什么是儲(chǔ)能?

廣義來講，儲(chǔ)能即能量存儲(chǔ)，是指通過一種介質(zhì)或設(shè)備，把一種能量形式用同一種或轉(zhuǎn)換成另一種能量形式存儲(chǔ)起來，需要以特定能量形式釋放出來的循環(huán)過程。

狹義而言，儲(chǔ)能是針對(duì)電能的存儲(chǔ)，是指利用化學(xué)或者物理的方法將產(chǎn)生的能量存儲(chǔ)起來并在需要時(shí)釋放的一系列技術(shù)和措施。

從定義我們可知，廣義儲(chǔ)能是指所有能量的存儲(chǔ)，包括儲(chǔ)熱和儲(chǔ)電。而狹義的儲(chǔ)能僅指電能的存儲(chǔ)，本文討論的“儲(chǔ)能”即取其狹義。

儲(chǔ)能技術(shù)分類

儲(chǔ)能分為物理儲(chǔ)能和化學(xué)儲(chǔ)能，這兩者的技術(shù)特點(diǎn)如下：

物理儲(chǔ)能：抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等。

特點(diǎn)：采用水、空氣等作為儲(chǔ)能介質(zhì)，儲(chǔ)能介質(zhì)不發(fā)生化學(xué)變化。

電化學(xué)儲(chǔ)能：鉛蓄電池、鋰離子電池、液流電池、鎳氫電池等。

特點(diǎn)：利用化學(xué)元素做儲(chǔ)能介質(zhì)，充放電過程伴隨儲(chǔ)能介質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)或者變化。

物理儲(chǔ)能和化學(xué)儲(chǔ)能的區(qū)別在于，儲(chǔ)能介質(zhì)是否發(fā)生化學(xué)變化。業(yè)內(nèi)機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，從2000年至2016年，我國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)累計(jì)裝機(jī)規(guī)模各種儲(chǔ)能方式中，蓄水儲(chǔ)能占比最大，但增長(zhǎng)緩慢。而以鋰離子電池為代表的電化學(xué)儲(chǔ)能卻增長(zhǎng)迅速，占比不斷增加，電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)極具增長(zhǎng)潛力。

電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)技術(shù)分布

據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟發(fā)布的《儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)研究白皮書2017》統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2016年，我國(guó)新增投運(yùn)的電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目幾乎全部使用鋰離子電池和鉛蓄電池，兩類技術(shù)的新增裝機(jī)占比分別為62%和37%。

2016年，在我國(guó)新增投運(yùn)裝機(jī)規(guī)模的同比增速方面，鋰離子電池以256%的增速占據(jù)首位;此外，鋰離子電池在可再生能源并網(wǎng)領(lǐng)域中的新增裝機(jī)占比最大，高達(dá)70%;鉛蓄電池在分布式發(fā)電及微網(wǎng)領(lǐng)域的新增裝機(jī)占比最大，達(dá)69%。

從各技術(shù)的分布地域來看，鋰離子電池在各地區(qū)均有分布，其中在東北、華中、華南、西北和西南占比最大;鉛蓄電池在華北和華東地區(qū)占比最大;液流電池主要分布在東北地區(qū)。

但是從全球范圍來看，2016年，新增投運(yùn)的電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目主要采用鋰離子電池、鈉硫電池和鉛蓄電池等儲(chǔ)能技術(shù)，三種技術(shù)的新增裝機(jī)規(guī)模共占全部新增項(xiàng)目裝機(jī)規(guī)模的99%以上。從增速上看，鈉硫電池的新增投運(yùn)規(guī)模的同比增速最快，為2400%;其次是鉛蓄電池，同比增速為563%。

可見，無論是全球儲(chǔ)能市場(chǎng)還是中國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)，鋰離子電池新增裝機(jī)規(guī)模都居于首位，這反映了當(dāng)前鋰離子電池在儲(chǔ)能技術(shù)中的主導(dǎo)地位。鈉硫電池在國(guó)外有很多的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)則較少;鉛蓄電池在國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能市場(chǎng)累計(jì)裝機(jī)規(guī)模已經(jīng)位于鋰離子電池之后，這也反映了鋰離子電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域替代鉛蓄電池的大趨勢(shì)。

電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的企業(yè)分布

1.鋰離子電池

鋰離子電池儲(chǔ)能性能較好，使用壽命長(zhǎng)、循環(huán)次數(shù)高。一般情況下，鋰電池可循環(huán)3000次左右，鈦酸鋰電池則高達(dá)25000次左右。鋰離子電池自放電損耗小、能量轉(zhuǎn)換效率較高，與其他電池相比，在各項(xiàng)性能方面都有較大的提高。通過上文我們知道，鋰離子電池的新增裝機(jī)規(guī)模在全球和國(guó)內(nèi)都居于榜首，國(guó)內(nèi)眾多企業(yè)布局鋰離子電池儲(chǔ)能技術(shù)。

上海中興派能能源科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱“中興派能”)專注于磷酸鐵鋰儲(chǔ)能系統(tǒng)的研發(fā)和生產(chǎn)，公司生產(chǎn)的磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)具備配置靈活、可靠性高，應(yīng)用于通信儲(chǔ)能系統(tǒng)、數(shù)據(jù)機(jī)房、家庭光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)、機(jī)器人系統(tǒng)以及高壓直流儲(chǔ)能系統(tǒng)等應(yīng)用場(chǎng)景。

猛獅科技旗下深圳市先進(jìn)清潔電力技術(shù)研究院有限公司建設(shè)的德國(guó)Relzow100MW/200MWh鋰電池儲(chǔ)能電站，主要用于德國(guó)一次調(diào)頻市場(chǎng)。電站全部采用了猛獅科技模塊化儲(chǔ)能集成技術(shù)與鋰電池產(chǎn)品，具有響應(yīng)迅速、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。同時(shí)，該項(xiàng)目還是中資企業(yè)在海外投資建設(shè)儲(chǔ)能項(xiàng)目、參與電力運(yùn)營(yíng)的首個(gè)案例。

中天儲(chǔ)能科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱“中天儲(chǔ)能”)致力于鋰電池儲(chǔ)能項(xiàng)目的布局。2016年，中天儲(chǔ)能鋰電池產(chǎn)能達(dá)到2GWh，電力儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)海外銷售。2017年以來，公司已承接兆瓦級(jí)儲(chǔ)能項(xiàng)目3個(gè)，具備了電力儲(chǔ)能項(xiàng)目的工程總承包能力。

儲(chǔ)能是鈦酸鋰電池的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一。截至2017年1月，采用銀隆新能源鈦酸鋰技術(shù)的深圳寶清電池儲(chǔ)能站已安全穩(wěn)定運(yùn)行六年。該儲(chǔ)能站是我國(guó)首座投運(yùn)的兆瓦級(jí)鋰電池儲(chǔ)能站，同時(shí)也是國(guó)家863項(xiàng)目和南方電網(wǎng)公司重點(diǎn)科技項(xiàng)目——“10MW電池儲(chǔ)能站關(guān)鍵技術(shù)研究及試點(diǎn)”示范工程，六年的成功運(yùn)營(yíng)標(biāo)志著我國(guó)企業(yè)已研究掌握并成功應(yīng)用兆瓦級(jí)電池儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)。

此外，浙江南都電源動(dòng)力股份有限公司等企業(yè)也布局了磷酸鐵鋰儲(chǔ)能技術(shù)路線。