中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：對(duì)于電力系統(tǒng)而言，儲(chǔ)能確實(shí)承載了人們所有的遐想，它的應(yīng)用也影響著電力系統(tǒng)中發(fā)、輸、配、變、用的各個(gè)環(huán)節(jié)。尤其是在我國(guó)加快低碳城鎮(zhèn)建設(shè)、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整帶來(lái)的新一代電力體系變革中，儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展又面臨新的發(fā)展空間。
繼續(xù)推動(dòng)我國(guó)可再生能源的大規(guī)模發(fā)展，必須在儲(chǔ)能這一環(huán)節(jié)取得突破，已經(jīng)成為全社會(huì)的共識(shí)。
然而，羅馬不是一天建成的，儲(chǔ)能行業(yè)突破技術(shù)瓶頸，迎來(lái)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用也不可能一蹴而就。
以尊重科學(xué)的態(tài)度，并積極開(kāi)拓創(chuàng)新性的思維，才能等到儲(chǔ)能行業(yè)迎來(lái)拐點(diǎn)的那一天。
儲(chǔ)能，沒(méi)有捷徑。
理清儲(chǔ)能市場(chǎng)機(jī)制、研究收益成本
突破能源利用“最后一公里”
目前，雖然沒(méi)有看到儲(chǔ)能出現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用的跡象，但是3~5年后，儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展必將經(jīng)歷翻天覆地的變化，而此時(shí)正是儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)生反轉(zhuǎn)前最關(guān)鍵的時(shí)候。事實(shí)上，從公開(kāi)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)也能看到近年來(lái)儲(chǔ)能行業(yè)所發(fā)生的一些變化。
儲(chǔ)能行業(yè)一路向前
根據(jù)《儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)研究白皮書(shū)2014》(以下簡(jiǎn)稱“白皮書(shū)”)披露，2013年，全球儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)繼續(xù)向前發(fā)展，除了抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能及儲(chǔ)熱外，儲(chǔ)能項(xiàng)目總裝機(jī)容量達(dá)到736?MW，較2012年增長(zhǎng)了12%。
其中，中國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)的發(fā)展引起了全球的廣泛關(guān)注。根據(jù)CNESA的項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)的在建和已運(yùn)行項(xiàng)目數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2013年，我國(guó)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)容量從2012年的47.7?MW上升至64.9?MW，增長(zhǎng)率為36%。
從儲(chǔ)能的應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，目前可再生能源并網(wǎng)、分布式發(fā)電和微網(wǎng)是中國(guó)儲(chǔ)能應(yīng)用最重要的兩個(gè)領(lǐng)域。在技術(shù)選擇上，鋰離子電池的裝機(jī)比例最高，達(dá)66%，其次是全蓄電池和液流電池，分別占20%和14%。
根據(jù)預(yù)測(cè)，隨著越來(lái)越多的示范項(xiàng)目在中國(guó)運(yùn)行，儲(chǔ)能在中國(guó)的應(yīng)用規(guī)模將會(huì)逐步擴(kuò)大。預(yù)計(jì)到2020年，包括抽水蓄能和儲(chǔ)熱等技術(shù)在內(nèi)，中國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到約136.97?GW，占2020年全國(guó)總發(fā)電裝機(jī)容量的7.6%。據(jù)張靜透露，這是外界第一次對(duì)中國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)的發(fā)展前景給出明確的預(yù)測(cè)。
除了中國(guó)之外，目前北美、歐洲和亞洲的日本、韓國(guó)等地也是全球儲(chǔ)能項(xiàng)目開(kāi)展最多的區(qū)域。其中，美國(guó)擁有全球近一半的示范項(xiàng)目，2013年憑借幾個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目的投運(yùn)，其儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模首次超越日本，位居全球第一;在歐洲，德國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、西班牙等國(guó)相繼在2013年開(kāi)展了多個(gè)涉及輸配電、智能城市、海島微網(wǎng)等領(lǐng)域的儲(chǔ)能項(xiàng)目。尤其是德國(guó)，在該國(guó)儲(chǔ)能補(bǔ)貼政策出臺(tái)以后，激發(fā)了用戶儲(chǔ)能市場(chǎng)的興起，目前，該國(guó)已有30?MW的儲(chǔ)能項(xiàng)目獲得了補(bǔ)貼。
在亞洲，除了日本的儲(chǔ)能項(xiàng)目裝機(jī)容量?jī)H次于美國(guó)之外，韓國(guó)近兩年來(lái)在儲(chǔ)能領(lǐng)域也較為活躍，其在智能電網(wǎng)、微網(wǎng)、電動(dòng)汽車(chē)、燃料電池車(chē)等領(lǐng)域均開(kāi)展了相關(guān)的項(xiàng)目。
《白皮書(shū)》同時(shí)分析了儲(chǔ)能在全球各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的情況，2013年，儲(chǔ)能應(yīng)用在可再生能源并網(wǎng)領(lǐng)域的比例最高，達(dá)51%，在電力輸配、分布式發(fā)電及微網(wǎng)，以及輔助服務(wù)方面則分別占據(jù)19%、8%以及16%的份額。
而從技術(shù)選擇上看，截止2013年，鈉硫電池在全球的裝機(jī)比例仍舊最高，約占45%，其次是鋰離子電池和鉛蓄電池，分別占32%和12%。
針對(duì)儲(chǔ)能在全球范圍內(nèi)的發(fā)展前景，國(guó)外多個(gè)知名的研究公司都做出了自己的預(yù)測(cè)，雖然各個(gè)公司的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)并不一致，但是從數(shù)據(jù)中可以發(fā)現(xiàn)，業(yè)內(nèi)對(duì)儲(chǔ)能未來(lái)的發(fā)展前景普遍持樂(lè)觀的態(tài)度。
MarketsAndMarkets預(yù)測(cè)，從2013—2018年，電網(wǎng)和運(yùn)輸領(lǐng)域的先進(jìn)儲(chǔ)能電池的市場(chǎng)規(guī)模將保持10%的年復(fù)合增長(zhǎng)率，并于2018年達(dá)到108億美元;來(lái)自Lux Research的預(yù)測(cè)則表示，到2017年，電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到104億美元;比前兩者更為激進(jìn)的是來(lái)自Boston Consulting的預(yù)測(cè)，該研究機(jī)構(gòu)認(rèn)為，到2020年，電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能市場(chǎng)的規(guī)模將達(dá)到4000億美元。
突破障礙
雖然儲(chǔ)能的前景被一致看好，但是不容忽視的是，“儲(chǔ)能市場(chǎng)機(jī)制尚未理清、儲(chǔ)能應(yīng)用收益衡量困難成為目前阻礙儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)繼續(xù)向前發(fā)展的主要原因?！睆堨o如是說(shuō)。
目前由于儲(chǔ)能的收益很難計(jì)算，導(dǎo)致跟儲(chǔ)能行業(yè)相關(guān)的補(bǔ)貼政策、補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)以及價(jià)格機(jī)制很難出臺(tái)?！拔覀儾恢姥a(bǔ)貼到底多少是合適的，至少這一點(diǎn)我心里是沒(méi)底的?！贬槍?duì)這一問(wèn)題，國(guó)家電網(wǎng)中國(guó)電力科學(xué)研究院電工與新材料研究所所長(zhǎng)來(lái)小康在接受記者采訪時(shí)表示。
而儲(chǔ)能收益難以衡量的主要原因是因?yàn)閮?chǔ)能項(xiàng)目往往在某個(gè)特定領(lǐng)域開(kāi)展，其可以實(shí)現(xiàn)的功能往往不是單一性的，會(huì)對(duì)與之相聯(lián)系的其他領(lǐng)域產(chǎn)生影響。例如安裝在負(fù)荷附近以削峰為主要應(yīng)用目的的儲(chǔ)能電站，其應(yīng)用還可以帶來(lái)延緩輸配電設(shè)備升級(jí)，使現(xiàn)有機(jī)組運(yùn)行更穩(wěn)定從而節(jié)省燃料消耗和減少溫室氣體排放，提高現(xiàn)有機(jī)組利用率，延緩新建峰荷機(jī)組，降低電力系統(tǒng)生產(chǎn)成本等作用。
因此，儲(chǔ)能收益的衡量并不僅僅考量某一方面，往往需要考慮與之相關(guān)的諸多領(lǐng)域帶來(lái)的成本效應(yīng)。
雖然難以用簡(jiǎn)單的算式計(jì)算出儲(chǔ)能具體收益，但張靜認(rèn)為，進(jìn)行儲(chǔ)能應(yīng)用的收益研究、明確儲(chǔ)能電站能實(shí)現(xiàn)的所有收益、確定收益具體的相關(guān)方是全面計(jì)算衡量?jī)?chǔ)能價(jià)值，進(jìn)一步確定儲(chǔ)能應(yīng)用結(jié)算機(jī)制、利益分成機(jī)制的必要前提。
“清晰的贏利點(diǎn)和利益相關(guān)研究方可以使儲(chǔ)能的價(jià)值和作用得到充分體現(xiàn)，進(jìn)而為完善現(xiàn)有政策、市場(chǎng)機(jī)制或出臺(tái)新的與儲(chǔ)能相關(guān)的政策、補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)、價(jià)格機(jī)制提供有益的借鑒，使政策的修改或指定有的放矢，并能切實(shí)推動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?！睆堨o說(shuō)道。
然而除了在儲(chǔ)能收益研究方面多下功夫之外，為了進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)的快速發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)可再生能源的大規(guī)模應(yīng)用，中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)原秘書(shū)長(zhǎng)王永干給出了自己的建議：首先，要保證儲(chǔ)能的發(fā)展規(guī)劃與新能源和電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃保持同步，按照實(shí)現(xiàn)整個(gè)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行和效率最優(yōu)化的原則，要統(tǒng)籌儲(chǔ)能的規(guī)劃與電網(wǎng)的輸送、智能電網(wǎng)、節(jié)能環(huán)保的規(guī)劃協(xié)調(diào)發(fā)展;其次，大力加強(qiáng)電池產(chǎn)業(yè)鏈的管理研究，針對(duì)實(shí)驗(yàn)示范項(xiàng)目運(yùn)行當(dāng)中出現(xiàn)的問(wèn)題，深入研究?jī)?chǔ)能行業(yè)的管理政策和產(chǎn)業(yè)政策、投資和融資等政策，為大規(guī)模推動(dòng)電力儲(chǔ)能做好政策準(zhǔn)備;再次，加大對(duì)大容量電池儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)的投入，鼓勵(lì)技術(shù)原創(chuàng)，統(tǒng)籌各個(gè)層次儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展。
最后，要擴(kuò)大國(guó)際交流，王永干強(qiáng)調(diào)，“有人說(shuō)儲(chǔ)能已經(jīng)成為人類有效利用最后一公里，我們相信通過(guò)擴(kuò)大國(guó)際交流，我們總有一天會(huì)成功跨過(guò)這‘最后的一公里’?！?
來(lái)小康：儲(chǔ)能沒(méi)有捷徑可走
當(dāng)我們?cè)俅蝸?lái)到國(guó)家電網(wǎng)中國(guó)電力科學(xué)研究院，采訪電工與新材料研究所所長(zhǎng)來(lái)小康時(shí)，在河北省張家口市張北縣建設(shè)的國(guó)家首個(gè)風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程已經(jīng)投產(chǎn)2年多的時(shí)間。
作為目前世界上規(guī)模最大，集風(fēng)電、光伏發(fā)電、儲(chǔ)能及輸電工程“四位一體”的可再生能源項(xiàng)目，張北風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程不僅采用世界首創(chuàng)的建設(shè)思路和技術(shù)路線，建成國(guó)內(nèi)首個(gè)智能源網(wǎng)友好型風(fēng)電廠、國(guó)內(nèi)容量最大的功率調(diào)節(jié)型光伏電站，同時(shí)，還建設(shè)了世界上規(guī)模最大的多類型化學(xué)儲(chǔ)能電站，首創(chuàng)了新能源發(fā)電的風(fēng)光儲(chǔ)輸聯(lián)合運(yùn)行模式。
更值得關(guān)注的是，這一示范工程中的儲(chǔ)能電站是當(dāng)時(shí)世界上規(guī)模最大的多類型化學(xué)儲(chǔ)能電站，作為該儲(chǔ)能電站建設(shè)的重要參與者，來(lái)小康密切關(guān)注著儲(chǔ)能電站的運(yùn)行情況。
雖然，2年的時(shí)間只是化學(xué)儲(chǔ)能電站全壽命周期中的一小段，但是通過(guò)2年的運(yùn)行，儲(chǔ)能電站通過(guò)不斷刷新的數(shù)據(jù)，向世人展示其各項(xiàng)功能正一一得到實(shí)現(xiàn)。
風(fēng)光儲(chǔ)輸示范效應(yīng)明顯
“現(xiàn)在看來(lái)，我們此前預(yù)想的儲(chǔ)能電站應(yīng)該完成的功能都已經(jīng)得到了有效的實(shí)現(xiàn)?！眮?lái)小康對(duì)2年來(lái)化學(xué)儲(chǔ)能電站在風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程中的表現(xiàn)甚為滿意。
據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至2014年5月15日，國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范電站一期工程保持穩(wěn)定運(yùn)行，日發(fā)電量屢創(chuàng)新高，已累計(jì)輸出優(yōu)質(zhì)、安全、可靠的綠色電能超過(guò)7億kW˙h。
數(shù)據(jù)顯示，與2013年相比，目前國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程風(fēng)電場(chǎng)可利用率已上升至98%，光伏電站可利用率提升23%，儲(chǔ)能電站已具備24小時(shí)不間斷參與聯(lián)合發(fā)電的條件，并能在“平滑波動(dòng)”和“削峰填谷”運(yùn)行模式間靈活切換，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)周期風(fēng)、光發(fā)電波動(dòng)尺度控制。其中風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電互補(bǔ)機(jī)制及系統(tǒng)集成、風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電監(jiān)控、大規(guī)模多類型電池儲(chǔ)能電站集成及調(diào)控技術(shù)已達(dá)國(guó)際領(lǐng)先水平。
據(jù)了解，風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程的初衷是想把風(fēng)、光、儲(chǔ)這幾種方式聯(lián)合起來(lái)，針對(duì)風(fēng)光發(fā)電的隨機(jī)性、波動(dòng)性和間歇性，以電池儲(chǔ)能作為載體，實(shí)現(xiàn)風(fēng)、光、儲(chǔ)多時(shí)間尺度的出力互補(bǔ)，使風(fēng)、光發(fā)電達(dá)到或者接近常規(guī)電源，并探索出最為優(yōu)化的聯(lián)合配比比例。
儲(chǔ)能電站在其中需要實(shí)現(xiàn)以下功能：一是平滑聯(lián)合發(fā)電的波動(dòng)性，增強(qiáng)可控性，減少電力系統(tǒng)的備用容量;二是跟蹤發(fā)電計(jì)劃出力，提高聯(lián)合發(fā)電的預(yù)測(cè)性，減小出力偏差;三是參與電網(wǎng)削峰填谷，提升系統(tǒng)可調(diào)度性;四是參與系統(tǒng)調(diào)頻。
在印證了儲(chǔ)能電站的功能都能實(shí)現(xiàn)之外，來(lái)小康認(rèn)為，風(fēng)光儲(chǔ)輸示范項(xiàng)目下一步的工作重點(diǎn)則是進(jìn)行大規(guī)模數(shù)據(jù)的采集和深度挖掘。
為此，2014年5月15日，“大規(guī)模電池儲(chǔ)能電站運(yùn)行技術(shù)研究與應(yīng)用”工作開(kāi)始啟動(dòng)，該項(xiàng)工作將建設(shè)儲(chǔ)能電站海量數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，挖掘儲(chǔ)能電站參與系統(tǒng)調(diào)度的潛力，提升儲(chǔ)能電站運(yùn)行控制能力;同時(shí)，研究梯次利用電池集成及在新能源發(fā)電的應(yīng)用技術(shù)，探索儲(chǔ)能電站參與輔助服務(wù)的經(jīng)濟(jì)規(guī)律，提升儲(chǔ)能電站經(jīng)濟(jì)性;規(guī)范儲(chǔ)能電站運(yùn)行與維護(hù)，保障儲(chǔ)能電站示范運(yùn)行。為國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程下一步的擴(kuò)建、能力提升及運(yùn)行維護(hù)等方面提供技術(shù)支撐。
“搜集合理的數(shù)據(jù)，進(jìn)行深度挖掘分析，是風(fēng)光儲(chǔ)輸示范項(xiàng)目運(yùn)行中的一項(xiàng)重要工作，往往搭建數(shù)據(jù)采集平臺(tái)、建設(shè)相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)可能只需要1~2年的時(shí)間，但是，不斷積累數(shù)據(jù)，深度挖掘和分析數(shù)據(jù)則需要長(zhǎng)期的努力?！眮?lái)小康表示，除了實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能的應(yīng)用功能之外，風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程另一項(xiàng)非常重要的任務(wù)是通過(guò)日常數(shù)據(jù)的收集，對(duì)儲(chǔ)能電站的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行評(píng)估。這其中包括儲(chǔ)能電站的運(yùn)維費(fèi)用、人工成本，以及其他方面的花費(fèi)等。
沒(méi)有捷徑
通過(guò)在風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程中同臺(tái)競(jìng)技，目前，第一批進(jìn)入儲(chǔ)能電站的磷酸鐵鋰電池、釩液流電池、鈦酸鋰電池、鉛酸電池都表現(xiàn)出了各自的不同特性。
“在風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程中，磷酸鐵鋰電池的運(yùn)行效果非常好，效率能達(dá)到80%以上，此前大家擔(dān)心它的安全性，但事實(shí)證明，自儲(chǔ)能電站運(yùn)行以來(lái)，磷酸鐵鋰電池沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)任何安全事故。”來(lái)小康強(qiáng)調(diào)，在儲(chǔ)能電站，由于有條件對(duì)于所有的磷酸鐵鋰電池進(jìn)行深充深放的維護(hù)，因此，磷酸鐵鋰電池之間不一致的問(wèn)題可以得到緩解，從而保證了電池使用的安全性。除了安全性能好，磷酸鐵鋰電池易于安裝、效率高等優(yōu)勢(shì)也表露無(wú)遺。
據(jù)了解，目前國(guó)際上1?MW以上的儲(chǔ)能電站示范工程有190多個(gè)，其中鋰電池的使用比例是最高的。除了看好鋰電池以外，他同時(shí)提到液流電池的特性是在運(yùn)行中沒(méi)有安全隱患，使用壽命也較長(zhǎng)，但是效率目前只能達(dá)到60%，還有待進(jìn)一步提高，安裝起來(lái)也需要花費(fèi)更多的精力。
他強(qiáng)調(diào)，這些結(jié)論只是針對(duì)風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程2年多時(shí)間內(nèi)所獲得的數(shù)據(jù)而言，未來(lái)的運(yùn)行狀態(tài)如何還有待時(shí)間的考驗(yàn)。同時(shí)，他反對(duì)用簡(jiǎn)單公式，通過(guò)簡(jiǎn)單的加減乘數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)儲(chǔ)能電站的經(jīng)濟(jì)性。
“不能簡(jiǎn)單的說(shuō)一種電池的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于另一種電池，因?yàn)槟壳拔覀兯械慕Y(jié)論都是依據(jù)2年多來(lái)各種電池的運(yùn)行數(shù)據(jù)。沒(méi)有足夠的數(shù)據(jù)作為支撐，并且在化學(xué)電池邊界條件發(fā)生變化的情況，儲(chǔ)能電站的成本會(huì)發(fā)生很大的變化?！?
同時(shí)，他認(rèn)為，電池的經(jīng)濟(jì)性要充分考慮電池的折舊，從目前的運(yùn)行數(shù)據(jù)來(lái)看，由于很難得出電池在生命周期內(nèi)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，因此任何用簡(jiǎn)單的加減乘除的公式，將儲(chǔ)能電池的成本簡(jiǎn)單計(jì)算出來(lái)都是不科學(xué)的，也是不負(fù)責(zé)任的做法。
在他眼里，實(shí)際上每一種電池都具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，各自適用于不同的場(chǎng)合。要滿足電力系統(tǒng)對(duì)電池儲(chǔ)能高效、壽命長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)性好、可靠性高的條件，儲(chǔ)能行業(yè)還有一段路要走。
來(lái)小康曾經(jīng)提出，儲(chǔ)能電池要真正實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，必須同時(shí)滿足電池循環(huán)壽命達(dá)到5000次及以上、單位發(fā)電成本低于1500元/kW˙h，能源轉(zhuǎn)換效率在80%以上，才有商業(yè)化的可能。
“目前電池的單項(xiàng)指標(biāo)都能實(shí)現(xiàn)，但是要滿足雙向指標(biāo)，尚存在一些困難?！眮?lái)小康表示，很多電池生產(chǎn)廠家表示，其生產(chǎn)的電池的循環(huán)壽命能夠達(dá)到5000次，但是成本卻居高不下;或者有的生產(chǎn)廠家表示成本能滿足低于1500元/kW˙h，但是循環(huán)壽命離5000次相差甚遠(yuǎn)，能源轉(zhuǎn)換效率也低于80%。
因此，來(lái)小康強(qiáng)調(diào)，儲(chǔ)能的技術(shù)進(jìn)步是進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用的前提，他依然堅(jiān)持“2020年，儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用將迎來(lái)拐點(diǎn)”的觀點(diǎn)，在此之前，他認(rèn)為儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展沒(méi)有捷徑可以走，“只有腳踏實(shí)地不斷推進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)水平的提升，迎來(lái)技術(shù)發(fā)展的拐點(diǎn)，最終儲(chǔ)能才能迎來(lái)大規(guī)模的應(yīng)用?！?
不甘平“釩”
普能公司在儲(chǔ)能領(lǐng)域繼續(xù)前行
2013年，雖然儲(chǔ)能行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)A123、Xtreme Power相繼破產(chǎn)，部分儲(chǔ)能示范項(xiàng)目停運(yùn)，但作為全釩液流儲(chǔ)能電池行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，北京普能世紀(jì)科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱“普能公司”)依然堅(jiān)守在儲(chǔ)能領(lǐng)域。
“未來(lái)我們將繼續(xù)專注全釩液流儲(chǔ)能電池的技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用拓展，在用戶端運(yùn)維好已交付項(xiàng)目，全心全意幫助客戶在儲(chǔ)能項(xiàng)目中獲取價(jià)值，積累儲(chǔ)能項(xiàng)目運(yùn)行經(jīng)驗(yàn);同時(shí)我們也會(huì)專注于新技術(shù)、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，不斷提高產(chǎn)品性價(jià)比，盡快實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能產(chǎn)品的商業(yè)化?！逼漳芄究偣こ處煛?guó)家863計(jì)劃全釩液流電池項(xiàng)目首席專家黃綿延博士對(duì)該公司的發(fā)展前景充滿信心。
立足中國(guó)制造，布局全球示范工程
自從2009年收購(gòu)加拿大公司——VRBPowerSystem之后，普能公司迅速成長(zhǎng)為全釩液流儲(chǔ)能電池領(lǐng)域的領(lǐng)袖企業(yè)。普能公司現(xiàn)擁有了釩電池領(lǐng)域40多項(xiàng)覆蓋全球的專利，掌控了全球釩液流電池領(lǐng)域超過(guò)50%的核心技術(shù)專利，范圍涵蓋核心電堆設(shè)計(jì)、電解液配置、系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)，以及在風(fēng)力發(fā)電、離網(wǎng)供電系統(tǒng)和智能電網(wǎng)等領(lǐng)域的應(yīng)用。
對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行本地化生產(chǎn)是普能公司在完成對(duì)VRBPowerSystem的收購(gòu)以后開(kāi)展的重點(diǎn)工作之一，在隨后的幾年時(shí)間內(nèi)，普能公司相繼開(kāi)展了國(guó)內(nèi)生產(chǎn)線建立，關(guān)鍵材料以及核心部件的本地化工作，促進(jìn)產(chǎn)品的成本得到很大程度的下降。
“同2009年相比，目前我們產(chǎn)品的成本已經(jīng)下降了60%以上?！秉S綿延博士對(duì)這幾年普能公司在成本控制方面所取得成果表示欣慰?！半S著市場(chǎng)需求量迅速增加，我們的電池成本還可以有更大的下降空間。在目前的基礎(chǔ)上，再下降三分之一是很有可能實(shí)現(xiàn)的。”
除了產(chǎn)品成本，影響全釩液流電池儲(chǔ)能技術(shù)商業(yè)化的另一障礙是客戶對(duì)產(chǎn)品特性缺乏了解，包括應(yīng)用特性和可靠性。為推廣全釩液流儲(chǔ)能電池應(yīng)用并證明產(chǎn)品可靠性，普能公司在全球?qū)嵤┝硕鄠€(gè)示范性項(xiàng)目，在積累了“一手”商業(yè)儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)、運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，其針對(duì)客戶需求進(jìn)一步完善了清晰的產(chǎn)品技術(shù)開(kāi)發(fā)路線。
“目前，我們?cè)谌驌碛?個(gè)兆瓦級(jí)的儲(chǔ)能示范項(xiàng)目，40多個(gè)千瓦級(jí)儲(chǔ)能項(xiàng)目，是全釩液流電池行業(yè)在全球?qū)嵤╉?xiàng)目最多的企業(yè)?！秉S綿延博士表示。
從2009年到2012年，普能公司在中國(guó)、美國(guó)、德國(guó)、西班牙、韓國(guó)、斯洛伐克、意大利、奧地利、印度、印尼和匈牙利等國(guó)家，開(kāi)展了多個(gè)涉及可再生能源平滑輸出、離網(wǎng)加油站供電方案、微電網(wǎng)應(yīng)用研究、儲(chǔ)能應(yīng)用研究的千瓦級(jí)儲(chǔ)能示范項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)能為偏遠(yuǎn)地區(qū)離網(wǎng)加油站供電、可再生能源集成、減少柴油與發(fā)電機(jī)維護(hù)成本、提高發(fā)電量與電網(wǎng)利用、提高儲(chǔ)能系統(tǒng)開(kāi)發(fā)利用等多種儲(chǔ)能應(yīng)用的功能。
同時(shí)，普能公司實(shí)施的中國(guó)張北國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸8?MW˙h示范項(xiàng)目、美國(guó)猶他州PacifiCorp 2?MW˙h儲(chǔ)能項(xiàng)目、美國(guó)加州Gills 洋蔥廠3.6?MW˙h項(xiàng)目、西班牙納瓦拉省微電網(wǎng)研究項(xiàng)目、韓國(guó)濟(jì)州島能源研究院智能電網(wǎng)項(xiàng)目和印尼松巴島海島微電網(wǎng)項(xiàng)目等，均在業(yè)界引起了極大關(guān)注。
通過(guò)這些儲(chǔ)能項(xiàng)目的投運(yùn)，普能公司向外界證明了釩液流電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域大有用武之地?！霸趦?chǔ)能應(yīng)用領(lǐng)域，全釩液流電池技術(shù)與其他電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)相比，最大的優(yōu)點(diǎn)是安全可靠、使用壽命長(zhǎng)?！秉S綿延博士表示。
作為大規(guī)模儲(chǔ)能電池有三個(gè)基本要求：高安全性、生命周期性價(jià)比高、生命周期環(huán)境友好。作為當(dāng)前儲(chǔ)能的首選技術(shù)之一，全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)安全性高，運(yùn)行過(guò)程中電池系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量能夠通過(guò)電解質(zhì)溶液有效排出，再通過(guò)熱交換排至系統(tǒng)之外。并且，釩液流電池的電解質(zhì)溶液為不燃燒、不爆炸的水溶液，系統(tǒng)運(yùn)行安全性高。
除了具備安全性高的優(yōu)勢(shì)之外，釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率和容量相互獨(dú)立，可以進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì);除此之外，液流電池的優(yōu)勢(shì)還表現(xiàn)在電池電壓一致性好、可靠性高、循環(huán)壽命長(zhǎng)，電解質(zhì)溶液半永久性使用且容量可恢復(fù)。
在儲(chǔ)能項(xiàng)目運(yùn)行中，全釩液流電池系統(tǒng)無(wú)任何污染排放;服務(wù)周期結(jié)束后，全釩液流儲(chǔ)能系統(tǒng)絕大部分材料仍可循環(huán)利用，回收便利不污染環(huán)境，可實(shí)現(xiàn)全生命周期中環(huán)境友好。
正因?yàn)槿C液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)擁有上述諸多優(yōu)點(diǎn)，黃綿延博士認(rèn)為全釩液流電池技術(shù)未來(lái)在儲(chǔ)能行業(yè)具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?
積極促進(jìn)儲(chǔ)能大規(guī)模應(yīng)用
目前成本是影響液流電池大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的一個(gè)重要因素，在黃綿延博士看來(lái)，技術(shù)升級(jí)、規(guī)?；a(chǎn)和產(chǎn)業(yè)支持政策可有效解決這一問(wèn)題。
以光伏產(chǎn)業(yè)為例，10年前，在太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率沒(méi)有取得實(shí)質(zhì)性突破，再加上太陽(yáng)能電池片的生產(chǎn)規(guī)模較小的情況下，光伏發(fā)電的成本居高不下。但是，近年來(lái)，隨著技術(shù)水平的提升以及產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，光伏發(fā)電的成本下降很快，不僅實(shí)現(xiàn)了平價(jià)上網(wǎng)，同時(shí)也成為各國(guó)發(fā)展可再生能源的首選之一。
關(guān)于如何提升我國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)的技術(shù)水平、擴(kuò)大儲(chǔ)能的應(yīng)用規(guī)模的問(wèn)題，黃綿延博士認(rèn)為，首先應(yīng)該鼓勵(lì)建設(shè)配置儲(chǔ)能系統(tǒng)的新能源電站，并積極推廣儲(chǔ)能系統(tǒng)在分布式發(fā)電、智能城鎮(zhèn)、海島離網(wǎng)供電等場(chǎng)合的應(yīng)用。
同時(shí)，他建議對(duì)儲(chǔ)能項(xiàng)目給予一定的財(cái)稅政策，“如在儲(chǔ)能設(shè)備采購(gòu)中給予30%~60%投資補(bǔ)貼，同時(shí)，鼓勵(lì)應(yīng)用儲(chǔ)能的電站優(yōu)先并網(wǎng)?！彼瑫r(shí)建議應(yīng)該開(kāi)始儲(chǔ)能電站的電價(jià)研究，將儲(chǔ)能電站發(fā)電電價(jià)定為1.5~2元/kW˙h，儲(chǔ)能電站吸納電網(wǎng)的超需供電價(jià)定為0.5元/kW˙h，并且要保證儲(chǔ)能電站協(xié)助電網(wǎng)吸納的超需供電有第一優(yōu)先并網(wǎng)輸配權(quán)。
黃綿延博士表示，目前普能公司特別關(guān)注歐美市場(chǎng)，主要原因是這些市場(chǎng)已經(jīng)針對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用制定了相應(yīng)的補(bǔ)貼、鼓勵(lì)政策。依靠已有多個(gè)示范項(xiàng)目的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)成本優(yōu)勢(shì)，普能公司在國(guó)外儲(chǔ)能項(xiàng)目的競(jìng)標(biāo)中也具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
在看好國(guó)外市場(chǎng)的同時(shí)，他更加堅(jiān)信，儲(chǔ)能產(chǎn)品一定會(huì)迎來(lái)在中國(guó)市場(chǎng)大規(guī)模應(yīng)用的那一天。
以用戶為中心 各方攜手推動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展
伴隨海島可持續(xù)能源體系的搭建、分布式發(fā)電及微網(wǎng)領(lǐng)域的發(fā)展，我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)面臨著更多的商機(jī)。據(jù)《儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)研究白皮書(shū)2014》預(yù)測(cè)，到2020年，我國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)1.37億kW(其中包括抽水蓄能、儲(chǔ)熱等技術(shù))。
面對(duì)如此巨大的市場(chǎng)，目前業(yè)內(nèi)各企業(yè)在做哪些工作?在推動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中，如何注重用戶的體驗(yàn)?未來(lái)還需在哪些方面做出努力?帶著這些問(wèn)題，《電力系統(tǒng)裝備》記者采訪了6位行業(yè)協(xié)會(huì)的專家及企業(yè)代表。
《電力系統(tǒng)裝備》：在儲(chǔ)能領(lǐng)域，無(wú)論是行業(yè)協(xié)會(huì)還是公司，都在進(jìn)行諸多探索，以推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，能否講述一下目前開(kāi)展的相關(guān)工作?
中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)國(guó)際合作中心執(zhí)行主任李軍：
由于海島電價(jià)比較高，而且從經(jīng)濟(jì)性來(lái)說(shuō)有較好的發(fā)展前景，美國(guó)已經(jīng)有大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)與島嶼電網(wǎng)相結(jié)合的案例。我們也在這一領(lǐng)域進(jìn)行了一些分析和有益的探索。比如，我們正在推動(dòng)中美島嶼微網(wǎng)的研究項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目是在美國(guó)基金會(huì)的支持下，由興業(yè)太陽(yáng)能、北京市太陽(yáng)能研究所、中航鋰電以及夏威夷大學(xué)等企業(yè)和高校共同開(kāi)展的課題。目前該課題在珠海和夏威夷都有示范項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目的規(guī)模在3 MW左右，希望有興趣的企業(yè)可以參與其中，和我們一道努力，推動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
北京索英電氣技術(shù)有限公司總裁王仕城：
一方面，儲(chǔ)能有助于推動(dòng)分布式項(xiàng)目的發(fā)展。一旦擁有了儲(chǔ)能，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模分布式發(fā)電的目標(biāo)將不再是夢(mèng)想。另一方面，儲(chǔ)能可以做獨(dú)立的供電系統(tǒng)。但要做到上述兩方面，都需要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能的工程化。索英電氣正在通過(guò)示范工程和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，做出這方面的努力。
同時(shí)，作為中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟副理事長(zhǎng)，我一直在呼吁，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要企業(yè)聯(lián)合起來(lái)一起努力，共同扎實(shí)地做好工作。毋庸置疑，我們要盡快發(fā)展技術(shù)，但同時(shí)我們更要穩(wěn)，不能急功近利。因?yàn)橹挥凶龊檬痉豆こ?，才能?shù)立起人們對(duì)儲(chǔ)能的信心，這是比賺錢(qián)更有意義的事情。如果我們的項(xiàng)目做不好，業(yè)內(nèi)會(huì)認(rèn)為儲(chǔ)能是不可持續(xù)的，這將對(duì)行業(yè)造成很大打擊。相信通過(guò)大家共同的努力，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)步前進(jìn)，儲(chǔ)能將擁有光明的未來(lái)。
山東裴森動(dòng)力新能源有限公司執(zhí)行總經(jīng)理曾濤：
從一堆電池中挑選一致性做得很好的電池組并不難。但是電池組在實(shí)際使用過(guò)程中，依然會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題。因此，我們做了很多探索性工作，包括改變電池?cái)[放的位置、溫度、連接方式等，以減少產(chǎn)品的故障率。在光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的電池充放電過(guò)程中，我們也在研究如何保障電池的平穩(wěn)運(yùn)行，減少電池故障給用戶帶來(lái)的損失。
《電力系統(tǒng)裝備》：在您看來(lái)，推動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，如何注重用戶的體驗(yàn)?
國(guó)機(jī)集團(tuán)新能源研究院院長(zhǎng)芮春保：
我們的工作是為用戶提供安全、可靠的保障，這個(gè)保障將貫穿整個(gè)解決方案的生命周期，目前這對(duì)新能源研究院來(lái)說(shuō)是最重要的工作。這其中包含兩個(gè)關(guān)鍵詞，一個(gè)核心。關(guān)鍵詞是電力成本和安全，核心在于用戶體驗(yàn)。
特斯拉的成功是因?yàn)槟軌蚪o終端用戶帶來(lái)額外的價(jià)值。我們?cè)跒橛脩籼峁┙鉀Q方案的同時(shí)也應(yīng)始終關(guān)注用戶的利益。消費(fèi)者使用儲(chǔ)能產(chǎn)品，一方面想節(jié)能，另一方面是將儲(chǔ)能作為一種投資，希望通過(guò)使用儲(chǔ)能產(chǎn)生額外的附加值，提前享用能源的民主與自由。因此在儲(chǔ)能推廣的過(guò)程中要考慮用戶的收益，即儲(chǔ)能的加入能否降低分布式光伏用戶的成本，這是我們要考慮的問(wèn)題。其次，我們要關(guān)注用戶的安全。雖然磷酸鐵鋰電池相對(duì)安全，但依然是化學(xué)產(chǎn)品。我們需要通過(guò)一些保護(hù)措施，提高產(chǎn)品的安全水平。
中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟監(jiān)事長(zhǎng)石彤：
在發(fā)展儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的過(guò)程中，我們應(yīng)站在客戶的角度思考產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。特斯拉選擇的產(chǎn)品，往往不是我們認(rèn)為的具有最高轉(zhuǎn)換率的電池組件，而是一些輕便可移動(dòng)的產(chǎn)品。這說(shuō)明他們?cè)谟脩繇憫?yīng)和用戶需求方面有自己的特殊要求。因此不管是儲(chǔ)能的生產(chǎn)廠家、系統(tǒng)制造集成商，還是分布式電站的投資商，要習(xí)慣于轉(zhuǎn)換思維方式。
《電力系統(tǒng)裝備》：對(duì)于儲(chǔ)能的未來(lái)，您有怎樣的看法?儲(chǔ)能的發(fā)展之路在何方?企業(yè)未來(lái)應(yīng)在哪些方面做出努力?
江蘇順風(fēng)光電電力有限公司總裁黃龍星：
太陽(yáng)能等可再生能源具有間歇性的特征，而儲(chǔ)能的作用在于，可以使這些可再生能源實(shí)現(xiàn)永續(xù)輸出。同時(shí)，儲(chǔ)能的加入，可以幫助可再生能源實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)，因?yàn)橛辛藘?chǔ)能就可以在低電價(jià)時(shí)段儲(chǔ)能，高電價(jià)時(shí)段釋放電能，從而獲得收益。另外，儲(chǔ)能與分布式的結(jié)合，對(duì)于分布式項(xiàng)目的推廣將是極大的推動(dòng)力。隨著儲(chǔ)能技術(shù)的不斷進(jìn)步和國(guó)家對(duì)分布式發(fā)電的愈發(fā)重視，我相信二者結(jié)合的目標(biāo)將不再遙遠(yuǎn)。
北京索英電氣技術(shù)有限公司總裁王仕城：
儲(chǔ)能是在一個(gè)在熱帶雨林深處的寶藏，大家都去尋找。在尋找的路途中，會(huì)有不同的路徑和方式。我們要堅(jiān)持找到這個(gè)寶藏，但在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，不需要比較誰(shuí)的路徑最好，因?yàn)槲覀兊哪繕?biāo)是一致的，那就是讓儲(chǔ)能為客戶帶來(lái)價(jià)值。因此需要不斷有人提出新的儲(chǔ)能技術(shù)，并不斷嘗試和創(chuàng)新。同時(shí)，如此巨大的寶藏，每個(gè)人都不能獨(dú)自占有。我們要找到志同道合的伙伴，相互鼓勵(lì)，一起成長(zhǎng)，這樣儲(chǔ)能才會(huì)有更好的未來(lái)。
