第一篇：比亞迪(BYD)儲能技術(shù)調(diào)研報告(內(nèi)部資料

比亞迪（BYD）儲能技術(shù)調(diào)研報告(內(nèi)部資料，注意保密）ZT

Post By：2009-11-20 12:44:00

第一章 比亞迪（BYD）公司概況

比亞迪股份有限公司成立于1995 年2 月，是一家具有民營企業(yè)背景的香港上市公司，現(xiàn)擁有IT、汽車以及新能源三大產(chǎn)業(yè)，是一家集研究、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的深圳市重點高新技術(shù)企業(yè)。

深圳比亞迪（BYD）公司多年來一直致力于動力電池的研發(fā)和應(yīng)用，并取得重大成果。BYD 的鐵電池技術(shù)已經(jīng)在電動汽車上得到充分應(yīng)用，2008 年12 月，BYD 生產(chǎn)的F3DM 雙模車成功上市；2008年下半年，BYD 利用成熟的動力電池技術(shù)進(jìn)軍新能源領(lǐng)域。

比亞迪基于鐵電池核心技術(shù)實現(xiàn)能源儲存，達(dá)到對電網(wǎng)移峰填谷、平滑負(fù)荷曲線的目的，形成對電網(wǎng)的有力支撐。2009 年9 月已經(jīng)建成了2 個電池儲能示范/試驗電站，為探索電能存儲的新途徑打下了堅實的基礎(chǔ)。

第二章 BYD儲能技術(shù)

一、鐵電池技術(shù)

1.鐵電池特點及生產(chǎn)工藝

鋰離子電池以工作電壓高、體積小、儲能密度高、響應(yīng)速度快、循環(huán)壽命長、內(nèi)阻小等特點而得到快速發(fā) 展。比亞迪生產(chǎn)的鐵電池屬于鋰離子電池的一種，其正極材料為磷酸鐵鈷鋰LiFeCoPO4，與傳統(tǒng)的鈷酸鋰電池相比，鐵電池的能量密度為鈷酸鋰電池的75％，但在制造成本、安全性能、循環(huán)壽命、功率輸出范圍等方面都具有明顯優(yōu)勢。

比亞迪的鐵電池生產(chǎn)工藝包括配料、涂布、輥壓、表面檢測、分切、卷繞、裝配、烘烤、注液、陳化、化成、存放、分容、存放、分選、組裝、模組分容等多道工序，采用自動化生產(chǎn)線，生產(chǎn)車間設(shè)計為無塵車間，較好的保證了電池的品質(zhì)和電池之間的一致性。

2.鐵電池技術(shù)參數(shù)

目前比亞迪能量型FV200A鐵電池的技術(shù)參數(shù)如下：

額定電壓：3.25V 容量：200Ah 重量：6.7kg 體積：389.7mm×57.7mm×145.7mm

充電電壓：3.600±0.049V 充電電流：標(biāo)準(zhǔn)：100A，快充：200A，最大充電電流：600A 放電電流：常規(guī)：200A，快放：600A，最大放電電流：1000A 放電終止電壓：2.00V 運(yùn)行溫度：充電：－10～＋50℃，放電：－20～＋60℃

運(yùn)行相對濕度：10％～90％ 內(nèi)阻：≤1mΩ 自放電：25℃保存條件下，28天后，自放電不超過30mV 充放電效率：97％ 根據(jù)上述數(shù)據(jù)推算，F(xiàn)V200A鐵電池的儲能容量約為0.65kWh，能量密度（體積）為198.4kWh/m3,能量密度（重量）為97kWh/噸。

3.鐵電池試驗測試項目

3.1循環(huán)壽命

鐵電池常溫條件下（25℃），1C充電電流，4C放電電流，循環(huán)6600次后，電池剩余容量保持在設(shè)計容量的80％。

測試表明鐵電池的循環(huán)壽命受溫度影響較大。如果長期工作于45℃，循環(huán)壽命可能縮短50％，如果長期工作于60℃，循環(huán)壽命將更短。

另一方面，鐵電池的循環(huán)壽命受充放電速率的影響也較大。對于200Ah電池，如果采用0.125C（25A）充電，0.25C（50A）放電，循環(huán)壽命將達(dá)到7000－10000次，按1天1次循環(huán)計算可使用19年－27年，淺充淺放時壽命將更長。

3.2充電特性

鐵電池的充電特性參見圖1，在充電初期為恒流充電，當(dāng)電池電壓達(dá)到穩(wěn)定值時，進(jìn)行恒壓充電。充電電流越小，達(dá)到恒壓狀態(tài)以及滿充電狀態(tài)所需的充電時間就越長。

3.3放電特性

鐵電池的放電特性參見圖2，其放電曲線較平穩(wěn)，在大部分放電時間內(nèi)能保持穩(wěn)定的電壓。當(dāng)以小電流放電時，其放電電壓能保持在較高水平，放電電流越大，電壓穩(wěn)定期越短，且放電電壓越低。

4.鐵電池生產(chǎn)能力

比亞迪現(xiàn)有鐵電池FV200A生產(chǎn)能力為500節(jié)/天，折合年產(chǎn)量0.12GWh，預(yù)計2010年鐵電池年產(chǎn)量將達(dá)到0.8GWh。

5.鐵電池的回收處理

制造鐵電池的材料均為無毒材料，其正極材料為磷酸鐵鈷鋰，負(fù)極材料為碳類材料，正極板為鋁箔，負(fù)極板為銅箔，介質(zhì)是溶劑和鋰離子電解質(zhì)，隔膜為高分子聚合物，這些材料本身不對環(huán)境構(gòu)成污染影響，與常規(guī)電池相比具有良好的環(huán)保性能。同時比亞迪公司擁有鐵電池回收利用技術(shù)，可提取廢棄電池中的有效成份進(jìn)行重復(fù)利用，降低資源消耗，減少環(huán)境污染。

6.安全性分析

比亞迪鐵電池新型安全閥設(shè)計，密封在電池內(nèi)，爐溫測試表明當(dāng)電池內(nèi)部壓力超過0.2Mpa時，安全閥動作，防止電池爆炸產(chǎn)生。另外鐵電池還通過了針刺、擠壓、撞擊、短路、過充、反充、過放、火燒等安全性測試，驗證了鐵電池具有較高的安全性。

二、換流技術(shù) 換流技術(shù)是蓄電池儲能系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行的核心技術(shù)之一。BYD采用了自行研制開發(fā)的雙向換流器。

1.雙向換流器的基本結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)

BYD雙向換流器采用三橋臂整流/逆變電路，開關(guān)采用IGBT模塊，控制單元為DSP芯片，除可進(jìn)行整流和逆變外，還可以提供四象限無功輸出。

BYD生產(chǎn)的雙向換流器已應(yīng)用于F3DM雙模車。使用于電力領(lǐng)域的大功率雙向換流器主要規(guī)格有100kW、200kW、800kW、1MW。目前BYD儲能電站已使用的是100kW換流器（型號：**N100KA），200kW換流器在調(diào)試階段，800kW、1MW換流器尚在研發(fā)階段。**N100KA的結(jié)構(gòu)圖參見圖3，主要技術(shù)參數(shù)如下：

1）尺寸：1000mm×600mm×2200mm 2）總重量：500kg 3）逆變數(shù)據(jù)： 最大逆變效率：98％

直流側(cè)： 額定輸入功率：102kW 最大輸入電流：204A 直流輸入電壓范圍：500V－880V

交流側(cè)： 額定交流輸出功率：100kW 工作電壓范圍：300V±10％ 額定輸出電流：192A 工作頻率范圍：50Hz±1％ 電流總諧波畸變率：＜3％

4）充電數(shù)據(jù)： 最大充電效率：98％ 電網(wǎng)側(cè)： 額定輸入功率：102kW 輸入交流電壓：300V±10％ 額定輸入電流：196A 工作頻率范圍：50Hz±1％ 電流總諧波畸變率：＜3％ 直流側(cè)： 額定直流輸出功率：100kW 輸出電壓范圍：500V－800V 最大輸出電流：200A 2.雙向換流器的功能分析

雙向換流器主要集成了換流、并網(wǎng)控制、功率調(diào)節(jié)、保護(hù)四大功能。

1)換流 雙向換流器的主要功能是進(jìn)行整流和逆變。在逆變過程中，由于電池放電將造成電池端電壓下降，通過控制換流器IGBT的導(dǎo)通時間，補(bǔ)償電壓，以保證交流輸出端的電壓穩(wěn)定。

2)并網(wǎng)控制 在放電狀態(tài)下，雙向換流器的DSP進(jìn)行蓄電池的并網(wǎng)控制過程如下：首先，DSP控制投入直流側(cè)開關(guān)，由DSP采樣交流電壓的相位和幅值，把逆變器的輸出電壓調(diào)至與電網(wǎng)側(cè)電壓同幅、同相、同頻，完成后控制交流側(cè)開關(guān)投入，實現(xiàn)并網(wǎng)。

3)功率調(diào)節(jié) DSP采樣直流側(cè)電壓、電流和交流側(cè)電壓、電流，形成反饋信號，確定交流輸出的電流或充電電流大小，可按給定功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。

DSP還可控制交流輸出電流、電壓間的相角，實現(xiàn)功率因數(shù)在[-1,1]區(qū)間連續(xù)可調(diào)。

4)保護(hù) 換流器具有以下保護(hù)功能：①交、直流過壓、欠壓保護(hù)，②過頻、欠頻保護(hù)，③相序檢測與保護(hù)，④防孤島保護(hù)（檢測電網(wǎng)斷電時，停止換流器運(yùn)行），⑤過熱保護(hù)，⑥過載、短路保護(hù)。其中通過DSP軟件和硬件共同實現(xiàn)過熱保護(hù)，通過DSP軟件、斷路器和熔斷器共同實現(xiàn)過流保護(hù)。

3.需進(jìn)一步完善的方面 1)換流器的功率有待提高.目前BYD使用的換流器功率為100kW，對于10MW儲能站，需要100個換流器柜，而300MW儲能站，需要3000個換流器柜，占地面積大，線路連接繁瑣，加大了電能損耗和運(yùn)行維護(hù)難度； 2)換流器端電壓有待提高。

目前直流端電壓為500V－880V，交流端電壓為300V，如需接入380V或更高電壓等級的電網(wǎng)，還要增加專門的升壓電路； 3)BYD的大功率換流器為近期開發(fā)產(chǎn)品，目前在試運(yùn)行階段，受測試工具、測試人員的限制，尚缺乏完整規(guī)范的測試報告，難以準(zhǔn)確評判其運(yùn)行性能；另一方面，由于試運(yùn)行僅3個月，還缺乏可靠性數(shù)據(jù)及長期運(yùn)行經(jīng)驗。

三、電池管理技術(shù)

電池管理系統(tǒng)用于控制電池模塊，保證電池的安全可控運(yùn)行。由于電池數(shù)目龐大，電池管理系統(tǒng)采用分層結(jié)構(gòu)（參見圖4），最底層的sBMS控制器用于控制一個電池模塊，可以監(jiān)視電池模塊中每個電池單體的電壓、溫度，以及模塊的電流和漏電流。最上層的電池堆管理器用于與中央控制系統(tǒng)交換信息，并向中間層的電池組管理器發(fā)布命令。中間層的電池組管理器的層數(shù)和各層數(shù)目可根據(jù)電池數(shù)目及分組需要配置。

電池管理系統(tǒng)除監(jiān)視電池運(yùn)行狀態(tài)外，還具有過壓、欠壓、溫度、漏電報警及保護(hù)功能，以及過流報警功能。

四、中央控制系統(tǒng)

中央控制系統(tǒng)（參見圖5）負(fù)責(zé)監(jiān)控整個系統(tǒng)的運(yùn)行，其設(shè)有人機(jī)交互界面，內(nèi)部集成算法控制部分、通訊控制部分以及驅(qū)動控制部分，用以根據(jù)人機(jī)交互界面輸入的命令控制電池管理系統(tǒng)和雙向換流系統(tǒng)的運(yùn)行。

第三章 BYD儲能技術(shù)的應(yīng)用

一、比亞迪儲能技術(shù)應(yīng)用情況簡介

基于BYD對儲能技術(shù)的研究和其在電動汽車領(lǐng)域取得的應(yīng)用成果，BYD于2008年下半年決定進(jìn)軍電力系統(tǒng)，截至2009年9月建成2個儲能示范/試驗電站，出力（容量）分別為200kW（800kWh）和1MW（4MWh）。電池儲能電站/系統(tǒng)（BESS）的總體設(shè)計相似，由鐵電池堆、電池管理系統(tǒng)（PBMS）、雙向換流系統(tǒng)（TWI）、中央控制系統(tǒng)、變壓器和并網(wǎng)開關(guān)柜等6個子系統(tǒng)組成。200kW 移動式儲能示范/試驗電站（參見圖6）外型尺寸（單位：m）: 12.02（L）× 2.35（W）× 2.38（H），重量約 20 噸，系統(tǒng)效率大于91%，特點是：便捷、可移動、通用、反應(yīng)迅速、應(yīng)急效果好、空間布局合理；理論使用壽命在20 年以上；建設(shè)周期短，維護(hù)成本低。本章將重點介紹1MW（4MWh）儲能示范電站。

二、1MW（4MWh）儲能示范/試驗電站

1.1MW（4MWh）儲能電站設(shè)計 1.1基本情況：

1）電站容量：額定功率 1,000kW，總?cè)萘?,000kWh（目前未達(dá)到設(shè)計要求）。

2）電壓等級：10kV/0.3kV（AC50Hz）

3）地點：深圳市龍崗區(qū)坪山鎮(zhèn)橫坪公路 3001 號

4）占地面積：700㎡

5）設(shè)計服務(wù)年限：20年以上

6）運(yùn)行環(huán)境：室溫，5~85%RH 7）運(yùn)行模式：少人值班/無人值守

8）系統(tǒng)效率：＞90%

9）電池型號：比亞迪 FV200A鐵電池

10）單體電池總數(shù)量：6000節(jié)。

1.2基本結(jié)構(gòu)

1.2.1儲能電站總體設(shè)計結(jié)構(gòu)：

如圖7所示，3個電池組并聯(lián)后構(gòu)成1個儲能單元（功率100kW），再接入雙向換流器直流側(cè)，雙向換流器交流側(cè)接入低壓母線。10個儲能單元并聯(lián)接在低壓母線上，實現(xiàn)儲能電站總?cè)萘繛?,000kWh。儲能電站通過10kV變壓器與電網(wǎng)連接。

圖7 1MW儲能電站連接圖

1.2.2 100kW儲能單元結(jié)構(gòu)

1）100kW儲能單元框圖（參見圖8）

圖8 100kW儲能單元框圖

2）100kW儲能單元由3個電池組并聯(lián)而成。每個電池組由20個標(biāo)準(zhǔn)電池模組串聯(lián)組成，而每個標(biāo)準(zhǔn)電池模組又由10節(jié)FV200A單體鐵電池串聯(lián)構(gòu)成。一個電池組共有200節(jié)FV200A單體鐵電池，故100kW儲能單元共有600節(jié)單體電池。

3）標(biāo)準(zhǔn)電池模組基本參數(shù)（參見圖9）

圖9 標(biāo)準(zhǔn)電池模組 根據(jù)BYD工程技術(shù)人員介紹，由于目前鐵電池工廠的產(chǎn)能不足，該1MW儲能電站實際額定功率只有333kW，容量僅1,333KWh。

1.3雙向換流器與儲能單元的設(shè)計

1）電壓

相同功率的換流器可以對應(yīng)不同連接結(jié)構(gòu)的儲能單元，儲能單元的連接結(jié)構(gòu)應(yīng)與雙向換流器的耐受電壓相匹配。如：1MW換流器對應(yīng)的儲能單元可以由30個200節(jié)電池串聯(lián)回路并聯(lián)組成，電池組端電壓為600V，則換流器直流側(cè)額定電壓應(yīng)不低于600V；或者該儲能單元由15個400節(jié)電池串聯(lián)回路并聯(lián)組成，電池組端電壓為1200V，則換流器直流側(cè)額定電壓應(yīng)不低于1200V。

2）單體電池數(shù)量

單體電池數(shù)量取決于電站儲存總?cè)萘浚鴥Υ婵側(cè)萘坑秩Q于所需放電功率和放電時間。對應(yīng)100kW額定功率，如果要持續(xù)放電4小時，則儲存總?cè)萘繛?00kWh，除以單體電池容量就可得出所需單體電池數(shù)量。

3）雙向換流器數(shù)量

目前比亞迪已生產(chǎn)出100kW、200kW雙向換流器，800kW、1MW雙向換流器正在研發(fā)中。大容量雙向換流器的使用可以減少換流柜的數(shù)量，在電壓允許的范圍內(nèi)1個1MW換流柜可替代10個100kW換流柜，則可大大節(jié)省占地空間。

1.4 儲能電站的電池管理系統(tǒng)和中央控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)詳見第二章，在此不再贅述。由于比亞迪對電力系統(tǒng)安全及可靠性需求不熟悉，其設(shè)計的繼電保護(hù)系統(tǒng)在與外部電網(wǎng)的保護(hù)配合方面還有待完善。

2．運(yùn)行方式

儲能電站目前運(yùn)行方式為晚上11點至早上7點，以0.125C倍率充電8小時，白天以 0.25C倍率放電4小時。用戶可以根據(jù)實際情況進(jìn)行設(shè)置，也可實時進(jìn)行調(diào)整。

3．安全可靠性分析

3.1安全性分析

1）電池及電池管理系統(tǒng)

BYD 儲能系統(tǒng)中的電池陣列采用了高安全性的Fe 電池，該電池在擠壓、針刺、過充、高溫試驗條件下能做到不起火，不冒煙，不爆炸。電池管理系統(tǒng)對電池陣列進(jìn)行溫度、電壓和電流等實時采樣，具有過溫、過壓、欠壓和過流等監(jiān)測和保護(hù)功能。

2）充電系統(tǒng)

充電系統(tǒng)采用高頻充電模塊并聯(lián)冗余方案，即使有某一個模塊故障也不會影響整個充電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。充電系統(tǒng)具有過壓保護(hù)、過流保護(hù)、欠流保護(hù)等功能，同時在充電過程中與電池管理系統(tǒng)（BMS）進(jìn)行實時通信，監(jiān)測充電狀態(tài)，充電裝置和電池組任一方面出現(xiàn)故障時，充電裝置都會停止充電。

3）逆變并網(wǎng)系統(tǒng)

逆變并網(wǎng)系統(tǒng)采用高可靠性功率開關(guān)器件，DSP 數(shù)字控制，輸出經(jīng)工頻變壓器隔離，保證逆變器自身出現(xiàn)故障時不會影響電網(wǎng)。逆變器具有輸入接反保護(hù)、輸入欠壓保護(hù)、輸入過壓保護(hù)、輸出過載保護(hù)、輸出短路保護(hù)、過熱保護(hù)等功能，保證了逆變器自身工作的安全性。同時具有電網(wǎng)電壓異常保護(hù)、電網(wǎng)頻率異常保護(hù)、接地保護(hù)，孤島效應(yīng)保護(hù)，保證了系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性。

4）監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)控電池及電池儲能管理系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、逆變并網(wǎng)系統(tǒng)和各個開關(guān)柜的狀態(tài)，并通過聯(lián)鎖控制方式防止充電模式和放電模式同時進(jìn)行，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。

5）電氣及繼電保護(hù)系統(tǒng)

BYD 儲能系統(tǒng)的高壓、低壓交流和直流等一次部分均采用具有過負(fù)荷和短路保護(hù)的開關(guān)器件，并通過配套的繼電保護(hù)系統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，保證系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。

3.2可靠性分析

1）BYD1MW儲能電站由相對獨立的10個儲能單元并聯(lián)組成，當(dāng)單個儲能單元故障時，隔離故障的儲能單元即可，不會造成儲能電站整體退備，僅僅降低儲能電站額定功率和總?cè)萘看笮　?/p>

2）儲能電站對每個電池均進(jìn)行監(jiān)控，可以對故障的電池進(jìn)行準(zhǔn)確定位，確保了儲能電站可靠運(yùn)行。

4．儲能電站現(xiàn)場測試

為了驗證儲能電站性能，考察組在BYD工程技術(shù)人員的配合下進(jìn)行了部分性能的現(xiàn)場測試。試驗選擇在＃3儲能單元進(jìn)行。

4.1儲能單元充放電轉(zhuǎn)換時間測試

±30kW轉(zhuǎn)換時間為2.07秒，±50kW轉(zhuǎn)換時間為2.49秒，表明放電充電轉(zhuǎn)換時間快。

4.2效率

＃3儲能單元充放電效率>90％，效率高。

4.3無功調(diào)整試驗

現(xiàn)場測試表明，可通過雙向換流器在全范圍內(nèi)調(diào)整相角，以實現(xiàn)無功調(diào)節(jié)。這在電網(wǎng)實際應(yīng)用中意義重大。

4.4諧波測量結(jié)果偏大，通過濾波措施可改進(jìn)。

4.5沖擊電壓、電流，噪聲、電磁輻射等項目及甩負(fù)荷試驗等本次調(diào)研時間內(nèi)無法完成，需更深入測試獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。

5．1MW鐵電池儲能電站實際運(yùn)行情況

該電站因鐵電池產(chǎn)能原因?qū)嶋H只有333kW，容量1333kWh，投運(yùn)期間基本能實現(xiàn)全部設(shè)計功能，系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行正常，發(fā)生1起因開關(guān)容量選擇不當(dāng)而引起的故障，除觸頭燒損外未發(fā)生其它異常。已運(yùn)行105天，共發(fā)電55209 kWh，運(yùn)行期間有其他調(diào)試試驗，按實際正常運(yùn)行天數(shù)計算，平均每天發(fā)電量為1300kWh。

三、8MW（32MWh）、300MW（1800MWh）儲能電站初步設(shè)計方案

為了能對大、中型鐵電池儲能電站形成一個初步的輪廓概念，調(diào)研小組要求BYD電力科學(xué)院分別按8MW（32MWh）和300MW（1800MWh）兩種規(guī)模制定電站方案（詳見附件七 8MW、300MW儲能示范電站設(shè)計圖）。

1．8MW（32MWh）儲能電站初步設(shè)計方案

1.1設(shè)計結(jié)構(gòu)

250節(jié)電池串聯(lián)成1個電池組，5個電池組并聯(lián)成1個儲能單元，每個儲能單元與200kW雙向換流器直流側(cè)連接，200kW雙向換流器交流側(cè)通過1個隔離變后與AC380V母線連接。40個儲能單元和換流柜共同構(gòu)成8MW（32MWh）儲能電站。

1.2基本參數(shù)

1）8MW能量型儲能電站，電池總數(shù)量為50000節(jié)，型號為FV200鐵電池。

2）放電時間4小時，放電功率8MW；充電時間8小時，充電功率4MW。

3）200kW換流柜共40個，柜內(nèi)主要有換流器、濾波器、隔離變壓器。

4）電池架占地面積（包括過道）約1404平方米。

2．300MW（1800MWh）儲能電站初步設(shè)計方案

2.1設(shè)計結(jié)構(gòu)

250節(jié)電池串聯(lián)成1個電池組，38個電池組并聯(lián)成1個儲能單元，每個儲能單元與1個1MW雙向換流器直流側(cè)連接，1MW雙向換流器交流側(cè)通過1個隔離變后與AC380V母線連接。300個儲能單元和換流柜共同構(gòu)成300MW（1800MWh）儲能電站。

2.2基本參數(shù)

1）300MW能量型儲能電站，電池總數(shù)量為2,850,000節(jié)，型號為FV200鐵電池。

2）放電時間6小時，放電功率300MW；充電時間8小時，充電功率225MW。3）1MW換流柜300個。

4）電池架占地面積（包括過道）約52182（附圖標(biāo)明25847是錯的）平方米。

第四章 BYD儲能技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用前景分析

一、鐵電池儲能電站在電網(wǎng)中的應(yīng)用前景分析

1.在電網(wǎng)中的作用

鐵電池儲能電站具有儲能、停止、發(fā)電、調(diào)相四個工況。工況之間轉(zhuǎn)換靈活快速，從靜止到發(fā)電只需2秒左右時間；現(xiàn)場試驗證明負(fù)荷調(diào)整速度快，從－50kW到＋50kW額定負(fù)荷只需2.49秒時間；出力調(diào)整范圍廣，可以從-100%到+100%額定出力范圍內(nèi)任意調(diào)整；效率高，現(xiàn)場效率試驗表明，其綜合循環(huán)效率達(dá)到90％以上。

隨著電網(wǎng)峰谷差越來越大，用戶對電能質(zhì)量要求也越來越高，系統(tǒng)調(diào)峰填谷、調(diào)頻調(diào)相任務(wù)繁重，蓄電池儲能電站在這方面可發(fā)揮重要作用。在緊急情況下能快速響應(yīng)，只要從系統(tǒng)取頻率信號，與設(shè)定值比較，立即可以按策略調(diào)整運(yùn)行狀態(tài)，滿足系統(tǒng)需要，也可以當(dāng)黑起動電源。由此可見在系統(tǒng)中建設(shè)鐵電池儲能電站意義重大。

2.對環(huán)境的影響

1）制造鐵電池的材料均為無毒材料，其正極材料為磷酸鐵鈷鋰，負(fù)極材料為碳類材料，正極板為鋁箔，負(fù)極板為銅箔，介質(zhì)是溶劑和鋰離子電解質(zhì)，隔膜為高分子聚合物，這些材料本身不對環(huán)境構(gòu)成污染影響，與常規(guī)電池相比具有良好的環(huán)保性能。同時比亞迪公司擁有鐵電池回收利用技術(shù)，可提取廢棄電池中的有效成份進(jìn)行重復(fù)利用，降低資源消耗，減少環(huán)境污染。

2）蓄電池儲能電站沒有高速旋轉(zhuǎn)設(shè)備等，僅雙向換流器開關(guān)切換有較小噪聲，不會造成過大的噪音污染。

3.技術(shù)可行性分析

1）從BYD的技術(shù)研究成果和現(xiàn)有的兩個儲能示范/試驗電站的設(shè)計和運(yùn)行情況看，技術(shù)上是可行的。

2）通過現(xiàn)場的工況轉(zhuǎn)換、有功和無功調(diào)整、并網(wǎng)等實際操作試驗，證明了電站基本能實現(xiàn)設(shè)計功能。投運(yùn)至今，除因開關(guān)容量選擇不當(dāng)而造成觸頭燒損外未發(fā)生其它異常。

3）儲能電站的核心技術(shù)是電池組、雙向換流裝置和電池管理及控制系統(tǒng)。鐵電池在動力汽車使用效果良好；電池管理系統(tǒng)邏輯清晰，監(jiān)控模擬量數(shù)量多但類型少、簡單，可靠性也高；雙向換流器目前用的是單屏100kW，運(yùn)行至今未發(fā)生故障，但800 kW以上還沒有得到考驗。

4）電站儲存容量理論上可以擴(kuò)大到無窮大，只要增加電池組和雙向換流裝置數(shù)量即能加大儲能站容量，擴(kuò)展性好。

5）儲能電站用 200Ah鐵電池，如果采用0.125C（25A）充電，0.25C（50A）放電，循環(huán)壽命將達(dá)到7000－10000次，1天1次循環(huán)的話可使用19年－27年，淺充淺放其壽命將更長。電池壽命長短與運(yùn)行的環(huán)境、工況有關(guān)，在環(huán)境溫度25℃左右、淺充淺放條件下，壽命最長。

6）電池運(yùn)行性能和電池的一致性有關(guān)，電池一致性好其運(yùn)行性能也較好。電池的一致性主要靠自動化生產(chǎn)線、生產(chǎn)過程的先進(jìn)技術(shù)、嚴(yán)格的質(zhì)量控制、“分容”分組、無塵車間來保證。

4.安全性分析

1）鐵電池與常規(guī)蓄電池相比其最大的優(yōu)點就是安全性能好，該電池在擠壓、針刺、過充、高溫、震動等極端條件下試驗?zāi)茏龅讲黄鸹穑幻盁?，不爆炸?/p>

2）與水力和火力等常規(guī)發(fā)電廠比，鐵電池儲能發(fā)電站設(shè)備不需承受高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速，其安全性將更高。事故時在與系統(tǒng)快速解列對電站的損害小。

5.可靠性分析

發(fā)電設(shè)備可靠性，是指設(shè)備在規(guī)定條件下、規(guī)定時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。設(shè)備可靠性指標(biāo)是設(shè)備可用性的量化描述，通過一系列的指標(biāo)反映可靠性水平，也是行業(yè)內(nèi)評比的重要指標(biāo)。類似于抽水蓄能電站，鐵電池儲能電站可靠性指標(biāo)可分為：等效可用系數(shù)、發(fā)電啟動成功率、儲能啟動成功率、等效強(qiáng)迫停運(yùn)率、非計劃停運(yùn)系數(shù)（次數(shù)）、電站跳閘次數(shù)等。鐵電池儲能電站因系統(tǒng)組成和控制邏輯簡單，不需油、氣、水等配套的輔助系統(tǒng)，大大降低了電站的故障率。萬一發(fā)生某儲能模塊故障跳閘后，其它儲能模塊可繼續(xù)運(yùn)行而不影響儲能電站整體運(yùn)作，所以鐵電池儲能電站可靠性將明顯提高。

6.經(jīng)濟(jì)性分析

從投資經(jīng)濟(jì)性角度分析，比較了同等規(guī)模的鐵電池儲能電站和抽水蓄能電站后發(fā)現(xiàn)，雖然鐵電池的效率高、運(yùn)行成本低，但由于單位千瓦投資大（鐵電池約7000元/kW，抽水蓄能3500元/kW），年折舊率高（電池壽命按15年算是6.6%），其經(jīng)濟(jì)性略差于抽水蓄能電站。然而，從定性上講鐵電池的靜態(tài)效益和動態(tài)效益總和應(yīng)好于抽水蓄能電站。更準(zhǔn)確的經(jīng)濟(jì)性分析，需進(jìn)一步調(diào)研分析。

二、國外蓄電池儲能電站建設(shè)和應(yīng)用

據(jù)有關(guān)資料的不完全統(tǒng)計，國外從1980年至今建設(shè)了17個蓄電池儲能系統(tǒng)，容量范圍從200kW（400kWh）到20MW（14MWh）。蓄電池儲能技術(shù)不斷成熟，所用電池大部分是富液式鉛酸蓄電池，僅4種使用閥控式鉛酸蓄電池。容量較大的蓄電池儲能系統(tǒng)為波多黎各電力局20MW（14MWh）蓄電池儲能系統(tǒng)，1994年投運(yùn)，1999年因很多電池失效而停止運(yùn)行，5年運(yùn)行過程對運(yùn)營商具有很高價值。美國加利福尼亞州弗農(nóng)蓄電池儲能系統(tǒng)3MW（4.5MWh）和阿拉斯加Metiakatia島嶼蓄電池儲能系統(tǒng)1MW（1.2MWh）采用閥控式鉛酸電池，分別于1996年和1997年投運(yùn)，至2006年這兩個系統(tǒng)運(yùn)行良好。波多黎各電力局蓄電池儲能系統(tǒng)單位千瓦投資為1102美元，弗農(nóng)蓄電池儲能系統(tǒng)單位千瓦投資為1416美元，按1995年美元匯率8.3507，則單位千瓦投資分別為9202元和11824.6元。

三、結(jié)論

鐵電池儲能電站具有工況轉(zhuǎn)換快、運(yùn)行方式靈活、效率高、安全、可靠、環(huán)保、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)低、建設(shè)工期短、可擴(kuò)展性強(qiáng)等特點，鐵電池儲能電站在未來有著較好的發(fā)展前景。隨著鐵電池技術(shù)的發(fā)展、突破，鐵電池儲能電站在電網(wǎng)中的調(diào)峰、填谷、調(diào)相、事故備用及黑起動等作用將得到更好的發(fā)揮。但是鐵電池儲能電站單位千瓦的投資較大，大功率大容量電站在國、內(nèi)外實際應(yīng)用經(jīng)驗缺乏是影響其發(fā)展的重要因素。為推進(jìn)鐵電池儲能電站的建設(shè)和應(yīng)用，鐵電池特性改進(jìn)和制造成本的降低、電池連接組合及堆放方式的優(yōu)化、大功率雙向換流裝置開發(fā)和可靠性的提高等問題需要繼續(xù)研究和進(jìn)一步提高。

四、建議

1、建設(shè)鐵電池儲能電站技術(shù)上是可行的，電站的調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相性能較好、可以考慮興建。

2、現(xiàn)有電網(wǎng)容量大，鐵電池儲能電站容量目前暫不能做得太大，為充分發(fā)揮儲能電站的調(diào)節(jié)作用，可針對儲能電站的運(yùn)行特點選擇局部電網(wǎng)或負(fù)荷較小的電網(wǎng)試行，例如接入峰谷差較大的變電站以發(fā)揮移峰填谷的作用，或接入負(fù)荷特性變化快、差異大的系統(tǒng)以發(fā)揮調(diào)功調(diào)相作用。

3、鐵電池儲能電站的擴(kuò)展性好，規(guī)劃時可以預(yù)留空間，由小到大逐步建設(shè)發(fā)展。

4、鐵電池儲能電站與風(fēng)能和光伏發(fā)電等不穩(wěn)定的可再生能源的配合是將來發(fā)展的熱點方向，是綠色能源接入電網(wǎng)的最佳選擇，可積極關(guān)注該技術(shù)的進(jìn)展。

第二篇：超導(dǎo)儲能調(diào)研報告

目錄

一、前沿...................................................................................................................................2

二、超導(dǎo)儲能系統(tǒng)的構(gòu)成及其工作原理...............................................................................3 2、1超導(dǎo)磁體......................................................................................................................4 2、2低溫系統(tǒng)......................................................................................................................5 2、3功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)..............................................................................................................6 2、4監(jiān)控系統(tǒng)......................................................................................................................6

三、SMES在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用途徑.....................................................................................7 3、1提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。..........................................................................................7 3、2改善電能質(zhì)量。..........................................................................................................7 3、3提供系統(tǒng)備用容量。..................................................................................................7 3、4用于可再生能源發(fā)電及微電網(wǎng)。..............................................................................8

四、超導(dǎo)磁儲能(SMES)的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀............................................................................8

一、前沿

超導(dǎo)磁儲能系統(tǒng)(super conducting magnetic energy storage，SMES)利用超導(dǎo)體制成的線圈儲存磁場能量，功率輸送時無需能源形式的轉(zhuǎn)換，具有響應(yīng)速度快(ms級)，轉(zhuǎn)換效率高(≥96%)、比容量(1-10Wh/kg)/比功率(104-105kW/kg)大等優(yōu)點，可以實現(xiàn)與電力系統(tǒng)的實時大容量能量交換和功率補(bǔ)償。SMES在技術(shù)方面相對簡單，沒有旋轉(zhuǎn)機(jī)械部件和動密封問題。目前，世界上1-5MJ/MW低溫SMES裝置已形成產(chǎn)品，100MJSMES已投入高壓輸電網(wǎng)中實際運(yùn)行，5GWhSMES已通過可行性分析和技術(shù)論證。SMES可以充分滿足輸配電網(wǎng)電壓支撐、功率補(bǔ)償、頻率調(diào)節(jié)、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和功率輸送能力的要求。

我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展使得我國的電力系統(tǒng)已經(jīng)成為世界上最龐大最復(fù)雜的系統(tǒng)之一。電力安全已經(jīng)成為國家安全的一個重要方面。同時，信息化、精密制造以及生產(chǎn)生活對電力的依賴程度已經(jīng)對電力供給的可靠性和供電品質(zhì)提出了更高的要求。石油、煤炭等能源資源將無法滿足未來電力的供給需要，開發(fā)新能源、可再生能源已成為一項保證國家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略性國策。21世紀(jì)電力工業(yè)所面臨的主要問題有：應(yīng)用分散電力系統(tǒng)，提高設(shè)備利用率，遠(yuǎn)距離大容量輸電，各大電網(wǎng)間聯(lián)網(wǎng)，高質(zhì)量供電，改善負(fù)荷特性等。針對這些問題，與現(xiàn)有的采用常規(guī)導(dǎo)體技術(shù)的解決方案相對應(yīng)，都有一種甚至多鐘超導(dǎo)電力裝置能為問題的解決提供新的技術(shù)手段。由于超導(dǎo)體的電阻為零，因此其載流密度很高，因此可以使超導(dǎo)電力裝置普遍具有體積小、重量輕等特點，制成常規(guī)技術(shù)難以達(dá)到的大容量電力裝置，還可以制成運(yùn)行于強(qiáng)磁場的裝置，實現(xiàn)高密度高效率儲能。作為一種具備快速功率響應(yīng)能力的電能存儲技術(shù)，超導(dǎo)磁儲能系統(tǒng)(Super conducting magnetic energy storage，SMES)可以在提高電力安全、改善供電品質(zhì)、增強(qiáng)新能源發(fā)電的可控性中發(fā)揮重要作用。

二、超導(dǎo)儲能系統(tǒng)的構(gòu)成及其工作原理

SMES是利用超導(dǎo)磁體將電磁能直接儲存起來，需要是再將電磁能返回電網(wǎng)或者其他負(fù)載。超導(dǎo)磁體中儲存的能量E可由下式表示：

E=0.5LI2

超導(dǎo)磁體是SMES系統(tǒng)的核心，它在通過直流電流時沒有焦耳損耗。超導(dǎo)導(dǎo)線可傳輸?shù)钠骄娏髅芏缺纫话愠Ｒ?guī)導(dǎo)體要高1-2個數(shù)量級，因此，超導(dǎo)磁體可以達(dá)到很高的儲能密度，約為10J/m。與其他的儲能方式，如蓄電池儲能、壓縮空氣儲能、抽水蓄能及飛輪儲能相比，SMES具有轉(zhuǎn)換效率可達(dá)95%、毫秒級的影響速度、大功率和大能量系統(tǒng)、壽命長及維護(hù)簡單、污染小等優(yōu)點。超導(dǎo)磁體儲能裝置原理示意圖如下：

1、超導(dǎo)線圈

2、制冷劑

3、低溫容器

4、直流電源

5、持續(xù)電流回路

SMES一般有超導(dǎo)磁體、低溫系統(tǒng)、磁體保護(hù)系統(tǒng)、功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)等幾個主要部分組成。圖1—1是SMES裝置的結(jié)構(gòu)原理圖，該結(jié)構(gòu)是由美國洛斯阿拉莫斯實驗室首先提出來的，以后SMES裝置的研究設(shè)計一般都是一次結(jié)構(gòu)作為參考原型。圖中的變壓器只是為了選擇適當(dāng)?shù)碾妷核揭苑奖愕剡B接SMES與電力系統(tǒng)，不屬于SMES的必要部件。

圖1—1 SMES裝置的結(jié)構(gòu)原理 2、1超導(dǎo)磁體

儲能用超導(dǎo)磁體可分為螺管形和環(huán)形兩種。螺管線圈結(jié)構(gòu)簡單，但周圍雜散磁場較大;環(huán)形線圈周圍雜散磁場小，但結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。由于超導(dǎo)體的通流能力與所承受的磁場有關(guān)，在超導(dǎo)磁體設(shè)計中第一個必須考慮的問題是應(yīng)該滿足超導(dǎo)材料對磁場的要求，包括磁場在空間的分布和隨時間的變化。除此意外，在磁體設(shè)計中還需要從超導(dǎo)線性能、運(yùn)行可靠行、磁體的保護(hù)、足夠的機(jī)械強(qiáng)度、低溫技術(shù)與冷卻方式等幾個方面考慮。

螺管形

環(huán)形 2、2低溫系統(tǒng)

低溫系統(tǒng)維持超導(dǎo)磁體處于超導(dǎo)態(tài)所必須的低溫環(huán)境。超導(dǎo)磁體的冷卻方式一般為浸泡式，即將超導(dǎo)磁體直接至于低溫液體中。對于低溫超導(dǎo)磁體，低溫多采用液氦(4.2K)。對于大型超導(dǎo)磁體，為提高冷卻能力和效率，可采用超流氦冷卻，低溫系統(tǒng)也需要采用閉合循環(huán)，設(shè)置制冷劑回收所蒸發(fā)的低溫液體。基于Bi系的高溫超導(dǎo)磁體冷卻只20-30K一下可以實現(xiàn)3-5T的磁場強(qiáng)度，基于Y系的高溫超導(dǎo)磁體即使在77K也能實現(xiàn)一定的磁場強(qiáng)度。隨著技術(shù)的進(jìn)步，采用大功率制冷機(jī)直接冷卻超導(dǎo)磁體可成為一種現(xiàn)實的方案，但目前的技術(shù)水平，還難以實現(xiàn)大型超導(dǎo)磁體的冷卻。

低溫杜瓦

制冷系統(tǒng) 2、3功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)

功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制超導(dǎo)磁體和電網(wǎng)之間的能量轉(zhuǎn)換，是儲能元件與系統(tǒng)之間進(jìn)行功率交換的橋梁。目前，功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般采用基于全控型開關(guān)器件的PWM變流器，他能夠在四象限快速、獨立的控制有功和無功功率，具有諧波含量低、動態(tài)響應(yīng)速度快等特點。根據(jù)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)用變流器可分為電流源型(Current Source Converter，CSC)和電壓源型(Voltage Source Converter，VSC)兩種基本結(jié)構(gòu)。由于超導(dǎo)磁體固有的電流源特性，CSC的直流側(cè)可以與超導(dǎo)磁體(Superconducting Coil，SC)直接連接，而VSC用于SMES時在其直流側(cè)必須通過斬波器(Chopper)與超導(dǎo)磁體相連。2、4監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)由信號采集、控制器兩部分構(gòu)成，其主要任務(wù)是從系統(tǒng)提取信息，根據(jù)系統(tǒng)需要控制SMES的功率輸出。信號采集部分檢測電力系及SMES的各種技術(shù)參量，并提供基本電氣數(shù)據(jù)給控制器進(jìn)行電力系統(tǒng)狀態(tài)分析?？刂破鞲鶕?jù)電力系統(tǒng)的狀態(tài)計算功率需求，然后

SMES電流源型和電壓源型變流器

通過變流器調(diào)節(jié)磁體兩端的電壓，對磁體進(jìn)行充、放電?？刂破鞯男阅鼙仨毢拖到y(tǒng)的動態(tài)過程匹配才能有效的達(dá)到控制目的。SMES的控制分為內(nèi)環(huán)控制和外環(huán)控制。外環(huán)控制器做為主控制器用于提供內(nèi)環(huán)控制器所需要的有功和無功功率參考值，是由SMES本身特性和系統(tǒng)要求決定的;內(nèi)環(huán)控制器則是根據(jù)外環(huán)控制器童工的參考值產(chǎn)生變流器開關(guān)的觸發(fā)信號。

三、SMES在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用途徑 3、1提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

SMES作為一個可靈活調(diào)控的有功功率源，可以主動參與系統(tǒng)的動態(tài)行為，既能調(diào)節(jié)系統(tǒng)阻尼力矩又能調(diào)節(jié)同步力矩，因而對解決系統(tǒng)滑行失步和振蕩失步均有作用，并能在擾動消除后縮短暫態(tài)過渡過程，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)穩(wěn)態(tài)。3、2改善電能質(zhì)量。

由于SMES可發(fā)出或吸收一定的功率，可用來減小負(fù)荷波動或發(fā)電機(jī)出力變化對電網(wǎng)的沖擊，SMES可作為敏感負(fù)載和重要設(shè)備的不間斷電源，同時解決配電網(wǎng)中發(fā)生異?；蛞蛑骶W(wǎng)受干擾而引起的配電網(wǎng)向用戶宮殿中產(chǎn)生異常的問題，改善供電品質(zhì)。3、3提供系統(tǒng)備用容量。

系統(tǒng)備用容量的存在及其大小，既是一個經(jīng)濟(jì)問題，又是涉及電網(wǎng)安全的技術(shù)問題，對于保障電網(wǎng)的安全裕度。事故后快速恢復(fù)供電具有重要作用。以目前的水平，SMES高效儲能特性可用來儲存應(yīng)急備用電力，但是不足以作為大型電網(wǎng)的備用容量。3、4用于可再生能源發(fā)電及微電網(wǎng)。

SMES的高效儲能與快速功率調(diào)節(jié)能力可在風(fēng)能、太陽能等可再生能源發(fā)電系統(tǒng)中平滑輸出功率波動，有效抑制這類電源引起的電壓波動和閃變等電能質(zhì)量問題，提高并網(wǎng)運(yùn)行的可控性與穩(wěn)定性。微網(wǎng)是有效利用分散的新能源提高電力系統(tǒng)供電可靠性的一項新興技術(shù)，SMES可以改善微網(wǎng)的并網(wǎng)特性、提高微網(wǎng)的孤島運(yùn)行性能。

四、超導(dǎo)磁儲能(SMES)的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀

近30年來，SMES的研究一直是超導(dǎo)電力技術(shù)研究的熱點之一，20世紀(jì)70年代提出SMES的概念時，著重的是其儲能能力，期望可以作為一種平衡電力系統(tǒng)日負(fù)荷曲線的儲能裝置。隨著技術(shù)的發(fā)展，SMES已不僅僅是一個儲能裝置，而是一個可以參與電力系統(tǒng)運(yùn)行和控制的有功、無功功率源，它可以主動參與電力系統(tǒng)的功率補(bǔ)償，從而提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和功率傳輸能力，改善電能質(zhì)量。幾十年的發(fā)展已經(jīng)是SMES開始進(jìn)入電力系統(tǒng)試運(yùn)行，也有了部分商業(yè)化產(chǎn)品。

1969年Ferrier提出了利用超導(dǎo)電感儲存電能的概念。20世紀(jì)70年代初，威斯康辛(Wisconsin)大學(xué)應(yīng)用超導(dǎo)中心利用一個由超導(dǎo)電感線圈和三相AC/DC格里茨(Graetz)橋路組成的電能儲存系統(tǒng)，對格里茨橋在能量儲存單元與電力系統(tǒng)相互影響中的作用進(jìn)行了詳細(xì)分析和研究，發(fā)現(xiàn)裝置的快速響應(yīng)特性對于抑制電力系統(tǒng)振蕩非常有效，開創(chuàng)了超導(dǎo)儲能在電力系統(tǒng)應(yīng)用的先。70年代中期，為了解決BPA(Bonneville Power Administration)電網(wǎng)中從太平洋西北地區(qū)到南加州1500km的雙回路交流500kv輸電線上的低頻振蕩問題，提高輸電線路的傳輸容量，LASL和BPA合作研制了一臺30MJ/10MW的SMES并將其安裝于華盛頓塔科馬(Tacoma)變電站進(jìn)行系統(tǒng)試驗。30MJSMES系統(tǒng)是超導(dǎo)技術(shù)在美國第一次大規(guī)模的電力應(yīng)用，現(xiàn)場試驗結(jié)果表明SMES可以有效解決BPA電網(wǎng)中從太平洋西北地區(qū)到南加州雙回路交流輸電線上的低頻振蕩問。

1987年起，美國核防御辦公室(Defense Nuclear Agency,DNA)啟動了SMES-ETM(Engineering Test Model)計劃，開展了大容量(1~5GWh)SMES的方案論證，工程設(shè)計和研。到1993年底，R.Bechtel團(tuán)隊建成了1MWh/500MW的示范樣機(jī)，并將其安裝于加利福尼亞州布萊斯，可將南加里福尼亞輸電線路的負(fù)荷傳輸極限提高8%。

此外，美國在小容量SMES研究和應(yīng)用方面也開展了大量和卓有成效的工作。1988年，SI公司開始進(jìn)行中小容量(約1~3MW/1~10MJ)和可移動SMES的開發(fā)和商業(yè)化，以解決供電網(wǎng)和特殊工業(yè)用戶的電能質(zhì)量問題。此后，ASC公司在SI的基礎(chǔ)上，又提出了分布式SMES(Distributed SMES,D-SMES)等概念，并對諸如改善配電網(wǎng)的電能質(zhì)量、為對電能質(zhì)量敏感的工業(yè)生產(chǎn)基地提供高質(zhì)量不間斷電源以及提高供電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性問題進(jìn)行了研究。1990~2004年間，SI/ASC公司先后有約20多臺SMES投入運(yùn)行。美國、德國和日本等都提出研制100kwh等級的微型SMES，這種SMES可為大型計算中心、高層建筑及重要負(fù)荷提供高質(zhì)量、不間斷的電源，同時也可用于補(bǔ)償大型電動機(jī)、電焊機(jī)、電弧爐、軋機(jī)等波動負(fù)載引起的電壓波動，它還可用作太陽能和風(fēng)力發(fā)電的儲能等。美國AMSC公司還提出研制一種新的D-SMES，用于配電網(wǎng)的功率調(diào)節(jié)。目前，美國已有多臺微型超導(dǎo)儲能裝置在配電網(wǎng)中實際應(yīng)用，美國還將研制100MJ/50MW的SMES安裝在CAPS(the Center for Advanced Power System)基地，SMES不僅可以為脈沖功率試驗提供能量支撐，而且它的現(xiàn)場師范運(yùn)行對軍用和民用SMES技術(shù)的發(fā)展都很有意義。

1999年，德國的ACCEL、AEG和DEW聯(lián)合研制了2MJ/800kWSMES，解決DEW實驗室敏感負(fù)荷的供電質(zhì)量問題。日本九州電力公司先后研制了30kJ以及3.6MJ/1MW的SMES，日本的中部電力公司(1MJ)、關(guān)西電力公司(1.2MJ)、國際超導(dǎo)研究中心(48MJ/20MW)也分別進(jìn)行了EMSE的研究工作。

在國內(nèi)，中國科學(xué)院電工研究所、中國科學(xué)院合肥分院等離子體物理研究所等單位很早就開始了超導(dǎo)磁體的研究工作，在超導(dǎo)磁體分離、磁流體推進(jìn)、核磁共振乃至磁約束核聚變托卡馬克磁體等方面做了大量工作。進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著高溫超導(dǎo)技術(shù)的進(jìn)步，清華大學(xué)研制了3.45kJBi-2223SMES磁體，研制了150kVA的低溫超導(dǎo)磁體儲能系統(tǒng)并將其用于改善電能質(zhì)量的實驗室研究。2005年華中科技大學(xué)研制成功了35Kj/7.5kW直接冷卻高溫超導(dǎo)SMES實驗樣機(jī)。中科院電工所提出了基于超導(dǎo)儲能的限流器方案并研制了實驗樣機(jī)，2006年又啟動了1MJ/0.5MVA高溫超導(dǎo)SMES的研究項目。

第三篇：燃料電池材料及其儲能技術(shù)

燃料電池材料及其儲能技術(shù)

姓名：李浩杰

學(xué)號：2014050101018

摘要：出于對環(huán)境友好、高轉(zhuǎn)換效率、高功率、高能量密度的能源技術(shù)的需求，世界各國紛紛開展對于性能優(yōu)良的燃料電池的研究。其研究重點主要集中在四個方面：電解質(zhì)膜、電極、燃料、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。其中又以前三個為熱點。目前，由于在燃料大規(guī)模制備上的困難以及其在工作時需要的一些昂貴的貴金屬，燃料電池大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用受到一定限制。關(guān)鍵字：燃料電池、電解質(zhì)膜、儲能

一、燃料電池原理

燃料電池是一種使用燃料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能的裝臵。所用的燃料主要包括氫氣、甲醇、乙醇、天然氣、汽油以及一些含氫有機(jī)物。氫氣可以直接作為燃料電池的燃料，其他氣體一般需要處理為含氫氣的重整氣。由于其燃料來源廣泛，發(fā)電后產(chǎn)生純水和熱，能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)80%~90%，對環(huán)境無污染，所以廣泛受到各國科學(xué)家的關(guān)注，被認(rèn)為是繼火電、水電、核電之后的第四代發(fā)電方式。

燃料電池的工作原理圖如上所示。在陽極，氫氣與堿中氫氧根的在電催化劑的作用下，發(fā)生氧化反應(yīng)生成水和電子：

電子通過外電路到達(dá)陰極，在陰極電催化劑的作用下，參與氧的還原反應(yīng)：

生成的氫氧根通過多孔石棉膜遷移到氫電極。

為保持電池連續(xù)工作，除需與電池消耗氫氣、氧氣等速地供應(yīng)氫氣和氧氣外，還需連續(xù)、等速地從陽極（氫電極）排出電池反應(yīng)生成的水，以維持電解液濃度的恒定；排除電池反應(yīng)的廢熱以維持電池工作溫度的恒定。

容易看出，與其他電池相比，燃料電池內(nèi)部并不儲能，它只是高效地將從外部源源不斷通入的燃料轉(zhuǎn)換成電能，所以，它更像是一個微型的發(fā)電站。

二、燃料電池發(fā)展歷程

1、國外

1839年，格羅夫發(fā)表世界上第一篇關(guān)于燃料電池的報告。初期的燃料電池使用氣體為氧化劑和燃料，但因為氣體在電解質(zhì)溶液中溶解度很小，導(dǎo)致電池的工作電流密度極低。后來，多孔氣體擴(kuò)散電極和電化學(xué)反應(yīng)三相界面概念的提出以及實際材料的突破，使燃料電池具備了走向?qū)嵱没谋貍錀l件。

60年代，由于載人航天器對于大功率、高比功率與高比能量電池的迫切需求，燃料電池開始引起一些國家與軍工部門的高度重視。其典型成果為阿波羅登月飛船上的主電源—培根型中溫氫氧燃料電池。

70~80 年代，由于出現(xiàn)世界性的能源危機(jī)和燃料電池在航天上成功應(yīng)用及其高的能量轉(zhuǎn)化效率，促使世界上以美國為首的發(fā)達(dá)國家大力支持民用燃料電池的開發(fā)，進(jìn)而使磷酸型及熔融碳酸鹽型燃料電池發(fā)展到兆瓦級試驗電站的階段。

20世紀(jì)90年代以來，出于可持續(xù)發(fā)展、保護(hù)地球、造福子孫后代等目的，基于質(zhì)子交換膜的燃料電池開始高度發(fā)展。特別是在電動車行業(yè)，世界上所有的大汽車公司與石油公司均已介入燃料電池汽車的開發(fā)。

總的來說，燃料電池主要經(jīng)歷了經(jīng)歷了第1代堿性燃料電池（AFC），第2代磷酸燃料電池（PAFC），第3代熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）后，在20世紀(jì)80年代迅速發(fā)展起了新型固體氧化物燃料電池(SOFC)。

2、國內(nèi)

中國燃料電池的研究始于1958年。

1970年前后,開始了燃料電池產(chǎn)品開發(fā)工作并在70年代形成了燃料電池產(chǎn)品的研制高潮。主要開發(fā)項目是由國家投資的航天用堿性氫氧燃料電池,該產(chǎn)品的研制目標(biāo)是為了配合中國航天技術(shù)發(fā)展計劃的一個項目。

到70年代末,由于總體計劃的變更而中止。但與該項計劃實施的同時,一些由地方政府投資與使用部門合作的應(yīng)用堿性燃料電池項目也進(jìn)行了開發(fā)，只是尚未形成應(yīng)用。

80年代初、中期,中國燃料電池的研究及開發(fā)工作處于低潮。

進(jìn)入90年代以來,在國外先進(jìn)國家燃料電池技術(shù)取得巨大進(jìn)展,一些產(chǎn)品已進(jìn)入準(zhǔn)商品化階段的形勢影響下,中國又一次掀起了燃料電池研究開發(fā)熱潮。

三、幾種燃料電池簡介

1、分類

（1）按燃料電池的運(yùn)行機(jī)理可分為酸性燃料電池和堿性燃料電池。

（2）按電解質(zhì)的種類不同，燃料電池可分為堿性燃料電池、磷酸燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池、固體氧化物燃料電池、質(zhì)子交換膜燃料電池等。在燃料電池中，磷酸燃料電池、質(zhì)子交換膜燃料電池可以冷起動和快起動，可以作為移動電源，滿足特殊情況的使用要求，更加具有競爭力。

（3）按燃料類型分，有氫氣、甲烷、乙烷、丁烯、丁烷和天然氣等氣體燃料；甲醇、甲苯、汽油、柴油等有機(jī)液體燃料。有機(jī)液體燃料和氣體燃料必須經(jīng)過重整器“重整”為氫氣后，才能成為燃料電池的燃料。（4）按燃料電池工作溫度分，有低溫型，工作溫度低于200℃；中溫型，工作溫度為200～750℃；高溫型，工作溫度高于750℃。

上圖為幾種常見燃料電池各種性能，應(yīng)用環(huán)境的簡單對比，現(xiàn)主要以電解質(zhì)分類形式介紹幾種常見的燃料電池。

2、質(zhì)子交換膜燃料電池

質(zhì)子交換膜燃料電池是最接近商業(yè)化的一種燃料電池，最有希望作為未來電動汽車的發(fā)動機(jī)。在各種燃料電池中，它的工作溫度是最低的，也是目前發(fā)展規(guī)模最大的一種。

上圖為典型的單結(jié)質(zhì)子交換膜燃料電池結(jié)構(gòu)。由質(zhì)子交換膜、催化層、氣體擴(kuò)散層、密封圈、雙極板等關(guān)鍵部件組成。通常以全氟磺酸型質(zhì)子交換膜為電解質(zhì)膜，用Pt/C或者PtRu/C作為催化劑。以陰陽極催化劑層和電解質(zhì)膜所組成的三合一組件統(tǒng)稱為膜電極，是 它的核心部件。

實際應(yīng)用的燃料電池電站是一個很復(fù)雜的系統(tǒng)，它包括燃料供應(yīng)、氧化劑供應(yīng)、電池反應(yīng)、水熱管理等多個子系統(tǒng)。

它的工作原理是是氫氣和氧化劑分別由燃料電池的陽極和陰極流道進(jìn)入電池內(nèi)部，經(jīng)過氣體擴(kuò)散層后到達(dá)電極催化層。陽極側(cè)的氫氣在催化劑的作用下，解離成氫離子和電子，氫離子穿過質(zhì)子交換膜到達(dá)陰極側(cè)，電子則經(jīng)過外電路形成電流后到達(dá)陰極；在陰極催化劑的作用下，氧氣接受質(zhì)子和電子生成水分子，在整個過程中，外電路的電子流動形成電流。

目前限制質(zhì)子交換膜燃料電池進(jìn)入商業(yè)化的最主要原因是成本和壽命兩大問題，尋找和開發(fā)新型材料成為解決這兩大問題、推進(jìn)商業(yè)化進(jìn)程的必然選擇，也是質(zhì)子交換膜燃料電池近些年來的研究重點和熱點。

3、熔融碳酸鹽燃料電池

熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）在高溫下工作（約 650℃），可以利用排氣余熱和燃?xì)廨啓C(jī)混合發(fā)電，發(fā)電效率通常高達(dá)50%以上，,可用多種燃料(如天然氣和煤)，不需要用鉑等貴重金屬作為催化劑，有望應(yīng)用到中心電站，工業(yè)化或商業(yè)化聯(lián)合發(fā)電，是目前燃料電池研究的主流之一，上圖為平板式熔融碳酸鹽燃料電池單體結(jié)構(gòu)示意。它由電極-電解質(zhì)、燃料流通道、氧化劑流通道和上下隔板組成。目前,MCFC的主要技術(shù)問題已經(jīng)基本解決。美國、日本等正在進(jìn)行十萬瓦和兆瓦級的實用演示試驗,預(yù)計距商業(yè)化為期不遠(yuǎn)。

4、固體氧化物燃料電池

固體氧化物燃料電池是20世紀(jì)八九十年代燃料電池研究的成果，該燃料電池具有諸多優(yōu)點。比如避免了使用液態(tài)電解質(zhì)所帶來的腐蝕和電解質(zhì)流失等問題，反應(yīng)迅速，無須貴金屬催化劑，能量利用率高達(dá)80%以上，燃料廣泛，可以承受較高濃度的硫化物和CO的毒害，因此對電極的要求大大降低?；诖?，目前世界各國都在積極投入SOFC技術(shù)的研發(fā)。

上圖為固體氧化物燃料電池的工作原理圖。它主要由陰極、陽極、電解質(zhì)和連接材料組 成。在陽極和陰極分別送入還原、氧化氣體后，氧氣在多孔的陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，生成氧負(fù)離子。氧負(fù)離子在電解質(zhì)中通過氧離子空位和氧離子之間的換位躍遷達(dá)到陽極，然后與燃料反應(yīng)，生成水和二氧化碳，因而形成了帶電離子的定向流動。

四、燃料電池的應(yīng)用

1、航天領(lǐng)域

早在上個世紀(jì)60年代，燃料電池就成功地應(yīng)用于航天技術(shù)，這種輕質(zhì)、高效的動力源一直是美國航天技術(shù)的首選。比如，以燃料電池為動力的 Gemini宇宙飛船1965年研制成功，采用的是聚苯乙烯磺酸膜，完成了8天的飛行。后來在Apollo宇宙飛船采用了堿性電解質(zhì)燃料電池，從此開啟了燃料電池航天應(yīng)用的新紀(jì)元。

中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所早在70年代就成功研制了以航天應(yīng)用為背景的堿性燃料電池系統(tǒng)。A型額定功率為 500 W，B型額定功率為 300 W，燃料分別采用氫氣和肼在線分解氫，整個系統(tǒng)均經(jīng)過環(huán)境模擬實驗，接近實際應(yīng)用。這一航天用燃料電池研制成果為我國此后燃料電池在航天領(lǐng)域應(yīng)用奠定了一定的技術(shù)基礎(chǔ)。

2、潛艇

燃料電池作為潛艇AIP動力源，從2002年第一艘燃料電池AIP潛艇下水至今已經(jīng)有6艘在役。FC-AIP 潛艇具有續(xù)航時間長、安靜、隱蔽性好等優(yōu)點，通常柴油機(jī)驅(qū)動的潛艇水下一次潛航時間僅為 2天，而FC-AIP潛艇一次潛航時間可達(dá)3周。

3、電動汽車

隨著汽車保有量的增加，傳統(tǒng)燃油內(nèi)燃機(jī)汽車造成的環(huán)境污染日益加劇，同時，也面臨著對石油的依存度日益增加的嚴(yán)重問題．燃料電池作為汽車動力源是解決因汽車而產(chǎn)生的環(huán)境、能源問題的可行方案之一。燃料電池汽車示范在國內(nèi)外不斷興起，較著名的是歐洲城市清潔交通示范項目。

4、固定式分散電站

污染重、能效低一直是困擾火力發(fā)電的核心問題，燃料電池作為低碳、減排的清潔發(fā)電技術(shù)，受到國內(nèi)外的普遍重視。比如PAFC電站的代表性開發(fā)商UTC Power 公司已經(jīng)開發(fā)出了400 k W 磷酸燃料電池發(fā)電系統(tǒng)；PEMFC電站的代表性開發(fā)商Ballard 公司開發(fā)出了 250 k W ～ 1 MW的示范電站。

第四篇：2016年儲能技術(shù)成本分析報告

2016年儲能技術(shù)成本分析報告

目錄

摘要……………………………………………………………………………………1

一、概述………………………………………………………………………………1

二、儲能技術(shù)…………………………………………………………………………6

（一）物理儲能………………………………………………………………………7

（二）電化學(xué)儲能……………………………………………………………………10

圖表目錄

圖表1：全球電化學(xué)儲能項目累計裝機(jī)規(guī)模………………………………………4 圖表2：中國電化學(xué)儲能項目累計裝機(jī)規(guī)?！? 圖表3：全球儲能裝機(jī)預(yù)測……………………………………………………5 圖表4：全球各類儲能規(guī)模預(yù)測……………………………………………………5 圖表5：電化學(xué)儲能將呈現(xiàn)星星之火可以燎原之勢………………………………6 圖表6：儲能在整個電力價值鏈中的作用…………………………………………6 圖表7：抽水儲能的特點……………………………………………………9 圖表8：壓縮空氣儲能的特點……………………………………………………9 圖表9：飛輪儲能的特點……………………………………………………10 圖表10：熱儲的特點………………………………………………………………10 圖表11：氫儲的特點………………………………………………………………10

2016年儲能技術(shù)成本深度分析報告

摘要：

我們預(yù)判分布式電站將在十三五期間有大發(fā)展，作為基礎(chǔ)性資產(chǎn)的電站上一定規(guī)模（有研究表明占比超過10%），其隨機(jī)性、間歇性和地域性等特征越發(fā)突出，導(dǎo)致用電和發(fā)電不對稱，對電網(wǎng)還會造成一定的沖擊，為了促進(jìn)光伏電站規(guī)模持續(xù)性增長以及占一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的比重逐步提高，勢必會對儲能技術(shù)和相關(guān)設(shè)備有所訴求，儲能領(lǐng)域?qū)蔀橄乱黄{(lán)海。

近期，國家能源局先后下發(fā)了《國家能源局關(guān)于推動電儲能參與“三北”地區(qū)調(diào)峰輔助服務(wù)工作的通知（征求意見稿）》、《關(guān)于促進(jìn)電儲能參與“三北”地區(qū)電力輔助服務(wù)補(bǔ)償（市場）機(jī)制試點工作的通知》(國能監(jiān)管[2016]164號)和《中國制造2025--能源裝備實施方案的通知》，進(jìn)一步對儲能領(lǐng)域進(jìn)行了戰(zhàn)略布局。我們認(rèn)為，蓄勢待發(fā)，2016年將是儲能領(lǐng)域最突出的表現(xiàn)。

與市場不同的是，基于國外實際的儲能落地項目，通過查閱大量資料，我們總結(jié)了最近幾年儲能技術(shù)的研究進(jìn)展和各儲能技術(shù)的特點、相關(guān)成本和應(yīng)用范圍。從各成本要素的角度來看，壓縮空氣儲能的功率轉(zhuǎn)換成本最高（846歐元/kW），相應(yīng)地，Ni-Cd電池的成本最低，僅只有240歐元/kW。但是，在儲能成本方面，電化學(xué)儲能相對與物理儲能的成本要高。氫儲和壓縮空氣儲能（地下）相關(guān)儲能成本僅僅只有4和40歐元/kW。從全生命周期成本的角度來看，物理儲能明顯低于電化學(xué)儲能。飛輪儲能在電力質(zhì)量和調(diào)頻服務(wù)方面具有成本優(yōu)勢。但是，物理儲能的應(yīng)用領(lǐng)域受到地理條件的限制明顯，因此，隨著技術(shù)進(jìn)步的不斷加快，未來電化學(xué)儲能的成本有望持續(xù)降低，應(yīng)用前景更加廣泛。

一、概述：儲能—2016年是儲能元年

2015年11月公布的《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃的建議》（簡稱《建議》）中，“堅持綠色發(fā)展，著力改善生態(tài)環(huán)境”部分提出了推進(jìn)能源革命，加快能源技術(shù)創(chuàng)新，提高非化石能源比例，加快發(fā)展風(fēng)能、太陽能，加強(qiáng)儲能和智能電網(wǎng)建設(shè)，發(fā)展分布式能源，推行節(jié)能低碳電力調(diào)度，實施新能源汽車推廣計劃等重點工作?？梢哉f，《建議》明確指出了儲能建設(shè)的必要性和戰(zhàn)略方向。同時，截至2015年底，我國光伏電站的裝機(jī)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到43 GW，作為基礎(chǔ)資產(chǎn)的電站達(dá)到一定規(guī)模后，儲能的建設(shè)勢必提上議事日程。根

2016年儲能技術(shù)成本深度分析報告

據(jù)規(guī)劃，十三五期間，光伏電站累計將達(dá)到150 GW，其中分布式電站將達(dá)到70 GW，具備10倍的成長空間。同時，近期，國家能源局新能源與可再生能源司副司長梁志鵬出席第九屆亞洲太陽能論壇并指出，到2020年全球光伏規(guī)模在450至600 GW，到2030年的時候要達(dá)到1000至1500 GW。根據(jù)GTM Research發(fā)布報告稱，預(yù)計未來5年內(nèi)，儲能系統(tǒng)的成本有望下降41%。因此，作為基礎(chǔ)資產(chǎn)的光伏電站而言，光伏電站規(guī)?；癁閮δ艿慕ㄔO(shè)提供了曠闊的增長空間。

從全球儲能領(lǐng)域發(fā)展態(tài)勢來看，目前，國際上儲能累計裝機(jī)有了一定的規(guī)模，以抽水儲能為主，電化學(xué)儲能將呈現(xiàn)星星之火可以燎原之勢（見圖“藍(lán)點分布區(qū)域”），到2015年底全球累計電化學(xué)儲能裝機(jī)規(guī)模達(dá)到890.9 MW。國際上，歐美日等發(fā)達(dá)國家一直比較重視儲能技術(shù)的研究和應(yīng)用。以美國儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看，美國2015年第4季度新裝儲能規(guī)模為112 MW，整個2015年達(dá)成221 MW，相當(dāng)于增長率為243%。其中，電網(wǎng)級應(yīng)用占比為85%，主要位于PJM市場（2015年新增儲能規(guī)模為160 MW）。behind-the-meter部署較少，但是這一領(lǐng)域的增長率最快，2015年增長率高達(dá)405%。據(jù)GTM的預(yù)測，美國儲能市場到2019年會超過1 GW，到2020年規(guī)模達(dá)1.7 GW，市場規(guī)模在25億美元，相當(dāng)于人民幣157億元左右。

從中國儲能領(lǐng)域發(fā)展態(tài)勢來看，我國儲能領(lǐng)域應(yīng)該說只是起步階段，據(jù)CNESA不完全統(tǒng)計，我國電化學(xué)儲能僅105.5 MW。分布式發(fā)電及微網(wǎng)領(lǐng)域的儲能項目在我國全部儲能項目中的占比從2013年的24%，提高到2015年的46%。對于新的領(lǐng)域，從國際經(jīng)驗來看，儲能領(lǐng)域初期技術(shù)研發(fā)和成本等因素都比較高，會相應(yīng)地有政府政策扶持，儲能領(lǐng)域才能有所發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計，美國聯(lián)邦和州層面針對儲能的法案和政策就達(dá)到了21項。歐盟和日本也均有針對儲能的扶持政策。儲能的政策扶持主要包括：投資方面給予一定的布貼或稅收減免；技術(shù)研究方面給予一定的補(bǔ)貼；建立相應(yīng)的儲能領(lǐng)域的體制機(jī)制。因此，我們認(rèn)為，初期通過政府政策的配套和資金的扶持是必要的，2016年儲能領(lǐng)域的相關(guān)配套政策會陸續(xù)出臺，儲能產(chǎn)業(yè)將會大發(fā)展。

2016年3月10日，能源局印發(fā)《國家能源局關(guān)于推動電儲能參與“三北”地區(qū)調(diào)峰輔助服務(wù)工作的通知（征求意見稿）》，鼓勵發(fā)電、售電企業(yè)、電力用戶和地理輔助服務(wù)提供商等投資建設(shè)電儲能設(shè)施，并可參加發(fā)電側(cè)調(diào)峰服務(wù)市場；鼓

2016年儲能技術(shù)成本深度分析報告

勵各地規(guī)劃集中式新能源發(fā)電基地時，配置適當(dāng)規(guī)模的電儲能設(shè)施，實現(xiàn)電儲能設(shè)施與新能源、電網(wǎng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化運(yùn)行；鼓勵在小區(qū)、樓宇、工商企業(yè)等用戶側(cè)建設(shè)分布式電儲能設(shè)施并作為需求側(cè)資源參與輔助服務(wù)市場交易。

2016年6月7日，國家能源局正式發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)電儲能參與“三北”地區(qū)電力輔助服務(wù)補(bǔ)償（市場）機(jī)制試點工作的通知》（國能監(jiān)管[2016]164號），決定開展電儲能參與“三北”地區(qū)電力輔助補(bǔ)償（市場）機(jī)制試點，挖掘“三北”地區(qū)電力系統(tǒng)接納可再生能源的潛力，同時滿足民生供熱需求。其目標(biāo)為“三北”地區(qū)各?。▍^(qū)、市）原則上可選取不超過5個電儲能設(shè)施參與電力調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)補(bǔ)償（市場）機(jī)制試點，已有工作經(jīng)驗的地區(qū)可以適當(dāng)提高試點數(shù)量，探索商業(yè)化應(yīng)用，推動建立促進(jìn)可再生能源消納的長效機(jī)制。

2016年6月20日，國家發(fā)改委、工信部、能源局聯(lián)合印發(fā)了關(guān)于《中國制造2025—能源裝備實施方案的通知》?！锻ㄖ分校_定了儲能裝備等15個領(lǐng)域的發(fā)展任務(wù)，并明確資金支持、稅收優(yōu)惠、鼓勵國際合作等五大保障措施。其中儲能裝備方面，涉及了抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能、液流電池、鋰電池、超級電容器等方面。同時，《通知》中“在儲能裝備方面，高性能鉛炭電池儲能裝備就是要進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)的重點項目之一。其目標(biāo)為研究高導(dǎo)電率、耐腐蝕的新型電極材料設(shè)計、合成和改性技術(shù)，以及長壽命鉛炭復(fù)合電極和新型耐腐蝕正極板柵制備技術(shù)，掌握鉛炭電池本體制備技術(shù)，開發(fā)長壽命、低成本鉛炭電池儲能裝置。”對鉛碳電池在儲能領(lǐng)域內(nèi)的未來發(fā)展方向給予了明確的表述。我們認(rèn)為，蓄勢待發(fā)，2016年將是儲能領(lǐng)域最突出的表現(xiàn)。

儲能在整個電力價值鏈上起到至關(guān)重要的作用。它的作用涉及發(fā)電、傳輸、分配乃至終端用戶--包括居民用電以及工業(yè)和商業(yè)用電。在發(fā)電端，儲能系統(tǒng)可以用于快速響應(yīng)的調(diào)頻服務(wù)及可再生能源如風(fēng)能、太陽能對于終端用戶的持續(xù)供電，這樣揚(yáng)長避短地利用了可再生能源清潔發(fā)電的特點，并且有效地規(guī)避了其間斷性、不確定性等缺點；在傳輸端，儲能系統(tǒng)可以有效地提高傳輸系統(tǒng)的可靠性；在分配端，儲能系統(tǒng)可以提高電能的質(zhì)量；在終端用戶端，儲能系統(tǒng)可以優(yōu)化使用電價，并且保持電能的高質(zhì)量。隨著分布式電源的發(fā)展和智能電網(wǎng)的提出，儲能系統(tǒng)的作用將會更加重要。

2016年儲能技術(shù)成本深度分析報告

圖1：全球電化學(xué)儲能項目累計裝機(jī)規(guī)模

圖2：中國電化學(xué)儲能項目累計裝機(jī)規(guī)模

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圖3：全球儲能裝機(jī)預(yù)測

圖4：全球各類儲能規(guī)模預(yù)測

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圖5：電化學(xué)儲能將呈現(xiàn)星星之火可以燎原之勢

圖6：儲能在整個電力價值鏈中的作用

二、儲能技術(shù)：百家爭鳴、百花齊放

儲能技術(shù)一般分為熱儲能和電儲能，未來應(yīng)用于全球能源互聯(lián)網(wǎng)的主要是電儲能。電儲能技術(shù)主要分為物理儲能（如抽水蓄能、壓縮空氣儲能）、電化學(xué)儲能（如鉛酸電池、鈉硫電池、液流電池）和電磁儲能（如超導(dǎo)電磁儲能、超級電容器儲能）三大類。

與市場不同的是，基于國外實際的儲能落地項目，通過查閱大量資料，我們

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總結(jié)了最近幾年儲能技術(shù)的研究進(jìn)展和各儲能技術(shù)的特點、相關(guān)成本和應(yīng)用范圍。

對比各種儲能技術(shù)，成熟度和優(yōu)越性最高的要屬抽水蓄能、壓縮空氣儲能、氫儲、合成天然氣儲能，其中抽水蓄能占比最高，達(dá)到99%，占全球發(fā)電量的3%。

（一）物理儲能

抽水蓄能是當(dāng)前最主要的電力儲能技術(shù)。抽水儲能電站配備上、下游兩個水庫，負(fù)荷低谷時段抽水儲能設(shè)備工作在電動機(jī)狀態(tài)，將下游水庫的水抽到上游水庫保存，負(fù)荷高峰時抽水儲能設(shè)備處于發(fā)電機(jī)的狀態(tài)，利用儲存在上游水庫中的水發(fā)電。目前，世界范圍內(nèi)抽水蓄能電站主要集中分布在美國、日本和西歐等國家和地區(qū)，并網(wǎng)總裝機(jī)容量超過7000萬kW。而美國、日本和西歐等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家抽水蓄能機(jī)組容量占到了世界抽水蓄能電站總裝機(jī)容量的70%以上。近年來，世界大型抽水蓄能電站的應(yīng)用案例主要有日本神流川電站（裝機(jī)282萬kW），美國落基山電站（裝機(jī)76萬kW），德國金谷電站（裝機(jī)106萬kW）。目前，日本有41座抽水蓄能電站，裝機(jī)容量24.65 GW，占日本發(fā)電總裝機(jī)容量10%以上。在日本抽水蓄能電站主要功能在于調(diào)峰、調(diào)頻、填谷、瞬時運(yùn)行的事故備用能力以及經(jīng)濟(jì)性蓄水。美國抽水蓄能電站年發(fā)電利用小時數(shù)差別很大，部分電站年發(fā)電利用小時數(shù)較高,最高達(dá)1953h，在系統(tǒng)中主要承擔(dān)調(diào)峰填谷、促進(jìn)電力系統(tǒng)合理經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的任務(wù)。有一半抽水蓄能電站年發(fā)電利用小時數(shù)少于1000h，最少的全年僅34h，它們在系統(tǒng)中除參加調(diào)峰，主要擔(dān)負(fù)調(diào)頻、調(diào)相、提高電壓穩(wěn)定性和供電質(zhì)量并承擔(dān)事故備用。

壓縮空氣儲能也是一種物理儲能形式。儲能時，壓縮機(jī)將空氣壓縮并存于儲氣室中，儲存室一般由鋼瓶、巖洞、廢棄礦洞充當(dāng)。釋能時，高壓空氣從儲氣室釋放，做功發(fā)電。目前全球壓縮空氣儲能裝機(jī)約40萬kW。壓縮空氣儲能技術(shù)研究始于20世紀(jì)40年代，70年代后，德、美等國相繼投運(yùn)壓縮空氣儲能系統(tǒng)，將幾十至一百多個大氣壓的空氣儲存于礦洞或地下洞穴，釋能時采用天然氣補(bǔ)燃的方式通過燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電。壓縮空氣儲能技術(shù)術(shù)比較成熟，但大規(guī)模的應(yīng)用需要洞穴儲氣，選址有一定困難，2000年后全球無新增商業(yè)化運(yùn)營的案例。

飛輪儲能主要應(yīng)用于為蓄電池系統(tǒng)作補(bǔ)充，如用于不間斷電源/應(yīng)急電源、電網(wǎng)調(diào)峰和頻率控制。飛輪儲能利用電動機(jī)帶動飛輪高速旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)

2016年儲能技術(shù)成本深度分析報告

械能儲存起來，在需要時飛輪帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。近年來，一些新技術(shù)和新材料的應(yīng)用，使飛輪儲能技術(shù)取得了突破性進(jìn)展，例如：磁懸浮技術(shù)、真空技術(shù)、高性能永磁技術(shù)和高溫超導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展，極大地降低了機(jī)械軸承摩擦與風(fēng)阻損耗；高強(qiáng)度纖維復(fù)合材料的應(yīng)用，飛輪允許線速度大幅提高，大大增加了單位質(zhì)量的動能儲量；電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，使飛輪儲存的能量交換更為靈活高效。

氫儲能是近兩年受德國等歐洲國家氫能綜合利用后提出的新概念。氫儲已被證明是最有前途的儲能技術(shù)之一，因為它適用范圍較為廣泛，如交通和電力。同時，結(jié)合可再生能源或低碳能源技術(shù)，氫儲可以減少溫室氣體排放。此外，氫儲能夠有效地整合了大量的間歇性風(fēng)能。氫儲能可看作是一種化學(xué)儲能的延伸，其基本原理就是將水電解得到氫氣和氧氣。以風(fēng)電制氫儲能技術(shù)為例，其核心思想是當(dāng)風(fēng)電充足但無法上網(wǎng)、需要棄風(fēng)時，利用風(fēng)電將水電解制成氫氣（和氧氣），將氫氣儲存起來；當(dāng)需要電能時，將儲存的氫氣通過不同方式（內(nèi)燃機(jī)、燃料電池或其他方式）轉(zhuǎn)換為電能輸送上網(wǎng)。通常所指的氫儲能系統(tǒng)是電-氫-電的循環(huán)，且不同于常規(guī)的鋰電池、鉛酸電池。其前端的電解水環(huán)節(jié)，多以功率（kW）計算容量，代表著氫儲能系統(tǒng)的“充電”功率；后端的燃料電池環(huán)節(jié)，也以功率（kW）計算容量，代表著氫儲能系統(tǒng)的“放電”功率；中間的儲氫環(huán)節(jié)，多以氫氣的體積（標(biāo)準(zhǔn)立方米Nm3）計算容量，如換算成電能容量，1Nm3氫氣大約可產(chǎn)生1.25kWh電能，儲氫環(huán)節(jié)的容量大小決定了氫儲能系統(tǒng)可持續(xù)“充電”或“放電”的時長。

目前歐、美、日等都制定了氫能發(fā)展戰(zhàn)略和詳細(xì)的計劃，并在迅速而有步驟地推進(jìn)。

歐盟實現(xiàn)不依賴化石能源的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的其中重要一環(huán)就是實現(xiàn)Power-to-Gas（P2G）技術(shù)路線，即把可再生能源以氫氣或甲烷等方式大規(guī)模儲存起來并加以應(yīng)用。根據(jù)德國制定的《氫能與燃料電池計劃》中的“氫的生產(chǎn)和配送”部分分析，德國目前的發(fā)展進(jìn)度已經(jīng)大大提前。德國一些大型能源電力公司，如EON和ENERTRAG等都在政府的宏觀指導(dǎo)和具體支持下積極實施P2G項目，以期最終實現(xiàn)利用風(fēng)能等可再生能源的大規(guī)模制氫，這將是今后大規(guī)模利用風(fēng)能最有前景的技術(shù)路線之一。下一步德國計劃開展更大規(guī)模的20-50MW風(fēng)力發(fā)電制氫的P2G示范項目，為未來的氫能源經(jīng)濟(jì)培育基礎(chǔ)。

日本可能是世界上最接近氫社會的國家。這并不單單是因為燃料電池汽車

2016年儲能技術(shù)成本深度分析報告

（FCV）的產(chǎn)業(yè)化，而是因為全世界燃料電池進(jìn)入千家萬戶的國家只有日本。2009年，家用燃料電池“ENE-FARM”的上市在全球開了先河。這種電池利用煤氣和煤油提取氫氣，注入燃料電池中發(fā)電。發(fā)電時產(chǎn)生的廢熱用來燒水、泡澡和地暖使用，能源效率超過9成。ENE-FARM的主機(jī)由松下和東芝制造，通過東京瓦斯、大阪燃?xì)?、吉坤日礦日石能源等公司銷售。截至2015年1月底，松下在日本全國已累計出貨約5.2萬臺ENE-FARM。

公開的相關(guān)研究資料也分析了氫儲的技術(shù)領(lǐng)域的適用性問題。氫儲技術(shù)在選擇、設(shè)計、建造和運(yùn)營等方面具有一系列標(biāo)準(zhǔn)，具體包括：安全標(biāo)準(zhǔn)、終端使用標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)營標(biāo)準(zhǔn)以及經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)。

從目前儲能技術(shù)研究的角度看，大量的熱儲研究領(lǐng)域集中在熔鹽存儲、礦層存儲、低溫儲能，室溫離子液體儲能，并利用相變材料儲能。典型的熱儲能是熔鹽儲能。熔鹽儲能技術(shù)早于1995年在美國的Solar Two塔式示范電站上進(jìn)行了示范應(yīng)用，并在2009年西班牙裝機(jī)50 MW的Andasol1槽式電站上進(jìn)行了首次成功的商業(yè)化應(yīng)用，自此開啟了熔鹽儲熱的商業(yè)化之門。雖然其技術(shù)仍在發(fā)展之中，但熔鹽技術(shù)固有的缺陷看起來比較難以克服，如有成熟應(yīng)用的二元太陽鹽的凝固點過高，導(dǎo)致其寄生性能源消耗過高；熔鹽的腐蝕性對熔鹽系統(tǒng)的設(shè)備材料要求較高，導(dǎo)致系統(tǒng)投資成本較高等。目前，熔鹽技術(shù)正從兩個方面發(fā)力來尋求更大的突破，一方面即革新熔鹽的成分配比，采用低熔點熔鹽等，另一方面即推進(jìn)熔鹽工質(zhì)直接吸熱傳熱技術(shù)的研發(fā)。

表7：抽水儲能的特點

表8：壓縮空氣儲能的特點

2016年儲能技術(shù)成本深度分析報告

表9：飛輪儲能的特點

表10：熱儲的特點

表11：氫儲的特點

2016年儲能技術(shù)成本深度分析報告

第五篇：比亞迪股票基本面及技術(shù)分析報告

比亞迪股票基本面及技術(shù)分析報告

一、基礎(chǔ)面分析

1．公司基本情況介紹

法定中文名稱：比亞迪股份有限公司

股票代碼：002594 法定代表人：王傳福

上市時間：2011年6月30日在深交所上市

經(jīng)營范圍：鋰離子電池以及其他電池、充電器、電子產(chǎn)品、儀器儀表、柔性線路板、五金制品、液晶顯示器、手機(jī)零配件、模具、塑膠制品及其相關(guān)附件的生產(chǎn)、銷售；貨物及技術(shù)進(jìn)出口（不含進(jìn)口分銷）；道路普通貨運(yùn)；3D眼鏡、GPS導(dǎo)航產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售；作為比亞迪汽車有限公司比亞迪品牌乘用車、電動車的總經(jīng)銷商，從事上述品牌的乘用車、電動車及其零部件的營銷、批發(fā)和出口，提供售后服務(wù)；電池管理系統(tǒng)、換流柜、逆變柜/器、匯流箱、開關(guān)柜、儲能機(jī)組的銷售。2.行業(yè)分析

2014年隨著中國加大新能源發(fā)展的力度，電動汽車行業(yè)的發(fā)展顯現(xiàn)加速態(tài)勢。原因在于隨著國家政策推動,充電樁等裝備不斷完善以及消費(fèi)者體驗增加了對電動車的接受程度。以前對電動汽車充滿熱情大量投入的,也只是長城、比亞迪等民營車企,甚至有人懷疑中國政府充當(dāng)了冤大頭角色,用巨額的費(fèi)用來補(bǔ)貼一個并不成熟的行業(yè),但隨著寶馬、奔馳、通用、特斯拉等外資車型不斷進(jìn)入市場,國有大型車企不得不加大投入。當(dāng)全行業(yè)的資源用于電動汽車的研發(fā)和推廣時,可以預(yù)見到未來電動汽車行業(yè)發(fā)展速度之快。2014 年上半年國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)銷均超2萬輛,同比增長超過兩倍,已現(xiàn)端倪。3.公司基本素質(zhì)分析

3.1公司在行業(yè)中的競爭地位分析

比亞迪公司強(qiáng)勢領(lǐng)跑新能源汽車行業(yè)。2014年上半年國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)銷均超2萬輛,同比增長超過兩倍。受益于K9、秦、E6等車型熱銷,公司上半年銷售新能源汽車7567輛,整體市場份額達(dá)到37%,其中插電式混動汽車表現(xiàn)突出,市場份額超過60%。作為國內(nèi)新能源汽車第一品牌,公司已實現(xiàn)電池、電機(jī)、電控、整車的垂直一體化整合,研發(fā)技術(shù)領(lǐng)先,產(chǎn)品優(yōu)勢明顯,充分受益于新能源汽車銷量增長。

1、超一流的模仿能力。比亞迪能夠把這個強(qiáng)項組東奧突破并發(fā)揮到淋漓盡致，尤其是能夠把幾種不同風(fēng)格的車型整合在一起，改出一款迎合大眾消費(fèi)的國民車。

2、車型選擇準(zhǔn)確，發(fā)展思路清晰，車系少而精，先從地段車系入手，F(xiàn)3成功之后，再往上走，推F6，這樣的效果能夠把所有的資源集合在一兩個點上，能夠把這些資源的運(yùn)用發(fā)揮到最大，確保成功的可能性。

3、市場定位非常成功。充分抓住低端客戶的消費(fèi)心態(tài)和購買需求，滿族普通老百姓買車的幾個要素;大氣的外觀，買的起的價格，用的起的保養(yǎng)，開的出去的面子。

4、垂直整合戰(zhàn)略。在汽車領(lǐng)域，更多國產(chǎn)廠商選擇的是國外成熟模式：買入自動化生產(chǎn)線，買入零部件，然后進(jìn)行組裝，賺取組裝費(fèi)。而比亞迪采取全球獨有的垂直整合戰(zhàn)略，自己設(shè)計自己造。深圳坪山工廠除了壓力機(jī)是外購的，其余的都是自己造的，所有的設(shè)備，包括涂裝線、總裝線、焊接線、所有的汽車模具，甚至所有的汽車開發(fā)人員也是比亞迪自己“造”自己培養(yǎng)的。比亞迪汽車的垂直整合戰(zhàn)略最大限度利用資源，有效減少供應(yīng)商中間環(huán)節(jié)，節(jié)省成本，造就了產(chǎn)品性價比優(yōu)勢。比亞迪至少70%的零部件由公司內(nèi)部事業(yè)部生產(chǎn)。以比亞迪F3為例，其零部件除輪胎、擋風(fēng)玻璃和少數(shù)通用件外，包括轉(zhuǎn)向、減震、座椅、車門甚至CD和DVD等全部自己生產(chǎn)。

5、創(chuàng)新戰(zhàn)略。依托電池業(yè)，橫向聯(lián)合，緊抓時代契機(jī)，發(fā)展新能源汽車。新能源汽車戰(zhàn)略部署在幾個方面：一是雙模式（F3DM），針對個人，需要政府補(bǔ)助才能獲取利潤。二是E6（純電動車），專門給城市出租車用，三是E-bus(電動大巴)，給城市公共交通用。E6和E-bus是政府買單，對價格不敏感，可以給帶來一些利潤。3.2.企業(yè)文化

比亞迪堅持以人為本的人力資源方針，尊重人、培養(yǎng)人、善待人，為員工建立一個公平、公正、公開的工作和發(fā)展環(huán)境。公司在持續(xù)發(fā)展的同時，始終致力于企業(yè)文化建設(shè)，矢志與員工一起分享公司成長帶來的快樂。比亞迪堅持不懈，逐步打造“平等、務(wù)實、激情、創(chuàng)新”的企業(yè)核心價值觀，并始終堅持“技術(shù)為王，創(chuàng)新為本”的發(fā)展理念，努力做到“事業(yè)留人，待遇留人，感情留人” 3.3公司財務(wù)分析 3.3.1運(yùn)營能力分析

報告日期

2012

2013

2014

應(yīng)收賬款周轉(zhuǎn)率(%)

7.98

7.58

3.95

應(yīng)收賬款周轉(zhuǎn)天數(shù)(天)

45.13

47.49

91.18

存貨周轉(zhuǎn)率(%)

5.76

5.75

3.78

存貨周轉(zhuǎn)天數(shù)(天)

62.49

62.62

95.3

固定資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率(%)

1.96

1.94

1.82

股東權(quán)益周轉(zhuǎn)率(%)

1.95

2.16

1.51

流動資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率(%)

2.16

2.11

1.21

流動資產(chǎn)周轉(zhuǎn)天數(shù)(天)

166.57

170.84

296.88

總資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率(%)

0.7

0.73

0.49

總資產(chǎn)周轉(zhuǎn)天數(shù)(天)

516.06

494.1

738.16

存貨資產(chǎn)構(gòu)成率(%)

33.48

29.1

25.74

從上表中，我們可以看出，比亞迪的四個周轉(zhuǎn)率——應(yīng)收帳款周轉(zhuǎn)率、存貨周轉(zhuǎn)率、流動資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率、總資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率——均處于一個相對較差的水平，這四個周轉(zhuǎn)率指標(biāo)均有逐年下降的趨勢，說明公司的現(xiàn)實經(jīng)營中還蘊(yùn)含著一定的風(fēng)險，有需要改進(jìn)和完善的地方。

3．3.2盈利能力分析

報告日期

2012

2013

2014

扣除非經(jīng)常性損益后的凈利潤(元)

-483,703,000.00

-56,930,000.00

-389,969,000.00

息稅前利潤率(%)

1.19

2.39

2.45

營業(yè)利潤率(%)

-0.65

0.20

-0.10

銷售毛利率(%)

14.30

15.36

15.36

銷售凈利率(%)

0.45

1.47

1.53

成本費(fèi)用利潤率(%)

0.62

1.59

1.69

三項費(fèi)用率(%)

11.87

12.27

13.84

凈資產(chǎn)收益率(加權(quán))(%)

0.38

2.58

1.65

總資產(chǎn)利潤率(%)

0.31

1.02

0.69

息稅前利潤(元)

55,925.20

126,691.20

99,368.60

非經(jīng)常性損益比率(%)

694.39

110.29

200.27

從表中可以看出銷售毛利率、息稅前利潤率近年來逐漸增長，同時同行業(yè)平均的毛利率為13.73%，息稅前利潤率為6.71%。盈利能力較高且具有較為平穩(wěn)的趨勢 3.3.3成長能力分析

我們在此主要關(guān)注四個指標(biāo)：主營業(yè)務(wù)收入增長率、主營業(yè)務(wù)利潤的增長率、凈利潤的增長率和資本增長率。

報告日期

2012

2013

2014

每股收益增長率(%)

-46.96

-94.11

578.9

每股現(xiàn)金流增長率(%)

-98.36

-114.26

60.8

主營收入增長率(%)

0.78

-4.04

12.83

營業(yè)利潤增長率(%)

-49.03

-121.58

78.4

利潤總額增長率(%)

-45.02

-83.17

186.21

凈利潤增長率(%)

-45.13

-94.12

579.63

息稅前利潤增長率(%)

-30.46

-74.36

126.53

總資產(chǎn)增長率(%)

23.91

4.7

11.18

由數(shù)據(jù)分析可得出同行業(yè)的毛利率變化為-0.05%，主營收入同比為11.51%。而比亞迪為-0.30%和4.40%，公司不具有成長性，亦或具有較強(qiáng)的周期性。3.3.4償債及資本結(jié)構(gòu)

報告日期

2012

2013

2014

流動比率(%)

0.61

0.68

0.79

速動比率(%)

0.41

0.48

0.59

現(xiàn)金比率(%)

10.47

13.16

12.78

資產(chǎn)負(fù)債率(%)

64.86

67.46

67.87

產(chǎn)權(quán)比率(%)

162.79

178.66

197.32

長期債務(wù)與營運(yùn)資金比率(%)

-0.24

-0.2

-0.81

資本化比率(%)

12.26

9.75

22.13

固定資產(chǎn)凈值率(%)

69.41

66.49

67.29

資本固定化比率(%)

193.74

193.71

177.39

清算價值比率(%)

158.8

155.24

143.9

固定資產(chǎn)比率(%)

37.86

37.16

38.32

總資產(chǎn)(元)

68710488000

76392911000

89305913000

根據(jù)上表，我們可以看出，公司的償債能力處于較差的水平。公司的流動比率和速動比率都小于1，但較前兩年都在逐步上升，說明公司的償債能力在不斷改善，公司的生存能力在不斷增強(qiáng)。財務(wù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)健，但現(xiàn)金流比較緊張。資金較為充裕但資金質(zhì)量不佳。3.3.5公司綜合財務(wù)指標(biāo)分析——杜邦分析法

2012杜邦分析數(shù)據(jù)：

2013杜邦分析數(shù)據(jù)：

2014杜邦分析數(shù)據(jù)：

（1）權(quán)益凈利率即凈資產(chǎn)收益率是整個分析系統(tǒng)的起點和核心。該指標(biāo)的高低反映了投資者的凈資產(chǎn)獲利能力的大小。由表中的數(shù)據(jù)我們看到，權(quán)益凈利率近三年來變化很大，與2013年相比今年有所下降但比2012年的要高，投資者的凈資產(chǎn)獲利能力處于不穩(wěn)定之中。

（2）權(quán)益乘數(shù)表明了企業(yè)的負(fù)債程度。公司近三年來權(quán)益乘數(shù)均較小，說明公司的負(fù)債處于低水平。

（3）總資產(chǎn)收益率是銷售利潤率和總資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率的乘積，是企業(yè)銷售成果和資產(chǎn)運(yùn)營的綜合反映，由數(shù)據(jù)我們看出，公司的銷售凈利率、資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率雖然上下波動，但與2012年相比，2013年和2014年的總資產(chǎn)收益率均有所提高，但需注意的是，公司的發(fā)展有上升的趨勢，但形態(tài)不太明朗，仍需考察。

（4）總資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率反映企業(yè)資產(chǎn)實現(xiàn)銷售收入的綜合能力。公司的總資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率有不斷下降的趨勢，說明公司的資產(chǎn)利用率即資產(chǎn)實現(xiàn)銷售收入的能力在下降。

從上面的分析中，我們看出公司的凈資產(chǎn)收益率處于上下波動之中，總體向好的方向發(fā)展，銷售凈利率的下降是公司目前面臨的最大的風(fēng)險，需要及時進(jìn)行調(diào)整，以提高總資產(chǎn)收益率，進(jìn)而提高公司的凈資產(chǎn)收益率。

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