前言

近年来，全球各国环境保护意识不断增强，中国也提出了实现“双碳目标”，储能系统逐渐走入人们的视野。很多人都听过储能这个概念，但是到底什么是储能系统呢，是否就是一个大型升级版“充电宝”呢？

简单来说，储能系统是指在能量充沛时将能量存储起来，在能量需求高峰时释放存储能量以供使用的一种系统。储存系统可以储存多余的热能、动能、电能、化学能等，并且可以改变能量的输出容量、输出地点、输出时间等。

现有的储能系统主要分为五类:机械储能、电气储能、电化学储能、热储能和化学储能。

我国电池储能，特别是锂电池储能产业发展迅猛，电池储能是电化学储能的主要形式。此次本文将主要聚焦电池储能，并以集装箱储能系统为例进行相关信息分享。

 

什么集装箱储能系统？

集装箱储能系统（CESS）是针对移动储能市场的需求开发的集成化储能系统，采用标准化设计，以集装箱为载体，其内部的核心组成部分是电池柜、锂电池管理系统（BMS）、能量转换系统（PCS）和EMS控制柜等。

 

内部结构

从设计上来看，集装箱储能系统内部主要分为电池仓和设备仓库

 

电池仓	电池、电池架	电池的类型可以是铁锂电池、锂电池、铅炭电池及铅酸电池。电池需要配备相对应的BMS管理系统。 散热空调根据仓里的温度进行实时调节。 监控摄像头可以远端监控仓里设备的运行状态。可以组成一个远程的客户端，通过客户端或者app对仓里设备的运行状态、电池状态等进行监测和管理。
	BMS控制柜
	散热空调
	监控摄像头
	灭火柜
	烟感照明
设备仓库	能量转换系统（PCS）	PCS可控制充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电。 在配电网方面，EMS主要通过跟智能电表的通讯，采集电网实时功率的状态，并实时监测负载功率的变化。控制自动发电，对电力系统状态进行评估。
	EMS控制柜

 

以1MW/1MWh集装箱储能系统为例，系统一般由储能电池系统、监控系统、电池管理单元、专用消防系统、专用空调、储能变流器及隔离变压器组成，并最终集成在一个40英尺集装箱内。

 

 

 

应用领域

从用途上来讲，主要应用在以下三个方面

l  削峰填谷 – 削峰是指在电网高峰负荷期减少用户的电力需求，填谷是指在电网低谷时段增加用户的电量需求，削峰填谷是指将高峰负荷的用户需求转移到低谷负荷时段。例如：当白天设备需求功率较大，电网输出压力较大时，储能柜可以释放电能进行补充。

l  峰谷套利 – 简单来说就是用晚上便宜的谷电给储能系统充电，在白天电价高的高峰期放电，以降低企业的用电成本。

l  作为后备电源使用

具体的应用领域可以细分到以下领域：

l  电力补充：在电力基础设施不完善的地区，集装箱储能系统可以作为能源储存和输电设备，为当地居民提供稳定的电力供应。

l  分布式能源：在城市、岛屿等地区，集装箱储能系统可以与太阳能、风能等可再生能源相结合，形成分布式能源系统，提高能源利用效率。

l  应急电源：当灾害发生时，可能会破坏传统电力系统。此时，集装箱储能系统可以作为应急电源使用，保障重要设施和救援现场的电力供应。

 

2022年储能电池生产哪家强？

2022年储能锂电池企业出货量排名
排名	企业名称
1	宁德时代
2	比亚迪
3	瑞浦兰钧
4	亿纬锂能
5	鹏辉能源
6	国轩高科
7	海辰储能
8	赣锋锂电
9	派能科技
10	远景动力

数据来源：高工产研新能源研究所（GGII),2023年2月

 

近几年，随着新能源的发展利好，国内外对储能设备的需求量普遍增加，我国的储能柜出口量也在持续的高涨。集装箱储能柜的运输需求日益增多，那么在运输过程中有哪些风险是值得注意的呢?

从前面的介绍中，我们了解到，集装箱储能柜中包括电池、散热装置、灭火系统、PCS、EMS、BMS系统等。根据《国际海运危险货物规则》，其组成部分中多个要件属于在列的危险品。如：锂离子蓄电池，电芯功率超过20W、电池功率超过100W，均属于9类危险品；灭火系统里面有灭火器的，属于2.2类危险品；制冷系统有氟利昂的，属于2.2类危险品等。

 

集装箱储能柜运输途中面临的风险：

l  储能柜中通常含有锂电池，由于电池的特性，因此存在潜在的燃烧和爆炸风险。

l  储能柜的尺寸和重量均较大，在运输过程中的装卸环节面临掉落、冲击、振动的风险较高。

l  储能柜存储电能需要一定的密闭空间，而密闭空间的存在也可能使储能柜内部压力增加，从而导致诸如漏电、短路等问题。

 

如何应对运输中面临的风险？

l  选择合适的运输方式：在选择运输方式时，应该根据储能柜的大小、重量、目的地等因素综合考虑，目前海运是最常使用的运输方式。

l  做好设备保护：在运输前，应该对设备进行检查，确保设备状态良好，同时采取必要的措施，避免或减少设备在运输过程中受损。

l  提前充分沟通：在储能柜海运出口之前，应该提前与海运公司进行沟通，了解运输进度和运输过程中可能出现的问题，以便及时采取措施应对问题。

l  跟踪设备状态：在运输过程中，应该实时跟踪储能柜的状态，确保设备在运输过程中没有发生任何故障或泄漏。在运输完成后，应该对设备进行检查，确保设备状态良好。

 

未来发展

目前，集装箱储能系统已经逐步在全球获得广泛应用，尤其在亚洲及非洲等地区非洲、东南的应用已经取得显著成果。随着技术的不断升级，预计未来集装箱储能系统将会呈现以下发展方向：

l  更高效的电池技术：锂离子电池目前是主流，但未来镁离子电池、固态电池等新型电池技术将逐步成熟，会进一步提高储能效率和安全性。

l  能量密度更高的材料：集装箱储能系统的体积有限，因此提高单箱储能容量是未来需要解决的课题，那就需要为未来通过探索更多能量密度更高的材料来实现。

l  绿色环保：未来集装箱储能系统的设计将更加注重可持续发展和环保要求，例如采用回收材料、节能设计等措施，减少对环境的影响。

l  智能化管理：智能监控与物联网技术将进一步应用到集装箱储能系统中，实现更加智能化的管理和运行维护。

 

结束语

储能系统是一种高效能的电力设备，能够高效的进行能量的储存和释放，平衡电网负荷，并且应对突发事件。随着能源需求的不断增长，储能机柜的应用前景将更加广。储能系统对未来能源结构转型起到关键作用。伴随着碳排放减少的目标，发展新型能源成为必然趋势。

 

资料来源：

高工产研新能源研究所（GGII),2023年2月

《一文读懂储能集装箱的分类、设计及组成》，艾邦储能网

《集装箱储能系统概述》，华纽

《一文看懂锂电池储能柜特性及进出口海运注意事项》，舜欣物流