随着风光新能源入网比例大幅提高，储能在政策与市场的共同作用下，迎来了飞速发展。2021年，中国电化学储能市场装机功率累计达5.1GW。据中国化学（601117）与物理电源行业协会预测，2025年电化学储能装机预计达40GW。然而，储能普遍利用率低严重限制了储能快速发展，已成为行业关注的热点问题。据中电联统计，电化学储能项目平均等效利用系数为12.2%，新能源配储系数仅为6.1%，火电厂配储能为15.3%，电网储能为 14.8%，用户储能为 28.3%。这意味着大部分储能站在投资建设后处于闲置状态，无法有效发挥其能源、经济等多方面作用。究竟什么阻碍了储能高效利用？国能日新（301162）认为其根源主要在于安全性与经济性两方面。

寿命短、事故多

不能保障储能安全长效运行是目前电化学储能健康发展的重大阻碍。第一，是储能实际寿命不达预期。据国内权威专家统计，功率型储能系统预期是10年，而实际运行寿命不足3年；能量储能性能系统预期是15-20年，而实际运行寿命不足8年。第二，是储能站安全事故频发，造成不可计量的损失。储能事故在全球范围内屡见不鲜，大型储能电站一旦发生事故，会造成较大生命财产损失，令储能投资商和运营商退避三舍。

如何延长储能电池寿命、尽可能避免储能发生事故？国能日新基于项目经验总结，建议重点从电化学储能系统中最核心的两个单元——PCS和电池着手。在PCS技术上采用组串式方案、在电池防护上通过主动预警平台提前暴露隐患，避免非计划的停产与事故，“软硬兼施”，保障储能安全长效。

首先是从PCS硬件方面，目前，规模化电化学储能电站拓扑方式仍以低压集中式为主。以1.26MW/2.5MWh集装箱为例，对比3类技术方案的优劣后，国能日新认为组串式方案设计简单、每簇独立、可杜绝环流，是目前三种方案中的最优解，可延长电池寿命、提高储能站安全性、一定程度上避免事故发生。详细优缺点对比请见下表：


接着，从电池软件防护方面，国能日新提出大数据AI算法防护方案，解决当前储能站电池系统运行监测严重依赖电池管理系统（BMS）的三大弊端：1无法识别电池自身缺陷、老化衰竭的早期软故障；2 对电池状态估算（SOC/SOH/内阻）误差会增大并累计增加；3 电池老化后，出厂设置的保护阈值不会变化。

国能日新通过对BMS采集的原始数据进行建模和计算，弥补BMS自身算力不足，实现云校准，消除累计误差。并对电池运行数据进行特征提取和分析，实现电池风险提前预测诊断，准确预判模组一致性异常风险，指导设备维护和检修，对检测出可能存在异常的电池箱及时更换，解决电池成组后带来的性能下降和寿命缩减等问题，保障电站安全运行、延长电站寿命。

成本高、盈利少

在储能安全长效能够保证的基础上，电化学储能站投资成本高昂，而后续运行中的效益问题却降低了储能投资商和运营商的积极性。目前储能项目的盈利模式因地方政策不同而产生不同盈利效果，随着如山东、青海、山西、甘肃等省份逐渐放开储能参与市场的相关政策，新型储能盈利渠道正经历多元化。如何提高储能效益，从而重新调动储能投资商和运营商积极性？国能日新建议利用共享储能优势，且储能要尽快适应多元化的储能盈利市场。

共享储能电站相对于新能源配套储能，布局更加科学合理，一个共享储能电站即可实现多个新能源场站配套储能的调频调峰功能，方便电网公司调度。通过建设共享储能电站，参照合同能源管理模式和新能源场站合作，既满足了电网公司对新能源技术考核要求，也提高了新能源电站电能质量，又减小了新能源场站投资和运营风险，实现多方共赢。

市场化背景下，目前储能主要有4种盈利模式：新能源电站支付的容量租赁费用、辅助服务市场收益、峰谷套利以及容量电价补偿。不同电力市场之间存在耦合性，互相影响，也包括价格信号。比如，能量市场价格变化可能会引起调频市场的价格变化。在日渐复杂多变的电力市场中，如何考虑与平衡市场价格以及新能源出力等不确定性，做出整体的智慧调控是一个技术难题。

为帮助储能站适应市场化发展的复杂需求，国能日新智慧储能EMS通过多元市场模型，发挥储能灵活性，在不同时段参与不同市场，提出储能参与更多种类的市场服务的储能策略，从而实现跨时段与跨市场套利，达到储能运营商和电网的双赢，综合提高储能的经济和社会价值。

首先，在储能参与电力市场上，构建储能参与现货市场的日前-日内-实时市场多时间尺度的滚动优化模型，以及历史调频容量里程比相关的调频市场模型。在储能寿命与风险评估的基础上，对储能的现货市场优化调控进行完善，并考虑综合调频性能指标与分时电价的影响，提高储能经济收益。

再是配合功率预测，制定储能在不限电时最大化减免考核的策略使储能EMS对接功率预测系统获取预测数据，调整并网点实时功率，将其始终控制在预测允许误差范围内，减免考核损失。


找对方法 前景广阔

双碳宏观背景下，储能作为实现能源转型的必由之路，其健康可持续发展之道值得探究。国能日新认为，在行业寄予的厚望与实际利用率低下的矛盾之中，电化学储能需要克服安全性与经济性障碍。在安全性上，通过PCS硬件采用组串式方案以及电池软件AI智能防护，软硬兼施，实现储能寿命延长、避免事故，从而保障储能长久运行和盈利。在经济性上，随着全国各省政策逐步放开，共享储能可作为储能经济性新思路，并应在算法技术支撑下加快适应日益多元的储能发展需求，“搭上”储能市场化“快车”。此文既是国能日新的思考与探讨，希望可以为储能健康发展提供思路，同时也是国能日新努力的方向，以数据技术为抓手，把握储能安全保障与盈利能力，推动电化学储能蓬勃发展。

国能日新科技股份有限公司（股票代码：301162）成立于2008年，致力于能源数据服务与应用开发。国能日新以数据技术为核心，专注于智慧电站、智慧电网、智慧储能、综合能源服务等领域的产品设计、软件开发、数据服务及整体解决方案。其中，功率预测类产品稳居行业翘楚地位。

国能日新创新推动能源技术革命，实现能源产业数字化、智能化升级，助力我国能源“双碳”战略目标实现，为全球能源绿色、低碳化发展提供技术产品与服务。

原标题：电化学储能行业健康可持续视角下的发展思考