縱觀全球電池儲能市場,英國繼續(xù)保持旺盛的發(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。
在此想就以下幾個方面,進一步表達本人對這些與電池儲能有關(guān)問題的粗淺看法,歡迎同行指正。
一、在我們國家的新能源發(fā)展戰(zhàn)略中,電池儲能的地位如何?
眾所周知,中國是一個能源進口大國,60%的一次能源依賴于進口,能源戰(zhàn)略風險很大;同時,國內(nèi)的電源結(jié)構(gòu)體系中,煤電消耗比例占60%以上(2016年以前),從能源安全和環(huán)境保護治理等國家戰(zhàn)略角度出發(fā),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是當務(wù)之急。
風能和太陽能是新能源發(fā)電的絕對主力軍,但是它們都具有波動大、難預(yù)測的特點;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,無疑是新能源發(fā)電的最佳搭檔,這已經(jīng)是行業(yè)共識并得到了國家發(fā)改、能源部門的認可。燃氣發(fā)電和抽水蓄能電站雖然也能完成一部分新能源調(diào)峰工作,但是平滑輸出和調(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)電雖然可以自然平衡掉一部分輸出波動(風光互補效應(yīng)),但是,既無風又無光的時刻應(yīng)該不是小概率事件,所以配套一定規(guī)模的電池儲能電站才是新能源電站實現(xiàn)跟蹤計劃發(fā)電的終極選擇。
根據(jù)國家權(quán)威部門保守預(yù)測,到2030年,我國的風光發(fā)電裝機容量,將達到8.33億千瓦。假設(shè)按2%的比例來配套的話,新能源發(fā)電配套用儲能至少將達到16GW。
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、風光儲一體都有可能;從使用效果、利用效率、調(diào)度方便和商業(yè)模式等幾方面來考量,本人一直認為:百兆瓦以上規(guī)模的獨立儲能電站應(yīng)該占主流位置。
二、究竟該如何看待電池儲能的價值?
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,其社會價值遠遠超過其經(jīng)濟價值,比如其軍事價值、電力安全價值、能源戰(zhàn)略價值等等。
僅從經(jīng)濟價值方面來說主要看其規(guī)模大小和用使用場合。
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;以上儲能應(yīng)用的經(jīng)濟回報期都比較長或者干脆沒有,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)。
大規(guī)模儲能(100MWh以上)因其響應(yīng)速度快和控制精準以及具有雙向調(diào)節(jié)等特性,如能夠被電網(wǎng)調(diào)度,使用在調(diào)頻調(diào)峰等電網(wǎng)安全策略方面,其價值將是巨大的,當然回報也將是豐厚的(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)場究竟會在哪里?
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),我還是認為電池儲能的大規(guī)模應(yīng)用領(lǐng)域一定是在電網(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,也可以提高局部地區(qū)電能質(zhì)量,電池儲能還可能顛覆傳統(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。(這方面比較詳細的說明請參考本人在比亞迪儲能公眾號上發(fā)表的《再談電池儲能的作用和價值》)
隨著電力市場的逐步放開(大勢所趨),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,這是毋庸置疑的結(jié)果。
四、影響大規(guī)模電池儲能應(yīng)用的主要壁壘是在技術(shù)成本層面還是在政策市場層面?
近兩年在一些會議上經(jīng)常會聽到一些言論,比如“儲能技術(shù)不過關(guān)”、“電池成本太高”等等。這些觀點與我們現(xiàn)有對儲能的認知相去甚遠,這也是我們減少參加相關(guān)會議頻次的主要原因。
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,究其原因,不能不說與國家扶持補貼政策密切相關(guān)。
由于電動汽車的市場規(guī)模迅速增大,動力電池的價格也在逐年下降。預(yù)計2018年儲能用磷酸鐵鋰(LFP)電池電芯價格將達到每瓦時1.00RMB(未稅)水平。按此價格計算,2小時LFP電池儲能電站的整體造價已經(jīng)降到抽水蓄能電站的二分之一以下水平(目前抽蓄電站千瓦造價約6,000RMB)。在標準工況(室溫25+-5攝氏度,充放電倍率0.5C,95%DOD)下,LFP電池的循環(huán)壽命可達8,000次以上(70%以上剩余容量)。按此計算,2小時LPF系統(tǒng)的度電成本約為0.25RMB,與火電成本相當。
上述計算僅僅是衡量電池儲能經(jīng)濟價值的參考方法之一,如此這般地評價電池儲能其實是有失公允的。電池儲能系統(tǒng)本身雖不能發(fā)電,但是在電網(wǎng)的發(fā)、輸、配、用各個環(huán)節(jié)中,電池儲能可以做的事情有很多,需要我們逐步認識、不斷發(fā)現(xiàn)。在與英國儲能客戶(電力服務(wù)商)交往中了解到一個情況,他們某儲能電站的收益途徑竟有十三種之多,難怪其回報期僅有四到五年。
根據(jù)中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)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,全球已投運電化學儲能項目累計裝機規(guī)模達2,244.4MW。截止2017年11月底,比亞迪出口美國、英國、加拿大的儲能集裝箱已近200臺,運行狀態(tài)良好,并且后續(xù)訂單已經(jīng)排產(chǎn)到2018年第三季度;全球60多個國家和地區(qū)(包括美國、英國、日本、澳洲、新加坡等)都有比亞迪電動汽車在跑。
綜合上述實際數(shù)據(jù)和全球儲能市場情況我們認為,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。
我們預(yù)測,國內(nèi)全面開放電力市場的時間已經(jīng)為期不遠了,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。當然,同步放開的還有售電市場。未來的三到五年,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。
長路漫漫,其修遠兮。讓我們共同期待全球最大電池儲能市場早日到來!
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原文標題:【海目星·高工縱橫】影響電池儲能大規(guī)模應(yīng)用的壁壘究竟是什么?
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