储能产业简介及其多元化应用场景

随着储能重要性日益凸显，世界各国纷纷出台储能产业激励措施，扫除市场发展障碍。我国近年来也加速出台储能产业发展的相关鼓励政策，加之动力电池产业生态的强劲带动，促使储能产业进入市场化、规模化发展阶段。

一、储能概念界定

储能，是指通过不同方式、利用特定的装置或物理介质，将不同形式的能量储存起来，以便在需要时利用的技术。通过将能量在时间和空间上进行储存和释放，实现能源供需的平衡和可持续能源的利用。储能在推动可再生能源发展、提高能源利用效率和实现能源系统的可靠性方面发挥着重要作用。

二、储能技术路线

根据技术路径不同，储能形式主要分为电化学储能、机械储能、热储能和氢储能几大类。其中抽水蓄能仍将占据重要地位；电化学储能预计将成为未来储能市场的主要增长点,特别是锂离子电池和钠离子电池；新型储能技术如固态电池、氢储能等。虽然目前尚不成熟，但未来有望带来颠覆性影响。

1、机械储能包括抽水蓄能、压缩空气蓄能、飞轮储能等。抽水蓄能目前占据全球储能市场的主导地位，占比约90%，其技术成熟、容量大、效率高，但在地理选址和建设周期上存在限制。压缩空气和飞轮储能:虽然目前市场份额较小，但在特定应用场景（如调频、应急电源）中具有优势，随着技术进步和成本降低，其应用范围有望扩大。

2、电化学储能:锂离子电池在电化学储能中占据绝对优势，占比超过 90%。其充放电速度快、综合效率高，广泛应用于电动汽车和固定式储能系统。钠离子电池作为新兴技术，具有成本低、安全性高的优势，预计在未来将有较大的市场发展潜力，尤其是在大规模储能和低速电动车领域。液流电池因其长寿命和安全性，在长时间、大规模储能应用中具有潜力，预计成本将进一步下降，市场份额有望提升。铅酸蓄电池成本低廉，良好的高低温性能，但能量密度低，维护需求较高。

3、热储能适合大规模、长时间储能，效率较高，但技术复杂，初期投资大。

4、氢储能具有容量大，寿命长，环境友好等优势，但技术尚不成熟，成本高。

三、储能产业政策

自“十二五”以来，储能产业从研发示范向商业化初期演变发展，国家政策相应地加速出炉，在项目规划、政策支持和产能布局等方面均加快了发展步伐，行业发展也更加规范。以电化学储能为主的新型储能市场，逐渐步入商业化规模化的发展阶段。

截至2023年三季度，全国有超过20个省级地区出台新能源配储政策，各省市在布局风电、光电大型项目及工商业分布式光伏等项目时，一般需要10%-20%的“强制配储”。随着越来越多省市地区发布“强制配储”要求，近阶段将带来储能市场大幅扩容的机会。

四、储能产业链环节

从产业链环节来看，储能产业链上游为各类硬件设备和软件系统；中游为储能系统软硬件提供商及储能解决方案提供商，储能解决方案通常由储能系统集成产品和储能系统软件产品共同组成，另外储能解决方案的安装建设和运营维护也是非常重要的环节；下游应用场景包括发电侧的电站、电网侧的电网公司以及工商业储能用户场景。

1、PCS（Power Conversion System，储能变流器）

PCS是储能系统与电网中间实现电能双向流动的核心部件，用作控制电池的充电和放电过程，进行交直流的变换，在电池储能系统成本中占比15%-20%，是电池储能系统的关键核心环节。储能变流器 PCS 由功率、控制、保护、监控等软硬件组成，其主要功能包括平抑功率、信息交互、保护等，PCS 决定了输出电能质量和动态特性，也很大程度影响电池的使用寿命。

2、BMS（Battery Management System，电池管理系统）

BMS指用于管理电池储能系统的子系统，包括电池充电、放电、电压等参数监测、SOC（State of Charge）、SOH（State of Health）估算以及保护措施等。区别于电动车的BMS，储能BMS相对更加庞大，一个完整的储能系统BMS由BMS从控单元、电池主控单元及BMS总控单元组成。储能BMS可以提高储能系统的使 用寿命和可靠性，降低维护成本和操作风险，并提供更灵活、可靠的储能解决方案。

3、EMS（Energy Management System，能量管理系统）

EMS一般是指针对储能电站推出的调控一体化能量管理系统，实现了实时监控、诊断预警、全景分析、高级控制功能，满足运行监视全面化、安全分析智能化、全景分析动态化的需求，保证储能电站安全、可靠、稳定运行。如果说将储能系统比做人体，那么 EMS 则是人的大脑心智。大脑心智决定一个人从事什么工作，也决定人体合理的劳作休息和发生意外时的自我保护。

五、储能多元化应用场景应用场景

由于电力是现今主要的能源载体之一，而电力是即发即用、无法直接储存的能源形态，因此，储能现阶段主要是指电能的储存。从整个电力系统的角度看，储能的应用场景可分为发电侧储能、输配电侧储能和用户侧储能三大场景。不同场景下，储能体现的价值也有所不同。

1、政策引导

发电侧：2021年8月国家发改委、能源局《关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知》——可再生能源并网消纳的责任主体，保障性并网由电网公司承担，市场化并网由发电企业承担。

电网侧：2021年8月国家能源局《电力系统辅助服务管理办法》——谁提供，谁获利；2024年12月国家能源局《关于促进新型储能并网和调度运用的通知》——规范新型储能并网接入管理，优化调度运行机制

用户侧：2021年7月国家发改委《国家发改委关于进一步完善分时电价机制的通知》——完善分时电价机制，建立尖峰电价机制，扩大了储能在用户侧的峰谷价差套利空间；2022年2月国家发改委、能源局《关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见》——引导用户侧可调负荷、储能、分布式能源、新能源汽车等新型市场主体参与市场交易，充分释放用户侧灵活调节能力。

2、应用场景

在发电侧，新能源发电占比增加，用电发电不匹配引致储能需求。发电侧储能主要用于跟踪计划出力及平滑发电输出，为系统提供调峰、调频及备用容量等辅助服务，解决弃风、弃光问题。

在电网侧（输配电），收益定价机制存堵点，商业模式亟待摸索打通。电网侧储能主要用于延缓输变电设备的升级与增容，提高电网运行的稳定水平。

在用户侧，发储电一体化系统发展，用电模式多元化。储能主要用于分时电价管理、容量费用管理、提高供电质量和可靠性、提高分布式能源就地消纳、提供辅助服务等方面。