中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：12月3日，工信部印發(fā)《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》，其中強(qiáng)調(diào)在主要碳排放行業(yè)以及綠色氫能與可再生能源應(yīng)用、新型儲(chǔ)能等領(lǐng)域，實(shí)施一批降碳效果突出、帶動(dòng)性強(qiáng)的重大工程。
這只是儲(chǔ)能項(xiàng)目受到政策層面關(guān)注的最新例證。截至目前，我國(guó)已有25個(gè)省份發(fā)布文件明確新能源配置儲(chǔ)能，并已有10個(gè)省份公布了儲(chǔ)能參與調(diào)峰服務(wù)的價(jià)格文件。
政策導(dǎo)向既定，當(dāng)然會(huì)在資本市場(chǎng)掀起波瀾。而近日廣東省發(fā)改委也批復(fù)試行方案，對(duì)電網(wǎng)企業(yè)代理購(gòu)電的輔助服務(wù)費(fèi)用作出規(guī)定，強(qiáng)調(diào)包括儲(chǔ)能、抽水蓄能等費(fèi)用。12月8日，受該政策顯著提高儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性的影響，A股儲(chǔ)能板塊走強(qiáng)。
此外，華為日前官宣成功簽約沙特紅海新城儲(chǔ)能項(xiàng)目。該項(xiàng)目?jī)?chǔ)能規(guī)模達(dá)1300MWh，是迄今為止全球規(guī)模最大的儲(chǔ)能項(xiàng)目，對(duì)全球儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有戰(zhàn)略意義和標(biāo)桿示范效應(yīng)。
與此同時(shí)，特斯拉等多家巨頭紛紛宣布大規(guī)?！叭雸?chǎng)”，更是徹底引爆了市場(chǎng)對(duì)儲(chǔ)能領(lǐng)域的熱情。
數(shù)據(jù)顯示，僅僅在半年多的時(shí)間內(nèi)，A股儲(chǔ)能板塊指數(shù)就實(shí)現(xiàn)了“翻倍”，多只龍頭股屢屢創(chuàng)下連板佳績(jī)。
在推動(dòng)綠色發(fā)展的大背景下，為什么說(shuō)儲(chǔ)能是推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和的關(guān)鍵？?jī)?chǔ)能的技術(shù)路線將有望取得哪些突破？當(dāng)前市場(chǎng)熱炒的儲(chǔ)能概念，背后是否存在高估或誤讀？
帶著這一系列問(wèn)題，《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者近期深入分析行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)，并對(duì)多位儲(chǔ)能領(lǐng)域?qū)＜疫M(jìn)行了調(diào)查采訪，試圖深刻解讀時(shí)下市場(chǎng)最熱關(guān)鍵詞之一——儲(chǔ)能。
萬(wàn)億市場(chǎng)開(kāi)啟：
未來(lái)5年新型儲(chǔ)能年復(fù)合增長(zhǎng)率有望超70%
所謂“儲(chǔ)能”，就是將能量?jī)?chǔ)存起來(lái)以便以后需要時(shí)利用的技術(shù)。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)前的儲(chǔ)能技術(shù)可以分為兩大板塊：一是物理儲(chǔ)能，主要包括抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能和飛輪儲(chǔ)能等方式；另一個(gè)板塊則是電化學(xué)儲(chǔ)能，也就是我們通常熟知的電池儲(chǔ)能方式。
從目前情況看，A股市場(chǎng)上儲(chǔ)能板塊個(gè)股基本圍繞著電池端和運(yùn)營(yíng)服務(wù)端展開(kāi)。這也意味著，當(dāng)前資本市場(chǎng)上受到關(guān)注的“儲(chǔ)能”概念，指的一般是電化學(xué)儲(chǔ)能。
隨著我國(guó)提出力爭(zhēng)2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年實(shí)現(xiàn)碳中和，風(fēng)電、光伏等可再生能源比重占整體能源消費(fèi)比重越來(lái)越大，儲(chǔ)能的地位也就顯得愈發(fā)重要。
有關(guān)資料顯示，風(fēng)電和光伏等可再生能源都屬于分布式發(fā)電，其主要特征就是“間歇性”。假如用戶需要穩(wěn)定的發(fā)電，就需要儲(chǔ)能設(shè)施介入來(lái)發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，使它提供一個(gè)穩(wěn)定的發(fā)電功能單元。
澳大利亞國(guó)家工程院外籍院士、南方科技大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院院長(zhǎng)劉科向《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者分析，以太陽(yáng)能為例，一年的發(fā)電時(shí)間大概只有全年的20%左右，風(fēng)電發(fā)電時(shí)間也大概如此。也就是說(shuō)，許多可再生能源都難以做到連續(xù)發(fā)電，因此要讓可再生能源發(fā)展壯大，就要解決儲(chǔ)能儲(chǔ)電的問(wèn)題。
《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者注意到，目前市場(chǎng)普遍對(duì)儲(chǔ)能發(fā)展的前景相當(dāng)看好。光大證券測(cè)算稱，2030年儲(chǔ)能需求空間可達(dá)到1.25Twh(億千瓦時(shí))，2020年-2030年累計(jì)3.9TWh.2030年儲(chǔ)能市場(chǎng)空間有望達(dá)到1.3萬(wàn)億元，到2060年有望達(dá)到5萬(wàn)億元。
在政策層面，多個(gè)部門對(duì)未來(lái)我國(guó)儲(chǔ)能落地的規(guī)模也作出了明確規(guī)劃。今年7月對(duì)外發(fā)布的《國(guó)家發(fā)展改革委國(guó)家能源局關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》指出，到2025年，實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能(除抽水蓄能以外的其他儲(chǔ)能方式)從商業(yè)化初期向規(guī)?；l(fā)展轉(zhuǎn)變。裝機(jī)規(guī)模達(dá)3000萬(wàn)千瓦以上。
對(duì)此，中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)劉勇在接受《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者采訪時(shí)分析，從目前他在一線調(diào)研的數(shù)據(jù)看，今年上半年全國(guó)估計(jì)有400兆瓦(1兆瓦=1000千瓦)的儲(chǔ)能項(xiàng)目投運(yùn)，而到了下半年，光各地規(guī)劃在建的儲(chǔ)能項(xiàng)目就有6~7個(gè)GW(千兆瓦、吉瓦，1GW=100萬(wàn)千瓦)左右，規(guī)模出現(xiàn)了明顯增長(zhǎng)。
劉勇還透露，從他了解到的情況看，2022年各地規(guī)劃在建儲(chǔ)能項(xiàng)目規(guī)模將上升到13~15個(gè)GW，儲(chǔ)能建設(shè)規(guī)模穩(wěn)步擴(kuò)大?！澳壳?，儲(chǔ)能市場(chǎng)正努力向萬(wàn)億級(jí)別發(fā)展，可能到5到10年后就可以發(fā)展到這個(gè)規(guī)模(含新增抽水蓄能)?！?
中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟常務(wù)副理事長(zhǎng)俞振華表示，保守場(chǎng)景下，預(yù)計(jì)我國(guó)2025年新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到35GW，年復(fù)合增長(zhǎng)率為57.4%。而在“雙碳”目標(biāo)進(jìn)一步促動(dòng)下，更多地方將出臺(tái)落實(shí)儲(chǔ)能應(yīng)用政策，因此在理想場(chǎng)景下，2025年新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模有望達(dá)到55.9GW，以更好地配合風(fēng)電、光伏在2025年的裝機(jī)目標(biāo)。如果按照后一個(gè)場(chǎng)景，新型儲(chǔ)能2021年到2025年復(fù)合增長(zhǎng)率或?qū)⒊^(guò)70%，呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
儲(chǔ)能板塊要形成萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)，除了政策起到支撐作用以外，還需要形成一系列創(chuàng)新的商業(yè)模式。
劉勇向記者介紹，傳統(tǒng)上儲(chǔ)能的盈利方式主要是峰谷電價(jià)差套利。未來(lái)，要明確儲(chǔ)能應(yīng)有的主體地位和市場(chǎng)準(zhǔn)入條件，圍繞儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)新型電力系統(tǒng)安全高質(zhì)量運(yùn)行的價(jià)值體現(xiàn)，建立和完善分時(shí)電價(jià)機(jī)制、容量市場(chǎng)機(jī)制以及電力輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制。確保電力市場(chǎng)中所有參與主體獲得公平待遇，通過(guò)市場(chǎng)化逐步推進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
而在儲(chǔ)能運(yùn)用模式的創(chuàng)新方面，一家儲(chǔ)能企業(yè)的負(fù)責(zé)人向記者介紹，我國(guó)正大力發(fā)展電動(dòng)汽車，電動(dòng)汽車保有量也在不斷增加。如果說(shuō)大量電動(dòng)汽車出現(xiàn)同時(shí)充電的情況，就會(huì)造成很大的問(wèn)題，給電網(wǎng)明顯的沖擊。不過(guò)，如果將光伏-儲(chǔ)能作為一個(gè)電源加入電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能單元，就可以解決單靠電網(wǎng)提供電動(dòng)汽車充電電源的問(wèn)題。
電動(dòng)汽車本身也可以作為一個(gè)移動(dòng)的儲(chǔ)能來(lái)源。假設(shè)車主開(kāi)著電動(dòng)汽車去上班，電動(dòng)汽車自然會(huì)在單位里停放比較長(zhǎng)的時(shí)間，這樣就可以把電動(dòng)汽車也當(dāng)做一個(gè)儲(chǔ)能的能源接受電網(wǎng)的調(diào)度。
另一位業(yè)內(nèi)人士則向記者表示，未來(lái)樓宇側(cè)儲(chǔ)能也有望成為一個(gè)很好的儲(chǔ)能市場(chǎng)創(chuàng)新和商業(yè)化方向，樓宇側(cè)的儲(chǔ)能既可以賺取峰谷套利的費(fèi)用，也可以與電網(wǎng)聯(lián)動(dòng)，參與需量管理和直購(gòu)電交易從而賺取收益。
兩大路徑PK:
抽水蓄能電站度電成本不到電化學(xué)儲(chǔ)能一半
由于電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展前景被普遍看好，A股儲(chǔ)能板塊多只相關(guān)個(gè)股近期表現(xiàn)強(qiáng)勁。
不過(guò)，《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者注意到，雖然在資本市場(chǎng)上，電化學(xué)儲(chǔ)能是當(dāng)仁不讓的熱點(diǎn)，但從儲(chǔ)能項(xiàng)目實(shí)際投產(chǎn)情況來(lái)看，市場(chǎng)則顯示出另一種風(fēng)景。
根據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，截至2020年上半年，全球已投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模185.3GW，同比增長(zhǎng)1.9%；其中抽水蓄能累計(jì)裝機(jī)占比最大，占92.3%；其次為電化學(xué)儲(chǔ)能，占比5.5%。
這里提到的抽水蓄能，也是一種典型的儲(chǔ)能技術(shù)——它利用電力負(fù)荷低谷時(shí)的電能抽水至上水庫(kù)，在電力負(fù)荷高峰期再放水至下水庫(kù)發(fā)電。與電化學(xué)儲(chǔ)能不同，抽水蓄能與空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等技術(shù)都屬于物理儲(chǔ)能的范疇，并且也是一項(xiàng)非常成熟的技術(shù)，早在1882年，抽水蓄能技術(shù)就在瑞士獲得了利用。
數(shù)據(jù)來(lái)源：光大證券研報(bào)
從上述數(shù)據(jù)看，電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模只有抽水蓄能的1/20左右，相當(dāng)于后者的零頭，兩者之間的規(guī)模嚴(yán)重不相稱。
隨著電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的不斷推廣運(yùn)用，電化學(xué)儲(chǔ)能占整體投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目的比重近年來(lái)有所提高，但與抽水蓄能相比依舊有限。
截至2020年底的數(shù)據(jù)顯示，全球已投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模 191.1GW。其中，抽水蓄能的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為 172.5GW，電化學(xué)儲(chǔ)能為14.2GW。電化學(xué)儲(chǔ)能占比相較此前有所擴(kuò)大，但占整體比重仍沒(méi)有超過(guò)10%。
但在資本市場(chǎng)上，抽水蓄能和電化學(xué)儲(chǔ)能的表現(xiàn)卻有著顯著的分化——數(shù)據(jù)顯示，A股儲(chǔ)能板塊今年5月中旬還只有951.81點(diǎn)，到今年11月25日已上漲到1873.45點(diǎn)，接近實(shí)現(xiàn)翻倍，并且板塊表現(xiàn)在這半年中未出現(xiàn)比較明顯的大幅度震蕩。
而在抽水蓄能板塊方面，今年9月以來(lái)，該板塊經(jīng)歷了一輪“過(guò)山車”一般的行情，整體表現(xiàn)明顯不如儲(chǔ)能板塊，目前其指數(shù)相對(duì)于最低點(diǎn)只上漲了大約18%。
如何解釋抽水蓄能和電化學(xué)儲(chǔ)能之間這種市場(chǎng)熱度和實(shí)際投運(yùn)規(guī)模的“倒掛”現(xiàn)象？
對(duì)此，劉勇分析，抽水蓄能電站一般規(guī)模較大、技術(shù)成熟、成本低廉，可以為促進(jìn)可再生能源消納、提升電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行及靈活性提供有力支撐。對(duì)電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，抽水蓄能電站具有調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓等功能，其對(duì)發(fā)展抽水蓄能具有更大的動(dòng)力和積極性。
劉科對(duì)記者分析，自鉛酸電池發(fā)明至今100多年來(lái)，人類花了數(shù)千億美元的研發(fā)經(jīng)費(fèi)研究?jī)?chǔ)能，但鉛酸電池的能量密度從90千瓦時(shí)/立方米增加到今天最高的300~500千瓦時(shí)/立方米，并沒(méi)有得到革命性的根本改變。迄今為止，大規(guī)模GW級(jí)的儲(chǔ)電最便宜的還是100多年前就被發(fā)明的抽水蓄能技術(shù)。
《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者也注意到，2019年中國(guó)科學(xué)院電工研究所等機(jī)構(gòu)研究人員發(fā)表的文章《儲(chǔ)能的度電成本和里程成本分析》中指出，當(dāng)前抽水蓄能電站度電成本(項(xiàng)目單位上網(wǎng)電量所發(fā)生的綜合成本)為0.21~0.25元/kWh；電化學(xué)儲(chǔ)能目前的度電成本大致在0.6~0.9元/kWh，距離規(guī)模應(yīng)用的目標(biāo)成本0.3~0.4元/kWh還有相當(dāng)?shù)牟罹唷?
在抽水蓄能實(shí)際運(yùn)用情況方面，國(guó)網(wǎng)新源公司有關(guān)人士告訴《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者，“十三五”期間，公司抽水蓄能機(jī)組抽水啟動(dòng)11.54萬(wàn)次，發(fā)電啟動(dòng)14.06萬(wàn)次，其中應(yīng)急啟動(dòng)3124次，累計(jì)提供電網(wǎng)頂峰和應(yīng)急電量1151億千瓦時(shí)，消納電網(wǎng)低谷和新能源電量1440億千瓦時(shí)。
有關(guān)專家向記者指出，在可預(yù)見(jiàn)的十幾年內(nèi)，抽水蓄能技術(shù)的運(yùn)用和市場(chǎng)規(guī)模還將保持相對(duì)于電化學(xué)儲(chǔ)能的優(yōu)勢(shì)。
劉勇向記者分析，未來(lái)儲(chǔ)能領(lǐng)域以抽水蓄能為大頭的趨勢(shì)應(yīng)該還會(huì)延續(xù)，隨著電化學(xué)等其他儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展，抽水蓄能的占比應(yīng)該會(huì)逐步降低，但應(yīng)該還能保持在70%左右。在這個(gè)過(guò)程中，也要科學(xué)規(guī)劃新能源配儲(chǔ)方式、交易方式以及監(jiān)管方式，規(guī)范儲(chǔ)能投資建設(shè)及發(fā)展步伐，避免過(guò)快、過(guò)熱投資造成市場(chǎng)無(wú)序發(fā)展。
《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者也注意到，今年9月國(guó)家能源局發(fā)布的抽水蓄能中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》明確強(qiáng)調(diào)，到2025年，抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模較“十三五”翻一番，達(dá)到6200萬(wàn)千瓦以上；到2030年，抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模較“十四五”再翻一番，達(dá)到1.2億千瓦左右。從以上數(shù)據(jù)看，抽水蓄能投產(chǎn)規(guī)模還是明顯高出同期新型儲(chǔ)能一倍有余。
不過(guò)，有關(guān)專家也向記者指出，抽水蓄能雖然有技術(shù)成熟、項(xiàng)目規(guī)模大等多種優(yōu)勢(shì)，但大規(guī)模推廣也存在著制約因素。劉科告訴記者，抽水蓄能需要建水壩，受到地勢(shì)限制，還必須建在不缺水的地區(qū)，這就對(duì)推廣抽水蓄能產(chǎn)生了阻礙。
項(xiàng)目突圍遇阻：
全球5年電池產(chǎn)能僅夠東京停電三天之用
當(dāng)前抽水蓄能投運(yùn)占比和電化學(xué)儲(chǔ)能占比的明顯不均衡現(xiàn)象，一方面是由于抽水蓄能擁有項(xiàng)目規(guī)模大等優(yōu)勢(shì)，另一方面也說(shuō)明當(dāng)前電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展存在切切實(shí)實(shí)的瓶頸。
具體來(lái)看，首當(dāng)其沖就在于安全性上。今年4月16日，北京豐臺(tái)區(qū)一公司儲(chǔ)能項(xiàng)目發(fā)生火災(zāi)爆炸，造成1人遇難、2名消防員犧牲、1名消防員受傷，直接財(cái)產(chǎn)損失1660.81萬(wàn)元。此次事故發(fā)生后，“儲(chǔ)能是否安全”的討論迅速變得熱烈起來(lái)。
日前，該起事故的調(diào)查報(bào)告正式向社會(huì)公布。報(bào)告指出，該公司南樓起火直接原因系西電池間內(nèi)磷酸鐵鋰電池發(fā)生內(nèi)短路故障，引發(fā)電池?zé)崾Э仄鸹稹１睒潜ㄖ苯釉驗(yàn)槟蠘请姵亻g內(nèi)的單體磷酸鐵鋰電池發(fā)生內(nèi)短路故障，引發(fā)電池及電池模組熱失控?cái)U(kuò)散起火，事故產(chǎn)生的易燃易爆組分通過(guò)電纜溝進(jìn)入北樓儲(chǔ)能室并擴(kuò)散，與空氣混合形成爆炸性氣體，遇電氣火花發(fā)生爆炸。
而劉科向記者分析，之前很多觀點(diǎn)認(rèn)為，隨著電動(dòng)車的發(fā)展，大量電動(dòng)車上淘汰下來(lái)的電池還可以循環(huán)利用，比如說(shuō)放到儲(chǔ)能電站里繼續(xù)使用等等。但從上述案例和一系列的事故看，大規(guī)模的電池集中放置在一起使用的確存在安全性的問(wèn)題，容易產(chǎn)生隱患，甚至可能會(huì)產(chǎn)生連環(huán)爆炸事故。
如何防范諸如此類事故的發(fā)生？劉勇向記者分析，對(duì)于儲(chǔ)能項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，關(guān)鍵還是要做好本體安全和主動(dòng)安全，光靠被動(dòng)防御很難解決問(wèn)題，也會(huì)給消防帶來(lái)壓力。新型儲(chǔ)能是新興產(chǎn)業(yè)，在技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用等各方面還不完善，要積極穩(wěn)妥地推進(jìn)，采用科學(xué)規(guī)范的管理體系來(lái)保障新型儲(chǔ)能項(xiàng)目安全。
這里所說(shuō)的本體安全，主要指的是電池內(nèi)部的安全設(shè)計(jì)。目前的電池材料還是存在易燃易爆的隱患，需要在技術(shù)方面進(jìn)行針對(duì)性突破。
此外，新型儲(chǔ)能項(xiàng)目隨著運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，設(shè)備的老化和電池性能的衰減將日益嚴(yán)重，發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題及安全事故的概率將會(huì)增大，因此，必須開(kāi)展項(xiàng)目運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)并進(jìn)行安全狀態(tài)評(píng)估，避免超期服役和帶病工作。
一家儲(chǔ)能企業(yè)負(fù)責(zé)人在受訪時(shí)向《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者表示，要防范此類事故發(fā)生，從主回路的集成看，經(jīng)過(guò)認(rèn)真的分析，企業(yè)在實(shí)踐中已不會(huì)再考慮大規(guī)模的集成化方案，即把儲(chǔ)能電池串并聯(lián)在一起，而是在物理空間層面全部分離開(kāi)來(lái)，這樣一來(lái)，即使儲(chǔ)能電站的一部分發(fā)生問(wèn)題，也不會(huì)蔓延到其他部分去。
此外，電化學(xué)儲(chǔ)能缺乏能解決大范圍、大規(guī)模用電問(wèn)題的“大項(xiàng)目”，這也是當(dāng)前該領(lǐng)域發(fā)展的一大瓶頸，也成為一些觀點(diǎn)質(zhì)疑電化學(xué)儲(chǔ)能應(yīng)用前景的關(guān)鍵因素所在。
劉科在接受《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者采訪時(shí)表示，目前電化學(xué)儲(chǔ)能這類“電池儲(chǔ)能”還是只能解決手機(jī)、電腦、汽車等小規(guī)模的用電需求，如果要用它們制定大規(guī)模的儲(chǔ)能方案，成本還是太高。雖然有不少企業(yè)宣稱已經(jīng)有了大規(guī)模儲(chǔ)能的方案，但在實(shí)際生活中，目前連一個(gè)全部依靠?jī)?chǔ)能供電的小區(qū)都還沒(méi)有出現(xiàn)。
劉科舉例說(shuō)，據(jù)估算，目前全球電池生產(chǎn)商5年多的電池產(chǎn)能僅能滿足東京全市停電3天所需的電能。“如果說(shuō)我們有4/5的時(shí)間或者5/6的時(shí)間要靠電池儲(chǔ)電，這是不可想象的。況且，這個(gè)世界也沒(méi)有那么多的鈷和鋰，沒(méi)法讓我們?cè)炷敲炊嗟碾姵??！?
不過(guò)，《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者也注意到，近一段時(shí)間以來(lái)，全球范圍內(nèi)不少儲(chǔ)能大項(xiàng)目密集發(fā)布相關(guān)消息，讓人們對(duì)于未來(lái)大規(guī)模儲(chǔ)能運(yùn)用的前景再次充滿想象。
10月16 日，2021全球數(shù)字能源峰會(huì)在迪拜召開(kāi)。會(huì)上，華為數(shù)字能源技術(shù)有限公司與山東電力建設(shè)第三工程有限公司成功簽約了沙特紅海新城儲(chǔ)能項(xiàng)目。此次項(xiàng)目為全球最大的光儲(chǔ)離網(wǎng)儲(chǔ)能項(xiàng)目，其儲(chǔ)能系統(tǒng)可達(dá) 1300MWh。華為表示，此次這種大規(guī)模使用“光伏 + 儲(chǔ)能”來(lái)供給一座百萬(wàn)人口級(jí)別城市的能源工程，在全球范圍內(nèi)尚屬首次。
而著名電動(dòng)車企特斯拉也推出了大型儲(chǔ)能系統(tǒng)Megapack，布局全球公用事業(yè)儲(chǔ)能行業(yè)。據(jù)特斯拉官網(wǎng)介紹，目前，特斯拉已實(shí)施一個(gè)1000兆瓦時(shí)的項(xiàng)目，提供了創(chuàng)紀(jì)錄的能源容量，足以為舊金山的每戶家庭供電6個(gè)小時(shí)。
上述企業(yè)密集宣布儲(chǔ)能大項(xiàng)目，是否說(shuō)明當(dāng)前電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展已突破相關(guān)瓶頸？
對(duì)此，劉勇向記者分析，以目前特斯拉正在推進(jìn)的大規(guī)模儲(chǔ)能項(xiàng)目為例，其使用的三元電池技術(shù)運(yùn)用在40尺集裝箱上，可以做到6個(gè)兆瓦時(shí)的電量，電池的容量越大，就越能節(jié)約用地。
但與此同時(shí)，這一類的大項(xiàng)目的關(guān)鍵還在于系統(tǒng)集成能力：一是儲(chǔ)能集裝箱的集成，二是電站運(yùn)行的集成。據(jù)估計(jì)，實(shí)現(xiàn)這樣大規(guī)模的儲(chǔ)能項(xiàng)目，需要幾百個(gè)甚至上千個(gè)大型集裝箱。因此，同時(shí)運(yùn)營(yíng)維護(hù)好這么多儲(chǔ)能集裝箱，就顯得至關(guān)重要。
劉勇認(rèn)為，從目前情況看，各家企業(yè)爭(zhēng)相宣布的GW級(jí)大規(guī)模儲(chǔ)能項(xiàng)目，暫時(shí)還沒(méi)有形成全生命周期內(nèi)完全成熟的實(shí)例。未來(lái)更大規(guī)模的儲(chǔ)能項(xiàng)目是否能在全生命周期內(nèi)保持安全運(yùn)行，需要開(kāi)展源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)規(guī)劃技術(shù)、大容量?jī)?chǔ)能與新能源聯(lián)合運(yùn)行的建模與仿真技術(shù)、大規(guī)模儲(chǔ)能設(shè)備、軟件與數(shù)據(jù)集成技術(shù)、安全與運(yùn)維、多類型儲(chǔ)能匹配模式及調(diào)控模式等方面的研究。
電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)要在投運(yùn)的工程項(xiàng)目基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化在電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電站運(yùn)行檢測(cè)與管理、風(fēng)險(xiǎn)診斷、安全防護(hù)、應(yīng)急處理、通信架構(gòu)、控制方式、出力策略、混合儲(chǔ)能等方面的技術(shù)評(píng)價(jià)能力建設(shè)。
此外，當(dāng)前儲(chǔ)電成本較高，也是困擾行業(yè)發(fā)展的一大痛點(diǎn)。劉科結(jié)合數(shù)據(jù)對(duì)《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者分析，目前太陽(yáng)能發(fā)一度電成本可低至一毛多錢，但在珠三角地區(qū)，工商業(yè)用電峰谷電價(jià)差最高可以達(dá)到1.3元-1.7元。
一般來(lái)說(shuō)，峰谷電價(jià)差可以代表儲(chǔ)能的成本，從發(fā)電成本和峰谷電價(jià)差這兩個(gè)數(shù)據(jù)的對(duì)比看，目前儲(chǔ)能的成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于新能源發(fā)電的成本。如果儲(chǔ)能成本過(guò)高，對(duì)新能源的消納將產(chǎn)生明顯制約。
劉科向記者解釋，儲(chǔ)能的重要作用體現(xiàn)在“削峰填谷”上，如果儲(chǔ)能發(fā)展得好，可以有效壓縮峰谷電價(jià)價(jià)差。但從目前情況看，我國(guó)不少地方峰谷電價(jià)差還非常大，即使存在套利空間，相關(guān)企業(yè)也沒(méi)有明顯動(dòng)作。說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題沒(méi)有得到很好解決。
競(jìng)爭(zhēng)賽道開(kāi)啟：
各種技術(shù)路徑將八仙過(guò)海各顯神通
從更深層次說(shuō)，有關(guān)儲(chǔ)能的市場(chǎng)熱度，以及圍繞著儲(chǔ)能技術(shù)的種種爭(zhēng)議，歸根結(jié)底還是在構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系背景下，圍繞著如何消納可再生能源，從而構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)展開(kāi)的。
毋庸諱言，當(dāng)前的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)，還沒(méi)有發(fā)展到能夠獨(dú)當(dāng)一面的階段。那么，在當(dāng)前我們掌握的技術(shù)能力下，如何使用多條路線，各盡所能，從而實(shí)現(xiàn)新能源消納？
對(duì)此，劉科向《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者分析，風(fēng)能、光能、水電等可再生能源受天氣影響比較大，很多時(shí)候都是“靠天吃飯”。在這樣的背景下，要消納好新能源，需要把電網(wǎng)的基底負(fù)荷做好，而要承擔(dān)基底負(fù)荷，目前比較合理的選擇還是核電和火電，這是維護(hù)整體電網(wǎng)穩(wěn)定的主力軍。
當(dāng)然，目前不少人提出“風(fēng)光互補(bǔ)”、智能電網(wǎng)，這也是可再生能源消納的一條路徑，但歸根結(jié)底還是要發(fā)揮好基底負(fù)荷的作用。
劉科認(rèn)為，盡管大家對(duì)可再生能源有比較美好的愿景，但從現(xiàn)實(shí)情況看，把資金投在火電改造或者核電安全性改造上，效果要比開(kāi)發(fā)前景還不明朗的能源技術(shù)要好很多。
劉勇則向記者表示，從目前技術(shù)路線看，可再生能源的消納主要依靠三個(gè)方面：火電的靈活性改造、抽水蓄能和電化學(xué)儲(chǔ)能。
《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者也注意到，除了抽水蓄能、電化學(xué)儲(chǔ)能這些運(yùn)用時(shí)間較長(zhǎng)的儲(chǔ)能技術(shù)，近年來(lái)，一系列新的儲(chǔ)能技術(shù)也開(kāi)始異軍突起，為新能源消納提供了多種可能。
比如說(shuō)，近年來(lái)，氫儲(chǔ)能的運(yùn)用就成為能源領(lǐng)域熱點(diǎn)。氫能能量密度高，運(yùn)行維護(hù)成本低，可同時(shí)適用于極短或極長(zhǎng)時(shí)間供電的能量?jī)?chǔ)備，是少有的能夠儲(chǔ)存上百千瓦時(shí)以上的儲(chǔ)能形式。
中國(guó)科學(xué)院院士孫世剛此前接受記者采訪時(shí)表示，再生能源發(fā)電不是那么容易就能上網(wǎng)的，需要我們配套儲(chǔ)能設(shè)施，把能量用起來(lái)。在這一個(gè)過(guò)程中，最好的方式就是通過(guò)氫能；我國(guó)西部的水電資源如果用不完，也可以把它變成氫能，通過(guò)電解水的方式生成氫氣解決。
劉科向記者分析，從中國(guó)的天然稟賦來(lái)看，可以把風(fēng)能、太陽(yáng)能和煤結(jié)合制出比較便宜的甲醇，通過(guò)車載甲醇制氫并與燃料電池系統(tǒng)集成，這就比直接燃燒的發(fā)動(dòng)機(jī)效率高。這條路線未來(lái)是有可能實(shí)現(xiàn)的。
目前國(guó)內(nèi)氫儲(chǔ)能運(yùn)用正在穩(wěn)步推進(jìn)之中。今年3月，中國(guó)化學(xué)工程集團(tuán)有限公司發(fā)布消息，中國(guó)化學(xué)工程十一公司承建的寧夏寶豐能源集團(tuán)股份有限公司太陽(yáng)能電解制氫儲(chǔ)能研究與示范項(xiàng)目10×1000Nm3/h電解水制氫工程項(xiàng)目一次性試車投產(chǎn)成功。
該項(xiàng)目是寧夏首個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目，也是國(guó)內(nèi)最大的一體化可再生能源制氫儲(chǔ)能項(xiàng)目，采用單臺(tái)產(chǎn)能1000標(biāo)方/小時(shí)的國(guó)產(chǎn)最先進(jìn)高效堿性電解槽。投產(chǎn)后，預(yù)計(jì)年產(chǎn)氫氣1.6億標(biāo)方，副產(chǎn)氧氣0.8億標(biāo)方。每年可減少煤炭消耗25.4萬(wàn)噸，減少二氧化碳排放44.5萬(wàn)噸。
此外，壓縮空氣儲(chǔ)能運(yùn)用也是目前儲(chǔ)能新技術(shù)領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)。今年9月30日，江蘇金壇鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能國(guó)家試驗(yàn)示范項(xiàng)目并網(wǎng)試驗(yàn)成功，向國(guó)家電網(wǎng)發(fā)出我國(guó)首個(gè)大型壓縮空氣儲(chǔ)能電站第一度電，標(biāo)志著我國(guó)新型儲(chǔ)能技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用取得重大進(jìn)展。
據(jù)中鹽集團(tuán)介紹，鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能是一種利用地下鹽穴儲(chǔ)氣的大容量物理儲(chǔ)能技術(shù)。其利用低谷電能將空氣壓縮到鹽穴中，用電高峰時(shí)再釋放壓縮空氣發(fā)電，從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)削峰填谷，提升電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力和新能源消納能力，具有容量大、壽命長(zhǎng)、安全環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。
劉科也向記者強(qiáng)調(diào)，可以預(yù)期的是，未來(lái)儲(chǔ)能領(lǐng)域?qū)?huì)呈現(xiàn)“八仙過(guò)海、各顯其能”的態(tài)勢(shì)。
記者手記|儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展一定要去除浮躁
股市掀起陣陣“儲(chǔ)能熱”、機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)儲(chǔ)能將形成“萬(wàn)億市場(chǎng)”……
近一段時(shí)期，儲(chǔ)能這個(gè)話題，著實(shí)成為資本市場(chǎng)備受關(guān)注的熱詞。
作為新能源消納不可或缺的解決方案，在實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的大背景下，儲(chǔ)能的地位注定會(huì)越來(lái)越重要。
不過(guò)與此同時(shí)，我們也應(yīng)該看到，在眼下，儲(chǔ)能特別是市場(chǎng)最為熱炒的電化學(xué)儲(chǔ)能仍然面臨著不少瓶頸，如安全性尚待考驗(yàn)、缺乏大項(xiàng)目落地等，這些問(wèn)題還需要我們?nèi)フ暸c克服。以當(dāng)前的技術(shù)水平而言，儲(chǔ)能還不是解決一切能源問(wèn)題的“萬(wàn)應(yīng)丹”。
當(dāng)然，作為一項(xiàng)新技術(shù)，儲(chǔ)能的應(yīng)用前景依然非常廣闊。但是它的發(fā)展一定要去除浮躁，同時(shí)打下更加扎實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
