智能电网中的电池储能解决方案及商业模式设计

　　北极星智能电网在线展示了全球制造业转型升级发展方向，而“中国制造2025”作为行动纲要对我国制造业发展做了全面战略部署，上海产研院对此给予持续关注和技术研发支持，并于8月1日成功举办“第二届中德工业4.0发展论坛暨第二届中德高科技投资对接会”。接下来整理分享与会中德两国工业4.0专家的精彩演讲内容。

　　目前将可再生能源引入现有电网和配套基础设施是一个非常巨大的挑战，因此要采取逐步将现有电网智能化的方法。下图展示的是美国洛杉矶夜景，可以看出，它的电网是集成式的，区域也比较大；当然上海的应该会大好几倍，因为上海的面积更大。

　　下图展示的是电网模式分类情况。如图所示：电网模式正逐步地由集中发电向分布式能源产生和储存方向发展。

　　过去，电网模式是根据消费者能量消耗量而确定能量生产量，但将来，则是通过智能电网和分布式能源实现需求和生产之间的解耦。我们的工作就是要实现未来分布式能源发电蓝图中的一个环节，即存储环节。

　　具体来说，过去发电都是先集中发电，再通过传输和分配，由于使用煤、石油、天然气发电等方式，会造成严重环境污染。而未来将逐步转向采用太阳能、风力、生物能、地热等绿色环保的可再生能源发电，如德国可再生能源发电量占比已越来越高，2014年达到26%，现在大概在30%左右，未来要达到40～45%。这些可再生能源大多是分散分布的，这就要求从现在起对智能电网的能源存储进行投入，以满足未来需求。实现智能电网能源存储的关键是电池储能和管理解决方案，首先要解决成本问题，涉及的参数包括：每千瓦时价格、回收成本/收益、放电深度(DoD)、有效因子充放电、充放电循环次数、放电量等。

　　目前常用的两项电池储能技术是铅蓄电池技术（如：AGM蓄电池和胶体蓄电池等）和锂电池技术（如：锂离子、磷酸铁锂LiFeP04等）。通过比较两种电池技术的存储成本发现，铅蓄电池技术目前是所需投资最低的一种技术。

　　目前首个中试级储能系统安装于科隆应用技术大学，中试项目进行了性能测试以及存储成本计算，现在的计算结果是每千瓦时7欧分，评估显示，还有进一步降低成本的潜力。另外，通过连接到能源企业STEAG，权衡其开发的新业务发现，将存储成本降至7欧分及以下就能形成一个可持续的商业运营模式。

　　分布式微电网上的能量和产生的数据，通过智能电网和因特网实现互联互通，将相关信息发布到交易平台上。微电网本身也由很多小模块组成，集结在一起能够做到在当地消耗掉它所产生的能量。

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　　昨天国网公司下发了《关于进一步严格控制电网投资的通知》（国家电网办【2019】826号文）。文中提出了“三严禁、二不得、二不再”的投资建设思路。个人认为，这不仅仅是一个文件，而是国网公司整体发展战略转型的一个标志。作为世界上最大的电网企业，国网公司每年因投资建设所需的采购数额巨大，对电