中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：在全球能源轉(zhuǎn)型的大背景下，作為電力系統(tǒng)的關(guān)鍵一環(huán)，全球儲(chǔ)能裝機(jī)容量迎來了跨越式發(fā)展。
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)發(fā)布的《2024年中國(guó)新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》顯示，2023 年全球儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)容量約 294.1吉瓦，其中新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)容量約 88.2吉瓦，占比 30.0%；抽水蓄能累計(jì)裝機(jī)容量約 201.3吉瓦，占比 68.4%；蓄冷蓄熱累計(jì)裝機(jī)容量約4.6吉瓦，占比1.6%。
聚焦到我國(guó)，國(guó)家能源局的數(shù)據(jù)顯示，截至2023年年底，全國(guó)已建成投運(yùn)的新型儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)3139萬千瓦/6687萬千瓦時(shí)，平均儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)2.1小時(shí)。2023年新增裝機(jī)容量約2260萬千瓦/4870萬千瓦時(shí)，較2022年年底增長(zhǎng)超過260%，近10倍于“十三五”末裝機(jī)容量。從投資規(guī)模來看，“十四五”以來，新增新型儲(chǔ)能裝機(jī)直接推動(dòng)投資超1千億元，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游進(jìn)一步拓展，成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展“新動(dòng)能”。
但儲(chǔ)能裝機(jī)的狂飆也引發(fā)了行業(yè)價(jià)格的集體“跳水”。2023年，從儲(chǔ)能電芯到儲(chǔ)能集成系統(tǒng)，報(bào)價(jià)屢次刷新價(jià)格底線，儲(chǔ)能行業(yè)“階段性過?！钡穆曇粼跇I(yè)內(nèi)頻頻響起。
那么“內(nèi)卷”到底能給行業(yè)帶來什么？或許還得從多角度以及長(zhǎng)遠(yuǎn)期來看。
競(jìng)爭(zhēng)倒逼技術(shù)創(chuàng)新
2022年3月，國(guó)家發(fā)展改革委和國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)了《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》，提出到2025年，儲(chǔ)能將從商業(yè)化初期步入規(guī)?；l(fā)展，具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件；電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)一步提升，系統(tǒng)成本降低30%以上；到2030年，新型儲(chǔ)能全面市場(chǎng)化發(fā)展。
隨著政策環(huán)境的利好以及市場(chǎng)規(guī)模的增大，越來越多的企業(yè)加入儲(chǔ)能這一黃金賽道，其中也不乏美的集團(tuán)、南方黑芝麻集團(tuán)等與能源行業(yè)背景相差較大的企業(yè)，甚至不少企業(yè)犧牲利潤(rùn)來?yè)Q取市場(chǎng)份額。
以儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商為例，2023年11月，中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司以刷新紀(jì)錄的0.705元/瓦時(shí)的低價(jià)，中標(biāo)昌吉國(guó)投200兆瓦/800兆瓦時(shí)共享儲(chǔ)能項(xiàng)目的儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)備采購(gòu)訂單，并在隨后參與的廣東省能源集團(tuán)新疆有限公司2023年225兆瓦/900兆瓦時(shí)的儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)備采購(gòu)項(xiàng)目中，報(bào)出0.638元/瓦時(shí)的超低價(jià)格，引發(fā)行業(yè)熱議。
數(shù)據(jù)顯示，2023年，我國(guó)儲(chǔ)能系統(tǒng)和EPC系統(tǒng)（以2小時(shí)磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，不含用戶側(cè)應(yīng)用為例）價(jià)格持續(xù)下行。2023年12月，儲(chǔ)能系統(tǒng)中標(biāo)均價(jià)已跌至0.79元/瓦時(shí)，同比下降50%，環(huán)比下降1%，與2023年年初相比下降了48%。
不少人認(rèn)為，儲(chǔ)能系統(tǒng)價(jià)格的下跌，在于原材料鋰價(jià)的下跌。
過去兩年中，鋰價(jià)確實(shí)經(jīng)歷了一波過山車。以碳酸鋰為例，價(jià)格從2020年年底的5.15萬元/噸，暴漲至2022年11月的56.75萬元/噸，漲幅超10倍。然而，隨著產(chǎn)業(yè)鏈上游的擴(kuò)產(chǎn)，2023年碳酸鋰價(jià)格一路下跌，到2023年年底已經(jīng)跌至10.1萬元/噸左右。此外，據(jù)公開資料，磷酸鐵鋰方形儲(chǔ)能電芯從2023年1月6日的0.96元/瓦時(shí)均價(jià)降至2024年5月6日的0.405元/瓦時(shí)。
遠(yuǎn)景集團(tuán)高級(jí)副總裁、遠(yuǎn)景儲(chǔ)能CEO田慶軍認(rèn)為，價(jià)格下行將倒逼行業(yè)繁榮和技術(shù)進(jìn)步，“目前儲(chǔ)能成本的下降，并非僅僅因?yàn)榱姿徼F鋰價(jià)格下降，更重要的是倒逼技術(shù)創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新來完成的成本下降。成本大幅度下降才能真正創(chuàng)造產(chǎn)業(yè)價(jià)值，贏得市場(chǎng)。任何商業(yè)的本質(zhì)還是要看成本，如果你的成本高，政策再好也推不動(dòng)?！?
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)秘書長(zhǎng)劉勇曾表示，儲(chǔ)能技術(shù)的革新是降低儲(chǔ)能成本的主要推動(dòng)力，一方面技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展可以等效替代低成本材料，降低儲(chǔ)能上游成本壓力；另一方面技術(shù)進(jìn)步可大幅提升儲(chǔ)能系統(tǒng)的效率，提升儲(chǔ)能電池全生命周期壽命，提升儲(chǔ)能系統(tǒng)功率密度，從而降低成本。
當(dāng)前，“300+”安時(shí)的儲(chǔ)能電芯已經(jīng)進(jìn)入大規(guī)模交付期。截至2023年年底，寧德時(shí)代、億緯鋰能、蜂巢能源、瑞浦蘭鈞、鵬輝能源、海辰儲(chǔ)能、遠(yuǎn)景動(dòng)力等近30家國(guó)內(nèi)電池廠商已相繼推出300安時(shí)以上容量的電芯產(chǎn)品。
相較于280安時(shí)的電芯，300安時(shí)以上的電芯具有更高的單體容量和體積能量密度，有助于降低系統(tǒng)儲(chǔ)能集成的成本。以2023年4月遠(yuǎn)景動(dòng)力推出的行業(yè)首款315安時(shí)儲(chǔ)能專用電芯為例，該電芯在尺寸不變的基礎(chǔ)上，較上一代產(chǎn)品能量密度提升了11%，實(shí)現(xiàn)“單顆電芯一度電”，同時(shí)循環(huán)壽命高達(dá)12000次，可以滿足一天一次充放電25年安全可靠的運(yùn)行要求。
田慶軍認(rèn)為，未來儲(chǔ)能發(fā)展的核心方向非常明確，即大容量、高密度、超安全、長(zhǎng)循環(huán)、智能化?！按笕萘亢透呙芏纫馕吨梢怨?jié)約投資，減少土地成本，尤其在國(guó)際市場(chǎng)，土地資源很寶貴；極致安全是底線；循環(huán)的次數(shù)越長(zhǎng)，意味著同等情況下，度電成本越低；大容量的電芯也有助于降低成本；智能化可以讓儲(chǔ)能自動(dòng)參與市場(chǎng)交易。
因此，價(jià)格“內(nèi)卷”并非壞事，它將倒逼企業(yè)技術(shù)革新，這是推動(dòng)儲(chǔ)能行業(yè)降本的關(guān)鍵。
儲(chǔ)能市場(chǎng)潛力進(jìn)一步解鎖
儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)中通過參與不同的市場(chǎng)，如能量市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)、容量市場(chǎng)等來助力電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。從應(yīng)用場(chǎng)景來看，目前，電源側(cè)和電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能仍占據(jù)國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能市場(chǎng)的主要地位，新增裝機(jī)容量占比達(dá)到90%；用戶側(cè)儲(chǔ)能裝機(jī)以工商業(yè)儲(chǔ)能為主，新增裝機(jī)容量占比達(dá)到了10%，其中絕大部分為工商業(yè)儲(chǔ)能。
盡管2023年我國(guó)儲(chǔ)能新增裝機(jī)再創(chuàng)歷史新高，但現(xiàn)階段儲(chǔ)能商業(yè)模式單一，儲(chǔ)能系統(tǒng)利用率低，成本疏導(dǎo)困難，在一定程度上阻礙了儲(chǔ)能規(guī)模化發(fā)展。
根據(jù)中電聯(lián)發(fā)布的《2023年上半年度電化學(xué)儲(chǔ)能電站行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)》，在各個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景中，用戶側(cè)儲(chǔ)能、火電配儲(chǔ)運(yùn)行較為充分。截至2023年6月，用戶側(cè)儲(chǔ)能每1.2天可以完成一次完整放電，火電平均每天可以完成2次以上完整充放電。電網(wǎng)側(cè)獨(dú)立儲(chǔ)能與電源側(cè)新能源配儲(chǔ)運(yùn)行情況基本持平。獨(dú)立儲(chǔ)能上半年的日均等效利用次數(shù)為0.36次，相當(dāng)于每2.8天可完成一次完整充放電，利用率僅達(dá)到電站平均設(shè)計(jì)利用小時(shí)數(shù)的32%。新能源配儲(chǔ)上半年的日均等效充放電次數(shù)為0.31次，相當(dāng)于每3.3天可完成一次完整充放電，利用率僅達(dá)到電站平均設(shè)計(jì)利用小時(shí)數(shù)的27%。
低利用率不僅影響儲(chǔ)能投資的回收，也難以發(fā)揮對(duì)電力系統(tǒng)的支撐與調(diào)節(jié)作用。因此，有效的電力市場(chǎng)機(jī)制是保證儲(chǔ)能合理收益的必要手段，也是推動(dòng)儲(chǔ)能走向大規(guī)模應(yīng)用和商業(yè)化發(fā)展的必要條件，可以激發(fā)市場(chǎng)活力并推動(dòng)儲(chǔ)能高質(zhì)量發(fā)展。
國(guó)家發(fā)展改革委和國(guó)家能源局于2021年7月15日發(fā)布《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》，其中明確提到：明確新型儲(chǔ)能獨(dú)立市場(chǎng)主體地位，研究建立儲(chǔ)能參與中長(zhǎng)期交易、現(xiàn)貨和輔助服務(wù)等各類電力市場(chǎng)的準(zhǔn)入條件、交易機(jī)構(gòu)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，加快推動(dòng)儲(chǔ)能進(jìn)入并允許參與各類電力市場(chǎng)；因地制宜建立完善“按效果付費(fèi)”的電力輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制，深化電力輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制，鼓勵(lì)儲(chǔ)能作為獨(dú)立市場(chǎng)主體參與輔助服務(wù)市場(chǎng)；鼓勵(lì)探索建設(shè)共享儲(chǔ)能；健全新型儲(chǔ)能價(jià)格機(jī)制，建立電網(wǎng)側(cè)獨(dú)立儲(chǔ)能電站容量電價(jià)機(jī)制，逐步推動(dòng)儲(chǔ)能電站參與電力市場(chǎng)；完善峰谷電價(jià)政策，為用戶側(cè)儲(chǔ)能發(fā)展創(chuàng)造更大空間；明確提出研究探索將電網(wǎng)代替性儲(chǔ)能設(shè)施成本納入輸配電價(jià)回收等。
今年3月，國(guó)家發(fā)展改革委公布了《全額保障性收購(gòu)可再生能源電量監(jiān)管辦法》，并于4月1日起施行。政策實(shí)施后，電網(wǎng)企業(yè)所承擔(dān)的不再是全額收購(gòu)的義務(wù)，而是保障性收購(gòu)電量部分的全額收購(gòu)。業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，這將是我國(guó)可再生能源全額保障收購(gòu)政策的重大調(diào)整，對(duì)于可再生能源來說，將會(huì)有更多的電量參與市場(chǎng)化交易。突出市場(chǎng)化方式實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置和消納，有利于以可再生能源持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展為目標(biāo)，推進(jìn)市場(chǎng)化交易形成價(jià)格。
可以看出，隨著我國(guó)電力市場(chǎng)化建設(shè)的不斷深入，儲(chǔ)能的市場(chǎng)潛力將進(jìn)一步得到解鎖。
儲(chǔ)能安全，仍是重中之重
相比儲(chǔ)能的價(jià)格“內(nèi)卷”和市場(chǎng)化解鎖，儲(chǔ)能產(chǎn)品的質(zhì)量以及儲(chǔ)能電站的安全管理規(guī)范更應(yīng)該被行業(yè)關(guān)注。
5月15日，美國(guó)加州一座250兆瓦的儲(chǔ)能電站失火并出現(xiàn)復(fù)燃的事件，為全球儲(chǔ)能電站的安全問題再次敲響了警鐘。據(jù)悉，由于該電站不斷復(fù)燃，火災(zāi)直到5天后才得以撲滅。加州消防局的調(diào)查結(jié)果顯示，此次火災(zāi)的根源在于三元鋰電池?zé)崾Э貙?dǎo)致的連鎖反應(yīng)。
近年來，儲(chǔ)能電站火災(zāi)事故在全球時(shí)有發(fā)生。通過梳理發(fā)現(xiàn)，電池組自身的性能缺陷和后期的安全管理缺失是火災(zāi)的主要原因。
從電池性能來看，三元鋰電池在熱失控及熱管理上的性能不如磷酸鐵鋰。從實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)來看，磷酸鐵鋰的安全性高于三元鋰。三元鋰電池組的熱失控溫度為120～140 攝氏度，而磷酸鐵鋰的溫度為250～300 攝氏度。除了熱失控溫度較磷酸鐵鋰低以外，三元鋰電池組燃燒后還會(huì)釋放出大量的氫氣、氧氣等易燃?xì)怏w，一旦出現(xiàn)火災(zāi)，會(huì)加重火情。
電芯質(zhì)量是儲(chǔ)能電站安全與否的重要一環(huán)，但是儲(chǔ)能電站的設(shè)計(jì)和后期管理同樣重要。
田慶軍認(rèn)為，電化學(xué)儲(chǔ)能的安全是可管可控的，它完全可以從設(shè)計(jì)的角度進(jìn)行控制和管理。
“例如在設(shè)計(jì)鋰電池組（Pack）時(shí)，可以在電芯之間增加安全隔離墊，并加注氣溶膠，確保單顆電芯一旦熱失控不會(huì)蔓延。此外，在消防設(shè)計(jì)上要做到Pack級(jí)的消防，并通過人工智能等方式，提前進(jìn)行感知，進(jìn)而精準(zhǔn)滅火，而不是大面積滅火?！?
據(jù)悉，遠(yuǎn)景的儲(chǔ)能電站具有電芯級(jí)、Pack級(jí)，以及系統(tǒng)級(jí)三層消防系統(tǒng)。
“如果是單顆電芯發(fā)生熱失控，系統(tǒng)會(huì)通過智能監(jiān)控進(jìn)行鎖定，然后更換單顆電芯，相當(dāng)于拿一些氣溶膠把它隔離住，整體換掉就可以了；而到了Pack級(jí)，系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)自動(dòng)消防程序，做到及時(shí)阻隔，不會(huì)影響到整體系統(tǒng)的安全，隨后換Pack就可以了；如果火災(zāi)危及整個(gè)系統(tǒng)層面，遠(yuǎn)景將啟動(dòng)另外的消防系統(tǒng)，保證它不會(huì)影響周邊設(shè)施或?qū)﹄娋W(wǎng)造成沖擊，這是遠(yuǎn)景做的三重消防?！碧飸c軍說道。
隨著儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐的加快，市場(chǎng)正在向具有核心技術(shù)能力、綜合實(shí)力強(qiáng)的頭部?jī)?chǔ)能企業(yè)集聚。未來，加大技術(shù)創(chuàng)新力度，提升全生命周期的服務(wù)意識(shí)，是儲(chǔ)能企業(yè)從激烈競(jìng)爭(zhēng)中突圍成功的關(guān)鍵。
