分布式能源是一種布置在用戶側(cè)的集能源生產(chǎn)消費(fèi)為一體的能源供應(yīng)方式，可為用戶提供冷熱電多種能源供應(yīng)，具有就地利用、清潔低碳、多元互動(dòng)、靈活高效等特征，是現(xiàn)代能源系統(tǒng)不可或缺的重要組成部分。分布式儲(chǔ)能是分布式能源系統(tǒng)的必要輔助，分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)接入位置靈活，目前多在中低壓配電網(wǎng)、分布式發(fā)電及微電網(wǎng)、用戶側(cè)應(yīng)用。
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分布式儲(chǔ)能在美國(guó)、歐洲、澳大利亞、日本等區(qū)域中應(yīng)用較為活躍，這些國(guó)家除了具有較高的終端用戶電價(jià)、合理的峰谷電價(jià)差等比較有利于儲(chǔ)能應(yīng)用的電價(jià)制度外，還紛紛出臺(tái)分布式儲(chǔ)能補(bǔ)貼或激勵(lì)政策，支持本地光儲(chǔ)混合系統(tǒng)或獨(dú)立戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)展，以達(dá)到幫助用戶降低電價(jià)、提高可再生能源利用比例、提升電能質(zhì)量或?yàn)?zāi)備能力等目的。
截至2019年底，中國(guó)已投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模32.4GW，占全球市場(chǎng)總規(guī)模的17.6%，2019年新增電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模位列世界第一。隨著我國(guó)大力推動(dòng)“新基建”的建設(shè)，通信系統(tǒng)、商業(yè)園區(qū)、工業(yè)廠房、社區(qū)住宅、海島、偏遠(yuǎn)地區(qū)等場(chǎng)景對(duì)穩(wěn)定供電的需求增大，分布式儲(chǔ)能擁有巨大的市場(chǎng)藍(lán)海。分布式儲(chǔ)能正在成為新的產(chǎn)業(yè)風(fēng)口，原有的新能源、動(dòng)力電池、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域的企業(yè)紛紛進(jìn)入該領(lǐng)域?qū)ふ倚碌脑鲩L(zhǎng)機(jī)會(huì)。
分布式儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽?/strong>
2019年2月，國(guó)家電網(wǎng)公司辦公廳印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)電化學(xué)儲(chǔ)能健康有序發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，指出國(guó)網(wǎng)將積極支持服務(wù)儲(chǔ)能發(fā)展，有序開(kāi)展儲(chǔ)能投資建設(shè)業(yè)務(wù)，加強(qiáng)儲(chǔ)能和電網(wǎng)統(tǒng)籌規(guī)劃，推動(dòng)完善儲(chǔ)能政策機(jī)制等方針。分布式儲(chǔ)能作為一種延緩高昂的基礎(chǔ)設(shè)施投資的非電網(wǎng)方案，是未來(lái)能源發(fā)展的必要選擇。
1、新能源+儲(chǔ)能，實(shí)現(xiàn)能源充分利用
一方面，新能源+儲(chǔ)能，提升能源穩(wěn)定度。我國(guó)政府承諾2030年左右碳排放達(dá)到峰值，煤電占比下降、新能源規(guī)模化發(fā)展；可再生能源發(fā)電具有波動(dòng)性間、歇性、隨機(jī)性，與儲(chǔ)能結(jié)合才能擔(dān)當(dāng)能源供應(yīng)的主力。另一方面，新能源+儲(chǔ)能，增加能源轉(zhuǎn)換路徑。合理配置儲(chǔ)能電站，推進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與新模式應(yīng)用示范，促進(jìn)多種能源互補(bǔ)互濟(jì)，實(shí)現(xiàn)能源的充分利用。
2、分布式能源改變能源空間格局
我國(guó)能源分布不均衡，東部是中國(guó)能源的主要負(fù)荷區(qū)，東部、東南部主要是消費(fèi)區(qū)，西邊、北邊是生產(chǎn)區(qū)。近年來(lái)，我國(guó)“電荒”波及范圍和程度愈演愈烈，市場(chǎng)呼喚新的能源調(diào)配方式。分布式能源將有助于改變能源空間布局，開(kāi)發(fā)中東部地區(qū)的太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等非化石能源，東部將不僅是能源的消費(fèi)者，而且是能源的生產(chǎn)者。
3、儲(chǔ)能是未來(lái)能源發(fā)展的必要配套
儲(chǔ)能是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)，由于新能源規(guī)模化的接入電網(wǎng)、電力削峰填谷、參與調(diào)壓調(diào)頻、發(fā)展微電網(wǎng)等方面的需要，儲(chǔ)能在未來(lái)電力系統(tǒng)中將是不可或缺的角色。儲(chǔ)能是理解未來(lái)能源結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵，作為推動(dòng)未來(lái)能源發(fā)展的前瞻性技術(shù)，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)在新能源并網(wǎng)、電動(dòng)汽車、微電網(wǎng)、家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)、電網(wǎng)支撐服務(wù)等方面都將發(fā)揮巨大作用。
根據(jù)能量轉(zhuǎn)換的形式，分布式儲(chǔ)能技術(shù)大致可以分為三類，物理儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能、其他儲(chǔ)能。物理儲(chǔ)能包括抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能和飛輪儲(chǔ)能；化學(xué)儲(chǔ)能包括鉛酸、鎳氫、鋰離子、液流和熔融鹽等各類電池儲(chǔ)能；其他儲(chǔ)能包括超導(dǎo)儲(chǔ)能、超級(jí)電容儲(chǔ)能、高密度電容儲(chǔ)能等。
1、電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目增長(zhǎng)較快
截至2020年3月底，全球已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)184.7GW，其中抽水蓄能項(xiàng)目主要用于發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能，一般由電力公司投資用于削峰填谷穩(wěn)定電力供應(yīng)，已投運(yùn)抽水蓄能項(xiàng)目占比達(dá)92.6%；其次為電化學(xué)儲(chǔ)能，可以適應(yīng)各種分布式儲(chǔ)能場(chǎng)景，已投運(yùn)電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為9660.8MW，其中最為成熟的鋰離子電池占據(jù)主流。
2、全釩液流電池日益受到重視
目前儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)步最快的是化學(xué)儲(chǔ)能，其中鈉硫電池、釩液流電池、鋰離子電池及超級(jí)電容器技術(shù)的安全性、能量轉(zhuǎn)換效率和經(jīng)濟(jì)性等取得較大突破，產(chǎn)業(yè)化的條件日漸成熟，處于由技術(shù)積累向產(chǎn)業(yè)化邁進(jìn)的關(guān)鍵時(shí)期。鋰離子電池、鉛蓄電池等主流的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)越來(lái)越難以滿足快速發(fā)展的大容量?jī)?chǔ)能需求，而全釩液流電池具有容量大、安全環(huán)保、循環(huán)壽命長(zhǎng)、能量轉(zhuǎn)換效率高，應(yīng)用價(jià)值日益受到重視，成為大容量?jī)?chǔ)能領(lǐng)域的首選技術(shù)之一。
3、燃料電池、固態(tài)電池、超級(jí)電容等技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破
燃料電池、固態(tài)電池、超級(jí)電容等產(chǎn)品技術(shù)將引領(lǐng)未來(lái)分布式儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)變革。燃料電池在技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化方面都取得了重要的進(jìn)展，如產(chǎn)業(yè)化的燃料電池電堆功率密度達(dá)到2.0kW/L，掌握了-30°C存儲(chǔ)和-30°C低溫啟動(dòng)技術(shù)，燃料電池系統(tǒng)壽命超過(guò)5000h。固態(tài)電池量產(chǎn)技術(shù)即將實(shí)現(xiàn)突破，豐田、本田、日產(chǎn)等23家汽車、電池和材料企業(yè)以及15家學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)參與該計(jì)劃，計(jì)劃到2022年全面掌握全固態(tài)電池技術(shù)。超級(jí)電容器的技術(shù)發(fā)展包括混合型超級(jí)電容研發(fā)技術(shù)、高能量密度和高功率密度超級(jí)電容研發(fā)與制備技術(shù)等。
從電力系統(tǒng)角度看，分布式儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景可分為發(fā)電側(cè)-電網(wǎng)側(cè)-用戶側(cè)三大場(chǎng)景。發(fā)電側(cè)主要用于平滑新能源發(fā)電，平滑新能源輸出；電網(wǎng)側(cè)主要用于調(diào)峰調(diào)頻，削峰填谷，增加電網(wǎng)穩(wěn)定性；用戶側(cè)主要用于削峰填谷電價(jià)套利、光伏+儲(chǔ)能、通信基站備用電源、數(shù)據(jù)中心備用電源，以及構(gòu)建微電網(wǎng)等。
1、用戶側(cè)儲(chǔ)能市場(chǎng)有待釋放
從發(fā)展現(xiàn)狀看，發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能主要應(yīng)用集中在火電儲(chǔ)能調(diào)頻及新能源電站配置儲(chǔ)能，其中在輔助服務(wù)調(diào)頻側(cè)，市場(chǎng)容量已接近飽和；電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能2018年呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，2019年兩次被國(guó)網(wǎng)叫停陷入僵局；在用戶側(cè)儲(chǔ)能方面，商業(yè)綜合體、CBD、大型酒店等商業(yè)用戶執(zhí)行固定的商業(yè)綜合電價(jià)，不存在峰谷價(jià)差，不需要儲(chǔ)能峰谷價(jià)差套利。未來(lái)隨著更靈活的電價(jià)改革和政策補(bǔ)貼，用戶側(cè)儲(chǔ)能市場(chǎng)有望釋放。
2、新的應(yīng)用場(chǎng)景將釋放分布式儲(chǔ)能的潛力
新基建和分布式能源系統(tǒng)互相促進(jìn)。數(shù)據(jù)中心、5G基站的建設(shè)運(yùn)行，對(duì)新型能源有強(qiáng)烈的需求；新能源汽車和電動(dòng)汽車充電樁的普及將改變我國(guó)城市的能源消費(fèi)模式，形成真正的能源互聯(lián)網(wǎng)，對(duì)分布式儲(chǔ)能設(shè)備產(chǎn)生新的需求。
收益來(lái)源多元化是分布式儲(chǔ)能發(fā)展的關(guān)鍵，通過(guò)商業(yè)模式的創(chuàng)新，可以為分布式儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入新的動(dòng)力。
1、廢舊動(dòng)力電池的梯級(jí)利用
當(dāng)動(dòng)力電池不能完全滿足電動(dòng)車車用需求時(shí)，可以應(yīng)用于其他場(chǎng)景，如低速電動(dòng)車電網(wǎng)儲(chǔ)能、家庭儲(chǔ)能、充電寶，繼續(xù)發(fā)揮其功能，做到資源利用的最大化。例如，蔚來(lái)汽車開(kāi)創(chuàng)了換電+車電分離模式，根據(jù)不同用戶出行場(chǎng)景的用電需求，提供一鍵加電服務(wù)，電池所有權(quán)歸廠家，并進(jìn)行梯次利用。
2、構(gòu)建閉環(huán)可持續(xù)能源生態(tài)系統(tǒng)
可再生能源受天氣影響較大，但是配合分布式儲(chǔ)能就可以平復(fù)發(fā)電波動(dòng)、存儲(chǔ)余電，改善發(fā)電質(zhì)量，基本解決消納問(wèn)題。“光儲(chǔ)充”一體化充電站建設(shè)在新能源汽車充電站建設(shè)上的一次創(chuàng)新嘗試。充電站使用的是清潔能源供電，通過(guò)光伏發(fā)電后儲(chǔ)存電能，光伏、儲(chǔ)能和充電設(shè)施形成了一個(gè)微網(wǎng)，根據(jù)需求與公共電網(wǎng)智能互動(dòng)，并可實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)、離網(wǎng)兩種不同運(yùn)行模式。例如，特斯拉已經(jīng)完成了“光伏+儲(chǔ)能+電動(dòng)車”的產(chǎn)業(yè)閉環(huán)布局，在打破傳統(tǒng)能源基礎(chǔ)設(shè)施的壟斷，使微網(wǎng)和局域網(wǎng)成為可能。
