淺談工商業(yè)新能源儲能發(fā)展分析

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：隨著新能源的逐漸普及，儲能技術被越來越多地應用于儲能系統(tǒng)中。本文旨在探索新能源工商業(yè)儲能的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，以期為我國新能源技術研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供一定的參考和幫助。本研究首先簡要梳理了新能源儲能的研究歷程及現(xiàn)狀，然后分析了新能源工商業(yè)儲能的市場需求和發(fā)展趨勢，接著介紹了當前新能源儲能技術的瓶頸問題，并提出了一些解決途徑。*后，本文結(jié)合國內(nèi)外實踐案例，總結(jié)了新能源工商業(yè)儲能發(fā)展所面臨的問題和挑戰(zhàn)，指出了未來發(fā)展的方向和建議。本文通過對新能源工商業(yè)儲能的深入探索，為新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和能源供應的可持續(xù)發(fā)展提供了必要的分析和思考。

關鍵詞：新能源；儲能；工商業(yè)；發(fā)展現(xiàn)狀；趨勢

0.前言

在現(xiàn)代社會，環(huán)保節(jié)能已經(jīng)成為人們普遍關注的問題。新能源是世界各國共同爭取實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的手段之一。在新能源領域，儲能技術的發(fā)展也越來越受到重視。新能源儲能技術是將不穩(wěn)定的電力能量以一定的方式儲存起來，以便在需要的時候釋放出來，從而實現(xiàn)動態(tài)平衡。目前，新能源儲能技術已經(jīng)得到了廣泛的應用，并取得了顯著的效果。

儲能技術的分類主要包括化學儲能、機械儲能、儲熱儲冷、電容器等，這些技術的發(fā)展始于20世紀70年代，其技術體系逐漸完備，并且已經(jīng)進入了實質(zhì)性發(fā)展階段。目前，儲能技術應用已經(jīng)逐漸擴大到包括航空、航天、交通、軍事、通訊、醫(yī)療、金融、住宅、商業(yè)等領域。

工商業(yè)儲能是指容量及功率較小、用于工商業(yè)的儲能系統(tǒng)，目前主要通過“低電價時從電網(wǎng)充電，高電價時放電使用"的方式來為用電企業(yè)節(jié)省成本。

在工商業(yè)領域中，儲能需求的顯著增長與日俱增，其主要原因是工商業(yè)電力需求變化和電力市場深度調(diào)整。在工商業(yè)用電中，經(jīng)常存在電峰值需要管理，通過儲能技術可以實現(xiàn)對峰谷差值的管理，以達到節(jié)能降耗的效果。在其應用場景中，比較典型的是直流UPS儲能系統(tǒng)、光儲一體化系統(tǒng)等。

在新能源工商業(yè)儲能發(fā)展趨勢方面，政策環(huán)境和市場趨勢，以及技術進展和應用前景成為了新能源儲能發(fā)展的支持力量。近年來，家政策方面對新能源儲能技術的發(fā)展也給予了較大的支持，鼓勵各界開展技術創(chuàng)新和應用探索。同時，隨著儲能技術成為新能源領域的重要支撐技術，其應用領域也在逐漸擴大。

總而言之，新能源儲能技術的發(fā)展是可持續(xù)能源發(fā)展的重要方向之一。隨著技術的不斷進步和應用探索的不斷開展，相信新能源工商業(yè)儲能領域一定會迎來更好的發(fā)展前景。

1.新能源儲能技術概述

1.1儲能技術分類

新能源儲能技術是實現(xiàn)可再生能源大規(guī)模應用的關鍵。目前，常見的儲能技術主要包括化學儲能技術、機械儲能技術、電化學儲能技術、熱儲能技術和儲熱換能技術等。其中，化學儲能技術是在化學反應中將電能轉(zhuǎn)化為化學能或?qū)⒒瘜W能轉(zhuǎn)化為電能，以實現(xiàn)儲能的一種技術；機械儲能技術是通過對機械運動的控制和轉(zhuǎn)換，將電能轉(zhuǎn)化為機械能或?qū)C械能轉(zhuǎn)化為電能；電化學儲能技術是在電極材料中引入活性物質(zhì)實現(xiàn)化學反應儲能的技術。此外，熱儲能技術是將熱能儲存于物質(zhì)的形態(tài)中，例如：將水蒸汽轉(zhuǎn)化為水并將其儲存，然后再利用熱水進行發(fā)電；儲熱換能技術是將低溫熱能存儲并轉(zhuǎn)換為高溫熱能，然后再進行發(fā)電。這些技術各有優(yōu)點和缺點，需要在實際應用中進行綜合考慮和選擇。

隨著新能源規(guī)模的不斷擴大和技術的不斷改進，新能源儲能技術發(fā)展歷程也日趨成熟。在新能源儲能發(fā)展現(xiàn)狀分析中，可見各類新能源儲能技術應用領域正在逐漸拓展，特別是在電力系統(tǒng)調(diào)峰、低碳交通和新能源接入等方面的應用逐步增多。這些應用領域的不斷拓展為新能源儲能的后續(xù)應用提供了基礎和先決條件。

除此之外，工商業(yè)儲能需求和應用場景也是新能源工商業(yè)儲能發(fā)展的重要方面。分析現(xiàn)有市場數(shù)據(jù)可得，工商業(yè)儲能需求主要來自傳統(tǒng)能源替代、降低用能成本、避免用電高峰時段偏差及支持綠色能源發(fā)展等多方面因素，工商業(yè)儲能應用場景舉例可以有分布式光伏電站、微電網(wǎng)、大型商業(yè)和工業(yè)能量儲備系統(tǒng)等。

*后，在政策環(huán)境、市場趨勢、技術進展和應用前景方面，新能源工商業(yè)儲能領域也面臨著一系列的機遇和挑戰(zhàn)。例如，不斷優(yōu)化的政策環(huán)境和市場趨勢以及隨之而來的市場規(guī)模擴大等機遇，同時，也要面對新技術新應用的探索及應用逐漸成熟所形成的競爭壓力等挑戰(zhàn)。

綜上所述，新能源工商業(yè)儲能技術的發(fā)展在目前處于快速增長階段，同時也需要政策與市場的呵護、更豐富的應用場景拓展以及技術的進一步完善。

1.2儲能技術發(fā)展歷程

儲能技術是新能源領域關鍵技術之一，它能夠解決新能源發(fā)電波動性和不穩(wěn)定性的問題，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。儲能技術可以分為物理儲能、化學儲能、生物儲能等多種類型。物理儲能包括壓縮空氣儲能、重力儲能、電容器等，化學儲能則包括電化學儲能和熱化學儲能。這些儲能技術各有優(yōu)缺點，需要根據(jù)實際情況進行選擇和應用。

儲能技術的發(fā)展歷程可以追溯到19世紀，當時電池和電容器被廣泛應用。20世紀60年代，鈉-硫電池被發(fā)明，其具有高能量密度、長壽命、環(huán)境友好等優(yōu)點，一度被認為是前景的儲能技術之一。20世紀90年代，鋰離子電池被商業(yè)化應用，它具有高能量密度、低自放電率、長壽命等優(yōu)點，成為受矚目的儲能技術。

目前，新能源儲能技術正處在快速發(fā)展階段。光伏儲能、風力儲能、電動汽車儲能等都得到了廣泛的應用。隨著技術進步和市場需求的日益增加，未來幾年新能源儲能技術將迎來高速發(fā)展。

1.3新能源儲能發(fā)展現(xiàn)狀分析

新能源儲能技術是未來能源發(fā)展的重要組成部分，也是解決可再生能源不穩(wěn)定性問題的重要手段。當前，新能源儲能技術的發(fā)展日新月異，其儲能技術分類和應用場景已經(jīng)越來越豐富多樣。據(jù)統(tǒng)計，全球儲能市場規(guī)模在不斷擴大，并呈現(xiàn)出高速增長的趨勢。

首先，新能源儲能技術的分類是多樣的，包括化學電池儲能、電容儲能、機械儲能等多種方式。這些不同分類的儲能技術各有優(yōu)劣，需要根據(jù)具體需求進行選擇和應用。

其次，新能源儲能技術的發(fā)展歷程翻天覆地，自20世紀80年代電動汽車應用儲能技術開始，目前全球已具備日均1GW以上的儲能裝機量。未來發(fā)展趨勢是更加注重綠色環(huán)保，緊密結(jié)合儲能技術與智能控制技術的發(fā)展，不斷推動新能源儲能技術的發(fā)展。

*后，新能源儲能發(fā)展現(xiàn)狀分析顯示，儲能技術的安裝容量處于快速增長狀態(tài)，中國作為全球新能源儲能市場之一，其市場規(guī)模和設備裝機量均在不斷擴大。同時，新能源儲能技術推廣應用的可行性和經(jīng)濟性也正在得到進一步增強。

總之，新能源儲能技術在未來可持續(xù)發(fā)展和節(jié)能減排方面將具有重要意義。當前已經(jīng)存在的新能源儲能技術面臨一些普遍關注的問題，如安全性、維護成本和使用壽命等方面需要不斷提高和創(chuàng)新，以滿足不斷增長的能源需求。

2.工商業(yè)儲能需求與應用場景

2.1工商業(yè)儲能需求分析

工商業(yè)儲能需求分析是本論文的重要部分之一。隨著新能源技術的不斷發(fā)展和成熟，工商業(yè)儲能需求逐漸增加。工商業(yè)儲能在促進新能源消納、提高電網(wǎng)安全性、降低電網(wǎng)運行成本等方面都具有重要意義。

首先，工商業(yè)儲能可以解決新能源波動性問題，實現(xiàn)新能源平穩(wěn)運行和優(yōu)化消納。新能源波動性問題是困擾新能源發(fā)展和利用的重要問題之一，而通過儲能技術的應用，可以很好地協(xié)調(diào)新能源并網(wǎng)和負荷消費。

其次，工商業(yè)儲能可以提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性。在能源供需緊張的情況下，如果電網(wǎng)能夠利用儲能技術實現(xiàn)多方面協(xié)調(diào)，那么電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定將得到進一步的提高。

*后，工商業(yè)儲能可以降低電網(wǎng)運行成本。儲能技術的應用能夠替代傳統(tǒng)電網(wǎng)的一些投資。在某些情況下，通過儲存電能，可以實現(xiàn)優(yōu)化運行和減少峰值負荷，從而降低電網(wǎng)運行成本。

因此，可以看出工商業(yè)儲能需求是非常明顯的。工商業(yè)儲能的應用場景廣泛，包括儲能電站、儲能系統(tǒng)等多方面。在未來的發(fā)展中，儲能領域也將呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢和趨勢。

2.2工商業(yè)儲能應用場景舉例

工商業(yè)儲能應用場景舉例是指利用儲能技術實現(xiàn)工商企業(yè)能量的儲存與釋放，以滿足變電站的調(diào)峰需求，其應用場景主要包括電網(wǎng)調(diào)峰、備用電源、微電網(wǎng)等。其中，電網(wǎng)調(diào)峰是目前應用廣泛的場景之一，其主要是通過儲能系統(tǒng)在高峰期將能量儲存，在低谷期對電網(wǎng)進行輸出，對電網(wǎng)質(zhì)量起到了一定的調(diào)節(jié)作用。備用電源場景下，通過儲能系統(tǒng)實現(xiàn)對企業(yè)電力需求的備用，能夠有效提高企業(yè)的供電保障和應急能力。此外，微電網(wǎng)也是一種較為典型的應用場景，其主要通過組建能量交易場景實現(xiàn)微網(wǎng)能量之間的交易。

綜上，工商企業(yè)儲能應用場景舉例是多種多樣的，既涵蓋了對復雜電網(wǎng)的調(diào)峰需求，也滿足了企業(yè)電力備用以及內(nèi)部用能的需求。這些場景不僅為企業(yè)實現(xiàn)能量的有效管理提供了可靠保障，也為新能源儲能技術的發(fā)展創(chuàng)造了廣闊的應用前景。

3.新能源工商業(yè)儲能發(fā)展趨勢

3.1政策環(huán)境與市場趨勢

當前，能源供需矛盾日益突出，新能源儲能技術的發(fā)展迫在眉睫。政策環(huán)境與市場趨勢是該領域發(fā)展的重要推動力。首先，相關部門在新能源儲能政策上加大了扶持力度，有力地促進了新能源儲能的發(fā)展。例如，2017年發(fā)展改革委員會聯(lián)合多部門印發(fā)《關于新能源儲能補貼有關事項的通知》對新能源儲能補貼、扶持標準等進行了具體規(guī)定，為行業(yè)提供了政策保障。其次，市場需求也在不斷地推動新能源儲能技術的進步。工商業(yè)儲能需求增長迅速、應用場景不斷擴展，新能源儲能技術不斷升級創(chuàng)新，也為市場帶來了新的商機和增長點。2021年至今，共有26個省份發(fā)布了新能源配置儲能的政策，地方補貼政策。值得注意的是，多地政策中也對分布式光伏配儲做出了要求?？傮w來看，各地要求光伏電站配儲規(guī)模為裝機容量的5%～30%之間，配置時間多以2～4小時為主，少部分地區(qū)為1小時。其中特別指出的是，河南省2021年《關于加快新型儲能發(fā)展的實施意見》內(nèi)明確了2021年后上的新能源項目不配儲能不得上網(wǎng)的硬性規(guī)定。未來，新能源儲能市場將進一步擴大，政策與市場發(fā)展的良好態(tài)勢將持續(xù)推動新能源工商業(yè)儲能技術的快速發(fā)展。

3.2技術進展和應用前景

目前，新能源儲能技術已經(jīng)得到了廣泛的應用，不僅在家庭、商業(yè)，甚至在能源領域也得到了廣泛的應用。通過技術進步和政策扶持的逐漸提高，新能源儲能發(fā)展趨勢愈加明顯，實現(xiàn)新能源可靠性和可持續(xù)性將成為未來的發(fā)展方向。

在儲能技術的發(fā)展歷程中，蓄電池技術、電容技術、氫燃料電池技術等成為新能源儲能的主要技術方向。其中，蓄電池技術應用廣泛，已經(jīng)形成了相對成熟的電動汽車和家庭儲能市場，同時也逐漸在工商業(yè)儲能領域得到了大規(guī)模的應用。

在工商業(yè)儲能需求方面，隨著產(chǎn)業(yè)的成熟，工商企業(yè)對于能源安全和可靠性的重視逐漸加大，對于儲能技術的需求也隨之增加。不僅如此，工商業(yè)儲能的應用場景也更加豐富，包括但不限于峰谷平衡、備用電源、送電設備的啟動和應急電源等。

隨著政策環(huán)境和市場形勢的發(fā)生變化，儲能技術的應用前景也更加廣闊。相關部門相繼出臺了一系列支持新能源儲能的政策，同時市場需求也在逐漸提高。在技術方面，新型材料、新型反應堆以及新型系統(tǒng)集成技術等也正在逐漸完善，相信儲能技術的應用前景一定會更加明朗。

2023年以來，相比2022年11月高點腰斬，這使得占儲能系統(tǒng)成本50%以上的重要零部件——儲能電芯的成本下降了近10%，儲能系統(tǒng)的初始建設成本也隨之下降。

2023年，國內(nèi)多個省份的峰谷電價差的繼續(xù)擴大。目前，工商業(yè)儲能系統(tǒng)主要通過“低電價時為儲能電站充電，高電價時放電用于企業(yè)生產(chǎn)"，來為企業(yè)節(jié)省用電成本。峰谷電價差擴大后，工商業(yè)儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟性也可以得到相應的提升。

目前，廣東、浙江兩省的工商業(yè)儲能可以做到“兩充兩放"（即每天充放電兩次），回本周期可以做到3～4年。

綜上所述，新能源工商業(yè)儲能發(fā)展正在快速向前推進，未來有望在各個領域得到廣泛的應用，并為能源革命做出重要的貢獻。

1. Acrel-2000ES儲能柜能量管理系統(tǒng)

4.1系統(tǒng)概述

安科瑞儲能能量管理系統(tǒng)Acrel-2000ES，專門針對工商業(yè)儲能柜、儲能集裝箱研發(fā)的一款儲能EMS，具有完善的儲能監(jiān)控與管理功能,涵蓋了儲能系統(tǒng)設備(PCS、BMS、電表、消防、空調(diào)等)的詳細信息,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)查詢與分析、可視化監(jiān)控、報警管理、統(tǒng)計報表等功能。在高級應用上支持能量調(diào)度,具備計劃曲線、削峰填谷、需量控制、防逆流等控制功能。

4.2系統(tǒng)結(jié)構

Acrel-2000ES，可通過直采或者通過通訊管理或串口服務器將儲能柜或者儲能集裝箱內(nèi)部的設備接入系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構如下：

4.3系統(tǒng)功能

4.3.1實時監(jiān)測

系統(tǒng)人機界面友好，能夠顯示儲能柜的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測PCS、BMS以及環(huán)境參數(shù)信息，如電參量、溫度、濕度等。實時顯示有關故障、告警、收益等信息。

4.3.2設備監(jiān)控

系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測PCS、BMS、電表、空調(diào)、消防、除濕機等設備的運行狀態(tài)及運行模式。

PCS監(jiān)控：滿足儲能變流器的參數(shù)與限值設置；運行模式設置；實現(xiàn)儲能變流器交直流側(cè)電壓、電流、功率及充放電量參數(shù)的采集與展示；實現(xiàn)PCS通訊狀態(tài)、啟停狀態(tài)、開關狀態(tài)、異常告警等狀態(tài)監(jiān)測。

BMS監(jiān)控：滿足電池管理系統(tǒng)的參數(shù)與限值設置；實現(xiàn)儲能電池的電芯、電池簇的溫度、電壓、電流的監(jiān)測；實現(xiàn)電池充放電狀態(tài)、電壓、電流及溫度異常狀態(tài)的告警。

空調(diào)監(jiān)控：滿足環(huán)境溫度的監(jiān)測，可根據(jù)設置的閾值進行空調(diào)溫度的聯(lián)動調(diào)節(jié)，并實時監(jiān)測空調(diào)的運行狀態(tài)及溫濕度數(shù)據(jù)，以曲線形式進行展示。

UPS監(jiān)控：滿足UPS的運行狀態(tài)及相關電參量監(jiān)測。

4.3.3曲線報表

系統(tǒng)能夠?qū)CS充放電功率曲線、SOC變換曲線、及電壓、電流、溫度等歷史曲線的查詢與展示。

4.3.4策略配置

滿足儲能系統(tǒng)設備參數(shù)的配置、電價參數(shù)與時段的設置、控制策略的選擇。目前支持的控制策略包含計劃曲線、削峰填谷、需量控制等。

4.3.5實時報警

儲能能量管理系統(tǒng)具有實時告警功能，系統(tǒng)能夠?qū)δ艹浞烹娫较蕖囟仍较?、設備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。

4.3.6事件查詢統(tǒng)計

儲能能量管理系統(tǒng)能夠?qū)b信變位，溫濕度、電壓越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析。

4.3.7遙控操作

可以通過每個設備下面的紅色按鈕對PCS、風機、除濕機、空調(diào)控制器、照明等設備進行相應的控制，但是當設備未通信上時，控制按鈕會顯示無效狀態(tài)。

4.3.8用戶權限管理

儲能能量管理系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經(jīng)授權的操作（如遙控的操作，數(shù)據(jù)庫修改等）。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

1. 結(jié)語

新能源工商業(yè)儲能發(fā)展是2023年熱門的話題之一。從儲能技術概述、工商業(yè)儲能需求與應用場景以及新能源工商業(yè)儲能發(fā)展趨勢個方面對此進行分析。首先，從儲能技術的分類和發(fā)展歷程來看，在電力系統(tǒng)中，儲能技術被認為是實現(xiàn)電力質(zhì)量調(diào)控、電網(wǎng)柔性化以及新能源高比例并網(wǎng)等的重要手段。其次，隨著新能源的迅速發(fā)展，新能源儲能的應用也越來越廣泛。新能源儲能發(fā)展現(xiàn)狀分析表明，在儲能領域，電池技術是成熟的一種儲能方式。除了電池技術外，壓縮空氣儲能、電容儲能、磁能儲能、儲熱、儲氫等技術也在逐漸發(fā)展并得到了廣泛的應用。

在工商業(yè)儲能需求與應用場景方面，我們可以看到，日益增長的用電需求和供電安全保障需要更多的儲能技術的引入。工商業(yè)儲能需求分析表明，商業(yè)用電和工業(yè)用電都有不同程度的峰谷價差，因此，需要儲能技術來實現(xiàn)峰谷調(diào)峰，以節(jié)省用電成本。工商業(yè)儲能應用場景舉例，幾乎涉及所有的能源和領域例如，光伏、風電、電力電子、電動汽車等。

*后，從新能源工商業(yè)儲能發(fā)展趨勢來看，政策環(huán)境與市場趨勢和技術進展和應用前景是主要因素。在能源領域的政策支持，特別是對于新儲能技術的支持，將在一定程度上提高市場對該領域的關注度。技術進步對于新能源儲能發(fā)展的重要性不言而喻，特別是在電池技術、燃料電池技術和電容技術領域，前景十分廣闊。

綜上所述，新能源工商業(yè)儲能發(fā)展具有巨大的潛力和廣闊的前景，政策環(huán)境的改善和技術的不斷突破都將一步推動其發(fā)展。

參考文獻

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