2024電化學(xué)儲(chǔ)能新型應(yīng)用場(chǎng)景分析

電化學(xué)儲(chǔ)能新型應(yīng)用場(chǎng)景分析核心洞察：新能源汽車板塊應(yīng)用場(chǎng)景分析儲(chǔ)能充電樁應(yīng)用案例分析5G基站板塊應(yīng)用場(chǎng)景分析嘉善縣縣域儲(chǔ)能聚合平臺(tái)案例分析數(shù)據(jù)中心應(yīng)用場(chǎng)景分析“東數(shù)西算”布局分析及相關(guān)案例分析新能源汽車板塊應(yīng)用場(chǎng)景電化學(xué)儲(chǔ)能新型應(yīng)用場(chǎng)景分析電化學(xué)儲(chǔ)能新型應(yīng)用場(chǎng)景分析PAGEPAGE69儲(chǔ)能技術(shù)是新能源汽車發(fā)展不可或缺的一部分儲(chǔ)能技術(shù)可以幫助解決新能源汽車所面臨的一些核心問題儲(chǔ)能技術(shù)在新能源汽車板塊的應(yīng)用非常重要，因?yàn)樗梢詭椭鉀Q新能源汽車所面臨的一些核心問題，包括車輛補(bǔ)能問題、經(jīng)濟(jì)性與電池續(xù)航里程問題。目前，儲(chǔ)能技術(shù)在新能源汽車領(lǐng)域的具體應(yīng)用包括但不限于：鋰離子電池儲(chǔ)能、超級(jí)電容器儲(chǔ)能、液流電池儲(chǔ)能、儲(chǔ)能充電樁等。鋰離子電池是電動(dòng)汽車的主要儲(chǔ)能技術(shù)，它能夠在短時(shí)間內(nèi)儲(chǔ)存大量的電能，并且具有高能量密度、長(zhǎng)壽命和較低的自放電率。隨著技術(shù)的發(fā)展，鋰離子電池的價(jià)格正在逐步下降，這使得新能源汽車的價(jià)格越來越親民。超級(jí)電容器儲(chǔ)能：超級(jí)電容器是一種高功率儲(chǔ)能設(shè)備，具有快速充電和放電、長(zhǎng)壽命和較高的循環(huán)壽命等優(yōu)點(diǎn)。在新能源汽車中，超級(jí)電容器通常用于輔助鋰離子電池，在加速、制動(dòng)、儲(chǔ)能技術(shù)可以提高能源利用效率，促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展液流電池儲(chǔ)能：液流電池是一種新型的儲(chǔ)能技術(shù)，其通過電解液來儲(chǔ)存電能。它具有高功率密度、可擴(kuò)展性和低成本等優(yōu)點(diǎn)。在新能源汽車中，液流電池通常用于平衡電池組的能量分布，從而提高電池組的整體性能。鈉離子電池儲(chǔ)能：鈉和鋰都屬于同一主族（第一主族）元素，因此它們具有很多相似的物理化學(xué)性質(zhì)。由于鈉資源相對(duì)豐富、分布廣泛且成本較低，因此在儲(chǔ)能領(lǐng)域中，鈉離子電池作為一種新型的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)備受關(guān)注。與傳統(tǒng)的鋰離子電池相比，鈉離子電池具有多種優(yōu)點(diǎn)。例如，鈉離子電池可以實(shí)現(xiàn)高能量密度、高功率密度、長(zhǎng)循環(huán)壽命、低成本等特點(diǎn)。另外，鈉離子電池在快速充放電時(shí)負(fù)極不易析鈉，因此相較于鈉金屬電池，它的安全性更高。不過，鈉離子電池也存在一些挑戰(zhàn)，例如鈉離子的離子半徑較大，難以實(shí)現(xiàn)高密度儲(chǔ)存，而且在高溫下的穩(wěn)定性較差等。儲(chǔ)能技術(shù)是新能源汽車不可或缺的組成部分，它可以提高汽車的行駛里程、縮短充電時(shí)間、優(yōu)化能量管理、保障汽車的安全性和經(jīng)濟(jì)性，為新能源汽車的推廣和發(fā)展提供了重要的支持。儲(chǔ)能充電樁具有儲(chǔ)能功能、環(huán)保節(jié)能、節(jié)約成本、穩(wěn)定充電和廣泛應(yīng)儲(chǔ)能充電樁將新能源汽車充電樁與儲(chǔ)能解決方案集成在一起，由于不需要額外的電網(wǎng)連接，因此能夠提供高輸出功率，提高電網(wǎng)穩(wěn)定性，并降低安裝成本。基于清潔能源發(fā)電、儲(chǔ)能、快速充電等創(chuàng)新技術(shù)，儲(chǔ)能充電樁提供了更高的電網(wǎng)靈活性，并最大限度地提高了電樁利用率。通過儲(chǔ)能技術(shù)，將一定量的能量存儲(chǔ)在充電器內(nèi)，從而在高能耗和電網(wǎng)飽和的情況下為車輛或家庭提供電力。此外，在高峰時(shí)段，當(dāng)電池電量相對(duì)充足時(shí)，充電器能夠?qū)㈩~外的能量售回電網(wǎng)，為充電點(diǎn)運(yùn)營(yíng)商（CPO）創(chuàng)造超額回報(bào)。隨著對(duì)快速電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施的新需求，儲(chǔ)能充電樁是電網(wǎng)升級(jí)的替代方案，有助于平滑電網(wǎng)峰谷負(fù)載，對(duì)充電基礎(chǔ)設(shè)施和電網(wǎng)的影響較小。儲(chǔ)能樁結(jié)構(gòu)分析儲(chǔ)能樁結(jié)構(gòu)分析電網(wǎng)電網(wǎng)電壓開關(guān)變壓器電池組&（BMS）電壓開關(guān)逆變器儲(chǔ)能樁太陽能逆變器儲(chǔ)能樁功率轉(zhuǎn)換器風(fēng)能逆變器儲(chǔ)能樁近年來，全球新能源汽車銷量出現(xiàn)了前所未有的增長(zhǎng)，直接推動(dòng)了對(duì)目前，電動(dòng)汽車充電器的主流產(chǎn)品包括交流充電器、直流快速充電器和電池集成儲(chǔ)能充電器。這些類型的主要特征比較如下：直流快充交流慢充儲(chǔ)能充直流快充交流慢充儲(chǔ)能充平均輸出功率7-21kW22-360kW150-210kW平均充電時(shí)間4-10小時(shí)0.5-3.5小時(shí)0.5-1小時(shí)主要應(yīng)用場(chǎng)景學(xué)校和醫(yī)院等公共建筑；私人住宅區(qū)；電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施陳舊的農(nóng)村地區(qū)等。車輛流量大的公共停車場(chǎng)；高速公路和高速道路沿線的休息區(qū)；購物中心等。靈活性高改建要求低高低安裝成本低高低注：新能源汽車充電樁的安裝成本主要包括設(shè)備成本、勞動(dòng)力成本和電網(wǎng)改造成本。直流快充的安裝成本國際案例分析——Genex,SKE&S,LG新能源行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)借助儲(chǔ)能技術(shù)和解決方案賦能新能源汽車的發(fā)展，提高GenexBouldercombe大電MegapacksAutobidder技術(shù)。Bouldercombe項(xiàng)目是Genex在電池儲(chǔ)能領(lǐng)域的首次投資，從2023年開始，預(yù)計(jì)將為昆士蘭州的電力系統(tǒng)增加了可再生能源和儲(chǔ)能的容量，有望為可持續(xù)能源與新能源汽車未來的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。2021年韓國能源開發(fā)商SKE&S公司成功收購美國的儲(chǔ)能開發(fā)商KeyCaptureEnergy(KCE)公司。這表明SKE&S公司正致力于在新能源汽車與儲(chǔ)能領(lǐng)域擴(kuò)大其國際業(yè)務(wù)，這也反映了全球?qū)?chǔ)能和可再生能源的不斷增長(zhǎng)的需求。這項(xiàng)交易可能有助于加強(qiáng)SKE&S公司在美國市場(chǎng)的立足點(diǎn)，推動(dòng)更多的可再生能源和儲(chǔ)能項(xiàng)目。2023年韓國LG新能源發(fā)布了針對(duì)美國市場(chǎng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)（ESS）業(yè)務(wù)戰(zhàn)略，計(jì)劃在未來五年內(nèi)將其儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品的全球銷售額增加一倍。該公司還在考慮在美國擴(kuò)大生產(chǎn)，這一決策是在公司計(jì)劃投資23億美元在亞利桑那州生產(chǎn)電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能電池之后的進(jìn)一步步驟。據(jù)LG新能源儲(chǔ)能系統(tǒng)業(yè)務(wù)主管SeungseChang表示，“到2030年，北美地區(qū)有望占到LG新能源儲(chǔ)能系統(tǒng)銷售額的多達(dá)70%?！边@表明LG新能源正積極響應(yīng)全球儲(chǔ)能市場(chǎng)的增長(zhǎng)，并將美國視為重要的增長(zhǎng)市場(chǎng)之一，同步也賦能美國儲(chǔ)能與新能源汽車市場(chǎng)增長(zhǎng)。國內(nèi)案例分析——智充科技&比亞迪NETZERONETZERO“NETZERO凈零系列”多功能儲(chǔ)能充電系列產(chǎn)品的主要特點(diǎn)包括：1、雙向充放電：可將多余電能儲(chǔ)存起來，在需要時(shí)進(jìn)行釋放，實(shí)現(xiàn)電能的雙向流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)最大限度的能源利用。2便捷部署30/60kW210kW的3倍電力基礎(chǔ)設(shè)施投入。3、智能管理系統(tǒng)：該系列產(chǎn)品配備了智能管理系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池狀態(tài)、電壓、電流等參數(shù)，確保電池的安全可靠運(yùn)行。4、大容量?jī)?chǔ)能：該系列產(chǎn)品結(jié)合一個(gè)233kWh的儲(chǔ)能電池柜，使其同時(shí)成為一塊大電池發(fā)揮儲(chǔ)電功能，充電次數(shù)翻倍，而模塊化設(shè)計(jì)還可通過增加多組電池至466kWh，實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)續(xù)航。5G基站板塊應(yīng)用場(chǎng)景全球電化學(xué)儲(chǔ)能行業(yè)現(xiàn)狀與未來發(fā)展白皮書｜2023/09全球電化學(xué)儲(chǔ)能行業(yè)現(xiàn)狀與未來發(fā)展白皮書｜2023/09PAGEPAGE76儲(chǔ)能技術(shù)可以提高5G基站的能源利用效率，減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴，同時(shí)提高通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性5G基站是一種高速、低延遲的通信設(shè)備，需要大量的能源來維持其穩(wěn)定運(yùn)行。儲(chǔ)能技術(shù)可以有效降低基站運(yùn)營(yíng)成本，同時(shí)實(shí)現(xiàn)環(huán)保減排，為5G通信網(wǎng)備用電源：儲(chǔ)能可以作為5G基站的備用電源，當(dāng)傳統(tǒng)能源出現(xiàn)故障或中斷時(shí)，儲(chǔ)能可以提供持續(xù)穩(wěn)定的電力供應(yīng)，保證5G基站的正常運(yùn)行。能源調(diào)度：儲(chǔ)能可以作為5G基站的能源調(diào)度設(shè)備，可以儲(chǔ)存超出基站需求的電力，等到基站用電高峰期時(shí)再釋放出來，以滿足基站對(duì)能源的需求，從而降低基站用電成本。能源優(yōu)化：儲(chǔ)能可以通過對(duì)5G基站用電情況的監(jiān)測(cè)和分析，優(yōu)化能源的使用，提高能源利用效率，降低基站運(yùn)營(yíng)成本。環(huán)保減排：儲(chǔ)能可以協(xié)助5G基站實(shí)現(xiàn)綠色低碳，降低基站的能源消耗，減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴，從而降低二氧化碳和其他污染物的排放，實(shí)現(xiàn)環(huán)保減排。隨著電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的成熟，儲(chǔ)能與5G基站的結(jié)合可以獲得比較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益2019年6月，工信部正式向中國電信、中國移動(dòng)、中國聯(lián)通、中國廣電發(fā)放5G商用牌照，標(biāo)志著中國正式進(jìn)入5G商用元年。中國5G運(yùn)營(yíng)商進(jìn)入5G基站大規(guī)模部署階段，在5G部署初期，運(yùn)營(yíng)商以宏基站建設(shè)為主，小基站規(guī)模較小。伴隨5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和覆蓋，以及行業(yè)對(duì)室內(nèi)場(chǎng)景網(wǎng)絡(luò)要求的提升，5G小基站行業(yè)有望迎來爆發(fā)式增長(zhǎng)。2020年，三大運(yùn)營(yíng)商全年原計(jì)劃建設(shè)55萬架基站，其中中國電信及中國聯(lián)通共同建設(shè)30萬架，中252020年第一季度5G5G數(shù)字新基建的發(fā)展將進(jìn)一步提高能源消耗。因此，數(shù)字新基建需要尋找創(chuàng)新的技術(shù)和解決方案來提高能源效率和可持續(xù)性。對(duì)于5G基站來說，儲(chǔ)能的應(yīng)用可以顯著減少電網(wǎng)壓力，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性。此外，儲(chǔ)能系統(tǒng)的回饋還可以為電網(wǎng)提供備用能源，降低了發(fā)電廠的負(fù)荷和排放，減輕了電力系統(tǒng)的壓力，也能夠?yàn)檫\(yùn)營(yíng)商節(jié)省能源成本。因此，儲(chǔ)能設(shè)備可以提高5G基站的能源效率，減少能源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字新基建的可持續(xù)發(fā)展。隨著5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和普及，通信基站儲(chǔ)能的市場(chǎng)需求將不斷增長(zhǎng)通信基站儲(chǔ)能電池主要用于儲(chǔ)存電力，以應(yīng)對(duì)突發(fā)的停電、網(wǎng)絡(luò)故障等情況，保障通信基站的正常運(yùn)行。同時(shí)，儲(chǔ)能電池還能夠作為能源調(diào)度設(shè)備，提高電網(wǎng)的能源利用效率，降低基站用電成本，實(shí)在中國，隨著5G2019年至20225G中國5G通信基站儲(chǔ)能電池新增裝機(jī)量，2019年至2022年GW/p>

2020

2021

2022國際案例分析——Vertiv,愛立信,NTT新能源儲(chǔ)能確保穩(wěn)定供電、提高能效并促進(jìn)綠色通信網(wǎng)絡(luò)，對(duì)全球5G基站儲(chǔ)能設(shè)備側(cè)：美國公司Vertiv正在推出鋰離子電池存儲(chǔ)系統(tǒng)產(chǎn)品-“NetSureIPE”為5G基站提供電源。通信運(yùn)營(yíng)商側(cè)：愛立信在美國德州推出5G概念站點(diǎn)，此站點(diǎn)采用太陽能和鋰離子電池供電。該站點(diǎn)同時(shí)低運(yùn)營(yíng)商的能源費(fèi)用。與傳統(tǒng)的依賴化石燃料的離網(wǎng)站點(diǎn)相比，此概念站點(diǎn)能夠幫助運(yùn)營(yíng)日本電信集團(tuán)日本電報(bào)電話公司(NTT)7,300個(gè)電信服務(wù)建筑中，以儲(chǔ)存來自太陽能和風(fēng)能等本地可再生能源產(chǎn)生的電力，并在無太陽或無風(fēng)時(shí)使用。與三菱公司合作，NTT還計(jì)劃進(jìn)入虛擬電廠業(yè)務(wù)，通過基于云的控制中心連接分布式可再生能源，并將多余的電力直接銷售給消費(fèi)者。鋰離子電池用于5G基站的能源存國內(nèi)案例分析——嘉善縣縣域儲(chǔ)能聚合平臺(tái)174座聯(lián)通基站+儲(chǔ)能用戶側(cè)，根據(jù)各片區(qū)用電需要進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)度有序用電，確保全縣電力供應(yīng)安全穩(wěn)定為加快構(gòu)建現(xiàn)代綜合智慧能源體系，國網(wǎng)嘉善縣供電公司自2020年起啟動(dòng)探索“5G基站+儲(chǔ)能”項(xiàng)目，與嘉善聯(lián)通等企業(yè)展開合作，通過替換磷酸鐵鋰電池、建設(shè)儲(chǔ)能設(shè)備監(jiān)控平臺(tái)等形式，對(duì)5G基站儲(chǔ)能設(shè)備進(jìn)行改造，進(jìn)一步提升蓄電池充放電水平，并使其具備削峰填谷、負(fù)荷響應(yīng)等服務(wù)?！拔覀儗l(fā)揮好電網(wǎng)平臺(tái)作用，聯(lián)同浙電中新及產(chǎn)業(yè)單位，鼓勵(lì)縣域內(nèi)5G基站、儲(chǔ)能車、光儲(chǔ)充一體化電站等儲(chǔ)能設(shè)施的聚合利用，充分發(fā)揮負(fù)荷削峰填谷的作用數(shù)據(jù)中心應(yīng)用場(chǎng)景全球電化學(xué)儲(chǔ)能行業(yè)現(xiàn)狀與未來發(fā)展白皮書｜2023/09儲(chǔ)能技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用主要是為了應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)中心的能源需求、提高能源利用效率、保障數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定運(yùn)行全球電化學(xué)儲(chǔ)能行業(yè)現(xiàn)狀與未來發(fā)展白皮書｜2023/09儲(chǔ)能技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用主要是為了應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)中心的能源需求、提高能源利用效率、保障數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定運(yùn)行PAGEPAGE82（DataCenter，DC），設(shè)備提供運(yùn)行環(huán)境的建筑場(chǎng)所；其作為算力基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，是支撐5G、人工智能、云計(jì)算等新一代數(shù)字技術(shù)發(fā)展的數(shù)據(jù)中樞和算力載體，對(duì)數(shù)字經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)起到重要助推作用。受益于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展及新基建、數(shù)字經(jīng)濟(jì)等國家戰(zhàn)略政策的引導(dǎo)，我國數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)市場(chǎng)不斷擴(kuò)大。在新冠疫情帶來的需求刺激下，國內(nèi)近年集中規(guī)劃報(bào)批的數(shù)據(jù)中心數(shù)量較多，數(shù)據(jù)中心落地投產(chǎn)進(jìn)入暴發(fā)期；以大規(guī)模數(shù)據(jù)中心建設(shè)為主，邊緣計(jì)算數(shù)據(jù)中心也將開始發(fā)力。受此驅(qū)動(dòng)，中GWh3.02.52.01.51.00.5

中國數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能電池市場(chǎng)規(guī)模，2019年至2022年0.0

2020

2021

2022丟失、業(yè)務(wù)中斷等嚴(yán)重后果。為了應(yīng)對(duì)這種情況，數(shù)據(jù)中心通常會(huì)配備備用電源，其中儲(chǔ)能系統(tǒng)就是備用電源的重要組成部分。當(dāng)停電時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)可以迅速啟動(dòng)，為數(shù)據(jù)中心提供電力保障，保障數(shù)據(jù)中心的正常運(yùn)行。為了提高能源利用效率，避免浪費(fèi)，可以使用儲(chǔ)能系統(tǒng)作為負(fù)荷平衡設(shè)備，即在低負(fù)荷時(shí)段充電，高負(fù)荷時(shí)段放電，實(shí)現(xiàn)能源的平衡利用。和優(yōu)化。例如，在電網(wǎng)峰谷時(shí)段，數(shù)據(jù)中心的儲(chǔ)能系統(tǒng)可以通過充放電調(diào)節(jié)電網(wǎng)負(fù)荷，降全球電化學(xué)儲(chǔ)能行業(yè)現(xiàn)狀與未來發(fā)展白皮書｜2023/09全球電化學(xué)儲(chǔ)能行業(yè)現(xiàn)狀與未來發(fā)展白皮書｜2023/09PAGEPAGE84國際案例分析——Microsoft,Google新能源儲(chǔ)能為海外數(shù)據(jù)中心提供了穩(wěn)定、持續(xù)的電力供應(yīng)，促進(jìn)了其Microsoft微軟：Google谷歌：谷歌近期完成了其在歐洲某數(shù)據(jù)中心的鋰離子電池能源存儲(chǔ)系統(tǒng)（BESS）標(biāo)志著該公司在其全球設(shè)施中推廣類似解決方案的開始。在比利時(shí)的Saint-Ghislain數(shù)據(jù)中心，已經(jīng)完全安裝并測(cè)試了一個(gè)電池存儲(chǔ)項(xiàng)目，并準(zhǔn)備投入全面服務(wù)。與此前主要使用柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源不同，這些電池為數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營(yíng)提供了低碳備份，并幫助平衡電網(wǎng)。此外，谷歌與CentricaBusinessSolutions和能源存儲(chǔ)技術(shù)提供商Fluence合作，在比利時(shí)的電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商Elia提供電網(wǎng)服務(wù)。電池存儲(chǔ)技術(shù)不僅能幫助數(shù)據(jù)中心更可持續(xù)地運(yùn)營(yíng)，還能提供電網(wǎng)規(guī)模的靈活性，平衡可再生能源的波動(dòng)性，支持未來的100%零碳國內(nèi)案例分析——東數(shù)西算工程?hào)|數(shù)西算工程，指通過構(gòu)建數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)一體化的新型算力網(wǎng)絡(luò)體系，將東部算力需求有序引導(dǎo)到西部，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心建設(shè)布局，促進(jìn)東西部協(xié)同聯(lián)動(dòng)。2022年2月，京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、寧夏8地啟動(dòng)建設(shè)國家算力樞紐節(jié)點(diǎn)，并規(guī)劃了10個(gè)國家數(shù)據(jù)中心集群。數(shù)據(jù)中心的耗能部分主要包括IT設(shè)備、制冷系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)及其他設(shè)施。整體來看，由服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備等所構(gòu)成的IT設(shè)備系統(tǒng)所產(chǎn)生的功耗約占數(shù)據(jù)中心總功耗的50%左右，儲(chǔ)能技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的優(yōu)勢(shì)包括：降低能耗成本：數(shù)據(jù)中心的能耗成本非常高，而儲(chǔ)能系統(tǒng)可以在低電改善能源結(jié)構(gòu)以結(jié)合新能源（如太陽能、風(fēng)能等）進(jìn)行使用，改善數(shù)據(jù)中心的能源減少碳排放：數(shù)據(jù)