储能行业的演变及未来趋势
May 14, 2024
储能系统 是新能源发展的根本支柱。利用风能和太阳能等可再生资源显示出发电量的显着变化,这给维持电网安全所必需的电力供需之间的微妙平衡带来了挑战。因此,储能一体化成为灵活调节能源格局的关键解决方案。
电力具有瞬时消耗的特点,需要精确匹配发电和用电以维持电网稳定。 EIA预测,到2050年,风电和太阳能发电将占可再生能源发电量的72%,比2020年几乎翻倍。与具有强大调节能力的传统化石能源不同,风电和太阳能发电具有低惯量、低能耗等特点。阻尼和弱电压支持,导致显着波动,使发电和消费之间的平衡行为变得复杂。因此,多余的能源常常被浪费,导致“限电”等现象。 2023年,仅中国就弃风弃光超过3000亿千瓦时,价值超过1000亿元。储能部署为这一问题提供了完美的解决方案:可以存储发电高峰期的多余电力,并在用电高峰期释放存储的能量,保证能量实时匹配和电网稳定。
在各种储能技术中,锂离子电池储能在商业化方面处于领先地位。基于锂离子电池的电化学存储系统代表了现代储能解决方案的最高比例,由电池组、电池管理系统(BMS)、能量管理系统(EMS)、储能转换器(PCS)和其他电气元件组成。电池组作为主要的储能单元,BMS则对电池进行监控、评估、保护和平衡。 EMS负责数据收集、网络监控和能源调度,而PCS实现交流和直流之间的双向转换,控制电池充电和放电过程。电池成本占整体成本结构60%以上,PCS成本在10%左右,锂离子电池储能已成为最主流、最成熟的储能技术。
锂离子电池存储可分为磷酸铁锂(LFP)和三元锂电池系统。磷酸铁锂电池具有安全性高、低温性能优异、循环寿命好、成本相对较低的特点,是我国锂电池储能的主要技术路线。与此同时,三元锂电池凭借能量密度高、占地面积小、开发早等优势,在欧美等地区仍保持着不小的市场份额。
在全球储能领域,中国和美国的公用事业规模部署以及欧洲的住宅规模安装激增。 2022年,全球储能市场规模将达到50GWh,其中美国、欧洲、中东和非洲(EMEA)以及中国占据重要份额。到 2026 年,这些比例预计将发生变化,美国、中国和欧洲、中东和非洲将成为主要贡献者。
综上所述,储能产业对于解决可再生能源间歇性问题、保障电网稳定至关重要。随着锂离子电池技术的不断发展和成本的下降,储能解决方案将在塑造可持续和可靠的能源未来方面发挥越来越重要的作用。