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“十三五”期间，中国的电力改革在经济持续低迷的背景下艰难前行。虽然风、光、水、火之争喧嚣未定，但未来以可再生能源为主体、逐步替代现有化石能源的能源市场格局已经越来越清晰的展现在人们的面前。储能技术作为支持传统电力平稳运行，促进可再生能源并网消纳，支撑分布式能源、电动汽车和能源互联网发展的关键技术，得到越来越多的重视和认可。

--CNESA《储能产业研究白皮书2017》

解码上海电气储能产业

风与光，是大自然馈赠人类的礼物，他们可再生且不会匮竭。科技的进步，让这些自然资源变为好用的可再生能源。对风能和太阳能这些清洁能源的开发利用，也为人类与环境的和谐共处打开了绿色通道。但风不会一直吹，太阳暮时也会落山。风能、太阳能发电在供需两端高峰期间的需求不匹配，以及对电网造成波动性的冲击，成为了横亘在可再生能源低效闲置与大规模并网利用之间的拦路石。

如果有足够大的电池能够将电能大量储存起来，风、光发电就会变得稳定可控。储存的电能在调用时就可以实现离网供电，尤其是可以实现风电、太阳热等可再生能源系统在无风无光时的持续供电，让本来间歇性出力的风光具备高可调度性。显见，储能技术的突破将是未来充电设施、风电、光伏等各种发用电得以大量接入电网的革命性技术。近年来，全球储能产业发展进入了加速期，储能市场呈规模化发展趋势。据CNESA 统计，截至2017 年底，全球已投运储能项目累计装机规模为175.4GW，年增长率3.9%，国内为28.9GW，年增长率18.9%。

前几年，人们对于储能的认知还没有这么广泛，而如今伴随着政策、利用率、环保等因素，储能行业相比之前发展迅猛，整个储能市场越来越大。那么，储能技术到底是什么？从广义讲，储能即能量存储，是指通过一种介质或者设备，把一种能量形似用同一种或者转换成另一种能量形式存储起来，基于未来应用需要以特定能量形式释放出来的循环过程。按照储存介质分类，储能技术可以分为机械类储能、电气类储能、电化学储能、热储能和化学类储能。

电化学储能技术是各类储能技术中进步最快的，由于电化学储能的载体是电池，与其他储能方式相比，在适用性、效率、寿命、充放电、重量和便携式方面更具优势。以锂离子电池、铅炭电池、液流电池为主导的电化学储能技术在安全性、能量转换效率和经济性等方面均取得了重大突破。2000-2017 年全球电化学储能的累计投运规模为2.6GW，容量为4.1GWh，年增长率分别为30%和52%，全年已有超过130个项目投运，储能呈现全球化应用趋势。2017年11月，随着国家能源局正式出台《关于促进储能技术与产业发展指导意见》，相关政府主管部门将着力构建有利于储能发展的政策环境，储能产业将由此从技术创新、产业升级、应用领域、市场机制、标准体系、政策扶持力度等方面迎来全面发展的真正春天。

2018年8月初，上海电气承建的崇明三星“互联网+”智慧能源示范项目正式动工，该项目坐落于三星镇田园综合体园区范围内，是一个集“风光储充”于一体的分布式低碳园区微电网应用，也是上海电气电站集团成立储能及燃料电池事业部之后承接的第一个项目。在国家发改委发布的28 个“首批新能源微电网示范项目名单”中，有25个项目增加了电储能或储能单元，这也再次印证和预示了储能将成为能源互联网新型能源利用模式的关键支撑技术。

《储能产业研究白皮书2017》中预见道，“储能商业化不仅将撬动陷入胶着的电力体制改革，也将撬动包括石油、天然气在内的整个能源领域；储能商业化不仅将改变现有市场的分配格局，也将创造出前景无限的增量市场；储能商业化不仅使得能源革命的实现成为可能，也将深刻改变人类的生产和生活方式。”

面对巨大的市场需求与潜力，上海电气在储能领域的布局一直被外界密切关注。近年来，上海电气以“布局移动式、固定式储能全产业链，全力打造高端储能产品供应商”为目标引领，加速发展新能源增量业务，通过整合强大的科研队伍与技术资源，重点发力新能源产业链多学科系统研究。

微网储能：崇明三星“互联网+”智慧能源示范项目

上海电气电站集团于今年3月刚刚成立的储能与燃料电池事业部，充分依托集团的技术创新优势、人才优势以及市场资源整合优势，筹备建立系统的综合能源管控系统能力，分别在分布式电源接入核心技术、全钒液流储能电池、铅酸电池、锂电池储能系统的电池管理技术、兆瓦级储能系统单元模块生产和分层架构储能电站构建能力、配电网综合降损及电能质量提升改造解决方案等领域提供技术方案。

今年4月，上海电气电站集团承接了崇明三星“互联网+”智慧能源示范项目。该项目与智慧生态乡村的需求紧密结合，在环保性方面，“光伏+风机”等多种可再生能源发电将100%满足村委会、田园综合体及周围农户的生活、生产、农业用电，实现零碳排放；在可靠性方面，系统配备先进的储能系统设备，可实现“自发自用，余电平稳上网”，对电网友好，同时可有效降低农电的三相不平衡度，提升电能质量；在经济性方面，系统采用了智慧能量管理系统，对乡村能源并网系统和孤网系统进行一体化的安全控制和经济调度，同时可利用峰谷电价差，实现一定的经济效益。

该项目整合了上海电气在可再生能源领域和智能微网方面的最新产品和技术，设备内部配套率达80%以上，涵盖CIGS太阳能薄膜发电系统、储能电池及管理系统、光伏逆变器及储能变流器、能源管理系统、远程数据监测及分析系统等关键设备。当前，该项目正式进入施工阶段，预计九月底完成调试并实现并网。项目建成后，将有力推动崇明三星镇建设文明生态智慧城镇的进程，也将成为上海电气智慧能源系统设备和能力的综合典范。

此外，上海电气建立了完善的研发、工程及运营团队，积极开展多种商业模式研究，可为客户提供综合能源服务整体解决方案及系统设计、建设、运维、升级等全方位优质服务。

锂离子电池：储能界的超级明星

近两年行业数据显示，在所有储能技术中，锂离子电池的新增投运装机规模的同比增速最大，从各类储能技术的应用情况来看，锂离子电池在可再生能源并网领域中的新增装机占比最大。目前，锂离子电池已成为应用范围最广的一种电化学储能技术，也始终是储能技术研发的重要方向。

2012年，上海电气中央研究院承接了重点项目“储能锂电池产业化研发”，在锂电池关键材料制备技术、单体电池设计与生产技术、模块化电池成组技术、电源管理技术、储能系统集成技术等方面取得了突破性成果。2017年，“上海电气国轩新能源科技有限公司”正式注册成立，之后将依托上海电气和国轩高科在能源装备及动力电池等领域的优势，为客户提供高效、可靠、定制化的储能解决方案。

今年上半年，该公司完成了库柏二十尺储能集装箱项目和沪光路四十尺储能集装箱项目。项目利用了锂电池充放电倍率大、充放电响应速度快、循环寿命长等优点，帮助企业利用峰谷价差降低用电成本。但利用峰谷电价差，在谷时充电峰时放电，只是用户侧储能的“常规动作”。除此之外，储能系统还可以帮助用户降低停电风险、提高电能质量、降低容量电费、参与需求侧响应等，发挥多重价值。接下来，公司还将开展崇明微电网、研究院微电网、朱桥储能示范等新项目，利用公司自主研发的高安全长寿命电池单元、系统管理与控制单元、系统接入单元、集装箱系统单元等，采用标准化高集成度模块设计，为用户提供定制化整体储能解决方案。

电网侧储能电站因其灵活的调峰、调频能力，事故应急安全响应、电能质量改善等多种优势，吸引了越来越多的电力公司探索储能应用新市场。从当前能源结构来看，我国发电装机容量世界第一，但火力发电比例过高，随着可再生能源的大量引入，储能将有巨大的发展空间。从电改方向来看，国内电力发展是一个由计划经济的惯性向电力市场体制结构转移的过程，随着电力市场化交易和电力现货市场的推进，储能的价值将得到更大程度地发挥。基于此，公司将大力开发电网侧储能市场，充分发挥储能设备建设周期短、配置灵活、响应速度快等优势，积极抢占市场，打造发展新格局。

液流电池：步入产业示范阶段

大规模储能技术是实现可再生能源普及应用的关键核心技术，液流电池由于具有安全性高、储能规模大、效率高、寿命长等特点，在大规模储能领域具有很好的应用前景。全钒液流电池是目前发展最为成熟的液流电池技术之一，现处于产业化示范阶段。

上海电气中央研究院液流电池储能团队自2011年10月成立以来，一直致力于液流电池储能产品的自主研发，掌握电池产品开发的核心技术以支撑集团储能产业的发展，成功开发出5kW/25kW/50kW电堆，采用25kW电堆集成至250KW/500KWh集装箱式全钒液流电池储能系统，攻克了电池设计、电池密封、电池自动化制造工艺、系统设计及集成等一系列关键技术瓶颈，可提供定制化储能产品及储能整体解决方案。

2017 年11月，上海电气中央研究院储能液流电池产品部成立，核心团队专业方向涵盖电化学、电气自动化、机械自动化、热能管理、材料科学、计算机仿真模拟等领域。部门成立至今，在关键材料、电堆、智能化电池管理及储能系统四个层面，深入开展产品开发工作，核心技术已形成专利保护，同时在关键材料领域也形成了自主知识产权。产品部基于钒电池技术特点开发了钒电池专用智能化电源管理系统，可确保钒电池储能系统安全、稳定、高效地运行。此外，部门开发出的具有高度集成特点的250KW集装箱式全钒液流电池储能系统及MW级储能系统产品，系统设计融入了兼容性、可拓展性等设计理念，使得系统可与应用场合实现快插式连接，实现客户价值最大化。值得一提的是，全钒液流电池具有污染少，安全性高，寿命长的特点。液流电池发展至今，世界范围内液流电池总装机量约68MW，其中全钒液流电池占40%。

目前，上海电气中央研究院储能液流电池产品部现有中试生产线1条，产能50MW/年，预计2018年底完成产线升级，升级后的产线产能可达200 MW/年。中央研究院自主开发的储能液流电池系统已广泛应用于分布式微电网、光储充、谷电峰用等各个领域中，已承接横向项目5项，上海市科委项目2项，市经委项目1项，用户体验满意，为用户实现利益最大化。

上海电气开发的全钒液流电池产品涵括了250KW功率模块、容量模块、电解液输送模块、散热模块、电池管理系统为一体的储能产品，其电堆结构突出疏导型、防漏电型设计特点，降低了电解液外漏的风险，提升系统的可靠性，实现系统的高度集成性、自动充放电、自动监控、能量管理等功能，可集成至MW及以上储能系统，作为储能系统用于分布式微网、大型风电场、光伏发电站等领域。

无机熔融盐：太阳能热发电领域广泛应用

太阳能热发电领域中认可度最高的储热介质是无机熔融盐，其具有较高的使用温度、高稳定性、高比热容、高对流传热系数、低粘度、低饱和蒸气压、低价格等优势。从最初的单一无机熔盐的研究到多元混合熔盐的研究，再到熔融盐复合储能技术，让熔盐在适用温度范围及适用领域方面都有了很大的提升，其在光热发电、火电改造、谷电制热、风电消纳等方面都具有一定的应用前景。

上海电气中央研究院从2010年开始布局储能产业，进行技术储备和产业孵化。2012年成立光热储能团队，致力于光热储能技术的研发，在熔盐材料制备和测试的基础上，先后开发了太阳能热发电储热系统、清洁能源供暖系统和火力发电灵活性改造等系统，为客户提供熔盐储热相关领域的设计咨询和整体解决方案。

在熔盐材料研发方面，该团队研发出100℃以下的低熔点熔盐，具有维护成本低、性能稳定、腐蚀性低等优势，解决了熔盐因为熔点高而容易凝固冻堵管道的问题。在系统设计方面，光热储能团队自主开发了单罐及双罐熔盐储热系统，两套系统分别在实验中试平台及工程项目上都实现了成功应用，该熔盐储热系统具有占地面积小、环境无污染、运营成本低、储热范围宽等优点。例如针对工业用热的小型熔盐产蒸汽系统，系统可以利用晚上便宜的谷电来加热熔盐，在白天电价高的时候放出能量，避免使用高电价的电，以降低系统运营成本。以产50kg/h、0.7MPa蒸汽的产品为例，系统储存能量约200kWht，可在高电价时满负荷工作四小时，如峰谷电价差有五角钱每度电，相对于电锅炉，在每年工作300天的情况下，可以节约3万元，三年就可以收回投资成本，该产品内部炉体有效容积小于30L，不在特种设备监管范围，无需报备和年检，主要针对小规模用热的场所，如酿酒、纺织、食品、化工等行业。

我们有理由相信，储能产业未来可期。中国的能源变革、大规模可再生能源的接入和电力体制改革的进一步深化，都将给储能产业和市场创造巨大的商机。热切期望储能产业在政策推动和市场开拓的双重努力下，能够尽早突破商业化应用的门槛，尽快成为支撑能源革命的新生力量。