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工业化以来，支撑人类社会发展的化石能源面临枯竭，长期大量消耗化石能源导致的环境问题，以及与之相关的全球气候变化，影响到人类在地球上的生存，是人类面临的共同的挑战。为解决能源需求逐年扩大与化石能源供应不足的矛盾，为应对环境污染和变暖的严峻挑战，全球能源领域正进行着深刻变革。
首先，在开发一次能源供能方面，加大新能源的开发与利用，逐步代替化石能源，推进能源发展方式的转变。新能源在满足能源需求、改善能源结构、减少环境污染等方面已发挥了重要作用，新能源所占能源构成比例也逐年攀升。
其次，推动能源输配的变革，加大智能电网建设。智能电网，即“电网2.0”，是在传统电力系统基础上，通过集成新能源、新材料、新设备和先进传感技术、信息技术、控制技术、储能技术等新技术，形成的新一代电力系统，具有高度信息化、自动化、互动化等特征，可以更好地实现电网安全、可靠、经济、高效运行。
最后，实现能源使用的变革。能源使用上的变革主要表现在两个方面：一是大力开展节能减排，二是新能源产品兴起。
不过，由于新能源发电具有不稳定性和间歇性,大规模开发和利用将使供需矛盾更加突出,全球弃风、弃光问题普遍存在，严重制约了新能源的发展。
因此，储能技术的突破和创新就成为新能源能否顺利发展的关键，也是能源领域变革能否得以推进的关键。
储能产业作为能源结构调整的支撑产业和关键推手，在传统发电、输配电、电力需求侧、辅助服务、新能源接入等不同领域有着广阔的应用前景。作为新兴产业，储能在2007 年之后一直保持较快增长，据不完全统计，全球储能项目在电力系统的装机总量已经从2007 年的不足100MW 发展到2016 年的1945.1MW(不包含抽水蓄能、压缩空气储能及储热)，年复合增长率(CAGR)达到193%。
据中关村储能产业技术联盟(CNESA)项目库的不完全统计，截至2017年第三季度，全球已投运储能项目累计装机规模为169.2GW。其中，抽水蓄能的累计装机占比最大，为97%，电化学储能项目的累计装机规模位列第三，为2244.4MW，占比为1.3%，相比去年增长15%。2017年第三季度，全球新增投运电化学储能项目的装机规模为94.4MW，同比增长551%，环比增长50%。
图表1：2008-2017年全球电化学储能项目累计装机规模(单位：MW，%)
图表2：2017年三季度全球新增在建/规划电化学储能项目装机规模排名前十的国家(单位：MW)
预计到2025年，全球电化学储能项目累计装机规模将突破4000MW。从预测的数据可知，全球各界对未来储能市场高速发展具有信心。
随着储能载体结构、材料和工业的创新，未来超高比能电池广泛应用，将对电力系统的形态产生重大冲击。
2030年，以锂电池为代表的超高比能电池，比能量有望达到8-10kwh/kg,超过汽油热值5.94kwh/kg，超高比能储能载体的应用，对电力的发/输/配/用的形态也将产生冲击。
图表5：2018-2023年全球电化学储能项目累计装机规模预测(单位：MW)
储能电池的分类
铅酸电池：普通铅酸、 胶体电池、卷绕电池、铅碳电池
锂电池：磷酸铁锂电池、三元电池、钛酸锂、钴酸钾
液流电池：全钒液流电池、锌镍电池
超级电容
镍氢电池
电池特点
磷酸铁锂电池：工作温度广（-25℃--+75℃）、寿命长（理论上5-7年）、大容量5AH-1000AH、无记忆效应、重量轻
三元电池：电压平台高、能量密度高、 振实密度高
钛酸锂电池：寿命长、安全、稳定性好
影响储能收益的因素
电价差：波峰波谷、售电折扣
初始投资成本：电池成本、PCS成本、配电成本、施工成本
电池寿命：放电深度、日循环次数、残值
年有效工作天数：补贴
系统效率：电池效率、PCS效率、变压器损耗
运维成本：人工、电池更换、场地租用、变压器容量费
用 途
能源转型与电动汽车储能的关系。
中国的经济转型需要中国制造2025，电动汽车3-5年。
电动汽车：电池---储能，能源转型，绿色动力
能源转型：绿色低碳、安全高效的电力系统。
明天能源：风电和太阳能源取之不尽用之不竭。
绿色低碳电力系统：电动汽车（储能）+电力辅助市场+风电、光电。
商用集装箱储能的组成及应用
商用集装箱储能系统主要包含以下几个部分，双向逆变器（PCS）、锂电池组、电池管理系统(BMS)、后台监控、风机（散热）系统、电池柜、控制柜、能量管理系统（EMS）、同时配备动力环境控制系统（空调、风道、烟感、水渍、湿度、消防系统）。系统一般通过能量控制系统EMS或综合监控系统对整个储能电站进行资源调度，通过有效的充放电策略提高电池组的使用效率和寿命。
电池管理系统BMS主要对电池的电压、电流、温度、容量诊断SOC、同时能将电池的各种状态、报警等信息及时上传给能量管理系统，能量管理系统通过BMS进行各种信息进行控制，进而控制逆变器对电池组进行有效的充放电，达到调峰调频、削峰填谷、动力输出的目的。
储能监控管理系统对整个储能电源资源进行调度，收集BMS上传的所有信息，包括电压等实时数据以及各种报警信息等，同时与PCS通讯，有效控制PCS进行充放电，通过有效的充放电控制策略提高电池组的使用效率及使用寿命，实现与电网的有效调度。
能量管理系统EMS是集微网监控、保护、能量管理的一体化系统，通过对微网和负荷的预测与科学调度，实现微电网的安全稳定运行。
焦作市峰谷电价表
箱式储能收益计算
两台箱式储能容量分别为1MW,以单台储能进行营利计算如下
每天节约电费1000kw*0.62元=620元
每月节约：620*30天=1.86万元
全年节约1.86*12/月=21.96万元
两个集装箱容量为2MW,全年节约电费21.96*2=43.92万元
论文作者:赵永军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/11
标签：储能论文; 电池论文; 能源论文; 新能源论文; 装机论文; 管理系统论文; 电化学论文; 《电力设备》2018年第17期论文;