电化学储能系统产业现状及发展探究

电化学储能系统产业现状及发展探究

  吴佳鹏   艾立鑫

京能清洁能源西北分公司    中卫市  755000

摘要：随着能源发展模式和构建能源体系方式的变革，在电力系统中，明显的体现出电化学储能系统起到的作用。所以本文针对电化学储能系统产业现状及发展进行探讨，先阐述了电化学储能系统产业现状，然后又分析上游产业、中游产业以及下游产业的发展。

关键词:电化学储能；产业现状；发展

引言：为实现碳中和，当前新型电力系统已经成为最重要的途径，而在实现对新型电力系统构建这方面，储能还是最主要环节。但为更好地构建，有必要促进“源网荷”改革，新型能源也成为实现新源结构转型最重要的一点。促进新型储能产业更好地发展，除了能形成良好的清洁稳定能源供给体系以外，还以便对安全能源消费体系进行改进。电化学储能不仅有利于对清洁稳定能源供给体系的建立，还能完善安全能源消费体系。电化学储能是目前新型储能技术发展的一个主流，不仅拥有能量高的密度，还拥有特别成熟产业链配套体系，这和其他储能技术对比得知，在多方面具有优势，尤其是在场景应用、技术、成本、建设周期这方面，其灵活性高。所以，在今后有必要探讨电化学储能系统产业现状和具体的发展。

一、电化学储能系统构成

电化学储能可作为一个储能介质，这主要运用化学元素即可，而随着储能介质，充电过程和放电过程会随着发生反应，这主要包括锂电子等类型电池。在全球中，我国埋电池储能装机有一定的占比，这也是电化学储能中发展的一个方向。电化学储能系统主要由多个系统构成，不仅有储能电池，还有能量管理系统等。储能电池非常的重要，这也是储能系统中最主要的一个构成部分。以锂电池储能为例，在总成本中，该电池的成本已经达到60%以上，电池管理系统负责的是检测和评估工作，而这主要针对的是电池。能量管理系统负责的是采集数据信息和实现能量调度等。

二、电化学储能系统产业现状

随着电化学储能技术迅速的发展，引起企业各方的注意，并主动的参与进去，也逐步的应用，从某种程度上来看，已经促进由各个产业组成产业链的形成。这分别是上游产业和中游产业以及下游产业等。而通过调查研究得知，电化学储能系统产业还存在以下现状：

第一，高端技术制造产业为上游产业，包括电池管理系统等多个系统。第二，往往由于电池厂商从储能电池入手，来改造生产储能电芯。尤其是比亚迪，作为典型代表之一。往往由企业生产电池管理系统，而在系统成套技术不断发展下，电池制造企业也实现对BMS+PACK模式的研发。将能量管理系统和BMS环节对比得知，在新型储能系统中占据的成本不高。

第二，中游产业就是储能系统集成和运营以及渠道商。储能系统集成主要就是进行多维集成，这不仅针对电池组和储能变流器，还针对能量管理系统和舱内设备。而在储能产业链中，储能系统集成商是最主要环节，生产厂家选择储能技术和产品，组合各个单元，为多个场景制定解决方案。

第三，下游产业是电力系统储能应用需求侧，而不管是发电商，还是工商业用户和家庭用户，其实这均是终端用户。发电侧储能所采取的方式主要以新能源搭配储能形式为主，并进行相应的建设。对于电网储能而言，主要交给电网企业负责，实现负荷削峰填谷，确保电网安全的运行。

三、电化学储能技术在电力系统中的作用

一方面，电化学储能技术在削峰填谷中具有一定的应用价值，能使得智能化供电问题得到改善，一般难以尽快的提高发电厂发电能力，也无法轻易做出改变，在用电低谷的过程中，造成电量浪费的现象。在用电高峰期，由于负荷大，可能增加断电风险。但合理的应用电化学储能系统，不仅能促使电网负荷率的提高，还能够达到节约能源目的。所设计的电化学储能装置体积非常灵活，不受各个方面的限制，适用分布式供电环境中，促进输电配电成本降低。另一方面，在用户侧，电化学储能技术具有非常多的应用场景，可备用电源可应用各个场所中，尤其是工厂、数据中心等场所，这样如果发生火灾，使其能更好地应对。除此之外，在用电高峰时，应用电化学储能系统，不仅有助于提升用电安全性，还能促进用电成本的降低。

四、电化学储能发展分析

（一）上游产业发展分析

在未来要想更好地发展，电池是最重要的环节，这将磷酸铁锂电池和三元锂电池进行比较得知，前者具有较强的稳定性，安全性高，即便电池能量密度要照三元锂电池低，但储能应用场景是固定的，也具有灵活的尺寸。基于此，在选择储能系统设备类型的过程中，无需事先的去考虑能量密度。而通过分析上述路线优缺点得知，对于储能场景应用的实际需求，磷酸铁锂电池非常的贴合，在以后很有可能成为储能主流的一个技术路线[1]。除此之外，不管是在成本，还是安全这方面，钠离子照锂电池具有优势，但能量密度和磷酸铁锂电池差距大。

（二）中游产业发展分析

当前，明显体现出储能集成商的重要性，所以，有必要实现系统安全性设计。在储能系统集成这方面，应结合用户的实际需求和场站的需求，根据当前的情况，合理的设计系统控制策略，选择好电池组和电池管理系统类型。了解国外储能发展的情况得知，具有储能应用场景，还非常的丰富，定制化系统集成服务在重要的同时，和各种场景的需求实现相契合

[2]。而且在以后发展中，专业第三方系统集成为主要的发展趋势。除此之外，由于锂离子电池很有可能发生安全隐患，这在今后不管是锂电子电池火灾防控技术，还是相关的产品，均需要大力的发展，确保储能行业安全，更好地满足该需求。有的系统集成商为更好地发展，已经在设计储能系统，而模块化分仓全液冷方式已经渗透到商业项目中，并得到合理的应用，但在以后系统集成商还应多关注了解储能系统安全的情况[3]。

（三）下游产业发展分析

发电侧储能目的是纳弃风弃光的消纳，平滑发电输出。以光伏配置储能为例，光伏+储能系统的项目收益通过比较以往光伏不配置储能水平低。从多个层面进行分析，随着促进储能系统成本的降低，提高侧辅助服务，从现有的共享储能机制入手，结合实际情况不断的完善，在未来，很有可能实现发电侧储能收益[4]。电网侧储能它最大的功能就是确保电网安全运行，不管是在时间，还是在空间上，达到电能负荷匹配目的，使得可再生能源消纳能力得到提高，与此同时，还能进一步备用电网系统，促使高峰负荷供电能力得到有效的缓解。

结束语：总而言之，在我国低碳转型这方面，能源结构低碳化是必然要求。一方面，随着不可调峰电源装机规模的形成，再加上逐步的增加，更需要调峰需求。另一方面，随着电力体质改革配套政策不断的实施，电力市场化交易机制和需求侧管理手段完善，均有助于应用储能技术。与此同时，在构建新型电力系统中，电化学储能是最重要调节资源，而为更好地打造新型电力系统，应高度的重视电化学储能，并大力的发展起来。当前，对电化学储能产业，已经在进行示范试点工作，并过渡到商业的应用，而不管是在调峰调频方面，还是在虚拟电厂方面，还会提升其价值。

参考文献：

[1]罗斯,钟园军. 固定式电化学储能系统消防技术规范标准研究[J]. 消防界(电子版),2022,8(20):17-19.

[2]胡旦,杨智皋,顾正建. 电化学储能系统接入电网现场检测方案[J]. 电池工业,2022,26(03):126-131.

[3]杨瑞睿,石明. 风电场配套电化学储能系统的设计研究[J]. 太阳能,2022,(03):92-96.

[4]王雅博,朱信霖,李雪强,刘圣春,李海龙,熊瑞. 电化学储能系统电池柜散热的影响因素分析[J]. 电气工程学报,2022,17(01):225-233.