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電化學(xué)儲(chǔ)能是當(dāng)前應(yīng)用范圍最廣、發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮碾娏?chǔ)能技術(shù),通過(guò)電池充放電過(guò)程發(fā)揮儲(chǔ)能作用,其中鋰電池是電化學(xué)儲(chǔ)能的主流技術(shù)路線。相比抽水蓄能等傳統(tǒng)儲(chǔ)能手段,電化學(xué)儲(chǔ)能受地理?xiàng)l件影響較小,建設(shè)周期短,可靈活運(yùn)用于電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)及通信基站、車載儲(chǔ)能、移動(dòng)儲(chǔ)能、數(shù)據(jù)中心等其他各類場(chǎng)景中。
1)電源側(cè)儲(chǔ)能
電源側(cè)儲(chǔ)能主要用于電力調(diào)峰、輔助發(fā)電機(jī)組動(dòng)態(tài)運(yùn)行、系統(tǒng)調(diào)頻延長(zhǎng)發(fā)電設(shè)備壽命及可再生能源并網(wǎng)。其中,電源側(cè)儲(chǔ)能幫助可再生能源并網(wǎng)的方式主要是通過(guò)在風(fēng)電、光伏電站配置儲(chǔ)能,基于電站出力預(yù)測(cè)和儲(chǔ)能充放電調(diào)度,對(duì)隨機(jī)性、間歇性、波動(dòng)性的可再生能源發(fā)電出力進(jìn)行平滑控制,滿足并網(wǎng)要求,而且可以通過(guò)儲(chǔ)存并調(diào)整可再生能源發(fā)電并網(wǎng)時(shí)段,減少棄風(fēng)棄光,提高可再生能源利用率。
從全球已投運(yùn)電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用分布看,根據(jù) CNESA《儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)研究白皮書(shū) 2022》,2021 年全球新增新型儲(chǔ)能項(xiàng)目達(dá)到 10.24GW,按照接入位置劃分,電源側(cè)新增裝機(jī)的占比在 37%左右。根據(jù) CNESA 的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),從中國(guó)累計(jì)投運(yùn)的新型儲(chǔ)能項(xiàng)目的應(yīng)用分布上看,電源側(cè)新能源配套儲(chǔ)能(含光儲(chǔ)、風(fēng)儲(chǔ)和風(fēng)光儲(chǔ))場(chǎng)景的裝機(jī)規(guī)模保持增長(zhǎng)勢(shì)頭,2020 年、2021 年均保持裝機(jī)規(guī)模第一的位置,所占比重均超過(guò) 40%。截至 2021 年底,電源側(cè)的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模超過(guò) 2.5GW,同比增長(zhǎng) 65%,其中,新能源配套儲(chǔ)能累計(jì)投運(yùn)規(guī)模達(dá)到1.6GW,同比增長(zhǎng) 83%,新能源配套儲(chǔ)能新增投運(yùn)規(guī)模超過(guò) 700MW,為 2020年同期的 1.2 倍。
2)用戶側(cè)儲(chǔ)能市場(chǎng)概況
用戶側(cè)儲(chǔ)能主要包括戶用儲(chǔ)能、數(shù)據(jù)中心 UPS 儲(chǔ)能及通信基站儲(chǔ)能等應(yīng)用場(chǎng)景,以鋰電儲(chǔ)能為主要技術(shù)路線。
戶用儲(chǔ)能是為家庭用戶提供電能的儲(chǔ)能系統(tǒng),裝機(jī)規(guī)模較小,通常采用裝機(jī)規(guī)模靈活、產(chǎn)業(yè)鏈成熟、易于量產(chǎn)推廣、安裝運(yùn)維簡(jiǎn)便的鋰電儲(chǔ)能路線。戶用儲(chǔ)能與戶用光伏配合使用,可分散電力需求和資源分布,已經(jīng)成為新型電力系統(tǒng)的重要組成部分,是儲(chǔ)能市場(chǎng)的重要驅(qū)動(dòng)力之一,產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間廣闊。
根據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)(BNEF)的數(shù)據(jù),2021 年全球新增戶儲(chǔ)裝機(jī)規(guī)模為 1.91GW,主要集中在高電價(jià)國(guó)家或地區(qū),包括德國(guó)、意大利、英國(guó)等歐洲國(guó)家,以及日本、澳大利亞、美國(guó)等其他國(guó)家。其中,德國(guó)、美國(guó)、日本和澳大利亞的戶用儲(chǔ)能合計(jì)占比達(dá) 70%以上。
根據(jù) IHS 及國(guó)際能源署(IEA)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算,2021 年,全球戶用光伏配儲(chǔ)滲透率為 5.7%,未來(lái)仍有較大提升空間。預(yù)計(jì)隨全球能源危機(jī)及電價(jià)上漲持續(xù),及各國(guó)戶儲(chǔ)政策指引,戶用儲(chǔ)能市場(chǎng)有望延續(xù)高增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能是工商業(yè)用戶側(cè)儲(chǔ)能一個(gè)重要應(yīng)用場(chǎng)景。作為數(shù)據(jù)中心海量數(shù)據(jù)服務(wù)的提供方,數(shù)據(jù)中心必須保證用電的安全性和連續(xù)性。鋰電儲(chǔ)能可起到備用電源、提高電能質(zhì)量、調(diào)峰填谷節(jié)約電費(fèi)開(kāi)支等作用。隨我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)不斷加碼,數(shù)據(jù)中心服務(wù)器算力要求不斷提升,對(duì)更高效、節(jié)能的模塊化數(shù)據(jù)中心 UPS(不間斷電源)的需求日益增加。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計(jì),我國(guó)數(shù)據(jù)中心 UPS 市場(chǎng)規(guī)模由 2017 年的 73 億元增加至 2021 年的 117 億元,復(fù)合年增長(zhǎng)率達(dá)到 12.5%,隨數(shù)據(jù)中心新基建建設(shè)步伐加快,預(yù)計(jì) 2026 年數(shù)據(jù)中心 UPS市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到 216 億元。
通信基站儲(chǔ)能是保證通信基站連續(xù)供電的核心手段。通信基站普遍擁有儲(chǔ)能系統(tǒng),當(dāng)供電正常時(shí),儲(chǔ)能電池可削峰填谷,協(xié)助平滑濾波改善供電質(zhì)量;當(dāng)供電出現(xiàn)異?;蚬收蠒r(shí),儲(chǔ)能電池可作備用電源供電,為基站的正常工作和通訊暢通提供保障。根據(jù)高工產(chǎn)研鉀電研究所(GGII)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2021 年中國(guó)通信儲(chǔ)能電池出貨量達(dá) 12.2GWh,2017-2021 年年均增長(zhǎng) 63.7%。