分布式电池储能应用场景

  经历了近十年的发展，特别是电动汽车的推动，储能电池价格迅速下降，储能控制技术更完善，近年来储能迎来巨大转机，储能项目、储能装机容量都呈现爆发式增长，发电侧、电网侧、用户侧以及电源侧各种场景下的储能应用都取得了突破，且各自呈现出不同的发展特点。

  随着风电光伏平价上网的推进，电源侧储能市场的热度逐渐攀升。到2020年9月底，我国现有风电装机224GW、光伏装机量216GW，未来十四五规划，风电和光电等新能源还要全力发展，总的安装量有可能超过400GW，假设均以15%的比例配置储能，那么未来电源侧储能装机将超60GW，新能源发电领域储能市场需求量非常可观。

  发电侧储能有两种方式：一是储能系统通过升压变压器接入交流侧，这种方案的优点是储能系统容量配置灵活，储能和光伏可自由配置，缺点是储能系统要单独接入电网，并网手续很复杂，电池充电和放电经过多级转换，系统换效率较低，很多能量损失在了变压器上；二是储能系统接入光伏逆变器直流侧，这种方案的优点是直流电能经过一级DC-DC变换直接存储能量，不经过变压器接入电网，效率更加高，缺点是需要大功率直流变换器DC-DC，光伏和储能要1：1配置，不够灵活，实际上也不需要配这么多储能。

  在大型光伏发电站配上储能，光伏发电侧储能最主要的功能之一是接受调度平滑电网负荷，服从并跟踪上级电网的计划曲线。光伏发电输出功率超过计划曲线时，将多余能量存入储能电池；光伏发电输出功率低于计划曲线时，将储能电池能量输入到电网。削峰填谷是光伏发电侧储能的另一个重要功能。光伏发电输出功率受限时，将多余能量存入储能电池；光伏发电输出功率不受限时，将储能电池能量输出电网。

  电网侧储能是在输配电网中建设的储能，作为电网中优质的有功无功调节电源，其基本功能是有效提升电网安全水平，实现电能在时间和空间上的负荷匹配，增强可再次生产的能源消纳能力，在电网系统备用、缓解高峰负荷供电压力和调峰调频方面意义重大。

  电网侧储能是基于电网公司开展的，项目高度集中，而且储能容量规模较大。电网公司本身就具备实力规模、足以支撑其开展储能业务，而且电网公司本身也承担着一定的责任，其储能项目的意义不能以简单的峰谷套利来计算，且储能设施由电网集中统一调度执行效果更好、发挥作用更大，储能也变得更有价值。

  2018年初，两网公司分别发出了关于支持储能产业高质量发展的指导意见，电网侧储能规划成为行业关注重点。国家电网公司主推变电站增加储能设施，特别是变电站+数据中心+储能电站的多站融合模式，执行电网调峰的作用以缓解夏季拥堵和不同时段用电负荷的不平衡，类似的南方电网也规划在增压线路节点配建储能项目。

  用户侧储能是把储能电池安装在用户端，在电价较低时或使用光伏和风电等新能源存储电能，在电价高峰期或者电网停电时使用存储好的电能，用户侧储能基本不参与电网调节，储存的电能只提供给用户。

  和光伏相结合的用户侧储能发电系统，分为离网发电系统、并离网储能系统。离网发电系统为硬性需求，适合于无电地区或者缺电地区；并离网型光伏发电系统大范围的应用于经常停电，或者光伏自发自用不能余量上网，要安设防逆流的项目，自用电价比上网电价价格贵很多、波峰电价比波平电价贵很多等应用场所。

  用户侧储能有多种盈利模式，储能变流器和光伏逆变器功率因素可控可调，改善工厂内电网环境，避免因功率因素超标而罚款，较高的功率因素也可以让工厂减少线路和设备电量损耗；储能电池充放电可调可控，利用电费的峰谷价差，晚上用电低谷时从电网储存电能，白天用电高峰时从蓄电池释放开来，帮企业进行电量峰值的管理，减少工厂分时电价的高峰期电费，有条件的企业还能节约容量费用；紧急状况备用电源：当电网发生故障停电时，利用太阳能，风力，油机，储能电池等多种发电方式组成微电网储能系统，为关键负载提供不间断电源。

  从总体看，我国电化学储能市场在近年呈现逐步上升的趋势。从应用分布上看，用户侧领域的累计装机顶级规模，发电侧和电网侧领域分列第二、三位； 按技术类型分析，锂离子电池比重最大，应用覆盖发电侧、电网侧及用户侧全领域，铅蓄电池次之，用户侧是其主要应用场景。