中國儲能網訊:“調頻市場,唯快不破”。
2019年儲能行業(yè)最火熱的賽道非聯合調頻莫屬。繼山西之后,眾多投資者在蒙西、廣東開始了新一輪的“跑馬圈地”。據“儲能100人”統計,目前在全國招標、在建、已投運的火電AGC儲能調頻項目已經超過50個。
其實并不意外,在這個極易飽和的細分市場,眾多企業(yè)正在進行著一場與時間的賽跑。誰先投運意味著獲利越多,后期隨著參與者越來越多,最后獲得的收益越小。
市場規(guī)模在快速擴大的同時,洗牌已經開始。盡管越來越多的企業(yè)開始投身于火電調頻領域,但大都處于不斷探索升級階段,各個企業(yè)在技術的成熟度上也有所差異。在這個資金、技術密集型產業(yè)里,市場變幻莫測,技術正處在快速迭代過程中,企業(yè)一旦技術或資金跟不上市場的步伐,很可能被淘汰出局。
“目前還在招標的項目能最終建成投運估計也就一半左右。如何優(yōu)化提升技術水平,將成為今后兩三年內非常重要的課題,誰能堅持運行5年以上就是最后的贏家,沒有技術實力的企業(yè)將成為被淘汰的重點?!庇袠I(yè)內專家認為。
Ⅰ、鐵鋰2C并非坦途
眾所周知,因為起火事故,在行業(yè)談三元色變的情況下,諸多投資商和系統集成商近兩年紛紛改用鐵鋰技術路線。“儲能100人”查閱近半年的招標文件發(fā)現,大多數火電廠在電池路線選擇上基本都有明文規(guī)定,要求采用磷酸鐵鋰電池。
據了解,2019年在建、投運的火電聯合調頻項目全部采用鐵鋰電池路線。至此,鐵鋰電池在火電AGC調頻領域開始一統天下。
技術的不斷變化和迭代是新興產業(yè)不變的大趨勢,但與此同時也暗藏風險。近日有多個消息來源稱,近兩年投運的多個聯合調頻項目,普遍面臨鐵鋰電池過早衰減及頻繁更換等問題。
“歷經近兩年的驗證,原有的鐵鋰2C電池路線在調頻領域開始逐漸乏力?!币患覂δ芟到y集成商向“儲能100人”表示。
是鐵鋰廠家技術實力不夠,還是鐵鋰電芯本身不適合2C充放?“儲能100人”近日向包括投資商、集成商、電池廠商和業(yè)內專家在內的多方進行了求證。
中國電力科學研究院的一位專家認為,主要原因還是電池的設計目標問題?,F在儲能采用的電池主要還是為電動車而設計,小型乘用車功率型用的是三元電池,大巴能量型用的是鐵鋰電池。原有的設計思路決定了鐵鋰電池一般倍率不超過1C。
實際上,與容量型和能量型電池相比,調頻鋰電池技術難度更大,尤其側重倍率性能。鐵鋰電池從1C升級到2C,不簡單是數字的提升,更是對原有技術體系的考驗?!氨堵试酱?,電池發(fā)熱和極化越嚴重,電池越容易處在更大的電壓區(qū)間。負極有可能析鋰,形成結構坍塌,另外電解液也有可能分解產氣,造成電池鼓脹?!币晃浑姵貜S的專家表示。
作為國內排名前列的電池廠商,比亞迪、國軒高科的內部人士均向“儲能100人”表示,從電池角度來看,大容量的磷酸鐵鋰電池儲能系統不適合2C倍率充放,建議最大倍率不超過1C。
根據比亞迪電力科學研究院的一位高管介紹,出于安全、成本等各方面因素的考慮,比亞迪已經停止了2C鐵鋰電池在儲能領域的供貨,目前海外儲能項目所采用的鐵鋰電池最大充放電倍率為IC。
不同的是,另一動力電池巨頭寧德時代正在調頻領域主推2C電池,成為鐵鋰2C技術方案能否取得突破的最大變量。自2018年在儲能領域主推儲能專用電芯以來,寧德時代動作頻頻,進擊之勢頗為兇猛。
“儲能100人”了解到,寧德時代在調頻領域主打的儲能電池為92Ah的2C鐵鋰電芯。目前烏斯太、橋口、南沙電廠的調頻項目均采用寧德時代的電芯,質保期為3年。但這些項目尚未投運,能否持久可靠運行仍是未知數。
一般來說,電池配的越少,對循環(huán)壽命的挑戰(zhàn)越大?!拌F鋰電池連真正的1C電芯都沒有,目前都是通過超配來實現的,實際只有0.7-0.75C。但超配會造成成本上升,過一段時間就需要斷電增加電池,另外新舊電池不能混用,比較麻煩?!币患掖笮蛢δ芟到y集成商的技術負責人說。
Ⅱ、1C是更穩(wěn)妥的選擇嗎?
分析人士認為,鐵鋰電池面臨的問題除去電池本身的性能因素,也與國內調頻工況的高負荷有關。在山西電池參與調頻一天大概需要6-7個循環(huán),在京津唐則需要9-10個循環(huán),在頻繁的淺充淺放情況下,儲能系統一天需要充放電幾百次乃至一兩千次。
在鐵鋰2C電池技術方案暫時無法取得突破的情況下,有不少廠商開始轉向對鐵鋰1C方案的探索,一般情況下即采用“9MW/9MWh”替代原有的“9MW/4.5MWh”技術方案。
在多位業(yè)內人士看來,短期內調頻領域技術路線仍將以鋰電為主。從安全可靠性和電池回收環(huán)保等多方面考量,鐵鋰1C是更為穩(wěn)妥的選擇。
與原有的方案相比,除了電芯成本,BMS、PACK、線束、溫控、集裝箱、消防、施工等成本也將有所增加,總成本預計增加20%-30%左右。以30萬千瓦的火電機組為例,根據不同廠家的反饋,配置新的儲能系統需要增加成本500萬-700萬元不等。
但對投資商來說,投資成本的增加意味著原有的投資收益模型將重新測算。“還得看1C系統的電池壽命能延長多久,能不能收回多出來的投資成本?!比A潤智慧能源有限公司的一位專家表示。
一位業(yè)內人士表示了同樣的擔憂,從長遠角度看,鐵鋰1C能否替代2C的關鍵在于全生命周期內(10年)度電次成本能否降低?!爸皇窃谀壳暗氖袌霏h(huán)境下,有多少企業(yè)是站在長遠角度考量的,大家都盡可能在最短的時間內收回成本?!?
除了成本的增加,電池容量的翻倍意味著連接節(jié)點增多,電氣層面的安全隱患可能增加,在某種程度上是將“電池風險”轉移到了“電氣風險”上。
有專家表示,未來1C方案能否替代2C還要看儲能電站的多重收益能否實現,如果電廠側儲能除了輔助機組調頻,還能參加調峰等其它輔助服務,“9MW/9MWh”就會比“9MW/4.5MWh”更具優(yōu)勢。例如近期廣東電網公司提出的電源側儲能調度直控模式,儲能調度開始從電廠側控制走向電網直接控制,為儲能的多元化場景應用提供了可能。
從目前來看,儲能在電力調頻領域的技術方案仍未定型,當前還有大量的項目處在招標階段,鐵鋰2C技術能否大規(guī)模推廣還需謹慎。儲能電站的長期可靠性需要更多關注,畢竟這是投資收益的底線。
與其它應用場景相比,聯合調頻作為國內儲能產業(yè)為數不多實現商業(yè)化的領域,有望帶動儲能產業(yè)進入“有利可圖—技術迭代—成本下降—應用加速”這一良性循環(huán)。可以預見,技術的演進和迭代會不斷助力產業(yè)發(fā)展,也會加劇企業(yè)之間的競爭,調頻領域不可回避地將遭遇一輪慘烈的激戰(zhàn)。
對有志于在AGC調頻領域深耕的企業(yè)來說,技術創(chuàng)新與風險控制并行,要跑好這場馬拉松并不容易。企業(yè)在搶占市場的同時必須在技術提升、成本控制等方面做好充分準備。另外如何在產業(yè)和資本層面甄選合適的合作伙伴,將決定著自身未來能夠走多遠。