新能源储能系统发展现状及未 来发展趋势新能源储能系统发展现状及未来发展趋势第一章新能源储能系统相关论述1新能源相关论述1丄1新能源定义1.1.2新能源分类12储能技术相关论述121储能技术的定义.122储能技术的分类.错误!未定义书签。 错误!未定义书签。 错误!未定义书签。 错误!未定义书签。 错误!未定义书签。 错误!未定义书签。 错误!未定义书签。第二章国内外新能源储能系统的发展动态分析2.1日本新能源储能系统的发展动态分析2丄1新能源储能电池的发展现状及未来发展趋势2.1.2新能源储能系统的未来发展趋势2.1.3新能源储能系统在实际中的应用2.2美国在新能源储能系统的应用中漫漫求索221政策与投资力度222储能技术的经济性瓶颈2.3我国新能源储能系统的现状2.3.1储能是构建智能电网的关键环节 23.2商业模式不成熟制约储能发展 第三章国内外在相关新能源储能技术上的发展现状.3.1新能源储能系统的实际应用3.2创能.节能与储能的完美搭配3.3国内新能源储能技术瓶颈解析3.3.1新能源科技发展的核心一储能技术3.3.2新能源无“仓库储能的尴尬33.3储能技术的突破效应3.3.4“不能等肚子饿了才去种麦子第四章新能源储能系统的发展趋势4.1日本新能源储能系统的发展趋势4丄1储能电池的发展趋势4.2我国新能源储能系统的发展趋势5.5 6 .7 .7 8 9 9 91011121212421我国智能电网带动储能产业发展态势研究分析13422新能源并网储能市场发展前景预测分析13第一章新能源储能系统相关论述1.1新能源相关论述1.1.1新能源定义新能源的定义为：以新技术和新材料为基础，使传统的可再生能源得到现 代化的开发和利用，用取之不尽、周而复始的可再生能源取代资源有限、对环 境有污染的化石能源，重点开发太阳能、风能、生物质能、海洋能、地热能和 氢能。1.1.2新能源分类新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、 生物质能、水能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋表面与 深层之间的热循环等；此外，还有氢能、沼气、酒精、甲醇等，而已经广泛利 用的煤炭、石油、天然气、水能、等能源，称为常规能源。随着常规能源的有 限性以及环境问题的日益突出，以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各 国的重视。1.2储能技术相关论述1.2.1储能技术的定义储能技术是将电力转化成其他形式的能量储存起来，并在需要的时候以电 的形式释放。1.2.2储能技术的分类目前全球储能技术主要有物理储能（如抽水储能、压缩空气储能、飞轮储 能等）、化学储能（如钠硫电池、液流电池、铅酸电池、謀镉电池、超级电容器 等）和电磁储能（如超导电磁储能等）三大类。目前技术进步最快的是化学储 能，其中钠硫、液流及锂离子电池技术在安全性、能量转换效率和经济性等方 面取得重大突破，产业化应用的条件日趋成熟。第二章国内外新能源储能系统的发展动态分析储能是智能电网、可再生能源接入.分布式发电.微网以及电动汽车发展 必不可少的支撑技术，具体有5大类17小类应用。虽然储能的应用贯穿了电力 系统的发电、输配电.用电、可再生能源的接入和辅助服务多个环节，但相对 产业化首先发生在辅助服务和用户端的分布式发电和微网领域。目前美.日两 国储能发展最快，已经在个别领域实现了产业化，而储能在中国市场的发展则 刚刚起步。2.1日本新能源储能系统的发展动态分析2.1.1新能源储能电池的发展现状及未来发展趋势【国际电力产业网】6月26日讯在这个减低排放为产业首要发展任务的年 代，再生能源的发展几乎抢尽了石油产业的风釆。再生能源的范畴，近十年期 间除了创能与节能之外也开始缓步延伸到了储能系统发展，部分区域也开始进 行相关补助的计划研拟。据EnergylYend的探访与调查了解，储能系统初步需 求将从地方的急难救助系统开始，使用规格以大型储能紧急备用电源系统为主, 未來则将逐步渗透至家庭储能设备，朝着小型而分散的能源发展，以降低白日 的尖峰用电负载，这也将会带动电池产业的蓬勃发展。电动车产业（次世代自动车）虽然消耗电池的数量甚高，但是在基础建设 尚未成熟且周边延伸产业尚未成形之际，于近五年内仍旧难以大规模普及；反 观储能电池（蓄电池）产业除搭配可再生能源做应用，也可单独使用作为紧急 备用电力系统，未来的市场需求可期。根据日本METI预估（图21）,全球储 能系统需求将随着智能城市的兴起而成长，以日本市场而言，因为灾害所促成 的城镇再造机会，将更加速落实新型态能源应用的进程，预估从2012年开始在 日本市场会有明显的成长需求，未来五年更会快速扩展至全球各主要城镇地区。图21日本储能电池应用发展期程2.L2新能源储能系统的未来发展趋势对于日本而言，能源独立，已是刻不容缓的事情。2011年日本福岛大地震 之后，核灾的问题让日本开始重视再生能源的实际应用，2012年第一季度甚至 开始计划关闭所有核电厂，而太阳能将会是未来的重要发电方式之一。目前来说，日本年度太阳能需求约在3.6GW,未来在2020年将计划提升至 28GW （图22）,以日本的太阳能电网属性来说，大多是走向分布式发电，而非 美国此类集中式的方式。分布式太阳能系统的精神意涵，在于现地生产在地使 用，因此在太阳能以及储能系统在搭配上将有可能以家用为单位进行推广。连 带的使其系统设计将更有机会将轻巧的储能系统导入到生活之中。2011年8月日本计划从当前的装机容 量3.69GW到2020年太阳 能产电量达28GW,这是 一个大的飞跃。2011年11月1、自给自足的能量比率将要增倍,从目前 的38%升到大约70% o2、在能源资源结构中不浪费能源的比率 从目前的34%升到70%。3、来自居民消耗能量部分排放的CO2将 要减半。图2-2日本新能源储能系统的未来发展趋势Source:Energytrend20122.13新能源储能系统在实际中的应用地震对于日本所带来的影响，除了是对于天灾预防所促成的警惕以外，对 核能所产生的风险问题也让整体能源产业面临到重新思考的地步。对于东北地 区而言，所产生的灾害是全面性的，也因此让日本期待新一波的造镇精神能够 落实于重建区（图23）。过去的再生能源系统的搭配大多是建置在独栋式建筑，此类建筑无论是空 间或者面积都较为具有弹性，然而旧式的配电设备难以做大幅度的变动，换句 话说再生能源在导入上仍有其限制。当新式建筑与配电系统重新规划之际，再 生能源导入则变得更能发挥其独立能源的特点。同时个别建筑在电力设计的改 变也将能够塑造出城镇等级的能源管理，让电力供应能够在特定区域内互通有 无进，让创造闲置能源的家庭电力能够支援正在耗电的区域，达成能源分享的 目的。旧的建筑物可持续发展的小镇图23日本新能源储能系统在实际中的应Source: Energy Trend2012旧的建筑物最低限度的能源使用花更多的能量回收设备缺乏总的能源效率可持续发展的小镇太阳能电池板技术不仅可以为家庭提供电源而且可以把未使用的能 源存储到家庭的储能电池中交通基础设施用头脑中设计的电动车日本击出全球民生新能源储能系统市场的第一球。2.2美国在新能源储能系统的应用中漫漫求索伴随新能源产业的快速发展，绿色电力对传统电网造成愈加严重的冲击。 电网规模的储能技术应用作为最优化解决方案逐渐受到各个大力发展新能源的 国家的重视。美国电力储能协会ESA负责人Brad Roberts日前对【中国储能网】 海外特约记者表示：虽然目前明显还不是储能应用的黄金时间，但我们已经可 以看到其巨大的市场潜力。杜克能源发言人Brad Roberts对此表示：我们对大规模储能技术十分感兴 趣，优秀的储能技术是我们赖以发展的保障。该公司运营超过1000MW装机能 力的风电场。目前，杜克能源正在安装世界上最大的36MW风电储能系统，以配备其 153MVV装机容量的Notrees风电项目，从而实现平滑电力输出、谷电峰用的效 果。在美国德克萨斯州，有将近H000MVV的发电量来自于风电。由于储能技术 还不足以普遍应用，当地电网运营商不得不依赖燃气发电厂进行调频。由于储能技术还不够经济，杜克能源Notrees风电项目所安装的储能电池系 统得到了美国能源部提供的2200万美元资金支持，以保障该项目的顺利实施。 该储能电池系统采用了 Xtreme的高级电池技术。2.2.1政策与投资力度谈及储能领域的投资于政策支撑，美国电力储能协会ESA负责人Brad Roberts对【中国储能网】海外特约记者表示：美国能源部为促进储能技术研发 而设立1.58亿美元的专项激励基金的这一行动产生了连锁效应，引发了产业界 对电池、压缩空气储能、飞轮储能等其他储能技术高达7.8亿美元的投资。2010年9月29日，加州州长施瓦辛格签署众议院法案(AB) 2514号，得 益于2514号法案的效果，加州已经开始着手进行储能标准组合的研究。根据安永会计事务所的报告，美国储能技术在今年第二季度共吸引投资总 额1503亿美元。与去年同期相比增加4%,其中最大的一笔投资是通用压缩储 能公司(General Compression Inc)获得的5450万美元的投资。这家开发创新 型的大规模压缩空气储能系统的公司(General Compression Inc)位于马萨诸塞 州，成立于2006年。在2011年6月7日获得融资总额达5450万美元。该公司 的第一个项目目前正在德克萨斯州建设，合作方为康菲石油公司。222储能技术的经济性瓶颈美国电力储能协会ESA负责人Brad Roberts对【中国储能网海】外特约记 者表示：虽然在过去的几年内，储能技术成本已经得到了显著下降，但总体看 来，当前的储能技术离可再生能源接入的要求依然有很长的距离。举个例子来 看，在总投资4360万美元的杜克能源Notrees风电储能项目中，每千瓦的储能 成本依然高达1211美元($43.6 million/36,000 kilowatts = $1,200),但我们可接受 的目标是400美元。美国麻省理工学院化学材料系教授Donald R Sadoway曾经对此表示：在这 一新兴市场领域，储能技术的价格成本很高。一个MW级的储能系统的总体成 本显然比单体电池的成本高出很多，这涉及到多方面的技术因素。抽水蓄能无疑是最为经济的储能方式，压缩空气储能的经济性也被看好。 但两者均受制于地理环境而无法得到全方位的应用。而较为传统的锂电池在大 规模电网储能领域的应用一直备受争议。但锂电鼻祖A123似乎对其产品在电网 储能领域的应用十分自信。和A123有良好合作关系的AES储能公司副总裁John Zahurancl对【中国储能网】海外特约记者表示：当我们按比例放大单个项目时, 我们发现其储能成本明显下降。AES储能公司正在安装一个32MVV的锂电储能 系统，以配套其100MVV的Laurel Mountain风电场（AES西佛吉尼亚州32MW 风电储能项目开建）。该锂电储能系统应用的就是A123的储能系统，A123宜称 其大规模储能系统的锂电池组一致性问题得到了很好的解决，当前全球有多个 项目使用了 A123的大规模锂电储能系统。2.3我国