2、劉震國家雙碳戰略下以光儲充檢智能電站為核心的分布式能源發展潛力V1.pdf

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1、劉震 福建星云電子股份有限公司國家雙碳戰略下以光儲充檢智能電站為核心的分布式能源發展潛力為綠色美好生活賦能Empower A Better Life With Green Technology目 錄01030204儲能行業發展概況及分布式儲能必要性以新能源為主體的新型電力系統及能源互聯網趨勢推動分布式儲能發展光儲充檢智能充電站應用與能源互聯網城市分布式儲能發展必要性充電運營網絡/商業CBD/小區/5G/V2G儲能安全淺析及建議PART 1儲能及分布式儲能發展概況抽水儲能86.2%熔融鹽儲熱1.6%抽水儲能熔融鹽儲熱鋰離子電池壓縮空氣鉛蓄電池鈉硫電池飛輪儲能液流電池其他新型儲能12.2%鋰離子電

2、池90.9%1.儲能及分布式儲能發展概況 根據CNESA全球儲能項目庫的不完全統計，截至2021年底，全球已投運電力儲能項目累計裝機規模209.4GW，同比增長9%。其中，抽水蓄能的累計裝機占比首次低于90%，比去年同期下降4.1個百分點；新型儲能的累計裝機規模緊隨其后，為25.4GW，同比增長67.7%。在全球新型儲能中，鋰離子電池占據絕對主導地位，市場份額超過90%。2021年，全球電化學儲能項目功率累計裝機規模已超過21GW，2021年增長達到7536.2MW，首次突破7GW。圖1：全球電力儲能市場累計裝機規模(2000-2021)圖2：全球電化學儲能市場累計裝機規模（2000-2021

3、）2926.66625.49520.514247.421783.665.35%126.39%43.70%49.65%52.89%0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%100.00%120.00%140.00%05000100001500020000250002017年2018年2019年2020年2021年裝機規模（MW）增長率1.儲能及分布式儲能發展概況 截至2021年底，我國已投運儲能項目累計裝機46.1GW，占全球市場總規模的22%，同比增長30%。其中，抽水蓄能的累計裝機規模最大，為39.8GW，同比增長25%，86.3%；市場增量主要來自新型儲能，累計裝機規模達到

4、5729.7MW，同比增長75%，其中，電化學儲能占中國儲能的11.8%。2021年電化學儲能累計裝機規模達5.51GW，同比增長68.5%。在“碳達峰、碳中和”目標以及“十四五”期間各類儲能利好政策的推動下，我國將繼續進行儲能探索，大規模推廣分布式能源，電化學儲能裝機規模將持續擴大。0.391.071.713.275.5155.88174.36%59.81%91.23%68.50%0%20%40%60%80%100%120%140%160%180%200%0102030405060201720182019202020212022（E）2023（E）2024（E）2025（E）中國電化學儲能市

5、場累計裝機規模及預測（2017-2021）累計裝機規模（GW）理想預測年增長率1.儲能及分布式儲能發展概況 CNESA根據儲能系統所處環節的不同，可將其分為供電側（Front-of-the-Meter）以及用戶側（Behind-the-Meter）兩大類，其中供電側主要包括發電側儲能與電網側儲能，用戶側則可分為戶用儲能與工商業儲能。據第三方研究機構 IHS Markit 統計，過去幾年新增儲能裝機中供電側與用戶側的比例基本相當，大致為 60:40。用戶側儲能的成熟應用場景主要為家用儲能、工商業儲能及通信基站的備用電源，光儲充檢智能超充站也將成分布式儲能重要應用場景。用戶側儲能主要用于電力自發自

6、用、峰谷價差套利、容量電費管理和提高供電可靠性等。0500100015002000250030003500400020152016201720182019全球供電側/用戶側新增儲能裝機情況（單位：MW）供電側用戶側TT發電側輸配電側用戶側1.儲能及分布式儲能發展概況根據分布式光伏裝機量測算出到 2023 年，全球分布式光儲項目年新增裝機或達 53.89GWh，年均復合增速達 59.44%。2021年我國分布式光伏新增裝機超過集中式電站，占新增光伏裝機的53.35%。在“十四五”規劃：堅持集中式和分布式并舉，將促進國家新能源及儲能的發展。能源互聯網趨勢下：分布式儲能規?；瘧脤⑦M一步加快92.2

7、8108.78126.73522.06630.84757.5622.1526.1138.023%3.50%4%0%1%1%2%2%3%3%4%4%5%01002003004005006007008002021E2022E2023E全球分布式光伏及配置儲能情況（單位：GW及GWh）分布式光伏新增裝機分布式光伏累計裝機/GW新增裝機配儲能/GWh配置儲能的比例12.215.5229.1739.1817.932.725.7133.6940.50%32.20%53.35%53.76%0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%0102030405060708020

8、19202020212022E我國集中式+分布式光伏年度新增裝機規模及預測新增分布式光伏裝機新增集中式光伏裝機分布式裝機占比PART 2城市分布式儲能發展必要性2.城市分布式儲能發展必要性目前我國用戶側儲能項目規模較小，多為工業用戶，家庭用戶較少；我國經過多年快速發展，整體用電量逐年增長，電力消費結構也在不斷變化；73%74%75%76%77%75%74%75%75%74%74%74%72%71%70%69%68%68%11%11%10%10%10%10%11%11%11%11%12%12%13%13%14%16%16%16%12%12%11%11%11%12%13%12%12%13%13%1

9、3%13%14%14%14%14%15%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2002 2003 2005 2006 2007 2008 2009 2010201120122013201420152016201720182019 2020我國用電量結構正在發生變化（比例）第一產業（%）第二產業（%）第三產業（%）城鄉居民生活用電量（%）24.90%34.30%44.20%30.80%51.70%68.20%34.30%34.30%33.40%26.10%30.80%32.20%37.10%30.00%25.00%34.40%13.40%15%0%10%20%30%4

10、0%50%60%70%80%90%100%美國日本德國法國韓國中國各國用電結構對比（比例）工業用電商業用電居民用電對比發達國家，我國居民用電仍然具有非常大提升空間，人均用電量增速遠超發達國家。未來我國第三產業、居民用電占比預計將繼續提升，電網也需要從適應工業負荷過渡到適應民用負荷。資料來源：Wind，申港證券研究所 工業、工商業、居民用電因為使用習慣的不同，負荷特征截然不同，工業、工商業用電因為規模較大、運行規律穩定，相對負荷較易預測，而居民用電因為規模小且零散，運行極其不規律，因此負荷預測難度較大。而且由于夏季酷暑、冬季極寒等極端天氣影響，更加劇了負荷的波動性。2.分布式儲能發展必要性 通過

11、對比過去 10 年主要省市的用電負荷及用電量數據，可以發現大部分省市用電負荷增速已高于用電量增速，這種趨勢未來仍將延續，電網將面臨更加復雜的挑戰。24511616338.988424706.50100020003000400050006000700080009000100001月7日0時24分1月7日17時49分1月7日20時30分1月7日10時24分1月7日19時15分北京天津上海浙江安徽2021年1月部分省市創歷史最高負荷峰值（單位：萬千瓦）0.00%0.50%1.00%1.50%2.00%2.50%3.00%02000400060008000100001200014000上海江蘇浙江安徽

12、福建廣東廣西重慶四川大部分省市用電負荷增速高于用電量增速（單位：萬千瓦）2010（用電負荷（萬千瓦）2020（用電負荷（萬千瓦）2010（用電量（萬千瓦時）2020（用電量（萬千瓦時）負荷增速-用電增速資料來源：Wind，申港證券研究所2.分布式儲能發展必要性 2021年7月29日國家發改委發布關于進一步完善分時電價機制的通知，上年或當年電網預計最大系統峰谷差率超過40%的地方，峰谷電價價差原則上不低于4:1；其他地方原則上不低于3:1，尖峰電價在峰段電價基礎上上浮比例原則上不低于20%。全國浙江、江蘇、山東等省市陸續出臺相關政策，調整峰谷價差，刺激用戶側儲能發展。2021年全國部分地區工商業

13、峰谷電價及價差情況（元/kWh）地地區區不不滿滿1KV1-10KV峰值谷值價差比例峰值谷值價差比例北京1.420.291.14.81.40.281.14.9新疆0.660.170.53.8江蘇1.110.300.83.71.070.290.83.7廣東1.100.320.83.51.070.310.83.5青海0.620.190.43.30.610.190.43.3山東1.040.320.73.21.010.320.73.2浙江1.210.380.83.21.910.350.83.3云南0.740.250.53.00.720.240.53.0甘肅0.90.310.62.90.880.310.6

14、2.9上海0.880.330.62.70.860.310.62.70100020003000400050006000700080009000廣東江蘇山東浙江北京江西河南湖南滿足系統峰谷差率超過40%的省份2019-2021年用電量統計（億kWh）2019202020212.分布式儲能發展必要性1532613814927844577.7121.9168.1261.73.43.363.132.932.992.62.72.82.933.13.23.33.43.5010020030040050060070080090020172018201920202021新能源汽車保有量增長（單位：萬輛）+充電基礎

15、設施（萬臺）增長情況新能源汽車保有量（萬輛）充電基礎設施（公共+私人）車樁比21.724.32524.229.131.335.431.232.835.635.940.644.349.149.54953.559.657.317.228.944.250.560.467.573.675.271.277.182.482.868.273.701020304050607080901月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月新能源汽車充電量快速增長（單位：千萬kWh）20182019202020212.分布式儲能發展必要性城市中心區如何擴容城市中心區如何合理配建高功率充電站2.分布式儲能發展必要性

16、小區有限車位如何分配建設充電樁小區擴容/有限配電容量如何充分利用2.分布式儲能發展必要性5G一方面作為新基建，另一方面作為數字化發展過程中重要配套技術5G基站的產業化建設迅速，將帶來基站備用電源端的增量儲能需求預預計計2021-2023年年，5G基基站站或或將將累累計計需需要要鋰鋰電電池池63.99GWh項目2021E2022E2023E單個基站用電量（kWh）11.6711.6711.67國內新增基站數量/（萬）84132114國內新增儲能需求/GWh9.815.413.3海外新增基站數量/（萬）568876海外新增儲能需求/GWh5.4913.5510.11全球新增儲能需求/GWh15.2

17、928.9523.41其中鋰電占比40%5060%全球新增鋰電儲能需求/GWh6.1214.4814.04全球總基站數量/萬104012601450需替換的基站數量/萬135162194.4其中使用鋰電池比例40%50%60%全球替換基站用鋰電池需求/GWh6.39.4513.61全球通信基站鋰電池總需求量/GWh12.4223.9327.65yoy55%92.7215.58%城市中心區有限電力容量2.分布式儲能發展必要性新能源車增速加快，充電需求猛增充電樁高功率發展方向（60-300kW）電池容量及充電倍率越來越大新能源汽車年充電量5G基站居民用電持續上升2.分布式儲能發展必要性分布式儲能擁

18、有廣泛應用空間隨著我國大力推動“新基建”的建設，通信系統、商業園區、工業廠房、社區住宅、海島、偏遠地區等場景對穩定供電的需求增大；數據中心、5G基站的建設運行，對新型能源有強烈的需求；新能源汽車和電動汽車充電樁的普及將改變我國城市的能源消費模式，形成真正的能源互聯網，對分布式儲能設備產生新的需求。分布式儲能作為一種延緩高昂的基礎設施投資的非電網方案，是未來能源發展的必要選擇。I Is sl la an nd dR Ru ur ra al l A Ar re ea aPART 3光儲充檢智能充電站應用與能源互聯網3.光儲充檢智能超充站應用與能源互聯網 光儲充檢一體化智能超充站是集光伏、儲能系統、

19、電動汽車充電服務和汽車電池在線檢測服務于一體的智能化充電站。光儲充檢智能超充站可為公共辦公樓宇、商業綜合體、工業園區、居民區、高速公路等高耗能行業用戶。光伏儲能服務電池檢測公交運營場站低碳工業園零碳社區商業CBD海島微網汽車充電3.光儲充檢智能充電站應用與能源互聯網光儲充檢智能超充站，可解決清潔能源消納、削峰填谷、提高電能質量、增容擴容、備用電源、汽車超級快充、新能源汽車電池在線檢測、V2G車網能量互動等問題，助力打造城市智慧能源網絡。清潔能源消納提高電能質量電池在線檢測超級快充增容擴容備用電源削峰填谷V2G車網互動3.光儲充檢智能充電站應用與能源互聯網促進新能源消納，進行電網容量靈活調度 從

20、負荷特性來看，居民用電晚上負荷最高，而隨著居民用電占比提升，光伏白天輸出功率最高、夜間為零的特點與負荷之間背離將愈發明顯，增加儲能系統實現白天發電量向夜晚用電高峰轉移，促進了新能源消納，也為電網調峰增加了手段。太陽能發電負載直接太陽能消耗充電放電保障短時尖峰負荷供電，大幅節省電網投資 傳統電網投資需建設能夠滿足尖峰負荷的容量，但尖峰往往持續時間非常短，例如 2019 年江蘇最大負荷為 1.05 億千瓦，超過95%最高負荷持續時間只有55小時，在全年運行市場占比僅有0.6%，但滿足此尖峰負荷供電所需投資高達 420 億。而如果采用 500 萬千瓦/2 小時的電池儲能來保障尖峰負荷供電，所需投資約

21、 200 億，投資額大幅節省。3.光儲充檢智能充電站應用與能源互聯網kWPEAK LOAD AFTERPEAK LOAD BEFORETIMELOADCHARGEDISCHARGE3.光儲充檢智能充電站應用與能源互聯網180kW/240kW/360kW120kW160kW7kW7kW60kW車載汽車電池大容量發展方向擴容超級快充解決城市中心區/小區擴容增容問題；3.光儲充檢智能充電站應用與能源互聯網82.7 萬kWh3.5 億元靈活擴容+7296 萬度1000個站光伏發電量1000個站日均削峰填谷1000個站（單站1.2MWh）假設配建600kWh站350 戶住宅家庭總負荷約為1400kw，若

22、35戶電動汽車在夜間用電高峰同時使用 7kw 交流充電樁，小區總負荷將提提升升至至1 16 64 45 5k kw w，較無充電樁情景總負荷提提升升1 17 7.5 5%。儲能系統每天循環2次，每次放電80%每天可節約峰谷電費/峰平電費9 96 6萬萬元元每年可節約3 3.5 5億億元元日均將有8 82 2.7 7萬萬k kWWh h的削峰填谷能力占2018年上海用電高峰當天電網峰谷差（1 11 19 90 0萬萬千千瓦瓦）7 7%，可對用電高峰起到良好的削峰填谷作用?？晒┢囂峁? 17 73 3.7 7萬萬輛輛次次清潔能源充電相當于節約2 29 91 18 84 40 00 00 0k k

23、g g標準煤減少污染排放1 19 98 84 45 51 12 20 0k kg g碳5 57 72 27 73 36 60 00 0k kg g二氧化碳注：假設每輛車每次充電42度，1度等于0.785kg碳排放。每節約1度(千瓦時)電，就相應節約了0.4千克標準煤，同時減少污染排放0.272千克碳，0.785千克二氧化碳。假設按照每天谷段和平段電價儲存起來，峰值時放電供用戶使用假設建設1000個光儲充檢智能超充站檢檢測測管管理理平平臺臺新能源動力電池檢測大數據分析系統核心技術創新點 車輛電池包老化曲線趨勢分析（算法模型）車型電池包特征指標數據分析（大數據）車輛BMS輸入輸出算法優化（設備智能

24、）帶電芯平衡修復功能的一體樁（設備智能）電池包老化分析常規檢測電池維護建議深度檢測健康評估報告安全防護車輛年檢新能源汽車動力電池檢測系統電池包老化曲線對比分析車輛健康檔案車輛電池包老化曲線分析車輛檢測歷史記錄、檢測報告修復記錄、評估報告檢測標準管理檢測標準定義檢測報告模板定義車型適配清單檢測業務管理用戶注冊，車輛管理檢測預約，檢測訂單，結算，開票增值服務車輛電池包老化分析車輛電池安全壽命預測車輛電池健康度測試（SOH測試）3.光儲充檢智能充電站應用與能源互聯網積累海量電池檢測和在線充電工況數據，基于大數據、機器學習等技術，提供電池安全風險預測與預警、電池老化性能評估等服務3.光儲充檢智能充電站

25、應用與能源互聯網箱變：800kVA*2=1600kVA箱變：315kVA120kW*10120kW*10儲能電池系統1000kWh儲能變流器PCS250kW其他VS3.光儲充檢智能充電站應用與能源互聯網總投資總投資充電服務費充電服務費、電池檢測、停車運維、5G供電管理服務、能源管理服務回報回報VS3.光儲充檢智能充電站應用與能源互聯網3.光儲充檢智能充電站應用與能源互聯網光光儲儲充充檢檢智智能能充充電電站站示示范范站站 光儲檢充電站是分布式儲能應用的典型場景中國福州光伏儲能充電電池在線檢測V2G3.光儲充檢智能充電站應用與能源互聯網光光儲儲充充檢檢智智能能超超充充站站3.光儲充檢智能充電站應用

26、與能源互聯網樁企商家場景服務車主運營場站政府電力公司充電服務檢測服務能源管理服務停車運維5G供電金融服務V2G運營商3.光儲充檢智能充電站應用與能源互聯網微電網建設分布式發電增量配網售電電動汽車大數據分析數據交換數據安全智能交易體系人工智能微網管理需求側管理綜合能源服務實體層數據信息運營平臺PART 4儲能安全淺析及建議4.儲能安全淺析及建議電池系統缺陷外部激源因素運行環境管理儲能系統綜合管理體系欠缺儲能安全問題分析制造瑕疵電池老化水分、粉塵低溫環境高溫環境溫度差異BMS/PCS/EMS異常管理體系缺陷事故演化電池內部熱失控SEI膜分解PE膜融化負極與電解液反應征集與電解液反應電解質分解電解液

27、燃燒快速升溫電池鼓脹客體破裂或防爆閥打開釋放氣體可見煙火焰或燃爆外部表現絕緣失效外部短路電沖擊熱沖擊外部激源運行環境管理系統過放過充過流內短路過熱管控滯后或失效監測誤差不一致性監測失效管控失敗散熱不足低溫充電歐姆熱接觸電阻熱熱失控蔓延局部大電流產熱增加產熱增加枝晶生長不一致性不一致性毛刺、顆粒l 先進的安全技術研發l 系統的安全設計規范l 全面的安全測試驗證l 嚴格的制造品質管理l 智能的監控預警系統l 持續的安全提升機制把控設計過程的每一個環節4.儲能安全淺析及建議設備硬件層交交流流配配電電柜柜智智能能變變流流器器P PC CS S直直流流變變換換器器分分體體式式直直流流充充電電樁樁中位機層

28、光光伏伏逆逆變變器器儲儲能能電電池池柜柜消消防防和和安安防防上位機層EMS云云平平臺臺層層數據采集通信接口協議轉換通信協議 TCP/UDP(IEC104/61850)Modbus CAN DI/DO EtherCAT參數配置人機交互數據監控告警管理參數配置通信協議 TCP/UDP(IEC104/61850)Modbus（一對多）設備管理數據曲線分析通信協議 Socket/HTTPS 數據中心電電表表測測控控等等決策支持中心運營中心用戶APP/小程序/H5支支付付平平臺臺交易流水進件開戶Open API支付配置通信協議 Socket/HTTPS 費率配置自動分賬支付通道API網關適配銀行接口第三

29、方支付接口微信支付寶銀聯指令執行控制策略運行數據庫管理日志查詢日志查詢協議轉換預留接口數據存儲VPN遠程在線升級在線升級注冊管理設備管理軟件注冊4.儲能安全淺析及建議4.儲能安全淺析及建議E EMMS S能能源源通通訊訊安安全全模模塊塊電電池池系系統統消消防防系系統統B BMMS S充充電電樁樁智智慧慧云云平平臺臺P PC CS S 儲能系統一體化集成：基于各自專業領域，根據運行場景和場站需求，最大化優化儲能系統整體設計，釋放整個系統的潛能，確保安全、智能、高效。EMS BMSPCS智慧云平臺電池系統消防系統充電樁拼湊式協同合作VS4.儲能安全淺析及建議電芯材料商測試設備及變流器核心制造商分布

30、式能源核心零部件電池企業智慧能源系統集成商能源管理運營商能源管理軟件平臺商C端車主將消費者真正需求反饋至產業鏈各環節，通力協作，促進其完善產品和服務，最終為消費者提供更加完善的電池檢測、安全健康評估等消費者真正需求的功能，打通產業鏈，重塑產業鏈價值分配，推動行業可持續發展。電子商務類型的網絡購物商業模式（B2B2C）BBBBBBBC新數字化經濟模型（B2B2B2B2B2B2B2C）根據搜集車主行為分析用戶畫像根據用戶畫像定制符合用戶消費習慣的營銷政策利用產業鏈上下游合作開發、制定出滿足C端消費者需求的測試服務、充電服務等需求關注1：安全充電關注2：電池健康度:狀態主動充電防護充電樁汽車電池在線

31、檢測功能用戶需求搜集、分析數據流新數字化經濟特點：依托平臺，深度融合上游產業鏈，共同賦能和助力C端用戶，挖掘C端用戶真正的需求。產品生產廠家平臺商C端用戶BBC5.關于星云股份為綠色美好生活賦能成就客戶，至誠守信；專注創新，以人為本；團結奮斗，協作共享。致力成為鋰電池測試技術的全球領導者使命愿景價值觀福建星云電子股份有限公司是一家專業研發并生產銷售鋰電池組檢測設備、鋰電池組智能制造解決方案、燃料電池測試、智能制造解決方案、儲能智能變流器及充電樁的高新技術企業。公司成立于2005年，于2017年在創業板上市，代碼300648。5.關于星云股份5.關于星云股份250kW/500kWh（商業綜合體&辦公場所應用場景）250kW/500kWh（公交場站應用場景）250kW/500kWh（辦公場所應用場景）630kW/500kWh+V2G（公共充電站應用場景）1MW/500kWh（工業園應用場景）250kW/500kWh（公共充電站應用場景）THANK YOU福建星云電子股份有限公司為綠色美好生活賦能！