四位一体电力是指什么
四位一体电力市场包含电力容量、电能量、辅助服务和可再生能源配额市场。建立容量市场可以把市场配置资源的作用前移到项目开发建设阶段,引导长期电力投资;建立电能量市场提高电能量的生产、销售和使用效率;建立辅助服务市场实现电力系统频率电压控制等运行调节功能的价值化;建立可再生能源配额市场实现可再生电源清洁发展。四个市场四位一体,不可或缺,共同形成电力市场体系。
建设四位一体电力市场机制的前提包括,原电网公司改组为输配电公司,提供输配电业务;组建多家政策性售电公司,鼓励发电企业经营政策性售电;鼓励成立竞争性售电公司;开放用户。符合条件的市场终端用户可选择直接参与批发市场交易或通过售电公司购电;组建独立的电力交易中心。
其主要任务是要改革发电项目核准机制,建立项目招标容量市场,取消政府下达发电计划的方式,由电力市场确定交易电量。改革电价机制,取消标杆上网电价和目录销售电价,由市场确定交易价格,确定不同电压等级的输配电价;建立辅助服务市场;制定可再生能源配额制度。
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一是: “碳达峰”、“碳中和”以及国内2030年非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右目标明确,可再生能源将加速发展,光伏、风电接入应用比例提升;同时,分布式电站、充电桩、微电网等应用衍生新型生态系统,发电侧、电网侧、用户侧储能均将迎来新增应用需求。
二是: 储能相关配套政策逐步完善,包括明确规模目标、市场地位、商业模式、优化电价机制以及鼓励配套等方面,为储能创造有效的电力市场及政策支持环境。
基于以上观点,我们将在本篇讨论以下内容:
什么是储能技术 储能的应用场景 全球和中国的储能发展现状 “碳中和”趋势下的储能发展机遇 国内储能政策的持续完善 国内电化学储能发展空间。
电储能是实现电力存储与转换的技术,电化学储能是未来发展的重要方向。
储能即能量的存储;电储能是实现电力存储且包含电能与其他能量形式单向或双向转换的技术(本篇内容主要讨论电储能)。
电储能按照存储原理的不同又分为电化学储能和机械储能两种:
电化学储能是指各种二次电池储能,主要包括锂离子电池、铅蓄电池和钠硫电池等;
机械储能主要包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能等。
电化学储能不受自然条件影响,特别是锂电池储能,具有充电速度快、放电功率大、系统效率高等优点。
我们认为,随着系统成本的不断下降,电化学储能是未来储能产业重要的发展方向。
电力系统是储能领域的主要的应用场景
电力系统中储能可提供: 调频、备用、黑启动、调峰、需求响应、峰谷放冲等多种服务,是储能的重要应用领域。
储能在电力系统中根据应用场景可分为: 发电侧、输配电侧和用户侧;CNESA根据电力储能项目的主要用途进一步细化,将储能应用场景划分为:电源侧、辅助服务、集中式可再生能源并网、电网侧和用户侧。
除电力系统外,储能在其他应用领域也具备增长空间
通信: 储能在通信基站、数据中心和UPS等领域起到备用电源的作用,并可利用峰谷电价差进行套利以降低设备用电成本。
据GGII统计,2020年中国通信储能锂电池出货量为7.4GWh,同比增长23.3%,未来5G基站建设规模加大有望打开通信储能市场空间。
数据中心: 随着移动互联网的快速发展及新基建、数字经济等建设推动,数据中心行业有望持续快速发展。
据36氪研究院统计,2020年我国数据中心市场规模为1958亿元,预计到2025年有望接近6000亿元。储能作为数据中心的备用电源,前期数据中心的应用以铅酸电池为主,随着锂离子电池性价比持续提升,未来有望逐步取代铅酸电池成为数据中心主流的储能形式。
其他: 储能应用领域多样,例如,轨道交通领域配置储能可实现列车再生制动能量的高效利用等。
全球储能项目规模持续增长,抽水蓄能是过去最广泛的储能形式
累计装机规模方面: 根据CNESA全球储能项目库的不完全统计,截至2020年底,全球已投运储能项目累计装机规模191.1GW;
已投运抽水蓄能项目累计装机规模为172.5GW,占比达90.3%,是过去最广泛的储能应用形式;
已投运电化学储能项目累计装机规模为14.3GW,占比为7.5%;
其中,已投运锂离子电池储能项目累计装机规模为13.1GW,占电化学储能项目规模的的92.0%,是最主要的电化学储能形式。
电化学储能增长迅速,锂离子电池储能是主要的新增储能形式
新增装机规模方面: 2020年全球储能项目新增装机规模6.5GW,同比增长80.6%。
抽水蓄能新增装机规模为1.5GW,占新增储能项目装机规模的23.0%;
电化学储能新增装机规模为4.73GW,同比增长63.1%,占新增储能项目装机规模的72.8%;
其中锂离子电池储能新增装机规模4.65GW,同比增长69.6%,占电化学储能新增装机规模的98%。
中国是全球最大的新增电化学储能市场之一,未来有望持续领先
据CNESA全球储能项目库统计,在2020年全球电化学储能新增的4.73GW中,
地区结构:中国、美国和欧洲占据2020年全球储能市场的主导地位,投运规模占比分别为33%、30%和23%,合计占比达86%,且均突破GW级大关。
项目结构:辅助服务、新能源发电侧、用户侧安装较多,占比分别为29.3%、28.8%和27.3%,电网侧为14.7%;
在2020年全球电化学储能新增的1.56GW中,新能源发电侧装机规模超0.58MW,同比增长438%,未来随着中国新能源装机规模的不断扩大,中国储能发展将持续全球领先。
累计装机规模方面: 根据CNESA全球储能项目库的不完全统计,截至2020年底,中国已投运储能项目累计装机规模35.6GW;
已投运抽水蓄能项目累计装机规模为31.8GW,占比达89.3%,是过去应用最广泛的储能形式;
已投运电化学储能项目累计装机规模为3.27GW,占比为9.2%;
其中,已投运锂离子电池储能项目累计装机规模为2.90GW,占电化学储能项目规模的的88.8%,是最主要的电化学储能形式。
电化学储能高速发展,新增贡献接近一半
新增装机规模方面: 2020年中国储能项目新增装机规模3.2GW,同比增长190.9%。
抽水蓄能新增装机规模为1.49GW,2020年全球新增的抽水蓄能项目几乎都来自中国;
电化学储能新增装机规模为1.56GW,同比增长144.9%,占中国全部新增储能项目的48.8%;其中锂离子电池储能新增装机规模1.52GW,同比增长146.0%,占电化学储能新增装机规模的97.4%,是主要的电化学储能项目新增方式。
气候变化威胁形势严峻,“碳中和”势在必行
随着工业的发展和人类活动规模的扩大,对化石能源和自然资源的过度开发利用导致温室气体排放显著增长,造成全球温升和自然灾害。
2016年4月,175个国家和地区的领导人签署《巴黎协定》,成为全球应对气候变化的标志性事件之一;
2018年,政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布《全球1.5 升温特别报告》指出,要将全球变暖限制在1.5 C,到2030年,全球人为二氧化碳净排放量必须比2010年的水平减少约45%,到2050年左右实现“净零”排放,即“碳中和”。
根据ECIU的统计,除了已经达成“碳中和”的苏里南和不丹外,已有超50个国家和地区已经公布“碳中和”相关目标,以应对全球气候变化的威胁。
新能源应用是碳减排的重要实现方式,储能有望同步受益
据CAIT,2018年全球能源活动排放量占全球温室气体总排放量的76.1%,是碳排放的主要来源。推动清洁能源转型、加大新能源应用比例是未来能源发展的主要方向。
2020年12月,进一步宣布“到2030年,非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右”、“风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上”等目标。
据IRENA预测,到2050年全球49%的能源消费将来自电力,其中86%来自可再生能源,预计将以风电和光伏为主;到2050年全球光伏和风电的累计装机容量将有望超过8500GW和6000GW,光伏、风电装机规模具备可观发展空间。
新能源应用规模加大,新生态下电力系统对储能配备需求加大
新能源具备随机性、间歇性、波动性等特点,大规模新能源接入会对电力系统带来挑战。
储能配置将助力新能源消纳,并有效保障电网的稳定运行,我们预计未来随着新能源应用规模加大,储能技术将迎来高速发展。
储能在新能源比例提升的新型电力系统中可发挥多重作用:
发电侧:新能源发电侧配储能可以对新能源的波动性、间歇性等进行平滑,提升新能源的电网友好性,推动新能源的高质量发展。
电网侧:可提供调峰、调频、调压等功能,提升电网的新能源消纳能力,利于电网的稳定运行;
用户侧:随着峰谷电价差的拉大及分时电价政策的不断完善,分布式电站、充电桩、微电网等应用衍生出新型生态系统,将打开市场储能配置需求,以实现降低综合用电成本、促进电能优化配置利用、提高电力自发自用率、支撑微电网稳定运行等功能。
地方储能相关政策陆续出台
目前国内多地加大对可再生能源配套储能的支持政策或相关要求,多省份要求储能容量配比在10%-20%、储能时长在2小时及以上。
此外,青海省对“新能源+储能”、“水电+新能源+储能”项目中自发自储设施所发售的省内电网电量,给予0.10元/Kwh运营补贴。
各省对于储能政策落实将进一步加大储能在新能源发电侧的应用,有望加快储能系统的发展。
国家级储能政策密集发布,为储能的规模化发展铺平道路
近期国家发改委、国家能源局针对新型储能、分时电价、以及新能源消纳等政策进行了完善。
新型储能的商业模式和市场地位进一步明确。
7月15日,国家发展改革委、国家能源局发布《关于加快推动新型储能发展的指导意见》,其中提出“到2025年装机规模达3000万千瓦以上”的目标,以及从“明确新型储能独立市场主体地位”、“健全新型储能价格机制”以及“健全‘新能源+储能’项目激励机制”三个方面进行政策机制完善。
拉大峰谷电价差,推动用户侧储能发展。
7月26日,国家发改委发布《关于进一步完善分时电价机制的通知》,其中提出了“合理确定峰谷电价价差,上年或当年预计最大系统峰谷差率超过40%的地方,峰谷电价价差原则上不低于4:1;其他地方原则上不低于3:1”的要求,以及建立尖峰电价机制、健全季节性电价机制,优化分时电价机制,并提出建立动态调整机制等。
明确新增新能源并网消纳规模和储能配比,发电侧储能配套作用凸显。
8月10日,国家发改委、国家能源局发布《关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知》,其中明确:“每年新增的并网消纳规模中,电网企业应承担主要责任,电源企业适当承担可再生能源并网消纳责任”,并在电网企业承担风电和太阳能发电等可再生能源保障性并网责任以外,仍有投资建设意愿的可再生能源发电企业,提出“鼓励发电企业自建储能或调峰能力增加并网规模”、“允许发电企业购买储能或调峰能力增加并网规模”,并对自建调峰资源的“超过电网企业保障性并网以外的规模初期按照功率15%的挂钩比例(时长4小时以上)配建调峰能力,按照20%以上挂钩比例进行配建的优先并网。”
我们认为,随着光伏、风电等新能源装机规模的不断增长以及分布式能源应用扩大,无论是发电侧、电网侧还是用户侧配备储能的必要性和需求均大幅上升,政策的逐步完善将为储能发展创造良好的市场环境,有利于推动储能产业的高速发展。
国内电化学储能装机规模预计迎来可观增长空间
我们认为,随着可再生能源装机规模的持续增长、储能及电价相关政策的不断完善,以锂电池为主的新型储能技术有望在相关机制的推动下迎来高速发展契机。
国家能源局发布的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》明确了2025年新型储能装机规模达3000万千瓦以上的目标。以此计算,2020-2025年均复合增长率将超50%。
据CNESA预测:
保守场景下,2025年中国电化学储能累计投运规模有望达35.5GW; 随着“碳达峰”和“碳中和”目标和储能相关政策的推动,理想场景下2025年中国电化学储能累计投运规模有望达55.9GW。
据赛迪智库预测:到2025年我国锂电储能累计装机规模有望达50GW;到2035年我国锂电储能累计装机规模有望达600GW。
我们认为,在新能源大规模接入的新型电力系统体系下,储能有望迎来大规模发展机遇:
“碳达峰”、“碳中和”以及2030年非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右目标明确,可再生能源将加速发展,同时分布式电站、充电桩、微电网等应用衍生新型生态系统,发电侧、电网侧、用户侧储能均将迎来新增应用需求;
国家级及地方相关政策进一步完善,2025年储能装机规模目标、市场地位、商业模式得到明确;峰谷电价价差的拉大有望推动用 户侧配置储能,项目经济性提升将加大储能市场需求;鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模利于进一步扩 大储能在发电侧的需求和应用空间。行业相关政策的逐步完善将有利于推动储能产业的高速发展。
储能发展机遇下的锂电池、逆变器、储能系统集成三条主线:
锂电池:储能系统装机规模的快速增长将直接推动锂电池需求,具备性能成本优势、销售渠道以及技术实力的企业有望受益;
逆变器:PCS与光伏逆变器技术同源性强,且用户侧储能与户用逆变器销售渠道较为一致,逆变器技术领先和具备渠道优势的企业有望受益;
储能系统集成:储能系统集成看重集成商的集成效率、成本控制以及对零部件和下游应用的理解,在系统优化、效率管理、成本管控以及应用经验具备竞争优势的供应商有望受益于市场规模扩大。
行业公司:阳光电源、锦浪 科技 、德业股份、科士达、宁德时代、亿纬锂能、鹏辉能源、国轩高科、派能 科技 等。
储能装机不及预期;
储能政策不及预期;
设备安全性风险;
储能成本下降速度不及预期等。
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报告属于原作者,我们不做任何投资建议!
报告原名:《 新能源发展+政策双轮驱动,国内储能行业迈入快车道 》
作者、分析师: 华西证券 杨睿 李唯嘉
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新能源汽车辅助系统能够解决一个是智能化的安全性问题,一个是续航的问题,再有一个就是基础设施的附件问题。
新能源( NE):又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能,以及海洋表面与深层之间的热循环等;此外,还有氢能、沼气、酒精、甲醇等,而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能 等能源,称为常规能源。
随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出,以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。
新能源的特点:
1、资源丰富,普遍具备可再生特性,可供人类永续利用;比如,陆上估计可开发利用的风力资源为253GW, 而截止2003年只有0.57GW被开发利用,预计到2010年可以利用的达到4GW, 到2020年到20GW,而太阳能光伏并网和离网应用量预计到2020年可以从的0.03GW增加1至2个GW。
2、能量密度低,开发利用需要较大空间。
3、不含碳或含碳量很少,对环境影响小。
4、分布广,有利于小规模分散利用。
5、除水电外,可再生能源的开发利用成本较化石能源高。
中国未来新能源发展的战略可分为三个发展阶段:
1、第一阶段到2010年,实现部分新能源技术的商业化。
2、第二阶段到2020年,大批新能源技术达到商业化水平,新能源占一次能源总量的18%以上。
3、第三阶段是全面实现新能源的商业化,大规模替代化石能源,到2050年在能源消费总量中达到30%以上。
当前,向清洁能源转型已经成为全球共识,我国也不断加大发展清洁能源的力度。作为能源领域的标志性央企,国家电网坚持在改革中引领清洁转型步伐。
2017年6月17至23日,青海电网开展了连续7天全清洁能源供电测试,实现了168小时100%依靠太阳能发电、风电和水电供电,创造了新的世界纪录。用实践验证了国家电网公司消纳清洁能源措施的针对性和有效性,受到国际社会高度评价。
随着我国清洁能源的高速发展,弃风、弃光、弃水问题一直未能得到有效解决,成为清洁发展道路上的“拦路虎”。王延芳表示,为促进清洁能源消纳,解决“三弃”问题,发挥电网企业在能源供给侧结构性改革中的平台作用,国家电网先后制定了消纳新能源20条措施,开展可再生能源跨区现货交易,启动东北辅助服务市场,探索通过市场化机制挖掘电网调峰潜力,促进新能源大范围配置和消纳。
数据显示,今年1至8月,国家电网公司经营区域内共消纳风电、光伏等新能源发电2098亿千瓦时,同比增长38%。弃风电量同比减少65亿千瓦时,弃风率同比下降6.7个百分点,实现“双降”;弃光电量实现“零增长”,弃光率同比下降4.4个百分点。
国家电网还不断加大跨区域送电力度,大力促进新能源外送消纳。2017年1至8月,累计向京津冀、长三角等负荷中心输送清洁能源1449亿千瓦时,减少当地标煤燃烧4636万吨,减少当地二氧化碳排放1.16亿吨,为大气污染防治和雾霾治理作出了重要贡献。
在光伏产业因为新政策而动荡不安的近日,储能却忽然间铺天盖地的大放异彩。这世上,好的搭档不是用来互相拆台的,而是互相成就的,就比如光伏和储能。近年来,正是由于光伏、风电等清洁能源的蓬勃发展,储能在整个能源行业中的关键地位才越加凸显。光储充示范项目的成功让行业人士看到了储能与光伏发电结合的潜力,毫无疑问,未来的“光伏+储能”将带给人们更大的惊喜。而对于储能产业的深耕,一批极具远见的企业早已参与其中,并且取得了良好的成绩,北京能高就是我国储能行业的先行者之一。
在此前举办的SNEC2018展会期间, OFweek太阳能光伏网 采访了 北京能高副总经理李岩 先生。针对储能行业的发展难题,以及“光伏+储能”的未来前景等问题进行了深入交流。
北京能高副总经理李岩
储能的三大应用端
李岩分析认为,储能的三大应用端, 第一是电网侧调峰、调频等辅助服务 。目前火电储能联合调频是一种主要表现形式,作为一种新的尝试,虽然现在包含已建、在建的项目仅仅20个左右,但是区域市场已经从华北电网向蒙西电网、南方电网扩散,依据能源局公布的《并网发电厂辅助服务管理实施细则》及《发电厂并网运行管理实施细则》,三大电网对火电储能联合调频已给出较为清晰的补偿机制,投资主体和利益分成模式日趋多元,市场模式正在趋于成形。
第二是电源侧新能源高比例接入电网。 风能和太阳能发电的功率输出具有波动性和随机性的特点,通过分布式发电的方式并网会引起电压波动和闪变、电网频率波动等电能质量问题,也可能改变系统的潮流分布和线路传输的功率,给各级配电网带来诸多问题。储能平滑功率波动的特性可以降低新能源间歇性、波动性对电网造成的影响。同时,在多能源电力系统电源互补协调控制方面,北京能高提供系统的解决方案具备先进的集群控制策略,可合理分配出力,最大化减少新能源消纳出现的“弃风弃光”现象,提高经济效益。所以新能源的高比例接入,是储能应用的巨大市场。
第三是用户侧工商业应用。 城市工商业存在较大的峰谷电价差,削峰填谷促进源网荷平衡,降低用电成本;局部地区的配网容量不满足负荷需求,接入储能系统,起到电力增容的作用,解决这些电力需求都需要储能的参与和改善。运用价格信号引导电力削峰填谷,合理制定储能控制策略,提高系统经济性;利用峰谷电价差、辅助服务补偿等市场化机制,提高投资回报率。同时,这种稳定控制性,也可以提高电网荷载能力,改善电能质量。
比政策支持更重要的是技术和经验
北京能高很早就进入了储能领域,从2007年开始储能变流器的研发、制造及应用,2010年开始承建我国首批光储互补微电网项目。目前,能高公司承建的湖北枣阳10MW全钒液流储能电站示范项目具有十分重要的示范意义,李岩介绍道,“能高这个项目的意义不仅是国内首个最大的全钒液流电池储能项目,更多的是对大规模储能技术的验证,对经济运行模式以及投资等方面的探索”。
实际上,在这次展会上,记者也了解到当储能“忽如一夜春风来”的时候,提出储能“概念”的企业也忽然间呈现出“千树万树梨花开”的现象,但大多数企业还处于摸索阶段。不仅仅是企业,也是在2017年10月份,才出台了《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》,正式打响了我国储能产业快速发展“第一枪”,显示了层面对储能产业明确的支持态度。2018年7月2日,发改委网站正式发布《关于创新和完善促进绿色发展价格机制的意见》。这份文件中关于“完善峰谷电价形成机制”的一段表述,对于储能行业来说,意义非凡。该文件鼓励储能项目开发商自行寻找盈利方式,比如利用一些现有电力市场机制,如提供辅助服务;以及未来可能出台的机制等。随后,各地方政府也开始发布相关支持政策。
尽管储能产业已经面临风口,但是成本降低依旧是横亘在眼前的难题。能高作为储能行业内的先行者,李岩对此表示,“储能电池的价格已经在逐年下调了;另一方面,储能技术仍有很大进步空间,这一点与项目经验的积累有很大的关系,因为储能不是一种固定的模式,只有通过对多种应用场景多种系统解决方案做过验证,才能定制出成本低、收益高的系统集成服务。未来,随着技术进步及应用案例的更多实施,我们相信储能系统的成本肯定会降低。”
变流设备在储能系统的重要地位
储能变流器(PCS)是储能系统中的重要装置,接受能量管理系统的指令,实现系统的主要功能,主要包括削峰填谷、平抑功率波动、电能质量治理、储能电池的充放电管理等。
李岩结合公司发展,发表他个人的看法,他说道,“能高从07年成立以后,在无电区域和电网末端做光储互补微网系统积累了很多经验,光伏逆变器、储能变流器(PCS)设备功率等级也从25kW到1.5MW全部涵盖,可应用于各种场景。2017年能高自主研发的储能变流器、双向直流变换器应用于世界首个柔性直流变电站项目。智能电网系统的运行离不开关键的变流、控制设备,对能高而言,都是基于技术基础,去定制开发不同系列的产品而已。”
“储能+”模式演绎能源行业更多可能
能高储能设施通过风、光等新能源发电单元、电动汽车、智能用电设施等用电单元及输配网的智能化结合,运用大数据能源管理等互联网技术,构建智能电网配送平台,演绎出能源行业的多种组合模式。从基本的“光储”模式到“风光储柴燃充车”多能混合智能交互模式,实现了分布式可再生能源电力的高效利用。
能高在建项目:拉萨兴业银行光储互补项目
李岩预测,随着储能技术的快速发展,储能装备性能不断提升、成本不断下降,在电网中的安装容量将大幅增加。预计到2030年,参与电网大规模可再生能源消纳、削峰填谷、调频调峰、电能实时交易等辅助服务功能的各层级储能存量资源将到达20-30亿千瓦时,同时数以千万计的电动汽车以V2G方式形成泛在储能充放电网络形态,也将构成巨大储能资源。通过有序聚合电网各层级储能资源,实现高效、规模化利用,将极大提升电网对电力和电量平衡调控能力,有效缓解电力供需实时平衡的约束限制,对电力系统带来革命性影响。
总体来讲,“十三五”时期要积极稳妥地发展水电,全面协调推进风电的开发,推动太阳能的多元化利用,因地制宜地发展生物质能,加快地热能开发利用,同时推进海洋能发电示范应用。另外可再生能源产业发展在供热、燃料、供气等方面也提出了明确的发展目标:供热系统中太阳能热水器80000万平方米,地热能利用160000万平方米燃料产业中生物燃料乙醇年产400万吨,生物柴油年产200万吨供气达到年产80亿立方米。
9%,可以说是把锂电池和光伏风头都抢了。但这周开始,半导体板块领跌,储能也大幅回调。
新能源赛道的火热,又涉及到用电问题。白天是用电高峰期,电力资源供给相对紧张,晚上是用电低谷期,电力资源供给相对充裕。加上新能源发电不具备火力发电那样的调峰功能,供给上的矛盾就涉及电网调峰的问题。
现代生产生活都离不开电,加上入夏之后天气炎热,我国地区用电激增,用电量以及用电负荷急剧攀升。
那储能有什么用呢?
储能主要是指电能的储存和释放的循环过程。 通俗地理解,就是把暂时多余的电以某种形式存起来,在需要的时候再拿出来使用,就像一个大号的充电宝。
要弄明白这个问题,我们还是要从“碳中和”讲起。新能源虽好,但在大规模并网应用阶段仍然存在一些问题。以光伏为例,太阳能发电需要“靠天吃饭”,所以光伏发电站输出的电能其实并不稳定,而且与用电高峰存在着明显的时间错配,如果直接并入电网,可能会对电网的电力调度和稳定性造成负面影响。
因此,电网公司可能会对某一阶段光伏电站的输出加以限制,一旦超过了一定的水平,光伏电站只能被迫丢弃这部分“多余”的电能。所以,如何使得光伏发电量保持在一个相对稳定的状态,同时不浪费来之不易的电力是光伏电站需要解决的一大难题。
于是,储能技术应运而生。
为何锂电池储能成为主流发展方向?
目前储能技术可以分为机械类储能、电气类储能、电化学储能、热储能、化学储能等。
虽然目前全球范围内的储能装置仍以抽水蓄能为主,但抽水蓄能受到地理条件的限制,加上投资过大、建设周期长的缺点,导致无法大规模的发展。
要理解这个问题其实很直观。举个例子,假设你是一家光伏电站的老板,现在你需要把暂时用不上的电力储存起来,到底是在旁边建个大水库抽水容易,还是利用锂电池更方便呢?所以即便撇开建设周期和成本,抽水蓄能对地理条件的依赖度也很高,所以局限性大。
电化学储能的优点就在于建设周期短、应用范围广、成本较低。其中,锂电池在电化学储能中占比最高,截止2018年,电化学储能中,锂电池就占比高达86.3%。
关于储能的政策支持,近期多次出台。
2021年8月10日,国家发改委、国家能源局联合发布《关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知》,引导市场主体多渠道增加可再生能源并网规模。
可以看出,此后电力企业再也不是单纯的建设、卖电的角色,而是将逐渐承担更多的可再生能源并网消纳责任。开发企业若想进一步增加项目并网规模,储能建设、购买辅助服务已经成为必选项之一。
7月23日,国家发改委、国家能源局正式印发《关于加快推动新型储能发展的指导意见》中明确了储能行业的发展规划与目标,到2025年实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变,累计装机规模30GW以上。
一周后的7月29日,国家发改委印发《关于进一步完善分时电价机制的通知》,部署各地进一步完善分时电价机制。主要目的就是继续拉开高峰、低谷时期的电价,条件具备区域,分时电价可达到4倍。
5G的发展也需要储能。
对于普通老百姓的认识来说,5G的应用可能就是网速更快,看视频更顺畅,但如果5G仅限于这些应用,那就太浪费了。
5G具有高宽带、高流量和高发射功率等特点,同时收发通道数明显增加,但这也导致其功耗的增加。
基站本身可以存储低谷电,所以5G基站也是重要的储能装置。
现在将储能技术应用于电力系统,弥补电力系统中缺失的储放功能,平衡电力系统,特别是在平衡大规模清洁能源发电接入电网带来的波动性。
从电力系统细分的角度看,储能在发电侧、输配电侧、用电侧都不可或缺。
新能源赛道下,作为大规模应用光电、风电的必经之路,储能产业还是很有发展前景的,同时产业政策相继出台,支持力度空前。
同花顺数据显示,近一周以来储能概念股已经增至116家,20家上市公司累计涨幅超过20%。
所以客观地讲,储能作为近期资本市场的最强“扛把子”,这个板块的目前的估值已经不便宜了。
一、充分利用太阳能:太阳能的利用有被动式利用(光热转换)、光化转换和光电转换三种方式,是一种使可再生能源被利用的新兴方式。使用太阳电池通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能。使用太阳能热水器利用太阳光的热量加热水。利用太阳光的热量加热水并利用热水发电。利用太阳能进行海水淡化。
二、充分利用核能。核能最大的用途是发电,还可以用作其它类型的动力源、热源等。
三、充分利用地热能是由地壳抽取的天然热能,运用地热能最简单和最合乎成本效益的方法就是直接取用这些热源,运用钻探的手段来获取地热能。地热能的利用可分为地热发电和直接利用两大类。
四、充分利用水力资源。通过水力发电工程开发利用,将水流体中含有的能量天然资源,转化为人类可以利用的能源,例如水力发电。
五、充分利用风能。风力发电就是应用风能的一个典型例子,风能本身环保,低碳,但是地域限制较大,如何利用好风能一直是我们需要探讨的课题。风能可为温室气体减排带来巨大潜力。陆上风能已在许多国家得到迅速推广,更多风能并入供电系统在技术上也不存在不可逾越的障碍。
六、充分利用生物质能。依据来源的不同,可以将适合于能源利用的生物质生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物及畜禽粪便等五大类。其蕴藏量极大,仅地球上的植物,生产量就像当于人类消耗矿物能的20倍。在各种可再生能源中,生物质是贮存的太阳能,更是一种唯一可再生的碳源,可转化成常规的固态、液态和气态燃料 。
七、充分利用海洋能。海洋能是海水运动过程中产生的可再生能源,主要包括温差能、潮汐能、波浪能、潮流能、海流能、盐差能等。
八、充分利用地热能。
九、充分利用潮汐能。
十、充分利用盐差能。 盐差能是两种含盐度不同的水体相混时放出的一种能量。其广泛分布于陆地江河入海处。两种水体的含盐浓度相差越大,它们之间产生的盐差能就越多。
十一、可燃冰。因其外观象冰一样而且遇火即可燃烧,可燃冰是替代石油、天然气的一种重要能源。但暂时不可大范围使用,还在研究中。
十二、细菌发电,即利用细菌的能量发电。作为一种绿色无污染的新型能源,细菌发电经过一个世纪的发展,逐步受到世界各国的重视。
我们为什么要调整能源消费结构呢?这就是要从双碳战略目标来看了。能源转型是我们双碳目标成功与否的关键,能源供应和消费系统亟待变革。计划于2030年非化石能源占一次能源消费比重达到25%左右,风电、太阳能总装机容量12亿千瓦以上。能源低碳转型进入攻坚期,并面临以下重大考验:
• 安全与低碳平衡:我们富煤、贫油、少气的能源禀赋,以及全球频繁发生的极端事件,决定中国能源转型需要综合考虑能源安全供应与低碳环保目标,并积极应对极端事件影响;
• 多能协同互补:明确煤炭、油气发展定位,实现多种能源协同供应和能源综合阶梯利用;
• 能源消费优化:以节能技术提高能源利用效率,以电能深度替代化石能源,并系统性改变能源基础设施;
• 能源系统和网络调整:高比例可再生能源接入需要建立新型能源系统和网络,以实现可再生能源高效消纳、电网安全运行和市场机制高效灵活;
• 市场化改革推进:推进油气行业竞争性环节市场化改革,建设电力中长期、现货和辅助服务市场相衔接的电力市场体系。
2021全球能源消费统计
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