中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：5月24～26日，由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司與國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司聯(lián)合指導(dǎo)，中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)主辦并聯(lián)合240余家機(jī)構(gòu)共同支持的第十三屆中國國際儲(chǔ)能大會(huì)在杭州召開。
來自行業(yè)主管機(jī)構(gòu)、國內(nèi)外駐華機(jī)構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機(jī)構(gòu)等不同領(lǐng)域的1011余家產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈企業(yè)，5417位嘉賓參加了本屆大會(huì)，其中245家企業(yè)展示了儲(chǔ)能產(chǎn)品，可謂盛裝出席，涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測(cè)認(rèn)證等新型儲(chǔ)能全產(chǎn)業(yè)鏈。
5月24日下午，天能電池集團(tuán)股份有限公司智慧能源公司總經(jīng)理錢舜堯受邀在獨(dú)立共享儲(chǔ)能電站專場(chǎng)分享了主題報(bào)告，報(bào)告題目為《鉛鋰同行，助力儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展》。以下是報(bào)告主要內(nèi)容：
錢舜堯：非常高興有這個(gè)機(jī)會(huì)和大家一起交流一下。
前面同仁都講了各種儲(chǔ)能的技術(shù)，我是老話題，鉛鋰同行。大家在儲(chǔ)能行業(yè)里面絕大部分用的技術(shù)路線都是鋰電，天能電池是在鉛電池方面做的最大的一家企業(yè)，我們這兩年也在鋰電方面做了大量的投入，對(duì)天能來講有條件做鉛鋰兩種路線對(duì)比做一些具體的分析，看接下來哪種方式更優(yōu)越。
整個(gè)報(bào)告分四個(gè)部分，一是電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)的趨勢(shì)，特別提到安全的隱患，二是鉛碳和鋰電各自的性能分析；三是鉛碳和鋰電在不同應(yīng)用場(chǎng)景的對(duì)比；四是把天能企業(yè)以及項(xiàng)目案例進(jìn)行一下介紹。
電化學(xué)儲(chǔ)能這兩年發(fā)展的非?？?，我們通過行業(yè)的協(xié)會(huì)也了解到截至2022底已經(jīng)投運(yùn)的電化學(xué)儲(chǔ)能電站逐年發(fā)展的情況。我第一個(gè)感覺，基本上下一年是前一年的累計(jì)，有60%以上的發(fā)展，我覺得這個(gè)速度非?？臁姆植紒碇v，現(xiàn)在主要是電源側(cè)，電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)，而整體上的規(guī)模是電源側(cè)占一半左右，電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)相對(duì)小一點(diǎn)，電源側(cè)里面主要是新能源配儲(chǔ)。所以我們可以看到在整個(gè)儲(chǔ)能行業(yè)里面到目前為止電源側(cè)的新能源配儲(chǔ)是最大的市場(chǎng)。
我主要分析一下這么多的電化學(xué)儲(chǔ)能里面日均利用小時(shí)數(shù)和年利用小時(shí)數(shù)平均的日利用指數(shù)，想闡述一個(gè)原因，我們?cè)诎l(fā)電側(cè)整體上利用的指數(shù)比較低，平均熱利用指數(shù)17%，平均熱利用的小時(shí)數(shù)0.77個(gè)小時(shí)，而電網(wǎng)側(cè)是1.61個(gè)小時(shí)，在用戶側(cè)最高，是4.44個(gè)小時(shí)。說明一個(gè)什么問題？我們?cè)陔娫磦?cè)新能源的配儲(chǔ)方面，我們平均的使用頻次只有17%。在電網(wǎng)是30%，在用戶側(cè)達(dá)到37%，說明我們還有很多的空間，每一年下來我們很可能在電源側(cè)的配儲(chǔ)上不到100次的循環(huán)。
但是回過頭考慮另外一個(gè)問題，這兩年不管是國內(nèi)還是國外，安全隱患是重要的話題，一直沒有降溫，大家越來越關(guān)注，因?yàn)閮?chǔ)能不比動(dòng)力，動(dòng)力的電池放在車上，如果有一輛車起火自燃，它的影響力比較小，也可能人員的危險(xiǎn)性相對(duì)少。但是儲(chǔ)能是非常大的投資，里面有管理人員，所以在這方面儲(chǔ)能的安全會(huì)更為關(guān)注。我們右邊這個(gè)表描述了韓國從這幾年里面大量的一些儲(chǔ)能安全問題發(fā)生的統(tǒng)計(jì)表，國內(nèi)有些案例不便于在這里做統(tǒng)計(jì)分析。
講這些的目的是為了跟大家描述一下鉛碳儲(chǔ)能和鋰電儲(chǔ)能在應(yīng)用場(chǎng)景上以及在安全隱患的排除上有哪些優(yōu)勢(shì)。截至2022年底已經(jīng)投運(yùn)的電化學(xué)儲(chǔ)能來講絕大部分是磷酸鐵鋰的電池，有5%-7%是鉛碳和鉛酸的電池，其他占了很小的比例。我列了一張表主要想跟大家分析一下儲(chǔ)能對(duì)于行業(yè)來講關(guān)注在哪里？我從五個(gè)角度進(jìn)行分析。
我覺得這五個(gè)角度不是等同的關(guān)系，而是大于關(guān)系。大家最關(guān)注的點(diǎn)是安全性，其次關(guān)注的點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)性，再次是投資強(qiáng)度，再后面是可循環(huán)性，還有能量密度。為什么這樣的排序？我覺得大家都很好理解，如果說儲(chǔ)能電站的投資不管是國企還是央企，還是地方的民企投資，還是地方政府的投資，任何一個(gè)單位在投資儲(chǔ)能如果說出了安全問題可以說是滅頂之災(zāi)，是會(huì)影響到企業(yè)生命的。
第二個(gè)經(jīng)濟(jì)性。經(jīng)濟(jì)性主要考慮我們把經(jīng)濟(jì)這個(gè)賬算到最后，總共有多少次循環(huán)可以做。每一次循環(huán)它的成本是多少，和我們現(xiàn)在在循環(huán)過程中產(chǎn)生的收益做對(duì)比之后是不是有它的收益，這就是經(jīng)濟(jì)性的體現(xiàn)。不管是高循環(huán)次數(shù)上萬次的，還是低循環(huán)次數(shù)上千次的，但要每次循環(huán)的成本足夠低就是有最后的價(jià)值。
第三投資強(qiáng)度，作為企業(yè)投資儲(chǔ)能也好，投資技術(shù)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目也好，投資強(qiáng)度決定了投資回報(bào)期，投資強(qiáng)度越大，就考慮到它的回收期越大。投資強(qiáng)度小，對(duì)于我們今后的回收有保障。
第四是可循環(huán)性。儲(chǔ)能是有一個(gè)有生命周期的產(chǎn)品，特別是電芯，通過多次循環(huán)之后必須得回收。在回收過程中它的剩余價(jià)值有多少？能不能回收？所謂的化學(xué)材料能夠回收率有沒有達(dá)到90%，甚至更多，決定了我們周邊的環(huán)境影響的大小以及經(jīng)濟(jì)性，這也是決定儲(chǔ)能行業(yè)往哪個(gè)方向發(fā)展一個(gè)非常重要的因素。
最后是能量密度。因?yàn)槟芰棵芏冗@個(gè)概念前幾年提的比較多，但是這個(gè)關(guān)注我相信應(yīng)該是更關(guān)注在動(dòng)力這個(gè)行業(yè)，能量密度相對(duì)于其他條件來講我覺得在儲(chǔ)能里面不是非常重要，原因在于儲(chǔ)能它是放在那里，不需要?jiǎng)?。不需要像?dòng)力電池裝在車上一樣每天要拖著它開100公里，200公里，對(duì)于動(dòng)力必須講能量密度，能量密度太低了，拖著重重的電池就載不了人載不了貨了，它的經(jīng)濟(jì)價(jià)值就沒有了。儲(chǔ)能能量密度低一點(diǎn)沒有關(guān)系，本身就放在那不動(dòng)的，體積稍微大一點(diǎn)，占了一點(diǎn)空間，重量重一點(diǎn)，只要底座做扎實(shí)了不會(huì)影響整體的運(yùn)行。
這是我說從安全性、經(jīng)濟(jì)性、投資強(qiáng)度、可循環(huán)性、能量密度五個(gè)維度來我們選擇怎么樣的技術(shù)路線。這張表圍繞五個(gè)維度我們分析了鉛碳、鐵鋰以及鈉離子電池的對(duì)比比較。就這是安全性，我們認(rèn)為鉛系類電池是最高的，包括鐵鋰，包括鈉離子相對(duì)來說都次之。單次的循環(huán)成本我一會(huì)兒會(huì)做解釋，現(xiàn)在為什么說鉛酸電池的單次循環(huán)成本已經(jīng)降到了2毛5左右，而鐵鋰在7毛左右。初始的投資成本鉛碳電池做到1000元每千瓦時(shí)，鐵鋰在1500以上。
循環(huán)次數(shù)鉛酸電池已經(jīng)達(dá)到2000次-2500次，這是我們今后大力推廣鉛碳電池最根本的基本所在，有了循環(huán)次數(shù)的提高，給我們下一步的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)和依據(jù)。
回收率，鉛電池整個(gè)行業(yè)的回收殘值最高的，回收殘值可達(dá)45%，甚至更高，鋰電池雖然現(xiàn)在有大量做鋰電回收的企業(yè)，但是價(jià)值基本控制在10%左右，對(duì)鈉電池的回收目前為止沒有完整的產(chǎn)業(yè)鏈。我簡單的想鈉電池的回收很可能價(jià)值更低，因?yàn)殁c金屬本身的價(jià)值就非常的低。
從系統(tǒng)效率講這幾個(gè)沒有大的區(qū)別，從能量密度來說鉛電池比較低一些，所以根據(jù)不同的特點(diǎn)我們來看，在技術(shù)性能鉛碳電池充電、放電的倍率一般，但是相對(duì)于鉛酸來說我們已經(jīng)有了大大的提高，循環(huán)次數(shù)可以做到2500次，成本低，投資的性價(jià)比比較過，使用安全穩(wěn)定，可用以各種新能源以及節(jié)能的場(chǎng)景。殘值多，電池回收殘值達(dá)到45%，它更適用于發(fā)電側(cè)2小時(shí)及以上的儲(chǔ)能電站，也可以適用在電網(wǎng)側(cè)調(diào)峰儲(chǔ)能以及一些家用儲(chǔ)能的場(chǎng)景。
鋰電充放電的倍率比較高，能量密度高，安全性相對(duì)差一點(diǎn)，它可以在發(fā)電側(cè)2小時(shí)之內(nèi)的儲(chǔ)能以及調(diào)頻，黑啟動(dòng)等電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能。這里講到我們鉛碳電池的儲(chǔ)能技術(shù)，鉛碳大家相對(duì)比較熟悉的是鉛酸，鉛酸往往應(yīng)用在小動(dòng)力比較多，它的循環(huán)次數(shù)比較少，但是儲(chǔ)能需要的是長循環(huán)，高安全的，我們?cè)诙嗄暌郧叭毡镜囊恍┘夹g(shù)在鉛碳電池循環(huán)次數(shù)上都已經(jīng)做到3000多次，我們也沿用了這個(gè)技術(shù)方案我們內(nèi)部進(jìn)行了技術(shù)的改進(jìn)，除了材料技術(shù)做到性能提升，安全提升之外，更重要的是在結(jié)構(gòu)技術(shù)上。
鉛酸電池在內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)上我們顛覆原來的一種簡單的模式，我們現(xiàn)在用模塊化打造了一整套的鉛碳儲(chǔ)能的設(shè)計(jì)方案，形成了標(biāo)準(zhǔn)的集成。在制造技術(shù)上我們?yōu)榱诉m應(yīng)現(xiàn)在儲(chǔ)能電池一致性的要求，全程用自動(dòng)化，一體化的生產(chǎn)線達(dá)到了非常高的量。在應(yīng)用技術(shù)我們通過管理控制，智能服務(wù)，使鉛碳技術(shù)和我們的鋰電一樣通過數(shù)字化的控制，使我們的電池使用壽命，使用效率更高。
運(yùn)維方面我們通過免運(yùn)維向再生延壽不斷的演進(jìn)，最后在回收技術(shù)上，我們天能不僅僅是全國最大的鉛系列電池的生產(chǎn)企業(yè)，也是行業(yè)里面知名的鉛電池回收再利用企業(yè)，在這方面我們可以做到一個(gè)閉環(huán)，把廢舊的電池更換，拆解處置再生產(chǎn)形成新的鉛碳電池。
這是我們鉛碳儲(chǔ)能電池系統(tǒng)集成的一個(gè)示意圖，我們現(xiàn)在普遍應(yīng)用的是單體24安時(shí)，12伏的鉛碳儲(chǔ)能電池，通過液流管道的匯流銅排，形成多電池的并聯(lián)，形成電池模組，多個(gè)電池模組形成電池簇，最后多個(gè)電池簇通過站房堆疊式形成儲(chǔ)能電站，我們這個(gè)電站不一定是全部用集裝箱，可以用站房，通過多層堆疊，最后單體的電站可以達(dá)到GWh的級(jí)別。
電池模組間用快速的插拔頭連接，電池單體間用匯流排進(jìn)行連接，液流系統(tǒng)用兩個(gè)主管，液冷接口為于電池口的右下方，整體的設(shè)計(jì)和鋰電是一致的。
我們說鉛碳以前是用集裝箱的模式，我們現(xiàn)在技術(shù)升級(jí)更迭，通過站房堆疊式的模式形成儲(chǔ)能電站。這是其中的場(chǎng)景，整個(gè)系統(tǒng)管理方面我們也進(jìn)行大量的提升，傳統(tǒng)的電池控制技術(shù)演化到鉛碳電池控制技術(shù)，主要通過大數(shù)據(jù)的趨同，通過隨機(jī)自適應(yīng)的控制，而且包括我們?cè)诰€的運(yùn)維，全生命周期的管理提高效率。我們把這些電池的模式也可以適用到大面積的推廣，使我們的壽命更長，使整個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中更加穩(wěn)定。
鉛酸電池和鋰電在不同的應(yīng)有場(chǎng)景的對(duì)比分析，前期我們講了，我想再做一次成本的對(duì)比分析。我做了一個(gè)鉛碳和鐵鋰之間的對(duì)比，從現(xiàn)在看行業(yè)內(nèi)普通鐵鋰的系統(tǒng)循環(huán)次數(shù)在5000次，這是標(biāo)準(zhǔn)的循環(huán)次數(shù)。我們鉛碳電池以2500次計(jì)算，中間我們換一次電池，也相當(dāng)于5000次。再看殘值，鉛碳電池我們殘值45%，鐵鋰殘值10%。電池的成本鉛碳4.5毛，鋰電是6.75毛。系統(tǒng)集成成本是鉛碳略低于鋰電，運(yùn)維成本一致，系統(tǒng)成本相差了1毛錢多一點(diǎn)，所以對(duì)比可以得出同樣的運(yùn)用場(chǎng)景下在同樣使用周期環(huán)境之下鉛碳電池整體的性價(jià)比是可以優(yōu)于鋰電的。
發(fā)電側(cè)企業(yè)因?yàn)槭褂妙l率相對(duì)比較低，不需要一天兩次放電，鉛碳2500次的循環(huán)滿足它的市場(chǎng)需求，適應(yīng)大規(guī)模發(fā)電側(cè)的共享儲(chǔ)能電站。對(duì)于安全性高，對(duì)于發(fā)電側(cè)企業(yè)來說不管是企業(yè)還是政府都是有保障的。對(duì)于電網(wǎng)側(cè)調(diào)峰調(diào)頻，特別是黑啟動(dòng)高頻次應(yīng)用場(chǎng)景的鋰電可能更有適用性。對(duì)于用戶側(cè)我們可以針對(duì)不同的地區(qū)，一天有兩個(gè)以上尖峰時(shí)段的，我覺得使用頻次相對(duì)比較高，可能鐵鋰有點(diǎn)優(yōu)勢(shì)。對(duì)于一天只有一個(gè)尖峰的使用場(chǎng)景鉛碳更有優(yōu)勢(shì)。
接下來介紹一下我們天能的具體案例。天能大家比較了解了，智慧能源公司是我們天能的全資子公司，主要以儲(chǔ)能項(xiàng)目設(shè)計(jì)、EPC總包交付服務(wù)、新能源發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)作為主要發(fā)展方向，以項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案提供、項(xiàng)目系統(tǒng)集成產(chǎn)品整合、項(xiàng)目交付及運(yùn)維作為企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，持續(xù)培育能源管理創(chuàng)新業(yè)務(wù)，致力于成為全球領(lǐng)先的新能源儲(chǔ)能行業(yè)全生命周期系統(tǒng)服務(wù)商。
到目前為止天能在儲(chǔ)能電池產(chǎn)能方面的規(guī)模，鋰電儲(chǔ)能我們目前達(dá)到10個(gè)GWh的產(chǎn)能規(guī)模，2025年基本上可以達(dá)到30個(gè)GWh的產(chǎn)能規(guī)模。鉛碳儲(chǔ)能電池我們具備日產(chǎn)130萬支，年產(chǎn)123個(gè)GWh的鉛碳儲(chǔ)能生產(chǎn)線，全部是自動(dòng)化的生產(chǎn)線，電池一致性高。到目前為止我們天能儲(chǔ)能已經(jīng)投入和運(yùn)營的項(xiàng)目在2個(gè)GWh以上，有分布在全國10個(gè)省份的30個(gè)以上的項(xiàng)目，其中20個(gè)以上的鉛碳儲(chǔ)能，15個(gè)以上的鋰電儲(chǔ)能。其中我們“和平共儲(chǔ)”綜合智慧能源鉛炭共享儲(chǔ)能項(xiàng)目規(guī)模達(dá)到1061.683MWh，在國內(nèi)用戶側(cè)是為數(shù)不多的鉛碳共享儲(chǔ)能電站。
我們長興長興金陵變鉛炭儲(chǔ)能項(xiàng)目是48個(gè)兆瓦，參與電網(wǎng)側(cè)的調(diào)峰調(diào)頻，也包括還有其他的地區(qū)的一些儲(chǔ)能項(xiàng)目。我們“和平共儲(chǔ)”的綜合智慧電廠的模式，是用4層堆疊，每天可充放電100萬度，已經(jīng)平穩(wěn)運(yùn)行3年多的時(shí)間，現(xiàn)在還是非常好的。這是我們其他的一些項(xiàng)目，都是極具典型案例的示范性項(xiàng)目，通過以上我們看到天能始終堅(jiān)持“鉛鋰同行”的儲(chǔ)能發(fā)展戰(zhàn)略。
我就簡單匯報(bào)這些，謝謝大家。
