什么是工商業(yè)儲(chǔ)能?
工商業(yè)儲(chǔ)能是指將能源儲(chǔ)存在電池、超級(jí)電容器等設(shè)備中,以便在需要時(shí)將其釋放,為工商業(yè)用戶提供清潔、高效、可靠的能源服務(wù)。
一、工商業(yè)儲(chǔ)能發(fā)展現(xiàn)狀
目前,全球工商業(yè)儲(chǔ)能市場(chǎng)呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Wood Mackenzie Power & Renewables的數(shù)據(jù)顯示,2019年全球工商業(yè)儲(chǔ)能市場(chǎng)容量增長(zhǎng)了50%,達(dá)到了6.7 GWh,而這一數(shù)據(jù)截止2022年,已經(jīng)來到了55.4GWh,預(yù)計(jì)到2025年,市場(chǎng)容量將達(dá)到135.5 GWh。
在全球范圍內(nèi),美國(guó)、日本、德國(guó)、澳大利亞和中國(guó)等國(guó)家和地區(qū)仍然是工商業(yè)儲(chǔ)能市場(chǎng)最為活躍的地區(qū)。其中,美國(guó)是全球最大的工商業(yè)儲(chǔ)能市場(chǎng),市場(chǎng)容量占據(jù)全球總量的40%以上。
而在亞洲地區(qū),中國(guó)的工商業(yè)儲(chǔ)能市場(chǎng)也在快速發(fā)展。國(guó)內(nèi)工商儲(chǔ)發(fā)展復(fù)盤2022年用戶側(cè)儲(chǔ)能(戶儲(chǔ)+工商儲(chǔ)),2022年中國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)并網(wǎng)項(xiàng)目總規(guī)模達(dá)7.762GW/16.428GWh,功率及容量同比增長(zhǎng)均超220%。
其中,已并網(wǎng)用戶側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目容量占比10%。投運(yùn)的儲(chǔ)能項(xiàng)目分布在26個(gè)省市自治區(qū),用戶側(cè)項(xiàng)目主要集中在浙江、廣東、江蘇、安徽等地。
與此同時(shí),各地政府也加大了對(duì)工商業(yè)儲(chǔ)能項(xiàng)目的支持力度,出臺(tái)了一系列政策措施,鼓勵(lì)企業(yè)積極參與儲(chǔ)能市場(chǎng),推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型。
GGII(高工產(chǎn)業(yè)研究院)分析認(rèn)為,工商業(yè)儲(chǔ)能已經(jīng)具備三個(gè)基礎(chǔ):
1、市場(chǎng)基礎(chǔ)
當(dāng)前第二產(chǎn)業(yè)用電占比超66%;工業(yè)電價(jià)高,峰谷差顯著;
2、配套基礎(chǔ)
工商業(yè)分布式待機(jī)持續(xù)攀升,2022H1新增10.7GW,成為分布式增長(zhǎng)主力;
3、政策基礎(chǔ)
全國(guó)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)啟動(dòng);并積極鼓勵(lì)VPP與探索隔墻售電;隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步以及強(qiáng)有力的政策加持下,工商業(yè)儲(chǔ)能爆發(fā)在即,或?qū)⑼M鈶魞?chǔ)一樣,成為下一個(gè)“黑馬”。
二、工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以分為四個(gè)主要組成部分:能量?jī)?chǔ)存設(shè)備、能量轉(zhuǎn)換設(shè)備、控制系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
能量?jī)?chǔ)存設(shè)備是工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心部分,其目的是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式的能量存儲(chǔ)下來,以供日后使用。目前常用的能量?jī)?chǔ)存設(shè)備主要包括以下三種:
1、鋰離子電池
這是目前應(yīng)用最為廣泛的儲(chǔ)能設(shè)備之一,具有高能量密度、長(zhǎng)壽命、低維護(hù)成本等優(yōu)點(diǎn)。鋰離子電池廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車、家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)等領(lǐng)域。
2、鉛酸蓄電池
鉛酸蓄電池是最早被使用的儲(chǔ)能設(shè)備之一,其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜、穩(wěn)定可靠。但鉛酸蓄電池的能量密度較低,不適用于大規(guī)模應(yīng)用。
3、燃?xì)鈨?chǔ)能系統(tǒng)
燃?xì)鈨?chǔ)能系統(tǒng)將電能轉(zhuǎn)化為氫氣或合成氣等氣體形式的能量進(jìn)行儲(chǔ)存,具有高能量密度、長(zhǎng)壽命等優(yōu)點(diǎn)。但該系統(tǒng)需要較為復(fù)雜的氣體儲(chǔ)存及轉(zhuǎn)化設(shè)備,價(jià)格偏高。
能量轉(zhuǎn)換設(shè)備的作用是將儲(chǔ)存的能量轉(zhuǎn)化為電能或其他形式的能量供電使用。常用的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備有以下幾種:
1、逆變器
逆變器是將儲(chǔ)存的直流電轉(zhuǎn)化為交流電的設(shè)備。簡(jiǎn)單地說,它是一種可以將儲(chǔ)存設(shè)備儲(chǔ)存的低壓(12或24伏或48伏)直流電輸出為220伏交流電的電子設(shè)備。
2、發(fā)電機(jī)組
發(fā)電機(jī)組是通過燃燒燃料或其他形式的能源來產(chǎn)生電能的設(shè)備,可以將燃?xì)鈨?chǔ)能系統(tǒng)中儲(chǔ)存的能量轉(zhuǎn)化為電能以供設(shè)備使用。
3、儲(chǔ)熱系統(tǒng)
儲(chǔ)熱系統(tǒng)通過將熱能儲(chǔ)存在熱儲(chǔ)罐中,之后將熱能通過傳熱介質(zhì)轉(zhuǎn)化為電能,以供設(shè)備使用。
控制系統(tǒng)是工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)中非常重要的一部分,主要負(fù)責(zé)對(duì)儲(chǔ)能設(shè)備充放電狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和控制,以確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行和最佳性能??刂葡到y(tǒng)包括以下幾個(gè)方面:
1、充放電控制
對(duì)儲(chǔ)能設(shè)備進(jìn)行充放電控制,以確保儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠在最佳狀態(tài)下工作,保證系統(tǒng)的可靠性和長(zhǎng)壽命。
2、溫度控制
儲(chǔ)能設(shè)備在充放電過程中會(huì)產(chǎn)生熱量,控制系統(tǒng)會(huì)對(duì)設(shè)備的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制,防止設(shè)備過熱損壞。
3、故障診斷
對(duì)儲(chǔ)能設(shè)備進(jìn)行故障診斷,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題,確保儲(chǔ)能系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
4、安全保護(hù)
設(shè)置安全保護(hù)機(jī)制,如過充、過放、短路等保護(hù)功能,以確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)中不可缺少的組成部分,主要用于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和性能,以便對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。包括以下幾個(gè)方面:
1、電池監(jiān)測(cè)
對(duì)鋰離子電池、鉛酸蓄電池等能量?jī)?chǔ)存設(shè)備進(jìn)行電池容量、電壓、溫度等參數(shù)的監(jiān)測(cè)和記錄,以便對(duì)電池的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估和維護(hù)。
2、功率監(jiān)測(cè)
對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電功率進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),以確保系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定和可靠。
3、故障診斷
監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要對(duì)系統(tǒng)中的故障進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和診斷,以便及時(shí)解決問題。
4、逆變器
對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和分析,以便后續(xù)系統(tǒng)優(yōu)化和調(diào)整。
綜上所述,工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要包括能量?jī)?chǔ)存設(shè)備、能量轉(zhuǎn)換設(shè)備、控制系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等組成部分。正是因?yàn)樵谶@些部分的協(xié)同工作下,才使得儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠在最佳狀態(tài)下進(jìn)行工作。
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