储能入门必看的基础知识，介绍得非常详细！

什么是储能？

储能是指通过介质或设备把能量存储起来，在需要时再释放的过程。

通常储能主要指电力储能，即将电能通过一定的技术转化为化学能、势能、动能、电磁能等形态存储起来，并在需要时释放转化为电能。

储能不是新能源，但新能源的大规模开发利用必须依靠储能技术才能实现。

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电化学储能系统

电化学储能系统依托氧化还原反应实现电能与化学能之间的相互转换，该系统核心组成部分包括电池单元、电池管理系统（BMS）、功率转换系统（PCS）、能量管理系统（EMS）及相关辅助设备。当前主流系统多采用锂电池或铅蓄电池作为储能源，依托电池管理系统与能量管理系统实现电能的高效存储与定时供应，具备平滑功率波动、峰谷调节、频率电压支撑、减少弃风弃光及利用电价差获利等多种功能。

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工商业储能定义

工商业储能指安装在工业及商业终端用户侧的储能装置。从用户类型区分，储能可分为电源侧、电网侧和用户侧三大类，前两者统称为表前储能或大规模储能，用户侧储能也称为表后储能，“表”指电网企业安装的计量电表。

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工商业储能特点

与大规模调峰调频储能电站不同，工商业储能系统主要依托电网分时电价机制，通过峰谷价差获取经济收益。其运行以满足用户自身电力需求、提升光伏自用率为主要目标。

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工商业储能分类

从系统架构看，工商业储能可分为直流耦合与交流耦合两类。交流耦合当前应用更广泛；直流耦合通常采用组串式PCS配合电池组及光储一体化设备，适用于光储直流系统。

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工商业储能应用场景

该类储能系统适用于众多电力消费场景，如工业园区、商业综合体、数据中心、通信基站、办公楼、医疗机构、学校以及住宅区等。

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储能系统主要组件

工商业储能系统主要包括蓄电池组、电池管理系统（BMS）、交直流变换装置（PCS）、能源管理系统（EMS），以及配套电气电路、消防设施和远程监控系统等。系统需具备过充/过放/过流/短路保护、温控及火灾应急处理能力。

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储能电站规模

以“0.5MW/1.305MWh”储能电站为例，“0.5MW”指变流器最大充放电功率（即500kW），“1.305MWh”为电池装机容量。该电站在0.5C倍率下以最大功率充放电约可持续2.61小时。

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储能电池部分

电芯 (Battery Cell)：电池最小单元；

电池组 (Battery Module/Pack)：由多个电芯封装而成；

电池簇 (Battery Rack/Cluster)：由若干电池组构成的储能单元。

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电池容量

指电芯可存储或释放的电荷量Q，单位一般为安时（Ah），计算公式为：电池容量(Ah) = 电流(A) × 放电时间(h)。例如一颗3.2V/280Ah电芯可在280A电流下持续放电1小时。

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电池能量

指电池所储存的总能量，单位为瓦时（Wh），计算公式为：能量(Wh) = 电压(V) × 电池容量(Ah)。如将52节3.2V/314Ah电芯串联，可组成总能量约为52250Wh的电池组。

什么是储能电站？

储能电站是一种设施，它能够将可再生能源（如太阳能、风能等）转化为电能并储存起来，以便在需求高峰期或电力系统故障时供应电力。储能电站的核心功能是平衡电力系统中的供需矛盾，提高电力系统的稳定性和可靠性。

储能电站主要由储能设备、能量管理系统、双向变流器、检测与监控系统、辅助设备、通信系统和调度与控制系统等组成。它主要用来调节峰谷用电问题，即：把用电低峰时段要浪费掉的电量储存起来，在用电高峰的时候重新释放到电网中，来达到削峰填谷的目的。

储能电站可以根据其储能方式的不同，分为机械储能电站、化学储能电站、超导储能电站、电容储能电站等多种类型。其中，电池储能电站是最常见的类型，它使用各种电池技术来存储和释放电能。

储能电站的应用可用于电网调峰、备用电力、微电力等领域。储能电站的使用可以提高电力供应的质量和可靠性，降低电力系统的峰谷差，减少电力设备的损耗和负荷波动。完整的电化学储能系统主要由电池组、电池管理系统(BMS)、能量管理系统(EMS)、储能变流器(PCS)以及其他电气设备构成。

11放电深度(Depth Of Discharge, DoD)

指蓄电池放电量占额定容量的百分比。例如额定1000MWh的电池实际放出950MWh，则DoD为95%。根据放电程度可分为浅循环（10%-30%）、中等循环（40%-70%）和深循环（80%-95%）。

12充放电转化效率

指蓄电池电能转换效率，通常在87%–91%之间。即在恒定电流下，放出电量与充入电量的比值。例如充入100度交流电，最终可放出约89度交流电。

13充放电倍率（C-rate）

充放电倍率C用于描述电池充放电速率，计算公式为：C = 电流(A) / 额定容量(Ah)。它是评价锂电池性能及适用场景的关键参数之一。

14储能电站综合效率

根据国标GB/T 36549-2018，该效率为一个周期内电站上网电量与下网电量之比。因线损及辅助设备耗能等因素，实际综合效率通常低于电池充放电效率。

15储能电站平均利用率

指储能设备实际输出能量与理论最大输出能力之比。例如1MWh电站在两充两放模式下年放电400MWh，则利用率为60.6%（400 / (1×330×2)）。

16电池容量衰减率

指电池在使用过程中容量逐渐下降的速率，主要由电池材料与结构变化引起。行业常以容量降至初始值80%作为寿命终点。当前磷酸铁锂电池首年衰减约5%–6.6%，之后年均1%–2%，实际衰减因技术工艺和使用条件而异。

17电池循环寿命

指电池在容量衰减至某一规定值（如80%）前所能完成的完整充放电次数。循环寿命不同于使用寿命，后者通常设计得更长。

18电池管理系统（BMS）

感知角色，主要负责电池的监测、评估、保护以及均衡等。

BMS是储能系统的大脑，作为连接电芯和储能系统/储能电站的纽带，可实现智能化管理及维护各个电池单元，主要负责电池健康检测、评估及保护，保证电芯在更安全舒适的环境下运行，实现电池一致性动态维护及环境温度精准调控。

19能量管理系统（EMS）

决策角色，主要负责数据采集、网络监控和能量调度等。

能量控制系统（EMS）作为负责监视和控制电池存储系统内的能量流，EMS协调BMS、PCS和其他组件的工作。通过收集和分析能源数据，智能运行策略，将智能优化各自场景策略选择和切换，并可实现微网区块链灵活、自主、安全的能源交易，可以有效地管理系统的电力资源。如果说将储能系统比作人体，那么EMS则是人的大脑心智。

20储能变流器（PCS）

执行角色，主要功能为控制储能电池组的充电和放电过程，进行交直流的变换。

储能变流器PCS，又称双向储能逆变器，是储能系统与电网中间实现电能双向流动的核心部件，用作控制电池的充电和放电过程，进行交直流的变换。近年来，全球储能市场爆发，对PCS的需求增大，国内厂商不断扩大海外市场，对PCS的研究也成为关注热点。

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容量电费

也称基本电费，根据用户变压器容量或最大需量计算，代表电力系统固定成本部分。例如500KVA变压器按20元/KVA/月计，月容量电费为1万元。

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工商业储能系统的主流应用

该系统通常包含储能设备（如电化学电池、超级电容、重力储能等）、能量转换装置、控制与监测系统。目前锂离子电池因高能量密度、高效率及快速响应等特点，成为工商业储能的主流技术。

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磷酸铁锂电池

该电池以磷酸铁锂为正极材料，石墨为负极，具有安全性高、循环寿命长、成本较低等优势，广泛应用于新能源汽车和储能领域。

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全钒液流电池

作为目前最成熟的液流电池技术，其能量效率超过80%，循环寿命可达20000次以上，功率密度高，适用于大中型储能，但初始投资较高。

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钠离子电池

其工作原理类似锂离子电池，依托钠离子在正负极间迁移实现充放电。钠资源储量远高于锂，因此成本更低且更具能源安全战略意义。

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压缩空气储能

该系统利用电力低谷期压缩空气储存于地下洞穴或储气罐，高峰期释放发电。具有容量大、周期长、效率高等优点，但需配套燃气轮机及特殊地质条件，投资较大。

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超导储能

该技术直接将电能储存于超导线圈中，几乎无损耗，响应速度快（毫秒级），效率可达95%。但超导材料及低温维持成本高，限制了其大规模应用。

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超级电容器

作为一种介于传统电容与电池之间的储能装置，具有功率密度高、循环寿命长、低温性能好等优点，但能量密度较低，存在漏电流，储能时间较短。

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飞轮储能与重力储能

飞轮储能通过高速旋转的飞轮储存动能，适用于短时高频调频；重力储能依托提升重物储存势能，正处于从示范向商业化推广阶段。

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抽水蓄能

这是目前应用最广泛的大规模储能技术，利用电力负荷低谷抽水蓄能、高峰放水发电，承担调峰、调频及事故备用等功能。虽技术成熟、效率高，但依赖地理条件，建设周期长、投资高。按水源情况可分为纯抽水蓄能和混合式抽水蓄能电站。

来源：网络

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