近年来，国际局势的变化带来的欧洲天然气价格飙升，影响了欧洲的能源安全。为应对气候变化和能源危机，欧洲各国也提出了各种不同的储能方案。
芬兰：启用“沙子电池”供热系统
芬兰初创公司“极夜能源”和能源公用事业公司Vatajankoski共同建造了世界上第一个可由太阳能和风能驱动的“沙子电池”——商用沙基高温储热系统。
沙子经久耐用，价格低廉，是一种非常有效的储存热量的介质，并且随着时间的推移，热量损失也很少。在“沙子电池”中，宽约4米、高约7米的钢制集装箱里有自动蓄热系统，装着约100吨沙子。
那么，“沙子电池”是如何工作的呢？每当太阳能和风能过剩时，“沙子电池”就会利用这些能量加热电阻使沙子温度达到500摄氏度。这会产生热空气，热空气通过热交换器在沙子中循环。
开发人员表示，他们的设备可让沙子在500—600摄氏度的温度下储存大量热量，并保持数月。这一储热系统最多可释放100千瓦的热电，储能容量为8兆瓦。它可在芬兰漫长的冬天提供能源，使住宅、办公室、工厂甚至当地的游泳池都保持温暖。
德国：准备巨型供暖“热水瓶”
为了摆脱对外来能源的依赖，德国柏林准备了巨大的“热水瓶”，今年冬天帮助民众取暖。
这个巨大的“热水瓶”实际是一个热水塔，它储存的不是电力，而是热能。负责建造这座热水塔的瑞典大瀑布电力公司表示，这一热能储存设施高45米，可容纳5600万升的热水。其采用的巨大隔热水箱可让水保持长达13个小时的高温。
这个“热水瓶”能将可再生能源产生的多余热量转化为热能进行存储，并根据需要释放能量，从而缓解可再生能源供应波动的问题。
这座耗资5000万欧元的设施，热容量达200兆瓦，其储存的热能能不间断地让大量的水保持在接近沸腾的温度，这足以满足柏林夏季大部分的热水需求或冬季所需热水量10%左右的需求。
“这是一个巨大的‘热水瓶’，当我们不需要它的时候储存热量，在需要时释放热量。”大瀑布电力公司德国供热部门负责人坦贾·维尔戈斯表示，“热水瓶”可以利用并保存其他热源，例如从工业生产中的高温废水中提取并保存热能。
柏林最高气候官员贝蒂娜·贾拉施表示，由于地理位置的原因，柏林地区比德国其他地区更依赖外来的化石燃料。国际局势和能源危机使得他们需要加快建设这样的蓄热系统。
挪威：建造混凝土基商用“热电池”
随着电动汽车电池和储能电池需求的增加，专家预计，到2030年，欧盟对锂的需求量将是2020年的18倍，钴的需求量将是5倍。到2050年，欧盟对锂的需求量将是2020年的60倍，钴的需求量将是15倍。但今天欧洲只在葡萄牙有一个锂矿。与此同时，钴供应高度集中在少数几个市场，刚果民主共和国拥有全球一半以上的钴储量，澳大利亚则拥有20%的钴储量。解决供应链问题是欧洲能源转型的关键。
挪威热储能技术厂商EnergyNest成立于2011年。其开发了一种“热电池”以支持工业过程中的脱碳，该“热电池”是一种基于混凝土的储热系统。“热电池”的产品名称为Heatcrete，主要通过采用特殊配方的混凝土来存储热量，该公司声称，这种混凝土材料的成本非常低，且可无害化回收。EnergyNest官网介绍，该材料可持续使用30年到50年而不会降解。
高温传热流体（HTF）可通过钢管注入“热电池”加热混凝土，然后随着“电池”放电，冷的HTF流入“电池”单元的底部，热量从顶部流出。
“热电池”采用模块化设计，安装在约6米长的模块化钢管中，系统既经济又紧凑，能量密度高，热量损失少，容量可从兆瓦时扩展到吉瓦时。
2016年，该储热系统在阿布扎比马斯达研究所的太阳能热发电平台上实现首次示范应用。2021年，EnergyNest获得基础设施股权投资商1.1亿欧元的投资。
目前，该公司正在意大利西西里岛建造第一个商业“热电池”。德国《商报》报道称，该公司的“热电池”对于该行业摆脱天然气以及整体脱碳或具有决定性意义。
实用！3种储能方案解锁整县推进新模式
整县推进中面临着越来越多的问题，譬如台区变压器容量不足、负荷对电网短时冲击、光伏发电消纳差、企业用电费率高、限电等，固德威“光伏+储能”为这些场景提供了解决方案；同时各地也相应推出分布式储能补贴政策，落实碳达峰碳中和目标任务，加快推进能源绿色低碳转型。
本文罗列了分布式储能部分政策以及固德威整县推进储能经典设计方案。
01、分布式储能部分政策
多个省份发布政策要求配置储能，小固整理了部分分布式储能相关政策，因篇幅有限，更多的储能政策可关注本微信公众号后续文章。
1.1苏州工业园区
苏州工业园区发布《苏州工业园区进一步推进分布式光伏发展的若干措施》。
2022年1月1日后并网发电、且接入园区碳达峰平台的分布式光伏项目，对建筑业主方按项目发电量补贴0.1元/千瓦时，补贴1年。对光伏建筑一体化应用项目(光伏组件作为建筑构件)投资方按项目发电量补贴0.1元/千瓦时，补贴3年。支持光伏项目配置储能设施，2022年1月1日后并网、且接入园区碳达峰平台的储能项目，对项目投资方按项目放电量补贴0.3元/千瓦时，补贴3年。
1.2浙江义乌
浙江义乌发布《推动源网荷储协调发展和加快区域光伏产业发展的实施细则》。
用户侧储能根据峰段实际放电量给予储能运营主体0.25元/千瓦时的补贴、补贴两年；已参与共享储能交易的不再享受此补贴。
1.3深圳福田
深圳福田区发布《深圳市福田区支持战略性新兴产业和未来产业集群发展若干措施》。
支持鼓励在福田区开展高安全、高可靠、长寿命的储能项目建设，结合节能超市采购额比例，对已并网投运且实际投入100万元以上的电化学储能项目按照实际放电量，给予最高0.5元/千瓦时的支持，每个项目支持期限为3年，同一项目支持不超过200万元。对冰蓄冷、水蓄冷等其他储能项目，结合节能超市采购额比例，按项目实际建设投入的20%以内，一次性给予最高200万元支持。
02、户用光储解决方案
某村共120户居民，其中30户别墅家庭平时用电量较大，安装储能系统，平均每户安装12.8kWp光伏及6.6kWh储能，整个村总容量为384kWp光伏和198kWh储能，如图所示。
2.1系统配置
12.8kWp/6.6kWh储能系统配置清单
2.2电气系统图
2.3运行策略
❖通用模式：PV充足的时候，优先供负载使用，多余的电给电池充电，电池存满还有多余的电卖给电网；当PV不足的时候，电池放电，和PV一起供负荷使用；当PV和电池里的电都不足以供负荷使用，由大电网进行补充；
❖峰谷套利模式：对电池的充放电时间进行设置，在电价谷时阶段，由电网给电池进行充电，在峰时阶段，电池放电给负载使用。
考虑到居民本身白天用电量不大，峰谷套利没有太大的空间，故本系统设置为通用模式。
2.4经济测算
以单户12.8kWp/6.6kWh储能系统来测算：
注：广州第一档0.64元/kwh，第二、三档电价分别在第一档基础上加价0.05元、0.30元，即依次为每千瓦时0.69元、0.94元。
“
小固解读
❖系统优点是整县推进减少对电网的冲击和台区电压的抬升，每户都是一个小型微电网，可以用来应对电网停电和电价上浮的影响；缺点是储能分散，电网调控困难，且储能系统相对安全、施工工艺要求较高。
❖户用储能2.0解决方案致力于融于家庭充电桩和负载监控的解决方案，使整个家庭用电趋于零碳，并且负荷和绿电处于可控的状态。
03、台区光储解决方案
某村共120户居民，其中分布式光伏安装42户，装机容量约为500kWp，在村级变压器侧配置储能系统单个单元50kW/90kWh，采用一体化模块化设计，布置在变压器旁边的空地上，如图所示。
3.1系统配置
50kW/90kWh储能系统配置清单
50kW/90kWh储能单元采用模块化设计方案，包括1台50kW储能变流器（GW50K-BTC）和1台锂电池户外柜，单套锂电池户外柜主要由10个电池模组组成，每个模组容量为9.216kWh，每1套锂电池户外柜通过汇流后接入储能变流器GW50K-BTC直流侧，经BTC交流侧输出接入0.4kV母线。每个储能单元预留RS485接口，可实现各种应用场合的设备运行信息采集和运行策略控制。
3.2电气系统图
接入示意图
3.3运行策略
储能主要是抵消中午光伏峰值发电的时段，减少光伏发电对台区电压的抬升和电网的冲击；放电时间设置在光伏不足负荷攀升阶段，抵消全村120户负荷攀升的影响，具体放充电时间由电网进行控制。
3.4经济测算
以台区500kWp光伏、50kW/90kWh储能整体测算（10%储能配置）：
“
小固解读
❖台区配置储能成了解决台区电压抬升、台区消纳的最优方案。
❖储能补贴经济性更好，按照苏州地区实际放电0.9元/KWH补贴2年，一充一放合计补贴约5万元。
❖该方案同样适用于小型工商业屋顶项目。
04、车棚光储充解决方案
整个车棚包括120kW的光伏、10kW/15kWh的储能示范及1个60kW直流充电桩、5个7kW交流充电桩，如下图所示。
交流充电桩单元
4.1电气系统图
系统示意图
4.2运行策略
❖通用模式：光伏优先供电、电池次之、余电上网
❖定时、定峰模式：谷电时充电、峰电时放电
❖负荷整形模式：根据负荷预测进行削峰填谷的运行控制
❖V2G与储能混合模式：V2G参与充放电时的混合运行模式
本项目设置的模式为定时、定峰模式（经济模式），执行两充两放指令，夜间0:00-8:00执行强充，8:00-11:00全部释放，平期11:00-17:00执行强充，17:00-22:00完全放出。
4.3经济测算
车棚120kW光伏、10/15kWh储能整体测算：
注：江苏峰期8:00-11:00、17:00-22:00,平期11:00-17:00、22:00-24:00,谷期0:00-8:00
“
小固解读
❖光储充在工商业场景的收益是非常不错的，系统的收益来自于光伏发电、峰谷套利和电动汽车充电。
❖通过建设光储充一体化电站，引入储能单元，通过光伏自发自用，配合能量搬移和负荷调度，实现用电高峰时电力增容，是解决城市充电难的解决途径。
总结
除上述应用场景，园区级储能和工厂光储油系统也是常见的应用场景，尽管受限于成本，国内用户侧的储能一直比较滞后，但储能有着提高供电可靠性、改善电能质量、削峰填谷、避免电力增容等天然优势，是后期整县推进的助推器和催化剂
来源：固德威光伏社区 科技日报实习记者 张佳欣
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