無論哪種形式的儲(chǔ)能在電網(wǎng)（發(fā)、輸、配、用）使用中所發(fā)揮的用途基本一致，既是作為提高電網(wǎng)可靠性和韌性的有效手段。儲(chǔ)能在電網(wǎng)中使用最早開始于20世紀(jì)初，已有100多年的歷史，最傳統(tǒng)、使用規(guī)模最大的儲(chǔ)能就是抽水蓄能，目前正朝著電化學(xué)分布式儲(chǔ)能模式發(fā)展。

圖1儲(chǔ)能裝置在智能電網(wǎng)中的用途

由于電動(dòng)汽車等相關(guān)行業(yè)的帶動(dòng)，鋰離子電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模快速膨脹、價(jià)格快速下降，把鋰離子電池作為分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)的使用逐漸增多。截至2018年底，我國已投運(yùn)電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目的累計(jì)規(guī)模為1072．7MW，其中鋰離子電池儲(chǔ)能項(xiàng)目約占60％。

在以建設(shè)柔性智能電網(wǎng)為目標(biāo)的發(fā)展背景下，從提高電網(wǎng)韌性、可調(diào)節(jié)性、靈活性、智能性、獨(dú)立性、降低耦合性等角度出發(fā)，無論哪種使用，儲(chǔ)能均是有效手段之一。從目前可選擇儲(chǔ)能元件來說，鋰離子電池是一個(gè)比較適宜的選擇，尤其是有關(guān)用戶側(cè)儲(chǔ)能，鋰離子電池作為儲(chǔ)能元件的高能量密度、長壽命等優(yōu)點(diǎn)逐漸顯現(xiàn)出來。然而目前用戶側(cè)鋰離子電池儲(chǔ)能使用上升緩慢，無論是儲(chǔ)能系統(tǒng)本身的經(jīng)濟(jì)性、安全性還是適用性等方面都有待沖破。

一、鋰離子電池可以省錢嗎

過針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

點(diǎn)擊詳情

目前用戶側(cè)鋰離子電池儲(chǔ)能除了削峰填谷賺取峰谷差價(jià)外沒有太多其他收益，經(jīng)濟(jì)回報(bào)途徑單一。削峰填谷經(jīng)濟(jì)性更多地依靠于地區(qū)峰谷電價(jià)，圖3所示為國內(nèi)峰谷價(jià)差分布區(qū)域。從調(diào)研來看，北京峰谷價(jià)差最大，超過1塊錢，因此儲(chǔ)能在峰谷套利方面的使用最有優(yōu)點(diǎn)。接下來依次是天津、上海、江蘇及廣東?？傮w來說，一線城市及沿海省份更積極推行峰谷電價(jià)，因此用戶側(cè)儲(chǔ)能會(huì)有更好的經(jīng)濟(jì)性。

圖3儲(chǔ)能削峰填谷經(jīng)濟(jì)區(qū)域劃分

圖4儲(chǔ)能削峰填谷收益比較

圖4所示為儲(chǔ)能項(xiàng)目削峰填谷收益率（橫坐標(biāo)為kWh投資成本，縱坐標(biāo)為全生命周期收益率，不同顏色曲線代表峰谷價(jià)差變化）。鋰離子電池模型考慮了充放電效率、深度、容量衰退，按照4500次循環(huán)次數(shù)，外加1500－2000次梯次利用循環(huán)次數(shù)，并在計(jì)算中考慮了20％的殘值。從圖4中可以看出，即使采用這種理想算法，收益率也不是很可觀（惟有當(dāng)峰谷差價(jià)達(dá)到0．7元時(shí)，才出現(xiàn)收益率）。另外目前儲(chǔ)能行業(yè)鋰離子電池品質(zhì)良莠不齊，業(yè)主和集成商很難對(duì)電池性能做一個(gè)直觀判斷。市場上鋰離子電池的循環(huán)次數(shù)在3000次～6000次區(qū)間（即使廠家承諾循環(huán)次數(shù)再高，倘若只是用于削峰填谷情形，可能電池的循環(huán)壽命沒到，日歷壽命也已經(jīng)到了，這同樣會(huì)降低電池使用效率），并且實(shí)際運(yùn)行情況是不是真切還存在較大疑問。這些均新增了投資者對(duì)鋰離子電池儲(chǔ)能項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性的疑問，新增了鋰離子電池儲(chǔ)能在用戶側(cè)使用的難度。

二、鋰離子電池會(huì)更安全嗎

無人船智能鋰電池

IP67防水，充放電分口 安全可靠

標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測繪、無人設(shè)備

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鋰離子電池就是能量體，特點(diǎn)是高能量密度，因此本身就具有安全風(fēng)險(xiǎn)，能量密度越高，安全風(fēng)險(xiǎn)越大。目前國內(nèi)鋰離子電池儲(chǔ)能行業(yè)基本排除三元電池，認(rèn)為磷酸鐵鋰離子電池比較適宜也是一個(gè)道理（三元電池能量密度高于磷酸鐵鋰離子電池，三元電池的安全風(fēng)險(xiǎn)同時(shí)也大于磷酸鐵鋰離子電池）。

圖5電池高能量密度所帶來的爆炸安全隱患

提高鋰離子電池品質(zhì)，降低電池失控風(fēng)險(xiǎn)是必要的。目前對(duì)鋰離子電池儲(chǔ)能的安全更多地聚集在鋰離子電池本身，但是儲(chǔ)能系統(tǒng)不惟有鋰離子電池，還有其他系統(tǒng)設(shè)備、保護(hù)設(shè)備等，其安全性問題同樣值得留意。目前更多的業(yè)主和集成商將緊要精力關(guān)注于電池本身，反而忽略了外圍設(shè)備和系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)。例如，山西某儲(chǔ)能事故的調(diào)查結(jié)果聲明事故原由為固定螺栓頂部對(duì)外殼繼續(xù)放電，而不是電池本身原由。韓國將23起儲(chǔ)能系統(tǒng)事故原由總結(jié)為四方面：電擊保護(hù)系統(tǒng)不良、運(yùn)營操作環(huán)境管理不善、安裝疏忽、集成控制保護(hù)系統(tǒng)管理不善（參見北極星儲(chǔ)能網(wǎng)——電池不背鍋！針對(duì)儲(chǔ)能電站事故原由，韓國提出四大改善措施）。這些均聲明，除了選擇品質(zhì)優(yōu)良的鋰離子電池，其儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全還是存在一定概率的隱患，要靠更完善更成體系的系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)保證。

三、鋰離子電池是不是適用

首先從屬性角度來看，目前儲(chǔ)能系統(tǒng)在電網(wǎng)中使用更多地含義為一個(gè)加工單位。有關(guān)用戶側(cè)儲(chǔ)能而言，其特點(diǎn)與用戶側(cè)運(yùn)行行為緊密，呈現(xiàn)出點(diǎn)多、面廣、量大、分散等特點(diǎn)，是一個(gè)可參與調(diào)節(jié)的用戶側(cè)設(shè)備。倘若僅僅含義為一個(gè)加工單位，那么其使用約束會(huì)很多。

目前針對(duì)鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)建設(shè)、運(yùn)行、維護(hù)等規(guī)范已經(jīng)相繼建立，但是由于鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)作為一個(gè)新事物出現(xiàn)，相關(guān)指揮原則和根據(jù)還有待進(jìn)一步完善。例如：國標(biāo)《Gb51048－2014電化學(xué)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)規(guī)范》緊要是將儲(chǔ)能作為獨(dú)立加工型單位含義，目前用戶側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目設(shè)計(jì)很難滿足規(guī)范要求。國標(biāo)《Gb／T36558－2018電力系統(tǒng)電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)通用技術(shù)條件》要求鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率不應(yīng)低于92％，而實(shí)際上廠家卻很難達(dá)到，國內(nèi)科陸電子CL5231F儲(chǔ)能系統(tǒng)效率為88％，特斯拉powerpack儲(chǔ)能系統(tǒng)效率為88％～89％。

鋰離子電池在用戶側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的使用，除了鋰離子電池儲(chǔ)能本身參考規(guī)范外，更多地涉及到與用戶側(cè)既有建筑和設(shè)備的配合，相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范與建筑既有規(guī)范是不是匹配、相關(guān)保護(hù)是不是可以借助建筑物既有保護(hù)措施等，這些部分無論是設(shè)計(jì)還是實(shí)際使用均缺乏參考根據(jù)。以上工作涉及到多學(xué)科知識(shí)融合，要增強(qiáng)跨專業(yè)范疇的交流與協(xié)作。

綜上，鋰離子電池儲(chǔ)能作為一種新興使用模式，其效率與能量優(yōu)點(diǎn)已得到了廣泛的認(rèn)可。但鋰離子電池在用戶側(cè)儲(chǔ)能工程使用方面的研究依然不夠，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范支持亟待補(bǔ)充，并且還要對(duì)其屬性含義、經(jīng)濟(jì)效益、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及建設(shè)運(yùn)行指揮等做進(jìn)一步研究。