鉅大LARGE | 點擊量:513次 | 2022年03月15日
電池儲能未來走向哪里
2017年儲能政策不斷迎政策利好,與此同時,電動汽車市場的強力需求拉低了動力電池價格,但即便如此,中國電池儲能市場仍未見大的起色。
縱觀全球電池儲能市場,英國繼續(xù)保持旺盛發(fā)展勢頭,領(lǐng)跑全球;美國、澳洲、韓國都有百兆瓦級儲能項目落地;歐洲、日本、印度、中東等地區(qū)各種商業(yè)儲能示范項目紛紛亮相。
關(guān)于電池儲能,筆者想談幾點看法:
一、電池儲能地位
從外部來看,我國是一個能源進口大國,60%的一次能源依賴進口,這給能源安全戰(zhàn)略帶來很大風險;從內(nèi)部來看,我國電源結(jié)構(gòu)體系中,煤電消耗占比60%以上(2016年以前),改善能源結(jié)構(gòu),積極發(fā)展新能源和清潔綠色能源無疑成當務(wù)之急。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
風能和太陽能是新能源發(fā)電的絕對主力,但均具有波動大、難預(yù)測等特點,而電池儲能具有調(diào)度響應(yīng)快、配置靈活、控制精準、環(huán)境友好等特點,成為新能源發(fā)電的最佳搭檔,這已是行業(yè)共識并得到了國家相關(guān)部門認可。
雖然燃氣發(fā)電和抽水蓄能電站也能完成一部分新能源調(diào)峰工作,但平滑輸出和調(diào)頻效果遠不及電池儲能。集中在同一個地方的風電與光伏發(fā)電雖然可自然平衡一部分輸出波動(如風光互補效應(yīng)),不過既無風又無光的時刻也會時有發(fā)生,因此配套一定規(guī)模的電池儲能電站是新能源電站實現(xiàn)跟蹤計劃發(fā)電的終極選擇。
據(jù)國家權(quán)威部門預(yù)測,到2030年,我國風光發(fā)電裝機容量將達到8.33億千瓦。假設(shè)按2%的比例來配套儲能,新能源發(fā)電配套用儲能裝機將至少達到1600萬千瓦。
與新能源發(fā)電配套的儲能電站有多種存在形式,光儲一體、風儲一體、風光儲一體等,從使用效果、利用效率、調(diào)度方便和商業(yè)模式等幾方面綜合考量,筆者認為百兆瓦以上規(guī)模的獨立儲能電站將占主流位置。
二、電池儲能價值
電池儲能既有經(jīng)濟價值,更有社會價值(經(jīng)濟價值以外的各種價值),從某些角度來看,其社會價值遠超過其經(jīng)濟價值,比如其價值、電力安全價值、能源戰(zhàn)略價值等。僅從經(jīng)濟價值來說,主要看其規(guī)模大小和使用場合,如充電寶只能解決一兩個手機用戶一天的移動使用問題;家庭儲能或備電應(yīng)急儲能電源,只能解決一家一戶的部分用電或臨時停電問題;用戶側(cè)儲能通常只考慮利用峰谷電價差削峰填谷以及需求側(cè)響應(yīng)等問題。
上述列舉的幾種儲能應(yīng)用的經(jīng)濟回報期都比較長或者沒有,甚至還存在一定的投資風險(比如用戶側(cè)儲能就有可能因為峰谷差價變小而延長預(yù)估回報期)。
相比之下,大規(guī)模儲能(100MWh以上)因響應(yīng)速度快和控制精準以及具有雙向調(diào)節(jié)等特性,如能被電網(wǎng)調(diào)度使用在調(diào)頻調(diào)峰等電網(wǎng)安全策略領(lǐng)域,社會價值巨大,同時回報也豐厚(主要是調(diào)頻服務(wù)費、容量服務(wù)費等),然而前提是要有開放的電力市場(包括電力輔助服務(wù)市場)。
三、未來電池儲能的主戰(zhàn)場
盡管新能源微電網(wǎng)、分布式光伏發(fā)電以及用戶側(cè)調(diào)峰(削峰填谷)都會用到儲能技術(shù),筆者認為電池儲能大規(guī)模應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑹请娋W(wǎng)側(cè)輸配電等方面。百兆瓦以上規(guī)模的、獨立的、可被電網(wǎng)直接調(diào)度的電池儲能電站,不僅可以保證電網(wǎng)的供電安全,還可以提高局部地區(qū)電能質(zhì)量,電池儲能甚至還將顛覆傳統(tǒng)的電網(wǎng)設(shè)計理念和設(shè)計規(guī)則,提高設(shè)備利用率,減少資源浪費,延緩增容建設(shè)周期。
隨著未來電力市場的逐步放開,電力現(xiàn)貨交易和電力輔助服務(wù)市場必將催生大批儲能電站的誕生。
四、大規(guī)模電池儲能應(yīng)用的主要壁壘
近兩年在一些會議上經(jīng)常會聽到一些如“儲能技術(shù)不過關(guān)”、“電池成本太高”等言論,這與我們現(xiàn)有對儲能的認知相去甚遠。
從機理上來講,電池儲能技術(shù)與電動汽車技術(shù)同宗同源。以比亞迪電動汽車和電池儲能為例,使用的是同樣的動力電池,電池管理系統(tǒng)(BMS)和換流系統(tǒng)(PCS)也基本采用同樣的技術(shù)和產(chǎn)品,一部電動汽車就是一個小型移動儲能電站。一個有目共睹的事實是,近幾年我們國家電動汽車市場發(fā)展迅速,很多成熟技術(shù)已經(jīng)處于國際領(lǐng)先水平。
由于電動汽車市場規(guī)模迅速增大,動力電池價格也在逐年下降。預(yù)計2018年儲能用磷酸鐵鋰電池電芯價格將達到每瓦時1元水平。按此價格計算,2小時磷酸鐵鋰電池儲能電站的整體造價已經(jīng)降到抽水蓄能電站的1/2以下水平(目前抽蓄電站千瓦造價約6000元)。在標準工況(室溫25±5攝氏度,充放電倍率0.5C,95%DOD)下,磷酸鐵鋰電池的循環(huán)壽命可達8000次以上(70%以上剩余容量)。按此計算,2小時磷酸鐵鋰系統(tǒng)的度電成本約為0.25元,與火電成本相當。
以上計算僅是衡量電池儲能經(jīng)濟價值的參考方法之一。儲能價值體現(xiàn)在,盡管電池儲能系統(tǒng)本身并不能發(fā)電,但是在電網(wǎng)的發(fā)、輸、配、用各個環(huán)節(jié)中,電池儲能意義重大,需要逐步認識、不斷發(fā)現(xiàn)。
根據(jù)儲能聯(lián)盟全球儲能項目庫的不完全統(tǒng)計,截至2017年第三季度,全球已投運電化學(xué)儲能項目累計裝機規(guī)模達2244.4MW。就此來看,筆者認為影響中國電池儲能市場發(fā)展的主要原因不在于技術(shù)和成本,而在于電網(wǎng)觀念的轉(zhuǎn)變、電力市場的開放程度以及國家的扶持政策等方面。
可喜的是,國內(nèi)正在逐步開放電力市場,一種可能的情況是在華南和華東兩個經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)(或許還有西北地區(qū))先行試點,逐步開放電力現(xiàn)貨市場和電力輔助服務(wù)市場。此外,售電市場也將同步開放,未來的3-5年內(nèi),中國開放的電力市場值得期待。
近期國家能源局發(fā)布的《完善電力輔助服務(wù)補償(市場)機制工作方案》,無疑是電池儲能行業(yè)的政策利好消息,雖然距離落地實施還有一段距離,但中國已走在全球最大電池儲能市場的征途中。
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