根據(jù)《巴黎協(xié)定》的目標，本世紀全球平均氣溫升幅必須控制在1.5攝氏度以內(nèi)。隨著氣候變化、化石燃料價格迅速上漲，需要各國大力開發(fā)可再生能源。但風能、太陽能等可再生能源一般“靠天吃飯”，具有間歇性的特點，它們無法按需發(fā)電，所以在對它們加大投資力度的同時也要做好能源的存儲。從傳統(tǒng)的基于鋰的“超大號”電池，到液流電池、硅相變電池、熔鹽電池、鐵空氣電池、重力電池、二氧化碳膨脹電池等，為了儲存能量各國嘗試了各種辦法。
近年來，國際局勢的變化帶來的歐洲天然氣價格飆升，影響了歐洲的能源安全。為應對氣候變化和能源危機，歐洲各國也提出了各種不同的儲能方案。
芬蘭：啟用“沙子電池”供熱系統(tǒng)
芬蘭初創(chuàng)公司“極夜能源”和能源公用事業(yè)公司Vatajankoski共同建造了世界上第一個可由太陽能和風能驅(qū)動的“沙子電池”——商用沙基高溫儲熱系統(tǒng)。
沙子經(jīng)久耐用，價格低廉，是一種非常有效的儲存熱量的介質(zhì)，并且隨著時間的推移，熱量損失也很少。在“沙子電池”中，寬約4米、高約7米的鋼制集裝箱里有自動蓄熱系統(tǒng)，裝著約100噸沙子。
那么，“沙子電池”是如何工作的呢？每當太陽能和風能過剩時，“沙子電池”就會利用這些能量加熱電阻使沙子溫度達到500攝氏度。這會產(chǎn)生熱空氣，熱空氣通過熱交換器在沙子中循環(huán)。
開發(fā)人員表示，他們的設(shè)備可讓沙子在500—600攝氏度的溫度下儲存大量熱量，并保持數(shù)月。這一儲熱系統(tǒng)最多可釋放100千瓦的熱電，儲能容量為8兆瓦。它可在芬蘭漫長的冬天提供能源，使住宅、辦公室、工廠甚至當?shù)氐挠斡境囟急３譁嘏?/div>
德國：準備巨型供暖“熱水瓶”
為了擺脫對外來能源的依賴，德國柏林準備了巨大的“熱水瓶”，今年冬天幫助民眾取暖。
這個巨大的“熱水瓶”實際是一個熱水塔，它儲存的不是電力，而是熱能。負責建造這座熱水塔的瑞典大瀑布電力公司表示，這一熱能儲存設(shè)施高45米，可容納5600萬升的熱水。其采用的巨大隔熱水箱可讓水保持長達13個小時的高溫。
這個“熱水瓶”能將可再生能源產(chǎn)生的多余熱量轉(zhuǎn)化為熱能進行存儲，并根據(jù)需要釋放能量，從而緩解可再生能源供應波動的問題。
這座耗資5000萬歐元的設(shè)施，熱容量達200兆瓦，其儲存的熱能能不間斷地讓大量的水保持在接近沸騰的溫度，這足以滿足柏林夏季大部分的熱水需求或冬季所需熱水量10%左右的需求。
“這是一個巨大的‘熱水瓶’，當我們不需要它的時候儲存熱量，在需要時釋放熱量。”大瀑布電力公司德國供熱部門負責人坦賈·維爾戈斯表示，“熱水瓶”可以利用并保存其他熱源，例如從工業(yè)生產(chǎn)中的高溫廢水中提取并保存熱能。
柏林最高氣候官員貝蒂娜·賈拉施表示，由于地理位置的原因，柏林地區(qū)比德國其他地區(qū)更依賴外來的化石燃料。國際局勢和能源危機使得他們需要加快建設(shè)這樣的蓄熱系統(tǒng)。
挪威：建造混凝土基商用“熱電池”
隨著電動汽車電池和儲能電池需求的增加，專家預計，到2030年，歐盟對鋰的需求量將是2020年的18倍，鈷的需求量將是5倍。到2050年，歐盟對鋰的需求量將是2020年的60倍，鈷的需求量將是15倍。但今天歐洲只在葡萄牙有一個鋰礦。與此同時，鈷供應高度集中在少數(shù)幾個市場，剛果民主共和國擁有全球一半以上的鈷儲量，澳大利亞則擁有20%的鈷儲量。解決供應鏈問題是歐洲能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。
挪威熱儲能技術(shù)廠商EnergyNest成立于2011年。其開發(fā)了一種“熱電池”以支持工業(yè)過程中的脫碳，該“熱電池”是一種基于混凝土的儲熱系統(tǒng)。“熱電池”的產(chǎn)品名稱為Heatcrete，主要通過采用特殊配方的混凝土來存儲熱量，該公司聲稱，這種混凝土材料的成本非常低，且可無害化回收。EnergyNest官網(wǎng)介紹，該材料可持續(xù)使用30年到50年而不會降解。
高溫傳熱流體（HTF）可通過鋼管注入“熱電池”加熱混凝土，然后隨著“電池”放電，冷的HTF流入“電池”單元的底部，熱量從頂部流出。
“熱電池”采用模塊化設(shè)計，安裝在約6米長的模塊化鋼管中，系統(tǒng)既經(jīng)濟又緊湊，能量密度高，熱量損失少，容量可從兆瓦時擴展到吉瓦時。
2016年，該儲熱系統(tǒng)在阿布扎比馬斯達研究所的太陽能熱發(fā)電平臺上實現(xiàn)首次示范應用。2021年，EnergyNest獲得基礎(chǔ)設(shè)施股權(quán)投資商1.1億歐元的投資。
目前，該公司正在意大利西西里島建造第一個商業(yè)“熱電池”。德國《商報》報道稱，該公司的“熱電池”對于該行業(yè)擺脫天然氣以及整體脫碳或具有決定性意義。
實用！3種儲能方案解鎖整縣推進新模式
整縣推進中面臨著越來越多的問題，譬如臺區(qū)變壓器容量不足、負荷對電網(wǎng)短時沖擊、光伏發(fā)電消納差、企業(yè)用電費率高、限電等，固德威“光伏+儲能”為這些場景提供了解決方案；同時各地也相應推出分布式儲能補貼政策，落實碳達峰碳中和目標任務(wù)，加快推進能源綠色低碳轉(zhuǎn)型。
本文羅列了分布式儲能部分政策以及固德威整縣推進儲能經(jīng)典設(shè)計方案。
01、分布式儲能部分政策
多個省份發(fā)布政策要求配置儲能，小固整理了部分分布式儲能相關(guān)政策，因篇幅有限，更多的儲能政策可關(guān)注本微信公眾號后續(xù)文章。
1.1蘇州工業(yè)園區(qū)
蘇州工業(yè)園區(qū)發(fā)布《蘇州工業(yè)園區(qū)進一步推進分布式光伏發(fā)展的若干措施》。
2022年1月1日后并網(wǎng)發(fā)電、且接入園區(qū)碳達峰平臺的分布式光伏項目，對建筑業(yè)主方按項目發(fā)電量補貼0.1元/千瓦時，補貼1年。對光伏建筑一體化應用項目(光伏組件作為建筑構(gòu)件)投資方按項目發(fā)電量補貼0.1元/千瓦時，補貼3年。支持光伏項目配置儲能設(shè)施，2022年1月1日后并網(wǎng)、且接入園區(qū)碳達峰平臺的儲能項目，對項目投資方按項目放電量補貼0.3元/千瓦時，補貼3年。
1.2浙江義烏
浙江義烏發(fā)布《推動源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)發(fā)展和加快區(qū)域光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實施細則》。
用戶側(cè)儲能根據(jù)峰段實際放電量給予儲能運營主體0.25元/千瓦時的補貼、補貼兩年；已參與共享儲能交易的不再享受此補貼。
1.3深圳福田
深圳福田區(qū)發(fā)布《深圳市福田區(qū)支持戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展若干措施》。
支持鼓勵在福田區(qū)開展高安全、高可靠、長壽命的儲能項目建設(shè)，結(jié)合節(jié)能超市采購額比例，對已并網(wǎng)投運且實際投入100萬元以上的電化學儲能項目按照實際放電量，給予最高0.5元/千瓦時的支持，每個項目支持期限為3年，同一項目支持不超過200萬元。對冰蓄冷、水蓄冷等其他儲能項目，結(jié)合節(jié)能超市采購額比例，按項目實際建設(shè)投入的20%以內(nèi)，一次性給予最高200萬元支持。
02、戶用光儲解決方案
某村共120戶居民，其中30戶別墅家庭平時用電量較大，安裝儲能系統(tǒng)，平均每戶安裝12.8kWp光伏及6.6kWh儲能，整個村總?cè)萘繛?84kWp光伏和198kWh儲能，如圖所示。
2.1系統(tǒng)配置
12.8kWp/6.6kWh儲能系統(tǒng)配置清單
2.2電氣系統(tǒng)圖
2.3運行策略
?通用模式：PV充足的時候，優(yōu)先供負載使用，多余的電給電池充電，電池存滿還有多余的電賣給電網(wǎng)；當PV不足的時候，電池放電，和PV一起供負荷使用；當PV和電池里的電都不足以供負荷使用，由大電網(wǎng)進行補充；
?峰谷套利模式：對電池的充放電時間進行設(shè)置，在電價谷時階段，由電網(wǎng)給電池進行充電，在峰時階段，電池放電給負載使用。
考慮到居民本身白天用電量不大，峰谷套利沒有太大的空間，故本系統(tǒng)設(shè)置為通用模式。
2.4經(jīng)濟測算
以單戶12.8kWp/6.6kWh儲能系統(tǒng)來測算：
注：廣州第一檔0.64元/kwh，第二、三檔電價分別在第一檔基礎(chǔ)上加價0.05元、0.30元，即依次為每千瓦時0.69元、0.94元。
“
小固解讀
?系統(tǒng)優(yōu)點是整縣推進減少對電網(wǎng)的沖擊和臺區(qū)電壓的抬升，每戶都是一個小型微電網(wǎng)，可以用來應對電網(wǎng)停電和電價上浮的影響；缺點是儲能分散，電網(wǎng)調(diào)控困難，且儲能系統(tǒng)相對安全、施工工藝要求較高。
?戶用儲能2.0解決方案致力于融于家庭充電樁和負載監(jiān)控的解決方案，使整個家庭用電趨于零碳，并且負荷和綠電處于可控的狀態(tài)。
03、臺區(qū)光儲解決方案
某村共120戶居民，其中分布式光伏安裝42戶，裝機容量約為500kWp，在村級變壓器側(cè)配置儲能系統(tǒng)單個單元50kW/90kWh，采用一體化模塊化設(shè)計，布置在變壓器旁邊的空地上，如圖所示。
3.1系統(tǒng)配置
50kW/90kWh儲能系統(tǒng)配置清單
50kW/90kWh儲能單元采用模塊化設(shè)計方案，包括1臺50kW儲能變流器（GW50K-BTC）和1臺鋰電池戶外柜，單套鋰電池戶外柜主要由10個電池模組組成，每個模組容量為9.216kWh，每1套鋰電池戶外柜通過匯流后接入儲能變流器GW50K-BTC直流側(cè)，經(jīng)BTC交流側(cè)輸出接入0.4kV母線。每個儲能單元預留RS485接口，可實現(xiàn)各種應用場合的設(shè)備運行信息采集和運行策略控制。
3.2電氣系統(tǒng)圖
接入示意圖
3.3運行策略
儲能主要是抵消中午光伏峰值發(fā)電的時段，減少光伏發(fā)電對臺區(qū)電壓的抬升和電網(wǎng)的沖擊；放電時間設(shè)置在光伏不足負荷攀升階段，抵消全村120戶負荷攀升的影響，具體放充電時間由電網(wǎng)進行控制。
3.4經(jīng)濟測算
以臺區(qū)500kWp光伏、50kW/90kWh儲能整體測算（10%儲能配置）：
“
小固解讀
?臺區(qū)配置儲能成了解決臺區(qū)電壓抬升、臺區(qū)消納的最優(yōu)方案。
?儲能補貼經(jīng)濟性更好，按照蘇州地區(qū)實際放電0.9元/KWH補貼2年，一充一放合計補貼約5萬元。
?該方案同樣適用于小型工商業(yè)屋頂項目。
04、車棚光儲充解決方案
整個車棚包括120kW的光伏、10kW/15kWh的儲能示范及1個60kW直流充電樁、5個7kW交流充電樁，如下圖所示。
交流充電樁單元
4.1電氣系統(tǒng)圖
系統(tǒng)示意圖
4.2運行策略
?通用模式：光伏優(yōu)先供電、電池次之、余電上網(wǎng)
?定時、定峰模式：谷電時充電、峰電時放電
?負荷整形模式：根據(jù)負荷預測進行削峰填谷的運行控制
?V2G與儲能混合模式：V2G參與充放電時的混合運行模式
本項目設(shè)置的模式為定時、定峰模式（經(jīng)濟模式），執(zhí)行兩充兩放指令，夜間0:00-8:00執(zhí)行強充，8:00-11:00全部釋放，平期11:00-17:00執(zhí)行強充，17:00-22:00完全放出。
4.3經(jīng)濟測算
車棚120kW光伏、10/15kWh儲能整體測算：
注：江蘇峰期8:00-11:00、17:00-22:00,平期11:00-17:00、22:00-24:00,谷期0:00-8:00
“
小固解讀
?光儲充在工商業(yè)場景的收益是非常不錯的，系統(tǒng)的收益來自于光伏發(fā)電、峰谷套利和電動汽車充電。
?通過建設(shè)光儲充一體化電站，引入儲能單元，通過光伏自發(fā)自用，配合能量搬移和負荷調(diào)度，實現(xiàn)用電高峰時電力增容，是解決城市充電難的解決途徑。
總結(jié)
除上述應用場景，園區(qū)級儲能和工廠光儲油系統(tǒng)也是常見的應用場景，盡管受限于成本，國內(nèi)用戶側(cè)的儲能一直比較滯后，但儲能有著提高供電可靠性、改善電能質(zhì)量、削峰填谷、避免電力增容等天然優(yōu)勢，是后期整縣推進的助推器和催化劑
原文鏈接：https://www.xianjichina.com/news/details_294050.html
來源：賢集網(wǎng)
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