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十张图带你了解2020年储能电站市场现状及发展前景

2020-08-13 14:07
前瞻网
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电力系统是一个稳态平衡的系统,发电站发电功率的总和需要与用户端用电功率总和相等,如果两者之间不一致,会造成整个电力系统的不稳定或故障。而储能电站则是在多种电力能源与电力需求之间进行调节缓冲。储能电站“蓄水池”的作用能够有效地提高系统调压、调频的能力。

储能系统以电池成本为主

储能系统主要由四个部分组成,电池和电池管理系统(BMS),储能变流器(PCS)以及对整个系统进行监控以及通讯的系统。事实上为了保持电力储能设备在正常的工况下运行,还需要配备工业空调、消防设施等。

图表1:储能系统的构成图解

从储能系统成本构成来看,目前电池成本约占60%,PCS占比20%,BMS占比5%,EMS占比5%-10%,其它配件5%。

图表2:中国储能电站行业成本结构情况(单位:%)

储能技术以抽水储能为首,因其度电成本最小

储能技术多样,针对性较强。储能应用场景的复杂性决定了储能技术的多样性,针对特定场景选择合适的储能技术进行应用将是未来储能市场的主旋律。目前市场应用的主要储能技术可分为:机械储能、电化学储能、氢储能、蓄热/蓄冷储能等。各类储能技术的应用场景和推广程度受配置灵活性、占地要求、放电时间、启动响应速度、技术水平、安全性、环保性、回收效率等多方面因素影响。

虽然储能技术种类繁多,但其特点迥异,在电力系统的具体应用中需要根据储能技术的具体特征择优选用。主要参考的关键参数有:储能规模、工作时间、响应时间、特殊限制和建设成本这五点。电力系统中的应用可以粗略的分为功率型应用(电能质量控制、电网调频)和容量型应用(削峰填谷、系统备用)两方面。

图表3:储能技术性能对比分析

根据CNESA的数据,截至2020年第一季度,不管在全球还是在中国,抽水储能均为主要的储能方式,中国抽水储能项目占比93.2%;电化学储能为第二大储能方式,而其中以锂离子电池为主。截至2020年第一季度,中国电化学储能项目中,锂离子电池占比81.4%。

图表4:2020年第一季度中国投运电力储能项目的累计装机规模(单位:%)

度电成本,也称平准化成本(Levelized Cost of  Electricity,LCOE),是对储能电站全生命周期内的成本和发电量进行平准化后计算得到的储能成本,即储能电站总投资/储能电站总处理电量。度电成本的计算对于在容量型场景应用的储能技术经济性评估具有重要指导意义。针对度电成本,除考虑储能技术的使用寿命外,还应该考虑电站能量效率以及电化学储能技术的放电深度和容量衰减等。根据调研及文献数据,下图给出了不同储能技术的度电成本范围。其中,容量型磷酸铁锂储能电站的度电成本目前为0.62~0.82元/(kW·h)。

图表5:几类典型储能技术的度电成本(单位:元/kW·h)

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