储能按照应用场景可以分为电源侧、电网侧、用户侧储能,其中电源侧、电网侧储能又称为表前储能,用户侧储能又称为表后储能。用户侧储能分为工商业储能与家庭储能,
两者区别在于客户群体,而我国的用户侧储能基本为工商业储能。
工商业是我国最大电力市场,表现为电价高、波动强等特点,在我国电力市场化改革与分布式能源转型大趋势之下
,工商业储能将是不可或缺的表后中坚力量。
工商业储能系统应用场景广阔而分散
。当前工商业储能的应用场景主要有:
中型工商业场所
,单独配置或光储(充)一体化配置,光伏自发自用,储能以进行削峰填谷、需量管理,能够降低用电成本,并充当后备电源应急
;
零碳园区/园
区微网
,储能起到平衡发电供应与用电负荷的作用;
高载能企业,
钢铁厂、水泥厂、发电厂、石油炼化厂等高
能耗大户,用电负荷较大,不受终端电价限制,项目需求体量大;
台区储能
,
主要解决基础配电网接入能力不足,通常涉及到电网公司、发电央企,试点规模较大;
以及数据中心、5G基站、换电重卡、港口岸电等
新型应用场景
。
中型工商业场所
工厂、商场等中型工商业场所,目前最
常见且落地项目最多的应用场景。
该场景存在一定用电负荷,
用电习惯明显,
涉及行业众多
,项目需求基本小于5MWh,
安装储能以进行削峰填谷、需量管理,能够降低用电成本,并充当后备电源。
此类应用场景又主要分为
单独配置、光储(充)一体化
。
单独配置是目前最基础应用场景。
光储(充)一体化电站,
工商业储能400V应用的主要场景之一,涉及行业众多,
在单独配置的应用场景上拓展了储能的经济空间,提高了配备光伏用户的发、用电灵活性,在拓展工商业储能的盈利方式的同时也降低了光伏并网对电网的冲击。但光储(充)一体化电站,尤其是超充站,对储能系统的性能与安全提出了更高的要求。
从长远来看,借助现有工商业光伏项目上量,光储(充)一体化将是未来工商业储能综合能源解决方案重点应用场景。
零碳园区
随着“双碳”行动持续深入推进,园区,作为产业和企业的规模化聚集地,已然成为推动“双碳”战略实施的重要环节。零碳园区,是指在园区的规划、建设与运营的全生命周期内,多方主体协同产业生态链,依托绿色供电、零碳、数智运营等手段,实现区域内温室气体排放与清除的动态平衡。
在能源供应侧,考虑到各地在可再生资源能源种类及数量有着不均衡的现实情况,零碳园区也需因地制宜的发展光伏、风电、水电、生物质等可再生能源,配合储能、分布式供能等手段
实现调峰填谷、源网荷储深度协同,整合形成园区微电网
,持续增加可再生能源供能占比,使园区能源结构清洁化,从源头减少碳排放量。
园区对可靠、绿色供电有巨大需求,零碳园区单一项目大,项目基本为35kV及以上并网,工商业储能在零碳园区的应用,需要
从单一产品,上升到“系统化”理念
,
融入数智技术,
以
“AI+源网荷储一体化”
的模式驱动园区进入“低碳新时代”,这对储能的精准调节能力提出了更高的要求,系统的耦合性更强。
高载能企业
钢铁厂、水泥厂、发电厂、石油炼化厂等高能耗大户,
用电负荷较大,不受终端电价限制,项目需求体量大。
对于
建材、电解铝、钢铁等
高排碳、高耗能且有大量工业余热
的工厂及园区场景特点,
对多元化新型储能技术或混合储能技术的应用有更大潜力
。
比如安徽
芜湖海螺水泥工厂应用了一套
10MW/80MWh二氧化碳储能系统
,既满足水泥厂削峰填谷、需量管理等用能需求;二氧化碳储能系统深度耦合海螺水泥的CCUS捕捉产线,将水泥产线上捕捉的二氧化碳用于储能系统,实现二氧化碳的暂态封存,既降低了储能系统成本,又减少了碳封存成本,实现了二氧化碳捕捉与循环利用;同时,结合水泥生产工艺特点,利用水泥窑废热提高储能效率,系统在放电过程中,利用50℃以上的低品位余热进一步提升储能系统效率。
台区储能
在电力系统中,“台区”就是变电站下游的一个配电网络范围,或是一个变压器所服务的区域。这个区域可以是一个居民区、工业园区或是商业区,其范围和大小取决于变压器的容量和设计用电需求。
台区储能
,是指安装在配电台区低压侧的储能系统,主要用于动态扩容、平抑负荷波动和平滑台区内新能源发电输出。
这种储能设备通常安装在配电变压器所在的电力配电站或台区内,用于应对配电网中的瞬时负荷波动和峰值负荷需求,提高电网的稳定性和响应速度。台区储能将在削峰填谷、顶峰保供、安全稳定、调频调压等方面助力电网平稳运行。
台区储能属于电网侧,应用的一般是工商业储能一体柜系统
。比如
今年4月投运的
陕西西安台区分布式储能项目,在
西安市七个区县的130个村中共部署
149套台区分布式储能设备,含
17台50kW/110kWh储能一体柜 ,132台100kW/213kWh储能一体柜,单个台区配储大约在50kW-100kW之间。
从功能来看,
台区储能主要解决基础配电网接入能力不足
,
通常涉及到电网公司、发电央企,试点规模较大
。此外,
当台区储能达到一定规模,未来有望实现“云储聚合”,也就是将大量分布式储能通过云平台控制,参与电网调度和电力市场交易,模式类似虚拟电厂。
但目前
台区储能并网政策及标准仍有待完善,
台区储能并网仍存在较大困难,加之缺乏监管规定,企业在办理流程手续过程中会面临来自地方政府、电网的阻力。
新型应用场景
工商业储能正在积极探索融合发展新场景,目前已有数据中心、通信
基站、换电重卡、矿山、港口岸电等众多新型应用场景。
多份国家级、省级、地方级储能政策鼓励发展工商业储能融合应用场景。
今年2月,发改委、能源局联合发布的《关于加强电网调峰储能和智能化调度能力建设的指导意见》提出“
围绕大数据中心、5G基站、工业园区等终端用户,依托源网荷储一体化模式合理配置用户侧储能
,提升用户供电可靠性和分布式新能源就地消纳能力。
探索不间断电源、电动汽车等用户侧储能设施建设
,
推动电动汽车通过有序充电、车网互动、换电模式等多种形式参与电力系统调节,挖掘用户侧灵活调节能力”。
《广东省推进能源高质量发展实施方案》提出“积极推动新型储能技术创新,促进新型储能与大数据中心、5G基站、数字电网等新型基础设施融合应用”;河北省发布的《关于推动雄安新区建设绿色发展城市典范的意见》提出“在数据中心、5G基站、充电设施、工业园区等场景因地制宜布局用户侧储能
”
。
1)数据中心
数据中心建设储能会综合考虑系统的安全性、节地性、投资回报率、环境友好性、
与备用电源结合等因素。
安全性:
数据中心承担着数据存储、传输、计算的职能,支撑与保障社会数字经济生产与运行,数据安全和业务连续是数据中心首要的业务目标,因此,安全可靠性是首要考虑因素。
节地性:
土地是数据中心建设的重要资源因素,储能系统的建设需考虑系统
能量密度,减少系统
占地。
投资回报率:
数据中心建设储能主要是参与峰谷套利以及未来逐步开放的需求响应市场,储能系统本身是重资产投资,投资回报率是项目决策中的重要考量因素。
环境友好性:
选择环境友好型电池,降低环境负担,既是企业社会责任的体现,也是绿色节能数据中心的关键特征。