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储能技术发展及商业应用模式设计研究 摘要：随着我国储能技术在智能电网、可再生能源高占比的能源系统和能源互联网建设等环节发挥不可替代的作用，国家对新能源配储指标也提出更高的要求，储能技术发展路线、商业化模式，逐步成为新能源行业内关注的焦点。本文通过研究储能技术发展及商业应用模式，提出多种技术发展路径及优劣势分析和未来商业化模式设计，为电网侧、发电侧、用户侧投资储能项目提供建设性意见。 关键字：储能；技术路径；商业模式；应用 我国储能技术发展政策环境 2015年3月15日，中共中央、国务院《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》（中发9号文）拉开了我国新一轮电改的序幕，提出“建立辅助服务分担共享新机制”。 2017年9月22日，国家发改委、国家能源局等五部委联合发布《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》（发改能源【2017】1701号），明确要推进储能技术发展、建设与应用，“十四五”期间储能系统成为能源领域经济新增长点。2019年2月18日，国家电网发布《国家电网有限公司关于促进电化学储能健康有序发展的指导意见》（国家电网办[2019]176号），明确公司要主动顺应变革，推动技术、商业模式和市场机制创新，引导储能应用和能源转型。2020年5月18日，国家能源局下发《关于建立健全清洁能源消纳长效机制的指导意见》明确推动电储能参与提供辅助服务，推动大容量、高安全性和可靠性储能发展应用。2021年4月21日，国家发展改革委 国家能源局联合印发《关于加快推动新型储能发展的指导意见（征求意见稿）》，明确到2025年，装机规模达3000万千瓦以上。2022年3月21日，国家发展改革委、国家能源局印发《关于“十四五”新型储能发展实施方案的通知》（发改能源〔2022〕209号），明确到 2025 年新型储能具备大规模商业化应用条件。 我国储能技术发展现状 我国常见的储能技术包括电化学储能、电磁储能、机械储能、电容储能等多种形式[1]，其中常见的机械储能技术有抽水蓄能和飞轮技术，对上述多种形式的储能技术优劣势进行分析如下表一。根据初步统计分析，虽然抽水蓄能的累计装机规模最大，但同比增长速度较慢；而位列第二的电化学储能，同比增长速率高达60%以上，所以电化学储能技术呈现飞速发展趋势。 表一 多种储能技术路线优劣势分析 序号 类型 优势 劣势 1 电化学储能技术 应用最广泛、最具前途的储能方式之一，可以解决系统高峰负荷时的电能需求，也可用蓄电池储能来协助无功补偿装置，有利于抑制电压波动和闪变。 容量相对较小、投资建设成本高、存在如电池着火等安全性问题。对充电电压不能太高，充电电流不能过大，充电回路比较复杂。 2 电磁储能技术 该项技术可以长期无损耗储存能量，能量返回效率很高；并且能量的释放速度快，通常只需几秒钟。因此采用该技术可使电网电压、频率、有功和无功功率容易调节。 制造线圈使用的超导体，由于价格太高，造成了一次性投资太大。 3 飞轮储能技术 具有效率高、建设周期短、寿命长、高储能量等优点，并且充电快捷，充放电次数无限，对环境无污染。 维护费用相对其他储能方式要昂贵的多。 4 抽水蓄能技术 由于容量优势、相对投资建设成本低、可调范围大等优势是目前辅助核电机组调峰的主要形式。 存在建设周期长、选址困难、对环境影响大，一次投资高、综合运行效率较低、还涉及土地、移民等问题。 5 超级电容储能技术 具有功率密度大、充放电循环寿命长、充放电效率高、充放电速率快等特点，没有运动部件，维护工作极少，相应的可靠性非常高，维护成本较低。 存在能量密度低、端电压波动范围比较大、电容的串联均压问题等。 储能应用的商业模式探索 储能是智能电网、可再生能源高占比能源系统、能源互联网等重要组成部分和关键支撑技术，推动实现“碳达峰、碳中和”目标具有重要战略意义。近几年以锂离子电池为代表的电化学储能发展势头迅猛，广泛应用于电力系统发输配用各个环节，以电化学储能为例，作为接入公共电网的新型储能电站如何商业化应用、如何参与市场成为业内关注的热点。 3.1储能参与电力市场模式 储能参与电力市场是最常见的商业模式。电力市场较为发达的国家，通过完善市场机制，允许储能公平参与各类细分市场，制定体现各类资源价值按效果付费的补偿机制，为储能与其他资源公平同台竞价提供制度保障。储能参与电力市场的类型主要包括电量市场、辅助服务市场以及容量市场。调频辅助服务、容量市场是储能主要应用和盈利领域，多由独立的第三方市场主体投资建设运营[2]。 3.2储能容量电费模式 容量电费模式是参考抽水蓄能电站实行两部制电价，对储能容量进行补偿。目前，部分抽水蓄能电站实行两部制电价，容量电价补偿电站运营成本，电量电价补偿抽发损耗（抽4kWh电可发3kWh电），容量电费和抽发损耗纳入当地省级电网（或区域电网）运行费用统一