中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：這幾年，無(wú)論是在用戶側(cè)、電力輔助服務(wù)，還是新能源并網(wǎng)等領(lǐng)域，儲(chǔ)能發(fā)揮的價(jià)值越來(lái)越明顯，但是，受經(jīng)濟(jì)效益的影響，儲(chǔ)能商業(yè)模式依然在探索中，未來(lái)儲(chǔ)能的真正發(fā)展空間在哪里?它的潛力究竟要怎樣挖掘?小編在參加了由中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟舉辦的“儲(chǔ)能?chē)?guó)際峰會(huì)暨展覽會(huì)2018(ESIE2018)”后，有一些思考跟大家分享!
根據(jù)CNESA全球儲(chǔ)能項(xiàng)目庫(kù)的不完全統(tǒng)計(jì)，截至2017年底，中國(guó)已投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模28.9GW，同比增長(zhǎng)19%，其中，抽水蓄能占比最大，接近99%，其次是電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模，為389.8MW，同比增長(zhǎng)45%。從中國(guó)新增投運(yùn)的電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目的應(yīng)用分布上看，2017年，用戶側(cè)領(lǐng)域的新增裝機(jī)規(guī)模所占比重最大，為59%，其次是集中式可再生能源并網(wǎng)領(lǐng)域，所占比重接近25%。
儲(chǔ)能為新能源提供“增值服務(wù)”
目前新能源占比越來(lái)越高，能源結(jié)構(gòu)正在面臨轉(zhuǎn)型，這些能源革命為能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和催生提供了一定的機(jī)遇。能源互聯(lián)網(wǎng)最大的特點(diǎn)就是互聯(lián)網(wǎng)+的特性，儲(chǔ)能是能源互聯(lián)網(wǎng)的基石，也是能源戰(zhàn)略實(shí)施的關(guān)鍵要素。新能源快速發(fā)展帶來(lái)的電力系統(tǒng)靈活性和消納問(wèn)題，暴露了傳統(tǒng)電力運(yùn)行和調(diào)度機(jī)制存在的瓶頸，也進(jìn)一步提高了儲(chǔ)能在集中式可再生能源并網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展?jié)摿?。未?lái)光伏、風(fēng)電、水電等新能源將占國(guó)家能源很大的比重，儲(chǔ)能行業(yè)對(duì)整個(gè)國(guó)家的能源行業(yè)而言是非常重要的行業(yè)，近年來(lái)，國(guó)家也在推動(dòng)多能互補(bǔ)、風(fēng)光儲(chǔ)輸?shù)仁痉豆こ?，?chǔ)能不僅能促使新能源更有效的利用，減少棄風(fēng)棄光，同時(shí)，也可以平抑發(fā)電出力，提高電能質(zhì)量，參與電網(wǎng)負(fù)荷平衡。
在新能源并網(wǎng)領(lǐng)域，拿光伏為例，最初的時(shí)候，光伏成本很高，企業(yè)的精力都投入到降低成本、技術(shù)研發(fā)等方面，但隨著市場(chǎng)成熟，技術(shù)突破，太陽(yáng)能發(fā)電的成本快速下降，未來(lái)有希望實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)，這就為儲(chǔ)能發(fā)展帶來(lái)機(jī)遇，儲(chǔ)能可以改善光伏發(fā)電的質(zhì)量，減輕電網(wǎng)調(diào)頻壓力，目前有很多光伏+儲(chǔ)能的項(xiàng)目投入運(yùn)行，通過(guò)實(shí)踐證明了儲(chǔ)能在新能源并網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)揮的價(jià)值。
2017年，陜西省定邊縣光伏發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到150萬(wàn)千瓦，2016年，全縣棄光率約10%，陜西定邊10MWh鋰電池儲(chǔ)能項(xiàng)目旨在通過(guò)削峰填谷緩解當(dāng)?shù)毓夥娬緱壒猬F(xiàn)象，該項(xiàng)目采用猛獅科技自主研發(fā)設(shè)計(jì)的模塊化MW級(jí)并網(wǎng)集裝箱式電池儲(chǔ)能電站技術(shù)，該項(xiàng)目聯(lián)合光伏電站運(yùn)行，吸納未并網(wǎng)電力，按照光伏上網(wǎng)電價(jià)上網(wǎng)，削峰填谷，促進(jìn)就地消納。
市場(chǎng)化是儲(chǔ)能在電網(wǎng)的出路
電力系統(tǒng)分為發(fā)輸變配用等五個(gè)環(huán)節(jié)，需要厘清儲(chǔ)能在各個(gè)環(huán)節(jié)的應(yīng)用價(jià)值，通過(guò)開(kāi)放的電力市場(chǎng)和靈活的市場(chǎng)化價(jià)格機(jī)制去體現(xiàn)儲(chǔ)能的商業(yè)化價(jià)值。
在發(fā)電側(cè)，儲(chǔ)能可以參與電力輔助服務(wù)，例如調(diào)峰調(diào)頻、現(xiàn)貨市場(chǎng)等，我國(guó)電力輔助服務(wù)市場(chǎng)依然在探索期，關(guān)于電力輔助服務(wù)定價(jià)、交易機(jī)制尚未完善，很多計(jì)劃參與輔助服務(wù)的儲(chǔ)能企業(yè)存在觀望態(tài)度。對(duì)于調(diào)峰調(diào)頻，隨著新能源裝機(jī)量的上升，為保持穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)平衡性，調(diào)峰調(diào)頻需求激增，是儲(chǔ)能企業(yè)參與調(diào)峰調(diào)頻的巨大市場(chǎng)，然而，我國(guó)電儲(chǔ)能參與輔助服務(wù)仍然是“躲在”火電機(jī)組之后，電儲(chǔ)能設(shè)施作為獨(dú)立主體提供輔助服務(wù)的項(xiàng)目尚未出現(xiàn)，隨著各地輔助服務(wù)市場(chǎng)建設(shè)工作相繼啟動(dòng)，儲(chǔ)能有望在調(diào)頻輔助服務(wù)領(lǐng)域率先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。而對(duì)于現(xiàn)貨市場(chǎng)而言，當(dāng)規(guī)模化的儲(chǔ)能電站能夠參與現(xiàn)貨市場(chǎng)，對(duì)電價(jià)波動(dòng)的抑制以及電網(wǎng)運(yùn)行安全性都有一定的益處。只要市場(chǎng)化定價(jià)、市場(chǎng)化提供服務(wù)，儲(chǔ)能就會(huì)有更多的發(fā)展空間。目前應(yīng)用最多的就是聯(lián)合火電機(jī)組進(jìn)行調(diào)頻，其具有諸多優(yōu)勢(shì)，比如調(diào)節(jié)速度快、調(diào)節(jié)精度高、響應(yīng)時(shí)間短、提高調(diào)節(jié)深度，同時(shí)，機(jī)組性能指標(biāo)得到提升，減少AGC及調(diào)峰考核，增加AGC補(bǔ)償費(fèi)用。
在儲(chǔ)能參與電力輔助服務(wù)方面，北京睿能世紀(jì)采用儲(chǔ)能系統(tǒng)和火電機(jī)組聯(lián)合運(yùn)行，構(gòu)成新的電力調(diào)頻電源，既解決了傳統(tǒng)火電機(jī)組調(diào)節(jié)速率慢、折返延遲和誤差大的缺點(diǎn);又彌補(bǔ)了儲(chǔ)能系統(tǒng)由于能量有限增加電網(wǎng)調(diào)頻難度的劣勢(shì)，以晉能集團(tuán)山西光熱電廠9MW儲(chǔ)能聯(lián)合調(diào)頻項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目為火電機(jī)組配套建設(shè)容量為9MW/4.5MW的先進(jìn)儲(chǔ)能系統(tǒng)，改造后的發(fā)電機(jī)組AGC調(diào)頻性能Kp達(dá)到5.0以上，儲(chǔ)能系統(tǒng)總體充放電效率約為88%，電廠AGC調(diào)頻考核補(bǔ)償扭虧為盈，明顯提升企業(yè)效益。
在輸變電方面，由于我國(guó)的電網(wǎng)太堅(jiān)強(qiáng)，不像國(guó)外電網(wǎng)，建設(shè)規(guī)模不大，所以輸電和變電應(yīng)用儲(chǔ)能的可能性不大，近幾年看不到機(jī)會(huì)。
而在配電環(huán)節(jié)，眾所周知，這是我國(guó)比較薄弱的環(huán)節(jié)，以廣東為例，部分地區(qū)配變低電壓?jiǎn)栴}很突出，用戶投訴問(wèn)題嚴(yán)重，臨時(shí)改造線路擴(kuò)容升級(jí)耗費(fèi)時(shí)間，這時(shí)儲(chǔ)能就被大家所注意，然而，據(jù)有關(guān)人士透露，從成本方面考慮，初步算下來(lái)儲(chǔ)能的成本比升級(jí)改造變壓器和線路要貴一倍以上，這是個(gè)難題，如果未來(lái)能隨著儲(chǔ)能電池的成本下降，配電側(cè)的市場(chǎng)是很大的。
在用戶側(cè)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年儲(chǔ)能新增裝機(jī)中，用戶側(cè)儲(chǔ)能裝機(jī)占比最多，無(wú)論是削峰填谷，還是需求側(cè)響應(yīng)，儲(chǔ)能發(fā)揮的價(jià)值都已經(jīng)被證實(shí)，對(duì)企業(yè)而言，最普遍的盈利點(diǎn)是峰谷價(jià)差，但是單純靠峰谷電價(jià)差，儲(chǔ)能的價(jià)值不會(huì)被完全體現(xiàn)，即使成本降至很低，也沒(méi)有辦法體現(xiàn)出調(diào)節(jié)性能非常好的特點(diǎn)。
由南都電源投資建設(shè)的無(wú)錫新加坡工業(yè)園區(qū)智能配網(wǎng)儲(chǔ)能電站，提供了一個(gè)很好的示范作用，該儲(chǔ)能電站總功率20MW，總?cè)萘繛?60MW，是目前全球規(guī)模最大的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)儲(chǔ)能電站，該電站投運(yùn)之后，每天高峰時(shí)段可給園區(qū)提供2萬(wàn)KVA負(fù)載調(diào)劑能力，降低了工業(yè)園區(qū)變電站變壓器的負(fù)載率，緩解了工業(yè)園區(qū)變壓器的增容速度。
對(duì)于電網(wǎng)而言，儲(chǔ)能給電力系統(tǒng)帶來(lái)的最大沖擊是運(yùn)轉(zhuǎn)模式的改變，包括商業(yè)模式，如果能回歸電力系統(tǒng)的真正商品屬性，儲(chǔ)能的發(fā)展空間會(huì)非常大。
任何一個(gè)行業(yè)的發(fā)展，都是不可以完全依靠政策去發(fā)展的，對(duì)于儲(chǔ)能而言，政策不能作為未來(lái)發(fā)展的依靠，一定要借助市場(chǎng)化運(yùn)作，產(chǎn)生聚合效應(yīng)，通過(guò)一主多輔的形式，在發(fā)揮主功能的前提下，也能響應(yīng)平臺(tái)的調(diào)配，發(fā)揮其它輔助的功能，享受其它的盈利模式，充分發(fā)揮儲(chǔ)能的資源，響應(yīng)電網(wǎng)的調(diào)峰調(diào)頻，形成商業(yè)模式，這才是儲(chǔ)能在電網(wǎng)未來(lái)的發(fā)展方向。
動(dòng)力電池的梯次利用是儲(chǔ)能的另一個(gè)東風(fēng)
2017年，新能源汽車(chē)銷(xiāo)量達(dá)到了77.7萬(wàn)輛，據(jù)預(yù)測(cè)，我國(guó)馬上迎來(lái)動(dòng)力電池退役的高峰期，國(guó)家也出臺(tái)了很多相關(guān)政策，以此來(lái)促進(jìn)動(dòng)力電池回收利用行業(yè)的發(fā)展。隨著電動(dòng)汽車(chē)的應(yīng)用普及和動(dòng)力電池的大規(guī)模退役，會(huì)加速退役電池儲(chǔ)能市場(chǎng)的興起，動(dòng)力電池回收可以分為拆解和梯次利用兩大方面，動(dòng)力電池的梯次利用可以帶來(lái)很多好處，目前新電池成本比較高，是限制儲(chǔ)能大規(guī)模推廣應(yīng)用的重要原因，而梯次利用能降低儲(chǔ)能的工程造價(jià)，同時(shí)比較環(huán)保，有良好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)價(jià)值。
這幾年國(guó)內(nèi)外很多機(jī)構(gòu)都開(kāi)展了梯次利用的研究。在國(guó)內(nèi)主要有三類(lèi)參與到其中，第一類(lèi)是電動(dòng)汽車(chē)企業(yè)，比如比亞迪、北汽新能源等。第二類(lèi)是儲(chǔ)能用戶，像鐵塔集團(tuán)、電網(wǎng)公司等。第三類(lèi)是屬于第三方做儲(chǔ)能的機(jī)構(gòu)，比如上海煦達(dá)。而國(guó)外做梯次利用的主要是車(chē)廠。
在國(guó)內(nèi)，已經(jīng)有動(dòng)力電池梯次利用的項(xiàng)目順利投運(yùn)，上海蔚來(lái)汽車(chē)在2018年2月25日之前，建設(shè)完成2個(gè)梯次利用儲(chǔ)能電站，北京普萊德新能源電池科技有限公司建設(shè)了MWh級(jí)梯次電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，是國(guó)內(nèi)首次MWh級(jí)梯次動(dòng)力電池儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用，以退役汽車(chē)電池包(磷酸鐵鋰電池)作為主體，經(jīng)過(guò)雙向PCS，并通過(guò)中低壓配電室接入到用戶端配電側(cè)網(wǎng)絡(luò)。
據(jù)了解，梯次利用可以降低項(xiàng)目的投資成本，減少回本周期，很多企業(yè)都已經(jīng)布局其中，但是，梯次利用有以下幾方面還需進(jìn)行探索與突破：
一安全方面：由于早期的電池性能較差，沒(méi)有考慮到后期回收等問(wèn)題，在設(shè)計(jì)上存在尺寸不統(tǒng)一、參數(shù)各有不同、追溯信息不完整等問(wèn)題，導(dǎo)致電池的梯次利用存在很大的安全問(wèn)題。
二技術(shù)方面：動(dòng)力電池梯次利用要經(jīng)過(guò)檢測(cè)、拆解、重組等環(huán)節(jié)，而對(duì)電池的檢測(cè)環(huán)節(jié)上，并沒(méi)有先進(jìn)的技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)，并且目前大部分還是依靠人工檢測(cè)，同時(shí)，早期電池并沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這對(duì)電池的重組造成了很大的困難。
三成本方面：動(dòng)力電池拆解、檢測(cè)、重組等環(huán)節(jié)都需要耗費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力等，很多企業(yè)在技術(shù)上還沒(méi)有很大突破，這在無(wú)形之中又增加了梯次利用的成本。
隨著動(dòng)力電池退役量的增大，以及國(guó)家政策上的支持，梯次利用市場(chǎng)一定會(huì)迎來(lái)爆發(fā)!
微電網(wǎng)、多能互補(bǔ)、電力輔助服務(wù)、現(xiàn)貨市場(chǎng)等，儲(chǔ)能無(wú)論是借助于政策支持還是技術(shù)突破、成本下降，肯定會(huì)迎來(lái)春天，我們一起期待!
