原创兆科TIF导热硅胶片在储能系统散热扮演着重要角色

 2021-7-2 10:29  1756 12 12 分类: 供应链管理文集: 导热硅胶片

国内储能系统发展概述

1、随着再生能源装置量上升、成本越来越低，现在绿电售价竞争力已经可与传统的火力发电媲美，然而绿能具有间歇性特性，还需要储能系统来储存多余的电力，避免再生能源受天气波动影响供电，而储能系统除了储存电力以外还能在电网中扮演着「缓冲」的重要角色，就是因为有储能，才能顺利调度电力与电网提高稳定性。

2、而在经济效益上，储电站除了主要是做电力配送调节功能，还能在离峰时储电，高峰电价高时卖出，低买高卖赚取价差。

3、以台电为例去年就开始对外招标「储能自动频率控制 (AFC) 调频备转辅助服务」采购，台普威取得2MW=2百万瓦(MW)储能电池系统服务合约，经过数月完成案场设置、并联送电，通过台电验证，建立了国内新型态的电力系统调度环境。

4、其中以金门电厂示范为例，所建立的2MW为大供电功率，1MWh则为电池容量，由一个40呎的MIT国产锂电池储能货柜组成，内含462个电池模块，总储电量超过1000度(kWh，瓩时)，另搭配一个20呎的电网级功率调节系统货柜，若以2MW功率供电，可持续半小时，而以1MW供电则可持续1小时。

下面由储能单元基本组成到系统建立提供大家说明参考。

储能系统第一层：原材料及电池材料

储能系统需要电池作为基础。原材料主要是矿区，电池材料指的是正极、负极、电解液、隔膜等，要与其竞争较不易，且上游的资本密集度很高，要在这里存活，口袋得很深。可能有的机会落点在电解液、隔膜这两块。

储能系统第二层：电池芯

把这些电池材料组合在一起，就成为电池芯。虽然每个设计差异很大，不过为了简单理解，一个1MW储能系统大约会有14,000颗电池（以20安时为例），大概是十台特斯拉电动车80,000颗电池的容量，只不过储能系统用的电池比电动车的大很多。

目前电网与电动车的应用场景中，锂电池的正级材料大体上可以分成三大类：钴酸锂(LCO)、磷酸铁锂(LFP)、三元材料(NMC)。台湾及中国大陆因为追求CP值，以磷酸铁锂俗称锂铁电池为主；日本Panasonic与韩国LG/Samsung则是三元材料俗称锂三元，因为有体积容量比优势，这让他们在电动车市场很吃香。

储能系统第三层：电池模块

模块厂就是将很多电池芯串并组合在一起成为模块，以方便管理的组装技术负责厂，在制作模块时，会建立第一层小型电池管理系统，并将消防防护机制也设计在内，以防止电池芯之间的延烧，这部分同时也是通过国际安全认证如IEC、UL重要的环节，也是同样资本需求密集度高的分工产业，务必了解市场经济规模与具有价格竞争力。

储能系统第四层：电池机柜及电池管理系统

把14~21串电池模块像抽屉一样收起来，就是电池机柜，为了要管理电池芯和模块，需要更高一阶的电池管理系统给电池命令，他才知道要怎么行动，电池管理系统也会常常检查每颗电池芯的状态，并尽量维持电池芯之间的平衡。

储能系统第五层：功率调节器

功率调节器是连接电池机柜与电网应用的关键，它可以双向转换。放电就是将电池的直流电转换成一般电力公司的交流电，充电则是把一般电力公司的交流电转换成电池的直流电储存起来。需要跟电网沟通的机器设备都需要双向转换的功能，只是看用什么方式做，例如：电动车就是靠着充电桩，可以把交流电转直流电，或是反向直流转交流。

储能系统第六层：能源管理系统

在储能系统中，其中能源管理系统是涵盖控制器的整套监控系统，不管是节能、创能、储能、智慧系统整合，只要牵涉到许多用电设备、发电设备、储能设备等之间的整合工作，都需要一个能源管理系统，用来管理功率调节器何时充放电，还包含监视电池储存的环境温湿度、消防系统、门禁系统等，相当于储能系统的大脑。能源管理系统要能跟电池管理系统、功率调节器对话，若调度的不好，就可能出现安全设计上的漏洞，也是非常重要的环节。

储能系统第七层：储能系统及系统整合

买储能系统不像是买电动车，更多时候你需要的是客制化设计，毕竟每个需要储能系统的应用场景都不同。因此你需要选择一个系统整合商来替你把整套储能系统组装起来。系统整合商通常会开发能源管理系统，以确保它采购来的各式零件，能达成很好的执行质量。

全球储能市场分析

美国是现有单一国家中的储电大国，根据储电量排名，西门子北美公司Flunence位居北美排一，西班牙商Nidec ASI排二，Telsa居排三，RES排四，而普威（Powin Energy）排五名。依照过去2019年已接到250兆瓦订单，以全球球北美储能需求逐年翻倍成长，2020年签约待交货订单上看1.5~1.8GW规模，而全球储能市场 (energy storage) 于2021年将比2020年增加一倍以上，全球电池储能市场预计将在2025年达到110.4亿美元的规模，市场于5年内增长近50亿美元。

中国储能市场可望于2025年超越美国

GlobalData的分析资料显示，亚太地区（APAC）是2020年非常大的电池储能系统市场，占全球市场装机量的49.9％，预估到2025年，亚太地区仍将保持不变的地位，且市占率会提升到百分之五十四；其次是欧洲、中东、非洲和美国。GlobalData同时指出，中国在2025年时市占率可能会超越美国，排在全球首；按照其能源容量安装目标，估计中国储能市场到2025年的累计安装容量将达近12GW，而市场值将达到32.2亿美元。

国内储能生态系统供应商

广锭科技与美国普威（Powin Energy）、日本村田从2019年就开始合作计划争取台湾储电、售电商机，从储能方案设计开发、电池芯、电池模块供应，到设备组装及监控软件一条龙式抢吃台湾储能市场，并于2020年宣布所合资的台普威能源已标到的台电的储能自动频率控制（AFC）调频备转辅助服务15MW标案，已经正式完成案场设置及并联，并通过验证。历时2个半月，已在2021年开始分批交货。