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編者按：隨著分布式發(fā)電可再生能源，尤其是光伏發(fā)電的重要性日益增加，為了在配備光伏發(fā)電的家庭中超過(guò)40％的日用能量自給自足，需要儲(chǔ)能，家庭儲(chǔ)能將變得越來(lái)越普遍。儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿^大。

GTMResearch就美國(guó)能源存儲(chǔ)市場(chǎng)狀況發(fā)布了一份報(bào)告。該研究預(yù)計(jì)，到2022年，存儲(chǔ)能源的部署: 住宅、非住宅、公用事業(yè)系統(tǒng)的組合將增長(zhǎng)到2GW以上，比當(dāng)前水平高10倍，這種大幅增加的部署將導(dǎo)致一個(gè)價(jià)值巨大的儲(chǔ)能市場(chǎng)。

 

Bloomberg儲(chǔ)能市場(chǎng)預(yù)測(cè)走勢(shì)圖

 

儲(chǔ)能是對(duì)一次產(chǎn)生的能量捕獲以便以后使用。存儲(chǔ)能量的設(shè)備通常稱為蓄電池或電池。能量有多種形式，包括輻射，化學(xué)，重力勢(shì)，電勢(shì)，電力，高溫，潛熱和動(dòng)能。能量存儲(chǔ)涉及將能量從難以存儲(chǔ)的形式轉(zhuǎn)換為更方便安全的可存儲(chǔ)形式。常見(jiàn)的儲(chǔ)能方式有以下幾種：

 

 

超大規(guī)模的能量?jī)?chǔ)存目前由水電大壩主導(dǎo)（將能量存儲(chǔ)作為重力勢(shì)能），既有傳統(tǒng)的也有抽水的。

 

 

電感器本身就是一個(gè)儲(chǔ)能原件，其儲(chǔ)存的電能與自身的電感和流過(guò)它本身的電流的平方成正比：E = L*I*I/2。由于電感在常溫下具有電阻，電阻要消耗能量，所以很多儲(chǔ)能技術(shù)采用超導(dǎo)體。電感儲(chǔ)能還不成熟，但也有應(yīng)用的例子見(jiàn)報(bào)。

 

 

電容器也是一種儲(chǔ)能原件，其儲(chǔ)存的電能與自身的電容和端電壓的平方成正比: E =C*U*U/2。電容儲(chǔ)能可以提供瞬間大功率，非常適合于激光器，閃光燈等應(yīng)用場(chǎng)合。

 

能量存儲(chǔ)的常見(jiàn)例子是可充電電池，大功率場(chǎng)合一般采用鉛酸蓄電池和鋰離子電池，主要用于應(yīng)急電源、電瓶車、電廠富余能量的儲(chǔ)存。隨著鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化升級(jí)，成本逐漸下降，其電池壽命和倍率性能都遠(yuǎn)強(qiáng)于鉛酸電池使其成為了更好的選擇。對(duì)于30分鐘至3小時(shí)的存儲(chǔ)持續(xù)時(shí)間，鋰離子電池是目前最具成本效益的解決方案，并且具有最佳的能量密度。對(duì)于更長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間，取決于應(yīng)用，鋰電池可以與鉛酸蓄電池共同混用以給出最具效益的解決方案。將壽命性能強(qiáng)的鋰電池用于日常使用，而鉛酸蓄電池作為應(yīng)急情況少量使用，實(shí)現(xiàn)最佳且一致的服務(wù)壽命。鋰電池還可高度配置為各種串并聯(lián)以產(chǎn)生各種電壓、額定功率或能量增量。這允許特定應(yīng)用的設(shè)計(jì)，范圍從幾千瓦，幾分鐘的存儲(chǔ)，到多兆瓦的解決方案，可以在公用事業(yè)站點(diǎn)、通信站點(diǎn)、或風(fēng)電場(chǎng)使用。

 

 

鑒于分布式發(fā)電可再生能源（尤其是光伏發(fā)電）的重要性日益增加以及建筑物能耗的重要份額，家庭儲(chǔ)能將變得越來(lái)越普遍。為了在配備光伏發(fā)電的家庭中超過(guò)40％的日用能量自給自足，需要儲(chǔ)能。對(duì)于家庭儲(chǔ)能，鋰離子電池是最佳選擇。特斯拉汽車公司生產(chǎn)兩種型號(hào)的特斯拉Powerwall，7Kwh和10KWh版本。RoseWaterEnergy生產(chǎn)兩種型號(hào)的能量和存儲(chǔ)系統(tǒng)，HUB 120和SB20。兩種版本均可提供28.8 kWh的輸出功率，使其能夠運(yùn)行更大的房屋或輕型商業(yè)場(chǎng)所。華為推出的FusionSolar 智能光伏與儲(chǔ)能配套系統(tǒng)，允許家庭用戶存儲(chǔ)，監(jiān)控和管理電力。該系統(tǒng)可存儲(chǔ)可根據(jù)用戶需求定制能量，儲(chǔ)能系統(tǒng)內(nèi)含智能鋰電BoostLi，以提供高可靠性和智能性的能量存儲(chǔ)使用。可根據(jù)用電負(fù)載進(jìn)行智能化的削峰填谷。對(duì)于可用于凈計(jì)量的區(qū)域中的金融目的，可以通過(guò)并網(wǎng)逆變器將家庭發(fā)電電力出售給電網(wǎng)。

 

 

中國(guó)市場(chǎng)目前有潛力的儲(chǔ)能市場(chǎng)主要集中在用戶側(cè)削峰填谷、AGC調(diào)頻、離網(wǎng)電站。用戶側(cè)削峰填谷：通過(guò)電網(wǎng)峰谷平三個(gè)時(shí)間段的電價(jià)差進(jìn)行差價(jià)套利，同時(shí)給客戶節(jié)省變壓器的容量費(fèi)用。AGC調(diào)頻：利用華北地區(qū)電力輔助市場(chǎng)的兩條細(xì)則標(biāo)準(zhǔn)，利用儲(chǔ)能本身對(duì)響應(yīng)時(shí)間、精度以及速率的特點(diǎn)，幫助火電機(jī)組快速響應(yīng)電網(wǎng)信號(hào)。離網(wǎng)電站：這一市場(chǎng)主要集中在西藏、青海地區(qū)的扶貧項(xiàng)目，光儲(chǔ)供電，解決當(dāng)?shù)赜秒婋y的問(wèn)題。對(duì)于電網(wǎng)差的國(guó)家和區(qū)域，儲(chǔ)能發(fā)展?jié)摿^大，比如通信站點(diǎn)傳統(tǒng)的供電方式主要為雙油機(jī)輪流使用，耗油量大。使用鋰電池配合油機(jī)可有效的減少開(kāi)銷。

 

北美能源分布圖

 

隨著使用清潔能源的重要性與日俱增，風(fēng)力光伏電站的發(fā)展都需要配套儲(chǔ)能設(shè)備。據(jù)BloombergNEF的數(shù)據(jù)顯示，在電動(dòng)汽車產(chǎn)量增加的推動(dòng)下，全球鋰離子電池制造能力在過(guò)去五年中翻了三倍?，F(xiàn)在的容量為302千兆瓦時(shí)，這也表示著鋰離子電池供應(yīng)量已經(jīng)準(zhǔn)備好為有著巨大潛力的儲(chǔ)能市場(chǎng)做好支撐。在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)化持續(xù)升級(jí)，家用儲(chǔ)能設(shè)備更可同時(shí)為車輛提供充電，衍化為一個(gè)更健全的能源生態(tài)體系讓每個(gè)用戶擁有更好的體驗(yàn)。

 

原標(biāo)題:能源儲(chǔ)存的新經(jīng)濟(jì)