工商业储能:为企业节能减排赋能

绿态宇能 2023-04-17 14:48:40

什么是工商业储能?

工商业储能是指将能源储存在电池、超级电容器等设备中,以便在需要时将其释放,为工商业用户提供清洁、高效、可靠的能源服务。

一、工商业储能发展现状

目前,全球工商业储能市场呈现快速增长的趋势。根据市场研究机构Wood Mackenzie Power & Renewables的数据显示,2019年全球工商业储能市场容量增长了50%,达到了6.7 GWh,而这一数据截止2022年,已经来到了55.4GWh,预计到2025年,市场容量将达到135.5 GWh。

在全球范围内,美国、日本、德国、澳大利亚和中国等国家和地区仍然是工商业储能市场最为活跃的地区。其中,美国是全球最大的工商业储能市场,市场容量占据全球总量的40%以上。

而在亚洲地区,中国的工商业储能市场也在快速发展。国内工商储发展复盘2022年用户侧储能(户储+工商储),2022年中国储能市场并网项目总规模达7.762GW/16.428GWh,功率及容量同比增长均超220%。

其中,已并网用户侧储能项目容量占比10%。投运的储能项目分布在26个省市自治区,用户侧项目主要集中在浙江、广东、江苏、安徽等地。

与此同时,各地政府也加大了对工商业储能项目的支持力度,出台了一系列政策措施,鼓励企业积极参与储能市场,推进能源转型。

GGII(高工产业研究院)分析认为,工商业储能已经具备三个基础:

市场基础

当前第二产业用电占比超66%;工业电价高,峰谷差显著;

配套基础

工商业分布式待机持续攀升,2022H1新增10.7GW,成为分布式增长主力;

政策基础

全国电力现货市场建设启动;并积极鼓励VPP与探索隔墙售电;

随着技术的不断进步以及强有力的政策加持下,工商业储能爆发在即,或将同海外户储一样,成为下一个“黑马”。

二、工商业储能系统结构

工商业储能系统结构可以分为四个主要组成部分:能量储存设备、能量转换设备、控制系统和监测系统。

能量储存设备

能量储存设备是工商业储能系统的核心部分,其目的是将电能转换为其他形式的能量存储下来,以供日后使用。目前常用的能量储存设备主要包括以下三种:

锂离子电池

这是目前应用最为广泛的储能设备之一,具有高能量密度、长寿命、低维护成本等优点。锂离子电池广泛应用于电动汽车、家庭储能系统等领域。

铅酸蓄电池

铅酸蓄电池是最早被使用的储能设备之一,其优点是价格便宜、稳定可靠。但铅酸蓄电池的能量密度较低,不适用于大规模应用。

燃气储能系统

燃气储能系统将电能转化为氢气或合成气等气体形式的能量进行储存,具有高能量密度、长寿命等优点。但该系统需要较为复杂的气体储存及转化设备,价格偏高。

能量转换设备

能量转换设备的作用是将储存的能量转化为电能或其他形式的能量供电使用。常用的能量转换设备有以下几种:

逆变器

逆变器是将储存的直流电转化为交流电的设备。简单地说,它是一种可以将储存设备储存的低压(12或24伏或48伏)直流电输出为220伏交流电的电子设备。

发电机组

发电机组是通过燃烧燃料或其他形式的能源来产生电能的设备,可以将燃气储能系统中储存的能量转化为电能以供设备使用。

储热系统

储热系统通过将热能储存在热储罐中,之后将热能通过传热介质转化为电能,以供设备使用。

控制系统

控制系统是工商业储能系统中非常重要的一部分,主要负责对储能设备充放电状态的监测和控制,以确保系统的安全运行和最佳性能。控制系统包括以下几个方面:

充放电控制

对储能设备进行充放电控制,以确保储能系统能够在最佳状态下工作,保证系统的可靠性和长寿命。

温度控制

储能设备在充放电过程中会产生热量,控制系统会对设备的温度进行监测和控制,防止设备过热损坏。

故障诊断

对储能设备进行故障诊断,及时发现和解决问题,确保储能系统的正常运行。

安全保护

设置安全保护机制,如过充、过放、短路等保护功能,以确保系统的安全运行。

监测系统

监测系统是工商业储能系统中不可缺少的组成部分,主要用于监测系统的运行状态和性能,以便对系统进行优化和调整。包括以下几个方面:

电池监测

对锂离子电池、铅酸蓄电池等能量储存设备进行电池容量、电压、温度等参数的监测和记录,以便对电池的状态进行评估和维护。

功率监测

对储能系统的充放电功率进行实时监测,以确保系统运行稳定和可靠。

故障诊断

监测系统需要对系统中的故障进行实时监测和诊断,以便及时解决问题。

逆变器

对储能系统的运行数据进行记录和分析,以便后续系统优化和调整。

综上所述,工商业储能系统的结构主要包括能量储存设备、能量转换设备、控制系统和监测系统等组成部分。正是因为在这些部分的协同工作下,才使得储能系统能够在最佳状态下进行工作。

三、工商业储能的优势

工商业储能作为新兴产业,不仅可以提高新能源的利用率,还能够为工商业用户提供更加可靠、高效、经济的能源服务。

提高电网稳定性

工商业储能作为电力系统的重要组成部分,能够有效平衡电网的供需关系,提高电网的稳定性和可靠性。在电力系统中,因新能源发电具有波动性和不可控性,而储能技术可以将能量存储下来,在需要的时候再度释放,从而提高电网的灵活性,使电网更加稳定。

提高电能质量

工商业储能不仅能够提高电网的稳定性和可靠性,还能够提高电能的质量。储能设备能够快速响应电网需求,调整电压和频率,有效地降低电力系统的谐波、闪变等问题,保证电能的质量和稳定性,进而提高供电质量。

降低能耗成本

通过在峰谷时段进行能量储存和释放,工商业储能可以在能源消费高峰期减少能源消耗,降低用电峰值,从而降低企业的能耗成本。同时,在用电谷期利用便宜的电价进行储存,遇高峰期释放,降低企业能源采购成本,从而提高企业的经济效益。

增强企业形象和社会责任感

工商业储能的使用可以减少企业的碳排放,降低环境污染。同时,作为企业社会责任的一部分,使用工商业储能还能够提高企业形象,增强企业的社会责任感,获得大众认可。

促进能源转型和可持续发展

工商业储能作为清洁能源和新能源的有力补充,能够有效促进能源转型和可持续发展。通过提高新能源的利用率,降低碳排放和环境污染,为人类的可持续发展做出积极贡献,进一步实现经济、环保和社会效益的多赢局面。

适用范围广泛

工商业储能技术适用范围广泛,为各种不同规模的行业和企业提供能源服务。不同行业和企业的能源需求和峰谷用电情况各不相同,而工商业储能技术可以根据实际需求进行定制化设计和服务,满足不同企业的能源需求,提高能源利用效率。

工商业储能技术的优势不仅仅在于能够为企业降低能耗成本、提高电能质量等方面,更是一种能够为人类实现可持续发展目标而做出贡献的技术。

在未来,我们有理由相信,工商业储能将成为推动能源转型和促进可持续发展的重要力量,为我们的环境、经济和社会带来更多的福祉。

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绿态宇能

简介:石墨烯超级电容器储能系统的创新引领者