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儲能產業發展關鍵議題探討

3500元/點
頁數 72
出版作者 呂學隆
出版單位 工研院產科國際所
出版日期 2020/02/27
出版類型 產業簡報
所屬領域 新興能源
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儲能產業發展關鍵議題探討
摘要

1.已開發國家擔當領袖角色:美國因在輸配用各環節擁有完善的儲能政策、領先國際的儲能技術、開放的洲際電力環境及獨立的決策條件;日本在儲能技術研發、財政支持和應用方面皆居領先地位,NGK的鈉硫電池、Panasonic的NCA鋰三元電池及Toshiba在鈦酸鋰電池及氫燃料電池都具出測表現;英國及德國在儲能技術引進及市場上持開放態度,其儲能戰略為低碳轉型服務,因而缺少政府直接刺激,致市場規模並不突出,主要集中在電網輔助服務方面。
2.開發中國家需求強勁:中國在能源轉型的訴求下,電網安全穩定運行及擴大用戶電力參與度的要求下,市場相對強勁,且未來發展空間仍大;在政策刺激下,工商業等用戶端及輔助服務市場已初具市場化,集中式再生能源並網、分散式及微電網領域儲能亦穩定發展。
3.抽水蓄能、蓄熱儲能和鋰離子電池市場表現突出:抽水蓄能是成熟度最高的儲能技術,超低成本及超長壽命使其在電網調峰、調頻等輔助服務市場獨佔鰲頭,市場規模達175GW;蓄熱儲能技術成熟度僅次於抽水蓄能及傳統壓縮空氣,市場占有率與正高度發展的鋰離子電池相當。
4.市場化驅動及需求迫切的儲能市場優先發展:各國儲能應用市場主要用於解決偏遠地區供電可靠性、電網安全穩定運行及偏向用戶電費管理等領域;節能減碳趨勢下,集中式及分散式儲能市場將隨再生能源比例提高而逐步發展。
5.鋰離子電池企業的市場活躍度較高:韓國的LG Chem及Samsung SDI、美國的AES Energy Storage都是鋰離子電池領域的翹楚;中國的BYD及CATL、美國的Tesla及韓國Kokam的未來發展值得關注。

目錄
儲能產業發展關鍵議題探討
儲能產業發展關鍵議題探討
儲能應用之鋰電池技術發展目標
儲能應用之鋰電池技術發展目標
2018~2019部分國際大型儲能標案建置投資金額狀況
2018~2019部分國際大型儲能標案建置投資金額狀況
儲能設備價格變化下另一影響變因: 系統投資成本
儲能設備價格變化下另一影響變因: 系統投資成本
歸因於2018年韓國起火事件,2019年鋰電池儲能應用裝機量大幅下降
歸因於2018年韓國起火事件, 2019年鋰電池儲能應用裝機量大幅下降
印度大規模再生能源建置與電網基礎設施升級,激發其儲能應用潛力
印度大規模再生能源建置與電網基礎設施升級, 激發其儲能應用潛力
藉由安全性設計、可靠性製造與測試提高產品安全性
藉由安全性設計、可靠性製造與測試提高產品安全性
安全性與可靠性為發展儲能系統重要的課題
安全性與可靠性為發展儲能系統重要的課題
市場與技術發展趨勢
市場與技術發展趨勢
市場與技術發展趨勢
市場與技術發展趨勢
市場與技術發展趨勢
市場與技術發展趨勢
2018年歐美工商用戶儲能應用案例
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NEC之儲能產品介紹
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Daimler集團旗下Deutsche ACCUmotive大容量方型動力電池設計擴大導入到儲能應用
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Siemens在供電網路用儲能系統設計案例
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LG Chemicals在儲能系統上國際合作案例
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Samsung SDI在儲能用模組產品線分類Line-up
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Samsung 推出之小型儲能產品
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陽光三星合作之三元鋰電池
陽光三星合作之三元鋰電池
陽光三星合作之三元鋰電池
陽光三星合作之三元鋰電池
中國大陸近年來發表一系列推動儲能產業的相關政策
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中國大陸政策推動儲能由研發示範發展至商業規模化
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2018年度智能電網技術與裝備
2018年度智能電網技術與裝備
針對特定場景選擇合適的儲能技術
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針對儲能技術特點選擇合適的應用場景
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中國大陸化學儲能以鋰電池與鉛酸電池為主
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2017年中國大陸典型儲能項目
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中國大陸2017年化學儲能應用以用戶端為主
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再生能源併網與電網輔助皆以鋰離子電池為主
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分散式與微電網、用戶端以鉛酸電池、鋰離子電池為主
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儲能應用前景吸引大量的不同參與者
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CATL提供垂直整合儲能電池系統
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儲能電池以安全為核心,提高容量與壽命
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材料設計與預測模型提高電池壽命
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藉由安全性設計、可靠性製造與測試提高產品安全性
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CATL在國際電信製造商基地站的項目
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梯次利用動力電池於儲能產業
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對多種型號的汰役電池進行研究,並進行示範應用
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汰役電池仍使用動力電池安全標準試驗
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電池先進行基本性能測試
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根據試驗結果決定未來使用條件
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確保安全性的前提下,根據試驗結果選擇合適應用場景
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結合太陽能的儲能設備建議使用直流側耦合儲能系統
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上能開發的核心設備為雙向直流儲能PCS
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太陽能搭配儲能系統,可精準控制整體發電曲線
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直流側耦合儲能系統可降低電站後端設備的投資
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Sungrow-Samsung SDI為儲能系統整合製造商
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儲能系統應用的主要佈局
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火電調頻搭配儲能系統時可解決原先存在的問題
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火儲調頻實際案例:9MW儲能變流器+4.5MWh鋰電池
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直流高壓儲能系統關注度提升
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開發體積更小、重量更輕、成本更低的整套儲能系統
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青海海西多能互補集成優化示範工程介紹
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透過多電力來源互補軟體優化發電結構
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將棄電轉化成熱能儲能
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光熱電站優化設計
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儲能電站優化設計
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光熱電站與儲能電站的建設減少約3%棄電量
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中國大陸發表儲能技術研發、應用及產業發展的政策
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韓國 5/26 新增一起太陽能併網 ESS 火災截至 6/11 調查報告公佈前,總計有 23 起 ESS 火災事故
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韓國 ESS 23起火災事故主要集中冬季 (43%),其次為夏季 (35%)
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韓國 ESS 23起火災事故:場所用途與事故時間統計
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安裝位置與建築型態統計
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系統供應商、設計容量與營運時間統計
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針對火災事故原因所提出的安全強化對策
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安全強化對策細節整理
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現有場域安全措施強化與再啟動方案
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鼓勵 ESS 發展,提供短期的刺激方案
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Conclusion: Catch More Cooperation Opportunities First
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謝謝
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