2024電化學(xué)儲能新型應(yīng)用場景分析

電化學(xué)儲能新型應(yīng)用場景分析核心洞察：新能源汽車板塊應(yīng)用場景分析儲能充電樁應(yīng)用案例分析5G基站板塊應(yīng)用場景分析嘉善縣縣域儲能聚合平臺案例分析數(shù)據(jù)中心應(yīng)用場景分析“東數(shù)西算”布局分析及相關(guān)案例分析新能源汽車板塊應(yīng)用場景電化學(xué)儲能新型應(yīng)用場景分析電化學(xué)儲能新型應(yīng)用場景分析PAGEPAGE69儲能技術(shù)是新能源汽車發(fā)展不可或缺的一部分儲能技術(shù)可以幫助解決新能源汽車所面臨的一些核心問題儲能技術(shù)在新能源汽車板塊的應(yīng)用非常重要，因?yàn)樗梢詭椭鉀Q新能源汽車所面臨的一些核心問題，包括車輛補(bǔ)能問題、經(jīng)濟(jì)性與電池續(xù)航里程問題。目前，儲能技術(shù)在新能源汽車領(lǐng)域的具體應(yīng)用包括但不限于：鋰離子電池儲能、超級電容器儲能、液流電池儲能、儲能充電樁等。鋰離子電池是電動汽車的主要儲能技術(shù)，它能夠在短時間內(nèi)儲存大量的電能，并且具有高能量密度、長壽命和較低的自放電率。隨著技術(shù)的發(fā)展，鋰離子電池的價格正在逐步下降，這使得新能源汽車的價格越來越親民。超級電容器儲能：超級電容器是一種高功率儲能設(shè)備，具有快速充電和放電、長壽命和較高的循環(huán)壽命等優(yōu)點(diǎn)。在新能源汽車中，超級電容器通常用于輔助鋰離子電池，在加速、制動、儲能技術(shù)可以提高能源利用效率，促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展液流電池儲能：液流電池是一種新型的儲能技術(shù)，其通過電解液來儲存電能。它具有高功率密度、可擴(kuò)展性和低成本等優(yōu)點(diǎn)。在新能源汽車中，液流電池通常用于平衡電池組的能量分布，從而提高電池組的整體性能。鈉離子電池儲能：鈉和鋰都屬于同一主族（第一主族）元素，因此它們具有很多相似的物理化學(xué)性質(zhì)。由于鈉資源相對豐富、分布廣泛且成本較低，因此在儲能領(lǐng)域中，鈉離子電池作為一種新型的電化學(xué)儲能技術(shù)備受關(guān)注。與傳統(tǒng)的鋰離子電池相比，鈉離子電池具有多種優(yōu)點(diǎn)。例如，鈉離子電池可以實(shí)現(xiàn)高能量密度、高功率密度、長循環(huán)壽命、低成本等特點(diǎn)。另外，鈉離子電池在快速充放電時負(fù)極不易析鈉，因此相較于鈉金屬電池，它的安全性更高。不過，鈉離子電池也存在一些挑戰(zhàn)，例如鈉離子的離子半徑較大，難以實(shí)現(xiàn)高密度儲存，而且在高溫下的穩(wěn)定性較差等。儲能技術(shù)是新能源汽車不可或缺的組成部分，它可以提高汽車的行駛里程、縮短充電時間、優(yōu)化能量管理、保障汽車的安全性和經(jīng)濟(jì)性，為新能源汽車的推廣和發(fā)展提供了重要的支持。儲能充電樁具有儲能功能、環(huán)保節(jié)能、節(jié)約成本、穩(wěn)定充電和廣泛應(yīng)儲能充電樁將新能源汽車充電樁與儲能解決方案集成在一起，由于不需要額外的電網(wǎng)連接，因此能夠提供高輸出功率，提高電網(wǎng)穩(wěn)定性，并降低安裝成本。基于清潔能源發(fā)電、儲能、快速充電等創(chuàng)新技術(shù)，儲能充電樁提供了更高的電網(wǎng)靈活性，并最大限度地提高了電樁利用率。通過儲能技術(shù)，將一定量的能量存儲在充電器內(nèi)，從而在高能耗和電網(wǎng)飽和的情況下為車輛或家庭提供電力。此外，在高峰時段，當(dāng)電池電量相對充足時，充電器能夠?qū)㈩~外的能量售回電網(wǎng)，為充電點(diǎn)運(yùn)營商（CPO）創(chuàng)造超額回報。隨著對快速電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施的新需求，儲能充電樁是電網(wǎng)升級的替代方案，有助于平滑電網(wǎng)峰谷負(fù)載，對充電基礎(chǔ)設(shè)施和電網(wǎng)的影響較小。儲能樁結(jié)構(gòu)分析儲能樁結(jié)構(gòu)分析電網(wǎng)電網(wǎng)電壓開關(guān)變壓器電池組&（BMS）電壓開關(guān)逆變器儲能樁太陽能逆變器儲能樁功率轉(zhuǎn)換器風(fēng)能逆變器儲能樁近年來，全球新能源汽車銷量出現(xiàn)了前所未有的增長，直接推動了對目前，電動汽車充電器的主流產(chǎn)品包括交流充電器、直流快速充電器和電池集成儲能充電器。這些類型的主要特征比較如下：直流快充交流慢充儲能充直流快充交流慢充儲能充平均輸出功率7-21kW22-360kW150-210kW平均充電時間4-10小時0.5-3.5小時0.5-1小時主要應(yīng)用場景學(xué)校和醫(yī)院等公共建筑；私人住宅區(qū)；電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施陳舊的農(nóng)村地區(qū)等。車輛流量大的公共停車場；高速公路和高速道路沿線的休息區(qū)；購物中心等。靈活性高改建要求低高低安裝成本低高低注：新能源汽車充電樁的安裝成本主要包括設(shè)備成本、勞動力成本和電網(wǎng)改造成本。直流快充的安裝成本國際案例分析——Genex,SKE&S,LG新能源行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)借助儲能技術(shù)和解決方案賦能新能源汽車的發(fā)展，提高GenexBouldercombe大電MegapacksAutobidder技術(shù)。Bouldercombe項(xiàng)目是Genex在電池儲能領(lǐng)域的首次投資，從2023年開始，預(yù)計(jì)將為昆士蘭州的電力系統(tǒng)增加了可再生能源和儲能的容量，有望為可持續(xù)能源與新能源汽車未來的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。2021年韓國能源開發(fā)商SKE&S公司成功收購美國的儲能開發(fā)商KeyCaptureEnergy(KCE)公司。這表明SKE&S公司正致力于在新能源汽車與儲能領(lǐng)域擴(kuò)大其國際業(yè)務(wù)，這也反映了全球?qū)δ芎涂稍偕茉吹牟粩嘣鲩L的需求。這項(xiàng)交易可能有助于加強(qiáng)SKE&S公司在美國市場的立足點(diǎn)，推動更多的可再生能源和儲能項(xiàng)目。2023年韓國LG新能源發(fā)布了針對美國市場的儲能系統(tǒng)（ESS）業(yè)務(wù)戰(zhàn)略，計(jì)劃在未來五年內(nèi)將其儲能系統(tǒng)產(chǎn)品的全球銷售額增加一倍。該公司還在考慮在美國擴(kuò)大生產(chǎn)，這一決策是在公司計(jì)劃投資23億美元在亞利桑那州生產(chǎn)電網(wǎng)級儲能電池之后的進(jìn)一步步驟。據(jù)LG新能源儲能系統(tǒng)業(yè)務(wù)主管SeungseChang表示，“到2030年，北美地區(qū)有望占到LG新能源儲能系統(tǒng)銷售額的多達(dá)70%?！边@表明LG新能源正積極響應(yīng)全球儲能市場的增長，并將美國視為重要的增長市場之一，同步也賦能美國儲能與新能源汽車市場增長。國內(nèi)案例分析——智充科技&比亞迪NETZERONETZERO“NETZERO凈零系列”多功能儲能充電系列產(chǎn)品的主要特點(diǎn)包括：1、雙向充放電：可將多余電能儲存起來，在需要時進(jìn)行釋放，實(shí)現(xiàn)電能的雙向流動，實(shí)現(xiàn)最大限度的能源利用。2便捷部署30/60kW210kW的3倍電力基礎(chǔ)設(shè)施投入。3、智能管理系統(tǒng)：該系列產(chǎn)品配備了智能管理系統(tǒng)，可以實(shí)時監(jiān)測電池狀態(tài)、電壓、電流等參數(shù)，確保電池的安全可靠運(yùn)行。4、大容量儲能：該系列產(chǎn)品結(jié)合一個233kWh的儲能電池柜，使其同時成為一塊大電池發(fā)揮儲電功能，充電次數(shù)翻倍，而模塊化設(shè)計(jì)還可通過增加多組電池至466kWh，實(shí)現(xiàn)超長續(xù)航。5G基站板塊應(yīng)用場景全球電化學(xué)儲能行業(yè)現(xiàn)狀與未來發(fā)展白皮書｜2023/09全球電化學(xué)儲能行業(yè)現(xiàn)狀與未來發(fā)展白皮書｜2023/09PAGEPAGE76儲能技術(shù)可以提高5G基站的能源利用效率，減少對傳統(tǒng)能源的依賴，同時提高通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性5G基站是一種高速、低延遲的通信設(shè)備，需要大量的能源來維持其穩(wěn)定運(yùn)行。儲能技術(shù)可以有效降低基站運(yùn)營成本，同時實(shí)現(xiàn)環(huán)保減排，為5G通信網(wǎng)備用電源：儲能可以作為5G基站的備用電源，當(dāng)傳統(tǒng)能源出現(xiàn)故障或中斷時，儲能可以提供持續(xù)穩(wěn)定的電力供應(yīng)，保證5G基站的正常運(yùn)行。能源調(diào)度：儲能可以作為5G基站的能源調(diào)度設(shè)備，可以儲存超出基站需求的電力，等到基站用電高峰期時再釋放出來，以滿足基站對能源的需求，從而降低基站用電成本。能源優(yōu)化：儲能可以通過對5G基站用電情況的監(jiān)測和分析，優(yōu)化能源的使用，提高能源利用效率，降低基站運(yùn)營成本。環(huán)保減排：儲能可以協(xié)助5G基站實(shí)現(xiàn)綠色低碳，降低基站的能源消耗，減少對傳統(tǒng)能源的依賴，從而降低二氧化碳和其他污染物的排放，實(shí)現(xiàn)環(huán)保減排。隨著電化學(xué)儲能技術(shù)的成熟，儲能與5G基站的結(jié)合可以獲得比較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益2019年6月，工信部正式向中國電信、中國移動、中國聯(lián)通、中國廣電發(fā)放5G商用牌照，標(biāo)志著中國正式進(jìn)入5G商用元年。中國5G運(yùn)營商進(jìn)入5G基站大規(guī)模部署階段，在5G部署初期，運(yùn)營商以宏基站建設(shè)為主，小基站規(guī)模較小。伴隨5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和覆蓋，以及行業(yè)對室內(nèi)場景網(wǎng)絡(luò)要求的提升，5G小基站行業(yè)有望迎來爆發(fā)式增長。2020年，三大運(yùn)營商全年原計(jì)劃建設(shè)55萬架基站，其中中國電信及中國聯(lián)通共同建設(shè)30萬架，中252020年第一季度5G5G數(shù)字新基建的發(fā)展將進(jìn)一步提高能源消耗。因此，數(shù)字新基建需要尋找創(chuàng)新的技術(shù)和解決方案來提高能源效率和可持續(xù)性。對于5G基站來說，儲能的應(yīng)用可以顯著減少電網(wǎng)壓力，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性。此外，儲能系統(tǒng)的回饋還可以為電網(wǎng)提供備用能源，降低了發(fā)電廠的負(fù)荷和排放，減輕了電力系統(tǒng)的壓力，也能夠?yàn)檫\(yùn)營商節(jié)省能源成本。因此，儲能設(shè)備可以提高5G基站的能源效率，減少能源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字新基建的可持續(xù)發(fā)展。隨著5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和普及，通信基站儲能的市場需求將不斷增長通信基站儲能電池主要用于儲存電力，以應(yīng)對突發(fā)的停電、網(wǎng)絡(luò)故障等情況，保障通信基站的正常運(yùn)行。同時，儲能電池還能夠作為能源調(diào)度設(shè)備，提高電網(wǎng)的能源利用效率，降低基站用電成本，實(shí)在中國，隨著5G2019年至20225G中國5G通信基站儲能電池新增裝機(jī)量，2019年至2022年GW/p>

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2022國際案例分析——Vertiv,愛立信,NTT新能源儲能確保穩(wěn)定供電、提高能效并促進(jìn)綠色通信網(wǎng)絡(luò)，對全球5G基站儲能設(shè)備側(cè)：美國公司Vertiv正在推出鋰離子電池存儲系統(tǒng)產(chǎn)品-“NetSureIPE”為5G基站提供電源。通信運(yùn)營商側(cè)：愛立信在美國德州推出5G概念站點(diǎn)，此站點(diǎn)采用太陽能和鋰離子電池供電。該站點(diǎn)同時低運(yùn)營商的能源費(fèi)用。與傳統(tǒng)的依賴化石燃料的離網(wǎng)站點(diǎn)相比，此概念站點(diǎn)能夠幫助運(yùn)營日本電信集團(tuán)日本電報電話公司(NTT)7,300個電信服務(wù)建筑中，以儲存來自太陽能和風(fēng)能等本地可再生能源產(chǎn)生的電力，并在無太陽或無風(fēng)時使用。與三菱公司合作，NTT還計(jì)劃進(jìn)入虛擬電廠業(yè)務(wù)，通過基于云的控制中心連接分布式可再生能源，并將多余的電力直接銷售給消費(fèi)者。鋰離子電池用于5G基站的能源存國內(nèi)案例分析——嘉善縣縣域儲能聚合平臺174座聯(lián)通基站+儲能用戶側(cè)，根據(jù)各片區(qū)用電需要進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)度有序用電，確保全縣電力供應(yīng)安全穩(wěn)定為加快構(gòu)建現(xiàn)代綜合智慧能源體系，國網(wǎng)嘉善縣供電公司自2020年起啟動探索“5G基站+儲能”項(xiàng)目，與嘉善聯(lián)通等企業(yè)展開合作，通過替換磷酸鐵鋰電池、建設(shè)儲能設(shè)備監(jiān)控平臺等形式，對5G基站儲能設(shè)備進(jìn)行改造，進(jìn)一步提升蓄電池充放電水平，并使其具備削峰填谷、負(fù)荷響應(yīng)等服務(wù)?！拔覀儗l(fā)揮好電網(wǎng)平臺作用，聯(lián)同浙電中新及產(chǎn)業(yè)單位，鼓勵縣域內(nèi)5G基站、儲能車、光儲充一體化電站等儲能設(shè)施的聚合利用，充分發(fā)揮負(fù)荷削峰填谷的作用數(shù)據(jù)中心應(yīng)用場景全球電化學(xué)儲能行業(yè)現(xiàn)狀與未來發(fā)展白皮書｜2023/09儲能技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用主要是為了應(yīng)對數(shù)據(jù)中心的能源需求、提高能源利用效率、保障數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定運(yùn)行全球電化學(xué)儲能行業(yè)現(xiàn)狀與未來發(fā)展白皮書｜2023/09儲能技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用主要是為了應(yīng)對數(shù)據(jù)中心的能源需求、提高能源利用效率、保障數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定運(yùn)行PAGEPAGE82（DataCenter，DC），設(shè)備提供運(yùn)行環(huán)境的建筑場所；其作為算力基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，是支撐5G、人工智能、云計(jì)算等新一代數(shù)字技術(shù)發(fā)展的數(shù)據(jù)中樞和算力載體，對數(shù)字經(jīng)濟(jì)增長起到重要助推作用。受益于移動互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展及新基建、數(shù)字經(jīng)濟(jì)等國家戰(zhàn)略政策的引導(dǎo)，我國數(shù)據(jù)中心市場市場不斷擴(kuò)大。在新冠疫情帶來的需求刺激下，國內(nèi)近年集中規(guī)劃報批的數(shù)據(jù)中心數(shù)量較多，數(shù)據(jù)中心落地投產(chǎn)進(jìn)入暴發(fā)期；以大規(guī)模數(shù)據(jù)中心建設(shè)為主，邊緣計(jì)算數(shù)據(jù)中心也將開始發(fā)力。受此驅(qū)動，中GWh3.02.52.01.51.00.5

中國數(shù)據(jù)中心儲能電池市場規(guī)模，2019年至2022年0.0

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2022丟失、業(yè)務(wù)中斷等嚴(yán)重后果。為了應(yīng)對這種情況，數(shù)據(jù)中心通常會配備備用電源，其中儲能系統(tǒng)就是備用電源的重要組成部分。當(dāng)停電時，儲能系統(tǒng)可以迅速啟動，為數(shù)據(jù)中心提供電力保障，保障數(shù)據(jù)中心的正常運(yùn)行。為了提高能源利用效率，避免浪費(fèi)，可以使用儲能系統(tǒng)作為負(fù)荷平衡設(shè)備，即在低負(fù)荷時段充電，高負(fù)荷時段放電，實(shí)現(xiàn)能源的平衡利用。和優(yōu)化。例如，在電網(wǎng)峰谷時段，數(shù)據(jù)中心的儲能系統(tǒng)可以通過充放電調(diào)節(jié)電網(wǎng)負(fù)荷，降全球電化學(xué)儲能行業(yè)現(xiàn)狀與未來發(fā)展白皮書｜2023/09全球電化學(xué)儲能行業(yè)現(xiàn)狀與未來發(fā)展白皮書｜2023/09PAGEPAGE84國際案例分析——Microsoft,Google新能源儲能為海外數(shù)據(jù)中心提供了穩(wěn)定、持續(xù)的電力供應(yīng)，促進(jìn)了其Microsoft微軟：Google谷歌：谷歌近期完成了其在歐洲某數(shù)據(jù)中心的鋰離子電池能源存儲系統(tǒng)（BESS）標(biāo)志著該公司在其全球設(shè)施中推廣類似解決方案的開始。在比利時的Saint-Ghislain數(shù)據(jù)中心，已經(jīng)完全安裝并測試了一個電池存儲項(xiàng)目，并準(zhǔn)備投入全面服務(wù)。與此前主要使用柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源不同，這些電池為數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營提供了低碳備份，并幫助平衡電網(wǎng)。此外，谷歌與CentricaBusinessSolutions和能源存儲技術(shù)提供商Fluence合作，在比利時的電網(wǎng)運(yùn)營商Elia提供電網(wǎng)服務(wù)。電池存儲技術(shù)不僅能幫助數(shù)據(jù)中心更可持續(xù)地運(yùn)營，還能提供電網(wǎng)規(guī)模的靈活性，平衡可再生能源的波動性，支持未來的100%零碳國內(nèi)案例分析——東數(shù)西算工程東數(shù)西算工程，指通過構(gòu)建數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)一體化的新型算力網(wǎng)絡(luò)體系，將東部算力需求有序引導(dǎo)到西部，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心建設(shè)布局，促進(jìn)東西部協(xié)同聯(lián)動。2022年2月，京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、寧夏8地啟動建設(shè)國家算力樞紐節(jié)點(diǎn)，并規(guī)劃了10個國家數(shù)據(jù)中心集群。數(shù)據(jù)中心的耗能部分主要包括IT設(shè)備、制冷系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)及其他設(shè)施。整體來看，由服務(wù)器、存儲和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備等所構(gòu)成的IT設(shè)備系統(tǒng)所產(chǎn)生的功耗約占數(shù)據(jù)中心總功耗的50%左右，儲能技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的優(yōu)勢包括：降低能耗成本：數(shù)據(jù)中心的能耗成本非常高，而儲能系統(tǒng)可以在低電改善能源結(jié)構(gòu)以結(jié)合新能源（如太陽能、風(fēng)能等）進(jìn)行使用，改善數(shù)據(jù)中心的能源減少碳排放：數(shù)據(jù)