浅析双碳视域下储能行业的发展
浏览次数:169次 更新时间:2025-07-07 13:28:56
摘要:储能是现代电力大规模存储的,对于供电网络的稳定性和灵活性具有重要作用。随着清洁型能源的大规模应用,电力系统会面临一系列波动,而储能产业的发展无疑可以有效缓解电力应用压力,对于能源技术开发具有重要意义。文章针对“双碳”视域下的储能产业发展机制问题进行分析,首先阐述了储能产业的发展环境,包括现有的市场环境和政策环境等。然后阐述了储能行业的发展机制体系,***后分析了现阶段我国储能产业的发展问题与挑战并提出了一系列发展建议,包括完善储能产业发展政策、强化技术研究、推动产业链发展、构建完善的储能标准化建设体系以及提高储能产业独立性等。
词:储能;发展;环保
0引言
现阶段,全球范围内的温室气体、环境污染、能源供给不足等自然问题已经开始制约人类社会的发展和生活,自然革命已经成为全球范围内的共识。对此,早在2020年9月,习近平主席在第七十五届联合国大会上发表了重要讲话,在深刻阐述中国对环境保护工作重视的前提下,提出了中国“碳达峰”“碳中和”的“双碳”目标。电力储能行业作为我国民生经济基础能源产业,是“双碳”目标实现的,需要进一步强化改革意识。
近几年来,在双碳目标的影响下,我国的电力生产和储存技术不断革新,风电、光伏发电成本也在不断下降,产业发展。而储能技术可以有效降低二者的发电波动,提高电能的持续性和稳定性,在我国新能源发展中占据着重要角色。
此外,储能技术不仅解决了风电与光伏大规模并网时电网的波动难题,还为新型分布式能源技术的进步奠定了技术基础,同时也是许多其他新兴电力技术发展的。可以说,当前的储能产业已经成为全球范围内各个国家清洁能源电力转型不可或缺的一环。而我国的储能产业链也早已处于较为先进的水平,但是未来依旧需要认真分析储能产业的发展前景,积极应对发展挑战。
1储能产业发展机制与环境研究
双碳策略的提出主要是为了合理应对能源危机与环境污染两大社会问题,通过减少碳排放,实现经济的可持续发展。对此深入了解当前储能产业的发展环境和发展机制。
1.1产业发展环境
(1)市场环境
目前储能产业的发展已经进入到一个自主化和商业化的阶段,而且其应用范围不断增加且处于快速增长期。在这一阶段提出双碳目标,势必会改变原有的能源供应格局。新能源电力将会快速发展,而且呈规模化增加。而从应用角度来看,新能源电力与储能设备的增加,可能会导致电力供应波动问题,而随着全社会整体用电量的剧增,电力需求的主体也会变革。可以预见,未来居民用电以及第三产业用电所占比例还会上升,所以现阶段的电力与储能系统,需要开始转变供需主体关系,从满足工业电力负荷逐渐转化为满足民用电力需求。
(2)政策环境
近年来,我国已经先后出台了多项政策,用于扶持国内储能产业。从当前的国内政策导向上看,国家对于储能行业的支持政策主要分为两种,种是直接性的财政激励措施;种则是通过明确并提高储能设施在能源系统中的配置比例来推动其发展。而地方政府也先后出台了不少针对电网侧和用户侧的财政补贴政策。而从政策导向上看,在双碳目标影响下,国内目前的鼓励政策开始向可再生能源倾斜,比如新增的光伏风电配置批量化生产政策和可再生能源配套储能试点政策等。不仅是国内,欧美等国家也在积极通过市场化的手段,推动储能产业的规模化发展。例如建立电力零售服务补偿机制,扶持多样化储能技术政策,对绿色能源系统安装减免设备税收等。
1.2储能行业发展机制
储能技术作为绿色可再生能源和传统电力能源的连接,其发展机制是一个复杂的多维度的综合性发展体系。它主要由市场需求驱动、政策扶持引导以及技术创新发展三方面构成。
(1)市场需求机制
在全球范围内的环境保护共识下,储能技术是传统能源向现代低碳环保型能源转换的重要纽带,同时也是全球范围内环境能源变革的驱动力。随着全球经济与人口的不断增加,电力能源需求也在与日俱增。传统电力供应已经无法匹配现阶段的市场需求,在未来势必会出现大量的电力能源需求缺口,这种趋势与环境为可再生能源发展提供了广阔的市场空间。简言之,可再生能源的研究与引入,不仅是为了环境的可持续发展和环境保护,同时也是满足能源需求的重要补充手段。但是大规模可再生能源接入电网,其自身电力系统的不稳定性也会增加,为了有效解决这一问题,储能产业作为平衡波动的重要手段,势必也将迎来大规模的设备建设,这种电力稳定性需求同样为储能产业的发展带来了市场需求和机遇。
(2)政策扶持引导机制
政策扶持也是现阶段储能产业发展的重要支持力,为了有效促进储能产业技术的应用,国内先后出台了不少支持型政策,这为储能产业的发展提供了的机制环境。首先是规划性政策,为了实现储能产业的合理有序发展,各国政府先后制定了现阶段储能产业的发展目标、发展任务和未来发展路径以及整体保障措施等等。例如我国发布的《关于推动新型储能技术指导意见》,该意见明确提出我国储能产业应该向商业化和规模化发展,此外意见还明确了我国储能产业规划标准体系,以及规模化任务等;其次是补贴型政策,为了繁荣储能市场,扶持中小型储能公司,我国先后出台了多项财政补贴政策,有效降低了储能项目投资的成本,提高储能项目收益,为我国储能产业发展提供了重要保障;***后是技术创新鼓励型政策,技术创新是储能产业发展的,也是储能行业立足之本。我国先后成立了多项储能技术研究基金,用于支持储能技术的研发和产业化创新,不仅激发了储能产业的企业活力,更加速了储能技术成果与市场的融合。
2我国储能产业发展问题与策略
储能技术作为现代能源产业的新兴领域,在其设计与发展过程中不可避免地持续面临着一些固有的局限性,诸如安全问题、成本问题以及独立市场机制不明确等。从宏观角度来看,储能常规的安全和经济两个方面的局限性外,环境污染问题也需要重要关注。
首先是储能的安全性。任何产品项目的发展设计都是以安全性为前提。目前储能的安全性问题更多地体现在电化学储能相关技术层面。虽然当前电化学储能具有明显的发展潜力和广泛的应用性,但是同时也存在着一定安全控制问题。尤其在一些大型的储能电站,需要保证多方面安全。然而目前国内储能产业更专注于技术提升,没有构建完整的储能产业安全标准体系,政府也需要进一步完善相关政府制度。由于全球范围内针对储能产业还没有出台多方承认的安全标准体系,因此,国内外很多储能企业在安全储能标准的理解和执行上也存在着一定差异,很难做到高标准下的安全生产。同时,储能产业还可能带来一定环境问题,特别是现阶段化学储能技术的开发和设备规模扩大,如何妥善处理化学储能设备产生的污染物,提高可持续发展效能是储能行业急需解决的问题。
其次是储能技术的先期成本问题,根据的统计数据,国内储能系统的投入成本普遍较高,这也在一定程度遏制了其推广应用。储能产业技术的生命周期有一定限制且需要多种维护需求,这就要求需要对其进行更多精细化管理。而储能技术作为新兴产业技术,还需要大量持续资金作为后续支持,这就导致整个产业属于高投入产业。目前国内的电力系统辅助服务补偿机制较为保守,市场化服务也相对有限,这就导致其盈利模式相对单一,所以未来降低成本提高盈利保证后续资金支持也是储能产业发展的挑战。
***后是储能市场的主体性挑战。目前储能产业市场的主体地位相对模糊,且缺乏较为成熟的商业模式。相关政府部门也关注到了这一点,所以在2022年6月,国家发展改革委为了推动储能产业革新,确保其盈利模式完善,联合国家能源局颁布了《关于进一步推动新兴储能参与市场调度运行通知》。《通知》要求相关能源企业明确建立成熟的储能产业市场机制,鼓励新型能源发展,坚持市场化价格。然而从实际情况上看,虽然政府已经尽量确立储能产业的主体地位,但是在实际市场环境下,还缺乏相应的辅助政策。同时受到电力市场改革问题的影响,储能产业还不能以独立的参与方进入到能源交易中,限制了储能技术产品的商业属性。
3储能产业快速发展策略
储能产业作为全球能源结构改革的一环,已经受到了各国的重视,甚至成为能源战略差异化的重要发展对象。对于我国来说,储能产业不仅是能源结构的调整优化,同时也是实现双碳目标的主要动力,是国内低碳能源产业的支撑。储能产业的发展不仅可以为国内制造行业提供完善的能源供给,更可以增强我国国际能源产业竞争优势。然而想要大力发展储能产业,光靠企业自身还不够,需要通过政府政策扶持、开展技术开发、提高产业链协同、维护后期支持服务等多个方向协同发力,才能保证国内储能产业的规模化发展,保证我国储能领域的竞争力。
3.1完善储能产业发展政策
政府支持依旧是现阶段能源产业发展的,同时政府也可以为能源企业指明发展方向。所以未来需要各级政府加大对储能企业的政策扶持力度。例如从储能市场准入、储能基础设备规模等方面降低门槛,提高新的中小型储能企业数量,同时考虑新能源电力优先并网等。
针对新兴弱势企业,有关政府部门可以考虑对其储能产业项目直接提供财政支持,例如向绿色储能示范项目提供储能装机量或者电能总量补贴,减免部分税收等。此外,因为储能产业与新兴绿色能源企业具有密切关联,所以可以将政策导向新能源政策,由外到内提升储能产业发展。针对刚兴起的中小型企业,有关政府部门可以考虑以直接财政补贴的形式为其提供支持或者减免部分税收,保证其前期过渡的稳定。此外现代新兴绿色能源企业更注重储能技术的开发,所以可以通过政府政策引导新能源技术,从外到内提高储能产业发展。
3.2强化技术研究
对于储能产业来说,强化技术研究往往意味着降低储能系统的应用成本。目前我国化学储能技术迎来了较快发展,其中以锂电池技术为。通过市场反馈可以确定,虽然锂电池的应用较为广泛,但是依旧存在一定安全风险。因此,未来储能产业技术研究,可以将储能设备安全以及充放电效率为目标,通过政府、高校、企业等多方出面,组织协同研究项目。通过企业输出原料模块和先进制造技术理念,通过政府提供有序的平台政策,通过高校提供高精尖人才,共同开发储能设备的智能化管理控制项目。
3.3推动储能产业链发展
储能产业发展离不开产业链上下游的支持,只有产业链各端协同发展,才能保证产业链的竞争力。
所以未来相关储能企业需要不断强化储能产业链不同环节的产业布局,尤其需要加快产业链下游的储能回收工作。目前,我国针对储能产业设备的回收利用工作还处在起步阶段,商业模式较为简单,对此政府部门需要针对不同行业的发展特征,构建不同的行业试点,总结行业经验,同时鼓励市场主体积极探索储能产业多元化回收利用方案。所以国内的储能企业需要积极优化产业链结构,强化产业布局,尤其需要提高产业链下游企业的储能设备回收。目前,我国储能设备回收相关工作仍旧处于初始阶段,相关的商业逻辑较为单一,买卖行为也较为简单。因此有关政府部门需要针对不同储能产业职能需求,通过试点经验,努力探索多样化的回收处置策略。
此外,未来我国储能产业会进一步大幅度增长,面对大量的储能产业设备,有关政府部门应该努力规划市场管理策略通过协调市场准入标准,保证储能电池回收过程的稳定,从而保证储能系统的回收利用。
3.4构建完善的储能标准化建设体系
长久以来,国内储能产业的发展相对多元,各个环节更多的是依靠市场调节,缺乏产业执行标准,后果就是更容易出现质量问题,严重限制了储能产业的稳定发展。对此,未来相关产业部门需要建立一套系统合理的安全生产运输规划体系,强化储能各部分的安全生产意识,同时明确各部分责任,为后续生产销售工作提供法律安全保证。具体来说,就是有关能源和法律部门需要尽快建立起一整套的储能项目准入体系,用于指导行业内各个部门的安全管理,同时还需要建立对于储能安全质量和环保性的质量监督评价体系,为后续工作提供支持。
4安科瑞Acrel-2000MG微电网能量管理系统
4.1概述
Acrel-2000MG储能能量管理系统是安科瑞专门针对工商业储能电站研制的本地化能量管理系统,可实现了储能电站的数据采集、数据处理、数据存储、数据查询与分析、可视化监控、报警管理、统计报表、策略管理、历史曲线等功能。其中策略管理,支持多种控制策略选择,包含计划曲线、削峰填谷、需量控制、防逆流等。该系统不仅可以实现下级各储能单元的统一监控和管理,还可以实现与上级调度系统和云平台的数据通讯与交互,既能接受上级调度指令,又可以满足远程监控与运维,确保储能系统安全、稳定、可靠、经济运行。
4.2应用场景
适用于工商业储能电站、新能源配储电站。
4.3系统结构

4.4系统功能
(1)实时监管
对微电网的运行进行实时监管,包含市电、光伏、风电、储能、充电桩及用电负荷,同时也包括收益数据、天气状况、节能减排等信息。

(2)智能监控
对系统环境、光伏组件、光伏逆变器、风电控制逆变一体机、储能电池、储能变流器、用电设备等进行实时监测,掌握微电网系统的运行状况。
(3)功率预测
对分布式发电系统进行短期、超短期发电功率预测,并展示合格率及误差分析。

(4)电能质量
实现整个微电网系统范围内的电能质量和电能可靠性状况进行持续性的监测。如电压谐波、电压闪变、电压不平衡等稳态数据和电压暂升/暂降、电压中断暂态数据进行监测分析及录波展示,并对电压、电流瞬变进行监测。

(5)可视化运行
实现微电网无人值守,实现数字化、智能化、便捷化管理;对重要负荷与设备进行不间断监控。

(6)优化控制
通过分析历史用电数据、天气条件对负荷进行功率预测,并结合分布式电源出力与储能状态,实现经济优化调度,以降低尖峰或者高峰时刻的用电量,降低企业综合用电成本。

(7)收益分析
用户可以查看光伏、储能、充电桩三部分的每天电量和收益数据,同时可以切换年报查看每个月的电量和收益。

(8)能源分析
通过分析光伏、风电、储能设备的发电效率、转化效率,用于评估设备性能与状态。
(9)策略配置
微电网配置主要对微电网系统组成、基础参数、运行策略及统计值进行设置。其中策略包含计划曲线、削峰填谷、需量控制、新能源消纳、逆功率控制等。

5硬件及其配套产品
序号
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设备
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型号
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图片
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说明
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1
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能量管理系统
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Acrel-2000MG
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内部设备的数据采集与监控,由通信管理机、工业平板电脑、串口服务器、遥信模块及相关通信辅件组成。
数据采集、上传及转发至服务器及协同控制装置
策略控制:计划曲线、需量控制、削峰填谷、备用电源等
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2
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显示器
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25.1英寸液晶显示器
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系统软件显示载体
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3
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UPS电源
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UPS2000-A-2-KTTS
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为监控主机提供后备电源
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4
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打印机
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HP108AA4
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用以打印操作记录,参数修改记录、参数越限、复限,系统事故,设备故障,保护运行等记录,以召唤打印为主要方式
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5
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音箱
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R19U
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播放报警事件信息
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6
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工业网络交换机
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D-LINKDES-1016A16
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提供16口百兆工业网络交换机解决了通信实时性、网络安全性、本质安全与安全防爆技术等技术问题
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7
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GPS时钟
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ATS1200GB
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利用gps同步卫星信号,接收1pps和串口时间信息,将本地的时钟和gps卫星上面的时间进行同步
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8
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交流计量电表
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AMC96L-E4/KC
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电力参数测量(如单相或者三相的电流、电压、有功功率、无功功率、视在功率,频率、功率因数等)、复费率电能计量、
四象限电能计量、谐波分析以及电能监测和考核管理。多种外围接口功能:带有RS485/MODBUS-RTU协议:带开关量输入和继电器输出可实现断路器开关的"遜信“和“遥控”的功能
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9
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直流计量电表
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PZ96L-DE
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可测量直流系统中的电压、电流、功率、正向与反向电能。可带RS485通讯接口、模拟量数据转换、开关量输入/输出等功能
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10
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电能质量监测
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APView500
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实时监测电压偏差、频率俯差、三相电压不平衡、电压波动和闪变、诺波等电能质量,记录各类电能质量事件,定位扰动源。
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11
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防孤岛装置
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AM5SE-IS
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防孤岛保护装置,当外部电网停电后断开和电网连接
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12
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箱变测控装置
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AM6-PWC
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置针对光伏、风能、储能升压变不同要求研发的集保护,测控,通讯一体化装置,具备保护、通信管理机功能、环网交换机功能的测控装置
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13
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通信管理机
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ANet-2E851
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能够根据不同的采集规的进行水表、气表、电表、微机保护等设备终端的数据果集汇总:
提供规约转换、透明转发、数据加密压缩、数据转换、边缘计算等多项功能:实时多任务并行处理数据采集和数据转发,可多链路上送平台据:
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14
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串口服务器
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Aport
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功能:转换“辅助系统"的状态数据,反馈到能量管理系统中。
1)空调的开关,调温,及完全断电(二次开关实现)
2)上传配电柜各个空开信号
3)上传UPS内部电量信息等
4)接入电表、BSMU等设备
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15
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遥信模块
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ARTU-K16
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1)反馈各个设备状态,将相关数据到串口服务器:
读消防VO信号,并转发给到上层(关机、事件上报等)
2)采集水浸传感器信息,并转发3)给到上层(水浸信号事件上报)
4)读取门禁程传感器信息,并转发
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6结束语
“碳达峰”和“碳中和”已经是全球范围内环境保护与可持续发展的重要目标。多元化能源体系下的新能源发展不可避免需要大的变革。面对新的创新与挑战,有关能源部门首先需要解决的就是思想问题,只有正确认识到环境保护与电力发展的关系,才能实现综合能源系统绿色化发展目标。
我国的储能技术是衔接能源与市场的重要一环,对其发展不仅需要技术创新,更需要保证其可行性与经济性。新型储能系统是实现能源资源绿色化、持续化发展的重要保证,在深度、广度、技术方法等多个层面赋予其新的内容。
标签:储能 发展 环保
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