收益率?8%←←<個

、

個

一

個

個

個

個

個

個

個

個

、

本·

深度調(diào)峰收益·在補償標準方面，考慮最新發(fā)布的兩個細則有效期為5年，補償標準采用每五年退坡的方式進行測算，退

坡梯度分別為0.792元/kWh、0.5

元/kWh、0.3

元/kWh、0.0999

元/kWh?！ぴ谏疃日{(diào)峰次數(shù)方面，獨立儲能電站的深度調(diào)峰啟動條件不明確，就實際需求情況而言，至少全年七個

節(jié)假日以及52個雙休日的周天可視為深度調(diào)峰需求，共63天，同時可考慮7天的極端天氣情況，即全年

深度調(diào)峰次數(shù)至少可