什么是工商業(yè)儲能?
工商業(yè)儲能是指將能源儲存在電池、超級電容器等設(shè)備中,以便在需要時將其釋放,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)儲能發(fā)展現(xiàn)狀
目前,全球工商業(yè)儲能市場呈現(xiàn)快速增長的趨勢。根據(jù)市場研究機構(gòu)Wood Mackenzie Power & Renewables的數(shù)據(jù)顯示,2019年全球工商業(yè)儲能市場容量增長了50%,達到了6.7 GWh,而這一數(shù)據(jù)截止2022年,已經(jīng)來到了55.4GWh,預(yù)計到2025年,市場容量將達到135.5 GWh。
在全球范圍內(nèi),美國、日本、德國、澳大利亞和中國等國家和地區(qū)仍然是工商業(yè)儲能市場最為活躍的地區(qū)。其中,美國是全球最大的工商業(yè)儲能市場,市場容量占據(jù)全球總量的40%以上。
而在亞洲地區(qū),中國的工商業(yè)儲能市場也在快速發(fā)展。國內(nèi)工商儲發(fā)展復(fù)盤2022年用戶側(cè)儲能(戶儲+工商儲),2022年中國儲能市場并網(wǎng)項目總規(guī)模達7.762GW/16.428GWh,功率及容量同比增長均超220%。
其中,已并網(wǎng)用戶側(cè)儲能項目容量占比10%。投運的儲能項目分布在26個省市自治區(qū),用戶側(cè)項目主要集中在浙江、廣東、江蘇、安徽等地。
與此同時,各地政府也加大了對工商業(yè)儲能項目的支持力度,出臺了一系列政策措施,鼓勵企業(yè)積極參與儲能市場,推進能源轉(zhuǎn)型。
GGII(高工產(chǎn)業(yè)研究院)分析認為,工商業(yè)儲能已經(jīng)具備三個基礎(chǔ):
1、市場基礎(chǔ)
當(dāng)前第二產(chǎn)業(yè)用電占比超66%;工業(yè)電價高,峰谷差顯著;
2、配套基礎(chǔ)
工商業(yè)分布式待機持續(xù)攀升,2022H1新增10.7GW,成為分布式增長主力;
3、政策基礎(chǔ)
全國電力現(xiàn)貨市場建設(shè)啟動;并積極鼓勵VPP與探索隔墻售電;隨著技術(shù)的不斷進步以及強有力的政策加持下,工商業(yè)儲能爆發(fā)在即,或?qū)⑼M鈶魞σ粯樱蔀橄乱粋€“黑馬”。
二、工商業(yè)儲能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
工商業(yè)儲能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以分為四個主要組成部分:能量儲存設(shè)備、能量轉(zhuǎn)換設(shè)備、控制系統(tǒng)和監(jiān)測系統(tǒng)。
能量儲存設(shè)備是工商業(yè)儲能系統(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下來,以供日后使用。目前常用的能量儲存設(shè)備主要包括以下三種:
1、鋰離子電池
這是目前應(yīng)用最為廣泛的儲能設(shè)備之一,具有高能量密度、長壽命、低維護成本等優(yōu)點。鋰離子電池廣泛應(yīng)用于電動汽車、家庭儲能系統(tǒng)等領(lǐng)域。
2、鉛酸蓄電池
鉛酸蓄電池是最早被使用的儲能設(shè)備之一,其優(yōu)點是價格便宜、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、燃氣儲能系統(tǒng)
燃氣儲能系統(tǒng)將電能轉(zhuǎn)化為氫氣或合成氣等氣體形式的能量進行儲存,具有高能量密度、長壽命等優(yōu)點。但該系統(tǒng)需要較為復(fù)雜的氣體儲存及轉(zhuǎn)化設(shè)備,價格偏高。
能量轉(zhuǎn)換設(shè)備的作用是將儲存的能量轉(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
逆變器是將儲存的直流電轉(zhuǎn)化為交流電的設(shè)備。簡單地說,它是一種可以將儲存設(shè)備儲存的低壓(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)電機組
發(fā)電機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,可以將燃氣儲能系統(tǒng)中儲存的能量轉(zhuǎn)化為電能以供設(shè)備使用。
3、儲熱系統(tǒng)
儲熱系統(tǒng)通過將熱能儲存在熱儲罐中,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)儲能系統(tǒng)中非常重要的一部分,主要負責(zé)對儲能設(shè)備充放電狀態(tài)的監(jiān)測和控制,以確保系統(tǒng)的安全運行和最佳性能??刂葡到y(tǒng)包括以下幾個方面:
1、充放電控制
對儲能設(shè)備進行充放電控制,以確保儲能系統(tǒng)能夠在最佳狀態(tài)下工作,保證系統(tǒng)的可靠性和長壽命。
2、溫度控制
儲能設(shè)備在充放電過程中會產(chǎn)生熱量,控制系統(tǒng)會對設(shè)備的溫度進行監(jiān)測和控制,防止設(shè)備過熱損壞。
3、故障診斷
對儲能設(shè)備進行故障診斷,及時發(fā)現(xiàn)和解決問題,確保儲能系統(tǒng)的正常運行。
4、安全保護
設(shè)置安全保護機制,如過充、過放、短路等保護功能,以確保系統(tǒng)的安全運行。
監(jiān)測系統(tǒng)是工商業(yè)儲能系統(tǒng)中不可缺少的組成部分,主要用于監(jiān)測系統(tǒng)的運行狀態(tài)和性能,以便對系統(tǒng)進行優(yōu)化和調(diào)整。包括以下幾個方面:
1、電池監(jiān)測
對鋰離子電池、鉛酸蓄電池等能量儲存設(shè)備進行電池容量、電壓、溫度等參數(shù)的監(jiān)測和記錄,以便對電池的狀態(tài)進行評估和維護。
2、功率監(jiān)測
對儲能系統(tǒng)的充放電功率進行實時監(jiān)測,以確保系統(tǒng)運行穩(wěn)定和可靠。
3、故障診斷
監(jiān)測系統(tǒng)需要對系統(tǒng)中的故障進行實時監(jiān)測和診斷,以便及時解決問題。
4、逆變器
對儲能系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)進行記錄和分析,以便后續(xù)系統(tǒng)優(yōu)化和調(diào)整。
綜上所述,工商業(yè)儲能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要包括能量儲存設(shè)備、能量轉(zhuǎn)換設(shè)備、控制系統(tǒng)和監(jiān)測系統(tǒng)等組成部分。正是因為在這些部分的協(xié)同工作下,才使得儲能系統(tǒng)能夠在最佳狀態(tài)下進行工作。
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