BYD刀片及新品圆柱电池助力全球储能市场

BYD刀片及新品圆柱电池助力全球储能市场

随着人们对环保和节能的越来越重视，太阳能电池板的应用也越来越广泛。 在家庭光伏发电系统中，家庭储能太阳能电池板的设计和应用非常重要。 本文将介绍家庭储能太阳能电池板的设计和应用。

设计： 1、太阳能电池板：太阳能电池板是光伏发电系统的核心部件，其质量直接影响发电效率。 在家庭光伏发电系统中，选择合适的太阳能电池板非常重要。 2、逆变器：逆变器是将太阳能电池板产生的直流电转换成交流电的设备。 逆变器的质量和稳定性也直接影响发电效率。 3、储能电池：储能电池是家庭储能太阳能电池板不可缺少的组成部分。 储能电池的容量和寿命需要满足家庭用电的需要。

应用领域： 1、家庭光伏发电系统：家庭光伏发电系统是家庭储能太阳能电池板最常见的应用。 它通过太阳能电池板的发电和储能电池的存储为家庭提供电力。 2、灾备备用电源：在自然灾害等紧急情况下，可以使用家庭储能太阳能电池板作为备用电源，为家庭提供电力。 3、独立露营电源：家用储能太阳能板可与户外露营设备配合使用，为户外活动提供电力。 总之，家庭储能太阳能电池板在家庭光伏发电系统中发挥着非常重要的作用，其设计和应用需要仔细考虑。 未来，随着新能源技术的不断发展，户用储能太阳能电池板的性能和应用领域将进一步提高和扩大。

从整个电力系统来看，储能应用场景可分为发电侧储能、输配电侧储能、用户侧储能三大场景。 在实际应用中，需要根据各种场景的需求对储能技术进行分析，找到最适合的储能技术。 本文重点分析储能的三大应用场景。

从整个电力系统来看，储能应用场景可分为发电侧储能、输配电侧储能、用户侧储能三大场景。 这三大场景从电网的角度可以分为能源类需求和电力类需求。 基于能量的要求一般需要较长的放电时间（如能量时移），但对响应时间要求不高。 相比之下，功率型要求一般要求快速响应能力，但一般放电时间不长（如系统调频）。 在实际应用中，需要根据各种场景的需求对储能技术进行分析，找到最适合的储能技术。 本文重点分析储能的三大应用场景。

1、发电侧

从发电侧来看，储能的需求终端是发电厂。 由于不同电源对电网的影响不同，以及负荷侧难以预测而导致发电与用电动态不匹配，发电侧储能的需求场景类型较多。侧包括能源时移、容量单位、负荷跟踪、系统调频、备用容量、可再生能源并网等六类场景。

能量时移

能源时移利用储能实现削峰填谷。 也就是说，发电厂在低负载期间对电池充电，并在高峰负载期间释放存储的电力。 此外，将可再生能源废弃的风电、太阳能发电储存起来，然后移至其他时段并网，也是能源时移。 能量时移是一种典型的基于能量的应用。 它对充放电的时间没有严格的要求，充放电的功率要求也比较宽泛。 但由于用户用电负荷和可再生能源发电特点，容量时移的应用频率较高，每年超过300次。

容量单位

由于不同时段用电负荷不同，煤电机组需要承担调峰负荷能力，因此需要预留一定的发电容量作为相应的调峰负荷能力。 这使得火电机组无法达到满功率，影响机组运行的经济性。 性别。 利用储能可以在用电负荷低时充电，在用电高峰时放电，以降低负荷高峰。 利用储能系统的替代效应释放煤电机组容量，从而提高火电机组的利用率，增加其经济性。 容量单位是典型的基于能源的应用。 它们对充放电时间没有严格的要求，对充放电的功率要求也比较宽。 但由于用户的用电负荷和可再生能源的发电特性，容量的使用频率存在时移性。 相对较高，每年200次左右。

负载跟随

负载跟踪是针对缓慢变化和持续变化的负载进行动态调整以实现实时平衡的辅助服务。 根据发电机的实际运行工况，缓变连续可变负荷可细分为基本负荷和斜坡负荷。 负荷跟踪主要用于斜坡负荷，即通过调整输出，最小化传统能源单位的斜坡率。 ，使其尽可能顺利地过渡到调度指令级别。 与容量单位相比，负荷跟踪对放电响应时间要求更高，要求响应时间达到分钟级。

系统调频

频率的变化会影响发电及用电设备​​的安全、高效运行和寿命，因此频率调整至关重要。 传统能源结构中，电网短时间内的能量不平衡是由传统机组（我国主要是火电和水电）通过响应AGC信号来调节。 随着新能源并入电网，风能、太阳能的波动性和随机性在短时间内加剧了电网的能源失衡。 传统能源（特别是火电）由于调频速度慢，对电网调度指令的响应存在滞后，有时会出现逆向调节等错误动作，无法满足新的需求。 相比之下，储能（尤其是电化学储能）调频速度快，电池可以灵活地在充放电状态之间切换，是一种非常好的调频资源。

与负载跟踪相比，系统调频的负载分量变化周期为分秒级，需要更高的响应速度（一般为秒级响应）。 负载分量的调节方式一般为AGC。 然而，系统调频是典型的电源应用，需要在短时间内快速充放电。 使用电化学储能时，需要较大的充放电倍率，这会降低某些类型电池的寿命，从而影响其性能。 经济。

闲置产能

备用容量是指在满足预期负荷需求之外，为保证紧急情况下的电能质量和系统安全稳定运行而预留的有功功率储备。 一般备用容量需为系统正常供电容量的15~20%，且最小值应等于系统中单机装机容量最大的机组容量。 由于储备容量是为了应急，全年运行频率普遍较低。 如果单独使用电池作为备用容量，经济性无法保证。 因此，需要与现有储备容量的成本进行比较来确定实际成本。 替代效应。

可再生能源并网

由于风电、光伏发电的随机性和间歇性特点，其电能质量比传统能源差。 由于可再生能源发电的波动（频率波动、出力波动等）从秒到小时不等，因此既包括基于电力的应用，也包括基于能源的应用，一般可以分为三类：可再生能源能源时移、可再生能源发电能力固化、可再生能源出力平滑化。 例如，针对光伏发电弃光问题，需要将白天发出的剩余电量储存起来以供夜间放电，这是可再生能源的时移能源。 对于风电来说，由于风电的不可预测性，导致风电出力波动较大，需要进行平滑处理，所以主要采用基于电力的应用。

2. 电网侧

储能在电网侧的应用主要有缓解输配电拥堵、延缓输配电设备扩容、无功支持三大类。 与发电侧的应用相比，电网侧的应用类型较少，同时从效果来看也较多。 是替代效应。

缓解输配电拥堵

线路拥堵是指线路负荷超过线路容量。 储能系统安装在线路上游。 当线路发生拥塞时，未传输的电能可以存储在储能装置中。 当线路负载小于线路容量时，储能系统将进行线路放电。 一般来说，储能系统要求放电次数为小时级别，运行次数约为50至100次。 它们是基于能源的应用，对响应时间有一定的要求，需要分钟级别的响应。

推迟输配电设备扩建

传统电网规划或电网升级扩容成本非常高。 在负荷与设备容量接近的输配电系统中，如果一年中的大部分时间都能满足负荷供应，但仅在某些高峰时段容量低于负荷，则储能系统可用于传递较小的装机容量。 容量有效提高了电网的输配电能力，从而延缓了新建输配电设施的成本，延长了原有设备的使用寿命。 与缓解输配电拥堵相比，推迟输配电设备扩容需要降低运行频率。 考虑到电池的老化，实际可变成本较高，因此对电池的经济性提出了更高的要求。

无功功率支持

无功支持是指通过在输配电线路上注入或吸收无功功率来调节输电电压。 无功功率不足或过剩都会引起电网电压波动，影响电能质量，甚至给用电设备造成损失。 电池借助动态逆变器、通信和控制设备，通过调节其输出的无功功率来调节输配电线路的电压。 无功支持是典型的功率型应用，放电时间相对较短，但工作频率较高。

3、用户端

用户侧是用电的终端。 用户是电力的消费者和使用者。 发电、输电、配电侧的成本和效益以电价的形式体现，并转化为用户成本。 因此，电价的高低会影响用户的需求。 。

用户分时电价管理

电力部门将一天24小时划分为高峰期、平峰期、低谷等多个时段，并为每个时段设定不同的电价水平，称为分时电价。 用户分时电价管理与能源时移类似。 唯一的区别是，用户分时电价管理根据分时电价体系调整电力负荷，而能源分时电价管理根据电力负荷曲线调整发电量。

容量充电管理

我国对供电部门的大型工业企业实行两部制电价制度：电价是指按照实际交易量确定的电价，容量电价主要取决于用户用电量的最大值力量。 产能成本管理是指在不影响正常生产的情况下，通过降低最大电耗来降低产能成本。 用户可以利用储能系统在低电时段储存能量，在高峰时段放电负载，从而减少整体负荷，达到降低容量成本的目的。

改善电能质量

由于电力系统运行负荷、非线性设备负荷的变化性质等问题，用户获得的电能存在电压、电流变化或频率偏差等问题。 此时电能质量较差。 系统调频和无功支持是改善发电侧和输配电侧电能质量的途径。 在用户侧，储能系统还可以平滑电压和频率波动。 例如，储能可用于解决分布式光伏系统中的电压升高、骤降和闪烁等问题。 改善电能质量是典型的基于电力的应用。 具体的放电市场和运行频率根据实际应用场景而有所不同，但一般要求响应时间在毫秒级。

提高供电可靠性

利用储能来提高微电网供电的可靠性。 这意味着当发生停电时，储能可以向最终用户提供储备能量，避免故障修复过程中停电，确保供电可靠性。 该应用中的储能设备必须具有高质量和高可靠性要求，具体放电时间主要与安装位置有关。

1、储能技术原理及特点

由储能组件组成的储能装置和由电力电子器件组成的并网接入装置成为储能系统的两大组成部分。 储能装置主要实现能量的存储、释放或快速换电。 电网接入装置实现储能装置与电网之间能量的双向传输和转换，实现电力调峰、能源优化、提高供电可靠性和电力系统稳定性等功能。

储能系统的容量范围比较广，从几十千瓦到几百兆瓦； 放电时间跨度大，从毫秒到小时； 应用范围广，遍及整个发电、输电、配电、用电系统； 大规模电力储能技术的研究和应用刚刚起步。 这是一个全新的课题，也是国内外研究的热点领域。

2、常用的储能方式

目前，储能技术主要包括物理储能（如抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等）和化学储能（如各类蓄电池、可再生燃料动力电池、液流电池） 、超级电容器等）和电磁储能（如超导电磁储能等）。

1）最成熟、应用最广泛的物理储能是抽水蓄能，主要用于电力系统的调峰、填谷、调频、调相、应急备用等。 抽水蓄能发电的释放时间可以从几小时到几天不等，其能量转换效率为70%至85%。 抽水蓄能电站建设周期长，且受地形限制。 当电站距离用电区域较远时，传输损耗较大。 压缩空气储能早在1978年就已得到应用，但由于地形和地质条件的限制，一直没有大规模推广。 飞轮储能是利用电动机带动飞轮高速旋转，将电能转化为机械能并储存起来。 需要时飞轮驱动发电机发电。 飞轮储能的特点是寿命长、无污染、维护量低，但能量密度较低，可作为电池系统的补充。

2）化学储能类型较多，技术发展水平和应用前景不同：

(1)电池储能是目前最成熟、最可靠的储能技术。 根据所用化学品的不同，可分为铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、钠硫电池等。铅酸电池技术成熟，可制成大容量存储系统。 单位能源成本和系统成本低，安全可靠，可重复利用性好。 也是目前最实用的储能系统，已应用于小型风力发电、光伏发电。 已广泛应用于发电系统和中小型分布式发电系统。 但由于铅是重金属污染源，铅酸电池并不是未来的发展趋势。 锂离子、钠硫、镍氢电池等先进电池成本较高，大容量储能技术尚不成熟。 目前产品的性能还不能满足储能的要求，其经济性还无法商业化。

(2)大规模可再生燃料电池投资大、价格高、循环转换效率低。 它们目前不适合作为商业储能系统。

（3）液流储能电池具有能量转换效率高、运行维护成本低等优点。 它们是高效、大规模并网发电、储能和调节的技术之一。 液流储能技术已在美国、德国、日本、英国等发达国家进行示范，在我国尚处于研发阶段。

(4)超级电容器是20世纪80年代出现的一种新型储能装置。 由于采用特殊材料制作电极和电解液，该类电容器的存储容量是普通电容器的20至1000倍，同时保持了传统电容器的释放能力。 能源速度快的优势在山区气象站、边防哨所等供电场合得到持续运用。

3）超导电磁储能利用超导体制作线圈来储存磁场能量。 电力传输过程中无需转换能量形式。 具有响应快、转换效率高、比容量/比功率大等优点，能完全满足输配电网的电压。 支持、功率补偿、频率调节以及提高电网稳定性和输电能力的要求。 与其他储能技术相比，超导电磁储能仍然非常昂贵。 除了超导体本身的成本之外，维持系统的低温会导致维护频率增加和相当大的费用。 目前，全球许多超导电磁储能项目正在运营或处于开发阶段。

各种储能技术的发展水平、系统规模和应用环节对比如图1所示。各种储能技术的综合比较如表1所示。表1中，UPS是一种不间断电源。

3、储能行业发展前景

由于我国能源中心与电力负荷中心距离跨度较大，电力系统一直遵循大电网、大电机的发展方向，以集中输配电模式运行。 随着可再生能源发电的快速发展和社会对电能质量要求的不断提高，储能技术的应用前景广阔。 国家电网公司近期确定的智能电网重点投资领域包括大量储能应用领域，如发电领域的风力发电、光伏发电储能技术项目、光伏发电领域的储能技术项目等。配电领域、电动汽车充放电技术。

储能技术的重要应用方向有：①风电、光伏发电系统互补组成的局域网，用于偏远地区、工厂、办公楼供电； ② 通信系统中作为不间断电源和应急电源系统； ③风电、光伏发电系统并网电能质量调节； ④ 作为大规模蓄电和负荷调峰的手段； ⑤电动汽车储能装置； （作为国家重要部门的大型备用电源等。

随着储能技术的不断进步，安全性好、效率高、清洁环保、寿命长、成本低、能量密度高的储能技术将不断涌现，必将带动整个电力的快速发展产业链，创造巨大的经济效益和社会效益。

四、促进大容量储能产业发展的政策建议

1）储能与新能源并举发展。 按照实现整个电力系统安全运行和效率最优的原则，在规划新能源发电和并网输电线路时，应提出相应的储能解决方案，并确定储能发展的规模和建设面积。予以澄清。

2）落实峰谷电价和储能电价政策。 不同地区峰谷电价可能存在差异，但应为电网调峰填谷、吸引储能投资创造更大空间。

3）规范新能源发电技术要求和并网管理。 国家出台新能源并网强制性技术标准，建立强制性并网认证和检测制度。 实施新能源发电量短期预测报告制度，提高短期预测能力和水平。 电网公司应及时全额接收符合上网要求的电能，对电能质量差、发电量预测误差较大的新能源发电可选择性接受，并建立相应的惩罚机制。

4）鼓励投资主体多元化。 在理顺投资回报机制、规范入网技术要求的前提下，鼓励发电企业、电网公司、用户、第三方独立储能企业等合格投资者投资建设能量储存装置。

5）抓紧布局多个储能示范项目。 通过实施多个储能示范项目，将为储能企业提供重要的工程实践机会，为未来储能技术的大规模应用积累技术数据和运营经验。 在示范项目中，应综合考虑各种储能技术的性能，在综合评价的基础上，根据具体用途选择合适的储能技术。 早期示范项目可先与风力发电、光伏发电结合，探索应用于风力发电、光伏发电的储能技术。

6）加大大容量储能技术研发投入，鼓励储能技术多元化发展。 储能技术的研究应该走在需求发展之前，不能等到出现瓶颈才考虑加大投入。 此外，还需要进一步加大对储能技术基础研究的投入，鼓励原始创新，掌握自主知识产权。 大规模储能技术研究及其产业化应用应纳入国家重大科技专项。 由于目前尚无完全能够满足各应用领域要求的储能技术，在重点支持液流电池、锂离子电池等关键技术的同时，也应鼓励和支持其他储能技术的发展。

2020年3月29日，全球新能源汽车领导者比亚迪宣布正式推出“刀片电池”。 比亚迪凭借深刻的行业战略远见、强大的创新能力和深厚的技术积累，交出了“刀片电池”的答案。 “刀片电池”具有其他动力电池无法比拟的安全性，并且兼具长寿命和长续航能力。 它的诞生重新定义了新能源汽车的安全标准，引领世界动力电池安全迈上新台阶。 比亚迪集团董事长兼总裁王传福表示：“‘刀片电池’体现了比亚迪彻底终结新能源汽车安全痛点的决心，更有能力引领全球动力电池技术路线重回正轨。 ，将“自燃”一词从新能源汽车词典中彻底抹去。

超安全解决新能源汽车安全痛点：“针刺渗透测试”被业界公认为最严格的电芯安全测试方法。 该测试需要使用钢针刺穿动力电池电芯，造成电芯内部大面积短路。 发布会当天，比亚迪播放了一段对比三种电池针刺实验的视频，回应了此前网络上对于刀片电池超强安全性的质疑。 在相同的测试条件下，三元锂电池在针刺瞬间经历了剧烈的温度变化。 表面温度迅速超过500℃，出现极端热失控——剧烈燃烧现象，电池表面的蛋被吹飞； 传统的磷酸铁锂电池被刺破后，没有明火和烟雾，表面温度达到200℃~400℃，电池表面的鸡蛋被高温烧焦； Byd的“刀片电池”没有开火，没有烟雾，也没有爆发火焰。 表面温度仅约30-60°C，电池表面上的鸡蛋没有变化，并且仍处于可流动的液态状态。 该结果足以证明“刀片电池”完全摆脱了传统电池中可能发生的“热失控”的噩梦，并且其安全性具有无与伦比的优势。

BYD储能和新电池部门的新闻（以下称为“ BYD储能”）表明，2023年3月13日，BYD储能赢得了60万千瓦的光伏 + 600,000千瓦的存储空间的竞标。中国。 能源项目。 据报道， 600,000-光伏 + 600,000---Hour-hour-hour-hour-hour-hour-power of China Power （）New Co.，Ltd。，位于福肯市， Hui Hui自治区， uygur自主区， uygur自主城市，总面积约为20,201英亩。 该项目的磷酸铁电池能量存储系统的采购量表为150MW/，竞标范围是供应储能系统所需的完整设备（能量储能电池使用铁磷酸电池），包括铁磷酸电池，能源储能双向转换器（PC），电池管理系统（BMS），能源管理系统（EMS）等。Yin ，Byd的全球储能和新电池储备部总经理：国内储能市场将爆炸开始在2023年，Byd具有成为领导者的绝对强度/必要性：1。“电池本身用作结构组件”的想法（使用刀片本身的超级强度））用于储能存储电池； 它可以节省大量的非电池零件； 2. BYD的储能立方体立方体的电量比现有产品低约30％； 3. Byd在安全性和成本上都具有优势，也无需担心被驱逐出境。 Chao自己的技术也在不断颠覆。 从23到24末，将基于Rubik的Cube Cube有新一代的储能产品。

BYD的新Rubik Cube将带领全球能源的加速转变。 BYD储能在该行业中积累了15年的经验，探索和寻求真理。 一旦返回，它就会积累很多经验。 BYD全球储能和新电池业务部门总经理Yin 表示，他将通过“ Byd Rubik's Cube”（Byd Rubik's Cube”（Byd Rubik's Cube），刀片电池的大师来领导全球能源的加速转变，并使用技术创新来帮助实现Dual碳”！

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