储能技术在零碳社区智能三联供储能站中的应用

新能源行业特别是风能和太阳能受外部环境的变化输出功率呈现出间歇性和波动性，储能技术可以解决可新能源密度低、不稳定、不连续等问题，保证能源系统的供需平衡，因而储能系统是提升能源利用效率、提高系统可靠性的重要组成部分。

储能技术是通过装置或物理介质将能量储存起来以便以后需要时利用的技术。储能技术种类繁多，按照储存介质进行分类，可以分为机械类储能、电气类储能、电化学类储能、介质储能和化学类储能。目前，经济的储能技术依然是介质储能技术，相比于其他储能技术，介质储能在面对大容量的新能源储能时成本更低。

兴邺零碳社区储能站采用介质热储能+电化学储能相结合的方式，二者相结合综合了各自的优势。一方面介质储能可打破天气等原因导致的太阳能不可控问题，实现长时间储能，跨季节的储能。另一方面化学蓄电池储能可以实现夜间或阴雨天的持续供电，可以减少配电网压力，提高电网灵活性。

介质储能，实现低成本跨季节储能

在传统介质储能系统中，热能被储存在隔热容器的媒质中，热储能有许多不同的技术，可进一步分为显热储存和潜热储存等。显热储存方式中，有局限性，比如用于储热的媒质运行中热水的温度是有变化的，无法守恒；而潜热储存是通过相变材料来完成的，该相变材料即为储存热能的媒质，只能实现单纯的储热。

    在零碳社区储能系统中，通过真空保温水箱作为隔热装置，利用水作为储能介质，可以是液态的水，热水可直接使用，也可用于房间的取暖等，还可通过冷媒加隔膜泵、换热器等制冷系统来实现供冷，通过水温度升降来实现热量的储存与释放，其优点是储能系统集成相对简单、储能成本低、储能密度大、热损失小，适用于长期的能量；该储能装置还可利用能量存储、功率交换、释放等方式，能双向传递和转换储能装置，以此发挥出能源优化、提升储能系统稳定性，可靠性。

具体来说：一方面，该系统模式下，保温水箱会有很多个，一个水箱里的水用完了，其它水箱的热水会继续补充，即可一直有适合人们使用的热水，不会像传统太阳能热水器因热水不够，加入冷水后，温度不够；另一方面，储存在真空保温水箱里的热水无需转换为电能，可直接用于冬季供冷及夏季供热。真空保温水箱里的热水通过真空保温水管输送至住户家中，再利用暖气片、地暖或室内机即可实现供热；在供冷层面，保温水箱里的水在冷媒的作用下，以低温液态状态通过室内涡流换热器供冷内机进行房间热量置换，带走热量让房间温度降低，以达到制冷的目的，同时热量置换后获得的热水可以循环使用，还可以供给居民作为生活用热水，或给周边游泳池、酒店、食品加工工厂或冶铁单位使用。

因为该储能方式下，不需要再进行电能转化即可实现共冷供热，所以储能站70%是采用这种介质储能方式来满足全年的供热、供冷。

储能站依托真空保温技术可以将热能保存半年都不会掉温，这样还可实现跨季节储能，即在夏季光照强的时候将水加热并进行储存，用于冬季的采暖，同样在冬季的冷水通过介质储能，用于夏季制冷。介质储能实现了跨季节性，综合利用效率更高，另一方面夏季光照好，可储能供冬天使用，可以腾出更多时间来发电，提升发电效率。

化学蓄电池储电，提升用户使用及并网灵活性

电化学电池储能技术发展势头迅猛，其从早期的铅酸电池、镍氢电池为主，发展到如今以钾离子电池为主，液流电池等多种技术共同发展应用的格局。在新增的储能项目中，很多都是采用这种电化学储能，但由于蓄电池成本较高，并且会存在老化影响蓄电能力，需要定期更换，会提升光伏储能成本。这也是为什么国内光伏电站自主加装储能的积极性不高的原因，导致发电侧储能缺乏清晰的盈利模式。

        化学储能层面，零碳社区储能站作为光伏+蓄电池储能并网电站的模式，储能系统可将光伏多余电力储存起来，在光伏电力不足时将电力释放出来，解决天气原因导致的太阳能不稳定，抑制系统的波动问题，减少弃光，提升并网特性，平滑光伏系统输出。

该模式下储能优势显著:①调整光伏不可预测性，提高供电可靠性，基于用户侧的储能，在电量富余时将多余电量进行存储，满足夜间及阴雨天的供电；②可解决光伏发电并网电压不稳，动态电能质量问题，在输配环节出现问题时成为备用电源；③当发电量本地消纳不完时，可在谷峰时补充电网系统，储能系统利用峰谷电价差获得额外收益，利用灵活性和经济性带动储能系统发展。

因零碳社区储能站供冷供热基本上通过介质能即可完成，不需要额外消耗电能，发电一般主要以自发自用为主，满足居民照明及生活用电，因而在化学蓄电池储能侧只需要一小部分（预计仅占储能系统的30%）即可满足阴雨天光照不足的情况下预备电能，及为国家电网谷峰用电调峰或补充用，这样即不需要大量的蓄电池，在储能层面可减少投入成本。

       另外，储能站坚持了“四个就近原则”，即就近发电，就近并网，就近转换，就近使用。它以小区或农村自然村为系统单位，布置场地选择在用户附近，不仅能够提供同等规模系统发电量，同时还解决了电力在长途运输中的损耗问题。在能源的利用下更加灵活，方便用户自用，也方便灵活调配，比如可以将用电用能少的家庭调配给其他需求多的家庭使用。同时，很多这种单元储能站在一起，相当于一个大的储能系统，可以有计划的储能、用能，更利于资源的合理利用，在节约能源的前提下，提升太阳能的转化率。

       目前，国内储能行业处于发展阶段，相关的政策法规也在进一步完善，储能技术的发展对于推动太阳能等新能源的利用意义深远，解决了储能问题即可突破新能源不可控制约，提升新能源的使用效率，推动以光伏、风电等为代表的新能源行业的发展。兴邺零碳社区智能三联供储能站综合了介质储能与化学储能两方面的优势，为太阳能的利用开辟了更多可能，有利于形成更具竞争力的商业模式，提升新能源行业的盈利能力，保证行业健康快速发展。