储能知识丨储能热门词汇解析

芷蕾水电 2024-04-25 20:56:47

储能越来越火,讨论的声音也越来越多。大家是时候更新一波储能词库啦。来看看最近出现的高频热词!

1、新型储能

新型储能主要指除抽水蓄能外以输出电力为主要形式,并对外提供服务的储能项目,由于建设周期短、选址灵活、调节能力强,与新能源开发消纳更加匹配,优势逐渐凸显。

▲ 新型储能的分类

从技术发展路线来看,新型储能目前多种技术并进。从当前来看,压缩空气储能、液流电池储能、钠离子电池储能、熔盐储能、重力储能、飞轮储能这六种新型储能路线最值得关注。

据中国能源报报道,上半年,新增投运新型储能规模8.0GW/16.7GWh,超过去年全年新增规模水平7.3GW/15.9GWh,中国成为全球储能基础研究、技术创新和应用示范最活跃的国家。

▲ 浙江省宁波市北仑区福泉山风电场的风力发电机。

郑凯侠摄(中经视觉)

2、虚拟电厂

虚拟电厂是基于能源互联网技术的“看不见的电厂”。其核心是通过先进信息通信技术和软件系统,把工厂、商场甚至居民家的屋顶光伏、电锅炉、电动汽车、空调等各类分散、可调节资源汇聚起来,统一协调控制,形成虚拟的“电厂”。

通过虚拟电厂技术,可以将需求侧广大分散的储能资源聚合起来形成合力,统一进行精细化管理,并参与电网调度运行以及需求侧响应。虚拟电厂+储能的结合,最大程度实现了对电网负荷需求的响应。

我国多地不断探索通过虚拟电厂项目响应削峰填谷需求,提高电力系统运营效率。虚拟电厂项目也将从以聚合可控负荷为主,逐渐向聚合多种分布式发电、储能资源的综合型项目发展。

▲ 7月23日,央视连续播出3则

“虚拟电厂走进现实”主题的深度报道

3、长时储能

国内一般认为,实现高于4小时以上或者数天、数月的充放电循环的储能,统称为长时储能。目前长时储能主要有:抽水蓄能、压缩空气储能、光热储能、氢储能及液流电池等。

为缓解高峰供电压力,我国各地陆续出台的政策中对新能源配储占比要求达到10%~20%(装机容量占比),4小时以上并且低成本的长时储能需求逐渐成为刚需。

长时储能具有提升新能源消纳能力、替代传统火力发电、为电网提供灵活性电能资源、降低电网运行成本、使企业有更强的峰谷套利能力等优势。同时,它可跨天、跨月储存电能的优势,可满足电力系统稳定运行需求,助力我国新型电力系统建设。

4、户储出海

户储(即,户用储能)是指用于家庭用户的储能系统。它通常与户用光伏系统组合安装,为家庭用户提供电能。工作原理为在白天将光伏发电优先供本地负载使用,多余的能量存储到蓄电池,在电能仍有富余的情况下可选择性并入电网;在夜间光伏系统不运作时通过蓄电池放电供本地负载使用。

在海外政策利好、能源短缺、高电价和光储系统降本等多种因素驱动下,户用储能市场化落地加速。“光伏+储能”自发自用的用电模式得到迅速推广,带动欧洲户用家储需求提高,也让中国企业出海加速。但由于此赛道仍处于市场开发初期,想在户用储能市场获得一席之地,仍需有核心竞争力。

二、储能常见单位篇

MW/MWh是什么?

我们常常会在各类储能招投标文件中看到,“MW/MWh储能项目EPC”之类的字样,MW/MWh这两个单位各代表什么?

▲ 截自近日大唐集团招标公告

➤ MW即兆瓦,是电池功率的单位。储能系统的功率决定了其充电或放电的速率。较高的MW值表示储能系统具有更大的功率输出能力,能够满足更高的负载需求或更快地进行充放电操作。较低的MW值则意味着功率输出能力相对较小,可能需要更长的时间来完成充放电操作。

➤ MWh即兆瓦小时,是电池容量的单位,指在一定条件下电池放出的电量。主要用于描述大规模储能项目系统的容量,常适用于评估电网级别的储能项目,1MWh相当于1000度电。

两个单位中间的“/”,本身没有意义,只是一种表述。

举例来说,6MW/12MWh的储能,功率为6MW,即每个小时能充6000度电,电池容量为12MWh,能装12000度电,可以理解为“最大功率下2小时可充满12000度电”。

值得注意的是,除了MWh(兆瓦时)之外,我们还经常看到TWh(太瓦时), GWh(吉瓦时), kWh(千瓦时),它们之间怎么换算呢?

1kWh就是我们通常说的一度电,而TWh,GWh,MWh,kWh之间是千进制。换算公式为:

1TWh=1000GWh=1000000MWh=1000000000kWh。

以实物来类比,便是:

一辆纯电动汽车的电池容量一般是100kWh左右;

一个集装箱大概1MWh,相当于10辆电动汽车的电池容量;

一千个集装箱就是1GWh,相当于1万辆电动汽车的电池容量。

另外,在招标文件中,已知MW、MWh,单价也就出来了。

通常用总造价除以电池容量,即单位“MWh”前显示的数字。换算的过程中,需要注意单位的统一,可以转换成“元/Wh”进行计算。

例如,已知该项目项目报价、电池容量32.4MWh,则项目单价为:6560.1948元÷3240W≈2.05(元/Wh)。

三、储能常用缩写篇

PCS

储能变流器,可以理解为一个超大号的“充电宝”,可以控制储能电池组的充电和放电,进行交直流的变换。由功率、控制、保护、监控等软硬件组成,其主要功能包括平抑功率、信息交互、保护等,PCS决定了输出电能质量和动态特性,也很大程度影响电池的使用寿命。

从电化学储能系统成本拆分来看,电池成本约占60%,储能变流器(PCS)环节约占20%,EMS约占10%,BMS约占5%。储能变流器与光伏逆变器在很大程度上同源,两大产业相互促进,协同发展。

BMS

电池管理系统是一种能够对蓄电池进行监控和管理的电子装置,通过对电压、电流、温度以及SOC等参数采集、计算,进而控制电池的充放电过程,实现对电池的保护、提升电池的综合性能。它是电池和用户之间的纽带,主要负责电池的监测、评估、保护以及均衡等。

▲ BMS框架,图源水印

EMS

能量管理系统,是储能“大脑”的核心构件。一方面直接负责储能系统的控制策略,而控制策略则影响系统内电池的衰减速率和循环寿命,从而决定储能的经济性;另一方面还监控系统运行中的故障异常,起到及时快速保护设备、保障安全性的重要作用。

▲ 工商业储能EMS典型组网示意

AGC

自动发电量控制,指对电力系统的发电量进行自动调节的一种技术。它可以根据电力系统的负荷变化,自动调节发电机的输出功率,以保持电力系统的稳定性和安全性。同时,它还可以实现对电力系统的频率和电压等参数进行控制,以满足用户的需求。

LCOS

全生命周期储能度电成本,是目前国际上通用的储能成本评价指标,其算法是对项目生命周期内的成本和放电量进行平准化后计算得到的储能成本,即生命周期内的成本现值/生命周期内放电量现值。

如何降低储能度电成本呢?主要方式有:降低初始投资成本、提高锂离子电池循环寿命、增强电池转换效率等。目前锂离子电池能效转化率是所有储能技术中最高的,而随着技术进步,其寿命将逐步增加,成本也有望继续下降。

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芷蕾水电

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