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《中国储能应用产业发展研究报告(2016)》​正式发布

作者:中国储能网新闻中心 来源:中国储能网 发布时间:2016-06-05 浏览:
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中国储能网讯:当前,新一轮全球能源转型已经展开,以应对环境破坏和资源匮乏的挑战,实现清洁能源的可持续发展。业内专家普遍认为可再生能源技术是实现低碳能源转型的关键。作为当今世界上最大的能源生产国和消费国,中国把发展可再生能源作为调整能源战略、保障能源安全、保护生态环境、应对气候变化的必由之路。

2015年,全球总发电量为23111.3TWh,同比增长2.7%。其中地热能、生物质垃圾、风力、太阳能、海洋能等新型能源发电量达到1686.9TWh,占全球总发电量的7.3%,较2011年提高约3个百分点,绿色清洁能源的地位进一步提升。中国也非常重视新型能源的发展,2015年,中国清洁能源发电量1500TWh,其中新型能源发电占比也在逐年提高,预计到2050年国内可再生能源将成为能源结构中的主角之一,其中风电将达到24亿千瓦,太阳能发电27亿千瓦。

然而,尽管可再生能源发展潜力巨大,但其不稳定性制约其大规模的发展,并由此导致了大量的弃风、弃光现象。储能将是实现可再生能源平滑波动、促进可再生能源大规模消纳和接入的重要手段。同时,储能对常规电网也具有调峰调频以及增强电网安全稳定运行的能力。目前全球储能技术已经进入高速发展阶段,抽水蓄能、压缩空气、飞轮储能、锂离子电池、铅酸电池、液流电池、超级电容器等储能技术都已经得到了市场化验证。预计到2050年,抽水蓄能装机容量将达到1.4亿千瓦、化学储能规模1.6亿千瓦。

近年来,国内也非常重视储能技术的发展。“十三五”伊始,已经连续推出多项储能相关政策,提出了2020年、2015年和2030年的储能技术目标及2050年的技术展望。为了鼓励储能技术应用,出台了《关于在能源领域积极推广政府和社会资本合作模式的通知》,明确鼓励引入PPP模式,引导社会资本投资包含储能应用在内的多种能源领域。国家发改委和能源局最近下发《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》,在该文件15项重点任务之一的“先进储能技术创新”中明确指出:研究面向可再生能源并网、分布式及微电网、电动汽车应用的储能技术,掌握储能技术各环节的关键核心技术,完成示范验证,整体技术达到国际领先水平,引领国际储能技术与产业发展。因此,预计在“十三五”期间,国内储能市场将呈现快速发展趋势。

我们认为,2018年前,将是先进储能技术示范应用阶段。2020年将在用户侧大力推广先进储能技术应用。2030年,将会普及应用先进储能技术解决方案。

储能产业蓄势待发。值此重要时机,中国化学与物理电源行业协会储能应用分会联合赛迪顾问、国家发改委能源研究所、中国可再生能源学会风能专业委员会、河南电科院、华北电力大学、神华低碳所、南都电源、天合光能、顺风国际、百富利科技、林洋科技、华电天仁等多家单位,数十名业内专家,共同编写了《中国储能应用产业研究报告(2016年)》。该报告着重分析了抽水蓄能、压缩空气、飞轮、超导磁储能、超级电容器、锂离子电池、液流电池、燃料电池、储热等十多种储能技术,并重点研究其在分布式发电、微电网、基站备用电源、新能源汽车、风光发电、电力输配、绿色建筑、社区/工业园区及家庭储能等多个领域的应用情况。通过对目前国内外储能市场、技术和政策的系统梳理和深入分析,明确了未来储能市场和技术方向的发展趋势。在此对以上合作单位的领导、专家的重要指导和密切合作表示衷心感谢。

由于时间紧,任务重,本报告的不足之处,欢迎业界朋友批评指正。

中国化学与物理电源行业协会储能应用分会秘书处

二零一六年五月一日

以下为本报告内容目录:

第一章  行业概况

一、行业回顾 21

(一)市场规模 21

(二)主要储能技术 30

1、抽水蓄能技术最为成熟,商业化应用最为广泛 30

2、国外CAES技术已商业化,国内尚处实验室验证阶段 31

3、飞轮储能应用市场基本明确,国内尚处技术研发阶段 32

4、SMES技术处于市场探索阶段,系统性能仍待提升 33

5、低比能量密度制约超级电容器在储能领域应用前景 34

6、国内锂电池产业已实现国产,储能领域以LFP为主 35

7、国内液流电池已具商业化条件,全钒液流技术相对成熟 36

8、SOFC电池性价比待提升,国内集中研发PEMFC电池 36

(三)主要商业模式 38

1、峰谷套利盈利 38

2、需求侧管理盈利 38

3、用户侧并网盈利 39

4、峰谷电价差&服务费 39

5、电动汽车快速充电创新 40

(四)产业政策 40

1、美国 41

2、日本 42

3、欧洲 44

4、中国 45

二、行业展望  

(一)市场趋势 48

(二)技术趋势 49

1、抽水蓄能 50

2、CAES 50

3、飞轮 51

4、SAMES 51

5、超级电容器 52

6、锂离子电池 53

7、液流电池 53

8、储热储能 54

(三)储能行业发展趋势 55

第二章  分布式发电及微网储能  

一、分布式发电及微电网发展现状 58

(一)国外发展现状 58

1、欧洲 58

2、美国 59

3、日本 60

(二)国内发展现状 61

1、国内微电网领域起晚,主要以示范项目为主 61

2、国内分布式发电机微电网储能累计装机容量达到57.6MW 63

二、分布式发电及微电网发展趋势 64

1、预计2050年可再生能源占国能能源比重30%以上 64

2、未来五年国内分布式发电及微电网领域储能年均增长45% 66

三、分布式发电及微电网领域储能经济性分析 67

1、工商业用户分布式发电及微电网项目经济性高度依赖于峰谷电价差 67

2、偏远地区分布式发电及微电网项目社会效益高于经济性 68

3、特殊领域的微电网项目中储能电池的综合经济性优势明显 69

四、分布式发电及微电网领域储能应用典型案例 71

(一)上海国际汽车城微电网示范项目 71

(二)瑞安市北麂岛金太阳光伏工程离网光伏发电系统 75

1、项目概况 75

2、项目任务与规模 76

3、设计概况说明 77

4、项目的示范内容及指标 79

5、示范项目整体技术性能的关键指标 84

(三)西藏阿里地区狮泉河水光储互补微电网项目 84

第三章  基站备用电源

一、基站备用电源领域发展现状 85

(一)通讯基站 85

1、国内通讯基站后备电源累计规模约8.8GW 85

2、通讯基站备用电源领域锂电池更具发展前景 86

(二)UPS 88

1、全球UPS市场规模达到133亿美元 88

2、国内UPS后备电源累计装机规模约0.86GW 89

二、基站备用电源领域发展趋势 90

(一)未来五年通讯基站后备电源累计装机规模年均增长17% 90

(二)未来五年UPS后备电源累计装机规模年均增长18% 91

(三)基站备用电源储能经济性分析 92

(四)典型案例 93

1、国外案例 94

2、国内案例 95

第四章  新能源汽车储能  

一、新能源汽车发展现状 96

(一)国外发展现状 96

1、全球各国高度重视新能源汽车产业发展 96

2、全球新能源汽车产销量呈快速增长趋势 97

3、中国已成全球最重要的新能源汽车市场 99

(二)国内发展现状 100

1、发展新能源汽车已成汽车强国必经之路 100

2、国内新能源汽车产销量皆创历史新高 102

3、纯电动商用车和微型车成市场增长主力 102

4、公共充换电站建设带动储能电池需求增长 104

二、新能源汽车发展趋势 105

(一)国外趋势预测 105

(二)国内趋势预测 106

(三)技术发展趋势 109

1、汽车将向智能化、电动化和轻量化方向发展 109

2、新能源汽车仍将坚持“三纵三横”技术路线 110

3、十三五动力电池比能量目标300瓦时/公斤 110

4、新能源车与智能汽车融合发展促进产业升级 112

5、动力电池储能与新能源汽车的发展日趋密切 113

三、新能源汽车领域储能经济性分析 113

(一)电动汽车充换储放一体化方案经济性分析 113

1、大型充换电系统项目介绍 114

2、薛家岛充换电站基本情况 114

3、薛家岛充换电站运营数据 115

4、充换一体电站投资回收率 116

(二)动力电池梯次利用的储能经济性分析 117

1、动力电池梯次利用 117

2、动力电池储能梯次利用规模潜力 120

3、动力电池电池梯次利用经济性 127

四、典型案例 134

(一)国内电动汽车充换储放一体化案例分析 134

(二)动力电池梯次利用的储能案例分析 135

1、国外案例 135

2、国内案例 138

第五章  风光储能  

一、风电及光伏行业发展现状 145

(一)国内风力发电发展现状 145

1、国内风力发电并网累计装机容量居全球首位 145

2、新疆、内蒙等地新增装机量占全国五成以上 146

3、内蒙、甘肃等地区风电发电的弃风现象严重 147

(二)国内集中式光伏发电现状 150

1、国内集中式光伏电站累计装机容量已突破40GW 150

2、内蒙、青海等地依托资源禀赋光伏电站发展迅速 151

3、部分地区弃光率30%以上,极大的影响产业发展 153

(三)风电及光伏发电领域储能市场现状 154

1、2015年国内风光发电配套储能累计装机3535MW 154

2、高效储能系统应用,能有效破解弃风、弃光难题 154

3、国家政策出台,力挺储能技术参与电力辅助工作 155

二、风电及光伏行业发展趋势 156

(一)装机指标和电价下降双因素掣肘,风电装机增速放缓 156

(二)受弃风限电、补贴拖延等因素拖累,光伏装机也将放缓 156

(三)预计2016年风光发电配套储能市场规模达到6159MW 157

三、风电及光伏发电储能经济性分析 158

(一)国电和风储能系统经济性分析 158

1、国电和风北镇风电场储能项目概况 158

2、主要受益方式及投资回收情况分析 159

(二)集中式光伏发电领域储能经济性分析 160

四、典型案例分析 163

1、项目概况 163

2、运行情况 165

3、经济性分析 167

第六章  其他储能应用  

一、电力输配领域储能应用 168

(一)发展现状 168

(二)未来趋势 171

(三)典型案例 173

二、绿色建筑领域储能应用 178

(一)发展现状 178

(二)未来趋势 180

(三)典型案例 181

三、社区/工业园区储能应用 183

(一)发展现状 183

(二)未来趋势 185

(三)典型案例 186

四、家庭储能应用 192

(一)发展现状 192

(二)未来趋势 196

(三)家庭储能经济性 199

(四)典型案例 200

图标目录

图表12013-2015年全球累计设施的储能项目情况 22

图表22013-2015年全球累计设施的储能项目情况 23

图表32013-2015年全球累计设施的储能项目情况 24

图表4主要的储能技术的性能指标 25

图表5DOE对主要储能技术的应用判断 26

图表62013-2015年国内配套储能系统累计装机规模情况 27

图表72013-2015年国内不同领域配套储能系统规模情况 28

图表82013-2015年国内不同领域配套储能系统规模情况 29

图表9中国储能应用领域运营商业化程度统计表 30

图表10美国储能相关支持政策 42

图表11日本储能相关支持政策 44

图表12欧洲储能相关支持政策 45

图表13中国储能相关支持政策 46

图表142016-2020年国内不同领域配套储能系统规模情况 49

图表152020年之前国内不同领域可大规模配套储能技术情况 50

图表16日本三菱公司对微电网的分类 60

图表172013-2015国内分布式发电机微电网储能市场规模 64

图表182016-2020年国内分布式发电机微电网储能累计装机规模预测 67

图表19上海国际汽车城微电网示范项目 72

图表20上海国际汽车城微电网结构示意图 73

图表21瑞安市北麂岛离网光伏发电系统结构图 78

图表22北麂岛离网供电系统技术性能指标 84

图表23国内通讯基站用储能电池市场规模 86

图表24国内不同类型通讯基站特点分析 87

图表25磷酸铁锂电池与铅酸电池性能对比分析 88

图表26全球UPS市场增长趋势 89

图表272013-2015年国内UPS后备电源累计装机情况 90

图表282016-2020年中国通信基站储能电池规模预测 91

图表292016-2020年UPS后备电源累计规模预测 92

图表30频繁停电基站年运营成本对比分析 93

图表31美国燃料电池备用电源市场部署 94

图表32美国能源部燃料电池备用电源技术现状及目标 95

图表33主要国家新能源汽车政策 97

图表34全球新能源汽车销量及增速 98

图表35不同技术类别新能源汽车结构分析 99

图表36各区域新能源汽车销量情况 100

图表37国内新能源汽车主要政策梳理 101

图表382011-2015年中国新能源汽车产量及增速 102

图表392011-2015年中国不同技术类别新能源汽车产量情况 103

图表402015年不同新能源车型产量统计 104

图表412011-2015年国内新能源汽车充电站累计建设情况 105

图表422016-2020年国内新能源汽车销量预测 106

图表432016-2020年国内新能源汽车产量预测 107

图表442016-2020年国内新能源汽车销量预测 107

图表452016-2020年国内新能源汽车充换电站配套储能累计装机容量预测 109

图表46“十三五”国内新能源汽车技术发展方向 110

图表47动力电池技术发展情况 112

图表48大型区域充换电网络控制与管理系统 114

图表49薛家岛充换储一体化电站基本情况 115

图表50薛家岛充换储一体化电站运营数据 116

图表51十年期充换储一体化电站投资回收率情况 116

图表52中国新能源汽车增长趋势预测 122

图表53电动乘用车及大客车车载动力电池容量 124

图表542015-2030年电动汽车车载电池及退役电池储能容量 126

图表55退役电池再处理流程 130

图表56退役电池梯次利用成本结构 133

图表57能源公司开发的动力电池梯次利用储能验证系统 136

图表58Volt电动汽车退役电池再利用储能系统 137

图表59全球动力电池梯次利用状况统计 138

图表60役电池储能示范系统分布式能源配置方案 139

图表61移动式储能箱变 140

图表62退役电池储能系统微电网通讯结构图 141

图表63微电网控制策略 142

图表64并网转离网切换波形及离网转并网切换波形图 143

图表65四种逻辑图 143

图表66储能电池内阻 144

图表67退役电池风光储示范工程实物图 145

图表682013-2015年国内风电并网累计装机容量 146

图表692015年中国各省(区、市)新增风电装机容量 147

图表702011-2015年国内弃风电量及弃风率情况 148

图表712015年国内弃风电量及弃风率严重地区情况 148

图表722013-2015年国内光伏并网累计装机容量 150

图表732013-2015年国内光伏新增装机容量 151

图表742015年国内集中式光伏电站累计装机容量地区分布 152

图表752015年国内集中式光伏电站新增装机容量地区分布 153

图表762013-2015年国内风光发电储能累计装机容量 154

图表772016-2020年国内风光发电储能累计装机容量预测 158

图表78国电和风北镇风电场储能项目概况 159

图表79主要储能技术经济型对比 161

图表80光伏电站配套储能系统经济型分析 162

图表81储能型风电场系统架构图 164

图表82国电和风北镇风电场储能项目案例 165

图表83出力平抑统计图表 166

图表84跟踪计划曲线 166

图表85电池特性及应用领域 167

图表86国电和风储能系统示范项目经济型分析 168

图表872013-2015年电力辅助服务领域化学储能电池应用 171

图表882016-2020年电力辅助服务领域化学储能累计装机容量预测 173

图表89湄洲岛储能电站并网线路图 177

图表90 2013-2015绿色建筑领域累计储能市场规模 180

图表91 2016-2020绿色建筑领域累计储能装机容量预测 181

图表922013-2015工业园区储能累计市场规模(MW) 185

图表932016-2020社区/工业园区配套储能累计装机容量预测 186

图表94美国俄亥俄州社区储能系统实景图 187

图表95三菱产业园储能系统实景图 188

图表96贵州安顺社区储能电站储能项目实景图 189

图表97南瑞继保将军路产业园储能项目实景图 190

图表98宁德新能源科技有限公司储能项目实景图 191

图表99典型国家储能政策介绍 193

图表100典型家庭储能产品介绍 194

图表101家庭光伏储能系统能量流向图 195

图表1022013-2015家庭光伏储能市场规模 196

图表1032016-2020家庭光伏储能累计储能装机规模预测 198

图表104云端家庭储能系统框图 199

图表105能量实际流向示意图 201

报告说明

1、分布式发电及微电网。包括分布式发电与微电网两部分,装机容量一般在25KW-6MW之间,包括分布式发电、社区/工业园区储能、光伏建筑储能等。

2、分布式发电。是指在用户现场或靠近用电现场配置以风能、太阳能等可再生清洁能源发电的电源,以满足特定用户的需要,支持现存配电网的经济运行,或者同时满足这两个方面的要求。相对于输电网和配电网而言,其装机容量低于6MW,电压等级在10KV。

3、微电网。是一种新型网络结构,相对于大电网而言的,是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统。

4、风光集中式发电。风光可再生能源集中式发电,一般是地面式的,基本上都在6MW以上,或光伏+风力发电合计在6MW以上。

5、电力辅助服务。以调峰、调频为主,主要服务电网输配,提高电力质量,平稳频率等

6、家庭储能。应用25KW以下,一般为5KW左右,以为个人户用屋顶光伏、光伏扶贫屋顶光伏为主。

备注:国内储能装机容量包括通讯基站备用电源、UPS。

据中国化学与物理电源行业协会储能应用分会秘书处介绍,《中国储能应用产业发展研究报告(2016)》于5月26日在第六届中国国际储能大会上予以发布。

联系方式

《中国储能应用产业发展研究报告(2016)》发行部

联 系 人:李湘(13661266197) 岳蓉( 13681468867 ) 

联系电话:010-65000267,010-65001167

传      真:010-65002772

E-mail: ly83518@126.com

关键字:储能 研究报告

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