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糾結的儲能

2021-04-29 07:47:57 世紀新能源網(wǎng)   作者: 孫凌偉  

這個春天,儲能再一次陷入糾結狀態(tài)。

儲能的糾結

借助“雙碳”的春風,本以為會在今年春天迎來新一波利好的儲能產(chǎn)業(yè),卻突然遭遇了一場風暴。4月16日,據(jù)北京市消防總隊官微通報,豐臺區(qū)南四環(huán)國軒福威斯光儲充供電有限公司變電室起火,導致2名消防員犧牲,1名消防員受傷,電站內(nèi)1名員工失聯(lián)(詳細見《北京某光儲充電站變電室起火,突發(fā)爆炸至兩名消防員犧牲》)

事故發(fā)生后,整個行業(yè)風聲鶴唳,北京所有儲能項目全部暫停,其他地區(qū)也受到波及,大都采取了暫停觀望態(tài)度。

就在業(yè)內(nèi)人士為儲能行業(yè)的前景擔憂之時,4月21日,國家發(fā)展改革委、國家能源局就《關于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見(征求意見稿)》公開征求意見。(以下簡稱《征求意見稿》)。

《征求意見稿》主要闡述了三方面內(nèi)容:

1、到 2025 年,實現(xiàn)新型儲能從商業(yè)化初期向規(guī)?;l(fā)展轉變。新型儲能技術創(chuàng)新能力顯著提高,裝機規(guī)模達 3000 萬千瓦以上。

2、健全新型儲能價格機制。建立電網(wǎng)側獨立儲能電站容量電價機制,逐步推動儲能電站參與電力市場;研究探索將電網(wǎng)替代性儲能設施成本收益納入輸配電價回收。完善峰谷電價政策,為用戶側儲能發(fā)展創(chuàng)造更大空間。

3、健全“新能源+儲能”項目激勵機制。對于配套建設新型儲能的新能源發(fā)電項目,動態(tài)評估其系統(tǒng)價值和技術水平,可在競爭性配置、項目核準(備案)、并網(wǎng)時序、系統(tǒng)調度運行安排、保障利用小時數(shù)、電力輔助服務補償考核等方面給予適當傾斜。(詳細見《重磅丨兩部委:加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見(征求意見稿)》 )

一方面是重大事故造成的慘痛教訓,一方面是行業(yè)政策的積極引導。到底應該向左還是向右?業(yè)內(nèi)人士分析認為,作為未來必須要發(fā)展的重大產(chǎn)業(yè),儲能在發(fā)展過程中可能會存在這樣那樣的問題,誰都不愿意看到這一次付出的血的代價,雖然整個行業(yè)確實需要嚴格整改,但不能因噎廢食,讓好不容易得來的局面再次停滯不前。

儲能的潛力

業(yè)內(nèi)有句話,光儲不分家。儲能的發(fā)展,能夠完美彌補光伏發(fā)電間歇性的短板。但近五年來,光伏產(chǎn)業(yè)風生水起,已經(jīng)發(fā)展成為引領世界的力量;而儲能產(chǎn)業(yè)的“春天”何時能夠到來,至今仍然很難給出準確答案。

儲能到底是什么?通俗解釋,儲能是電能的儲存技術,以及相關的設備設施。在電動車發(fā)展起來之前,儲能并不被人們所熟知。過去很長一段時間里,儲能一般就是指抽水蓄能。全球的抽水蓄能電站已有百年歷史,是成熟的儲能技術。如今人們說起儲能來,則更多的是在談論動力電池,以及輔助風光發(fā)電上網(wǎng)的儲能項目。

如果從需求來看,儲能的春天已經(jīng)到來。特別是2017年10月以來,財政部、科技部、工信部、國家能源局聯(lián)合發(fā)布的《關于促進儲能技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》以及很多地方政府發(fā)布的緊跟政策,逐漸推高了儲能的熱度,最風光時甚至超過了光伏、風電這些熱門話題。

2020年,為了鼓勵推動電儲能建設,促進清潔能源高質量發(fā)展,國家發(fā)改委、國家能源局等部門更是先后發(fā)布了《關于建立健全清潔能源消納長效機制的指導意見(征求意見稿)》,《關于做好2020年能源安全保障工作的指導意見》等多個政策,內(nèi)蒙古、新疆、遼寧、湖北、江西、山東等多達14個省份也相繼發(fā)布了關于發(fā)電側儲能的支持文件,統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,僅在2020年上半年,全國風電、光伏裝機占比超過20%的省份共16個,全國風電、光伏發(fā)電量占比超過10%的省份共14個。

除了電儲能,近幾年發(fā)展得如火如荼的電動車,也讓動力電池需求大增,并導致電池上游的相關礦產(chǎn)資源價格暴漲,甚至導致全球出現(xiàn)了一輪搶礦潮。

儲能的頑疾

既然儲能的需求如此旺盛,為何儲能商業(yè)化的“春天”遲遲未能到來?這主要取決于兩大因素:成本和安全。

儲能的成本取決于技術的進步。遺憾的是,在儲能技術方面,不論是動力電池,還是運用于電網(wǎng)調頻的儲能電池、儲能系統(tǒng),距離成熟都還相差很遠。尤其是動力電池方面,甚至可以說還處于混沌之中,各種技術路線均未能使電動車的經(jīng)濟性和續(xù)航能力達到與汽車媲美的水平。

電儲能方面,我國的電池儲能技術參與電網(wǎng)調頻的研究也還在起步階段,而美國、智利、巴西等國在相關方面已開展理論研究與示范驗證。

技術上無法突破的最直觀體現(xiàn),就是相關成本的劇增。以光伏配儲能為例,業(yè)內(nèi)人士計算,按照1MWh的費用為200萬元計算,1.4GW光伏電站配備容量不低于5%的儲能,所需額外支出費用約為1.4億元。

技術短板短期內(nèi)難以突破,國家又有強制配儲能的要求,為了既不耽誤并網(wǎng),又能降低成本,某些開發(fā)企業(yè)就打起了以次充好的念頭。

本來就技不如人,再加上低價競爭和粗制濫造,讓儲能行業(yè)陷入了一個成本很高但價格很低的惡性循環(huán)。“以目前國內(nèi)市場的儲能價格,儲能企業(yè)是不盈利的,我們之所以還在堅持,是看好國內(nèi)儲能市場在未來的發(fā)展?jié)摿Α?rdquo;某布局了儲能業(yè)務的光伏企業(yè)負責人表示,儲能企業(yè)要發(fā)展,還需要探索更多的盈利模式,還有很長的路要走。

除了成本,阻礙儲能推廣的另外一個重要因素,就是安全。

當?shù)貢r間2021年4月6日,韓國一光伏電站儲能系統(tǒng)(ESS)起火,燒毀面積達22平方米,共造成約4.4億韓元損失(約合人民幣258萬元)。相關部門初步調查后指出,著火點在儲能單元內(nèi)部發(fā)生,其電芯供應商為LG新能源。而事實上,韓國在過去一年多的時間里,儲能電站起火事故已有20多起。

不僅是韓國,在中國,安全問題同樣不少。據(jù)媒體報道國內(nèi)儲能在電網(wǎng)側、發(fā)電側、用戶側均出現(xiàn)過不同程度的火災事故。雖然鮮有正式的通報和報道,但事故是客觀存在的,這也一度成為儲能圈內(nèi)爭議的焦點。

本次事故中的項目集美大紅門25MWh 直流光儲充一體化電站于2018 年4 月 份備案,開發(fā)商為北京福威斯油氣技術有限公司,位于北京市豐臺區(qū)南四環(huán)永外大紅門西馬廠甲14 號院內(nèi)。一期建設包括1.4MWh 的屋頂光伏94 個車位的單槍150KW 大功率直流快速充電樁,以及25MWh 的國軒高科磷酸鐵鋰電池儲能,其中12.5MWh 用于外部電動車充電(包括南區(qū)4MWh 社會車輛+北區(qū) 8.5MWh 大巴運營),12.5MWh 用于室內(nèi)供電。項目于2019 年3 月正式投入運營,是北京城市中心最大規(guī)模的商業(yè)用戶側儲能電站、最大規(guī)模的社會公共大功率充電站、第一個萬度級光儲充電站、第一個用戶側新能源直流增量配電網(wǎng), 也是北京市最大的光儲充示范項目工程。

據(jù)一份項目事故分析報告中指出,該光儲充一體化項目中包含的儲能電站部分,與傳統(tǒng)的集中 式儲能在電氣結構上存在較大差異。在傳統(tǒng)的電動汽車充電站中, 充電樁輸入的是交流電,而新能源車的大功率充電使用的是直流 電,因此需要配備一圈交流轉換直流的設備。項目考慮電池級聯(lián) 輸出本身為直流電的特性,去除了相應的“交轉直”、“直轉交” 的變電設備,電池直接串聯(lián)至750V,經(jīng)過多機并聯(lián),使得每個充 電樁都可以達到150kW 功率,250A 電流,750V 電壓,相應參數(shù)對 應國標充電樁輸出標準最高值。雖然該設計突破了現(xiàn)有設備的尺 寸及性能限制,但也對電池簇間的均流能力及直流開關設備的開 斷能力提出了更高的要求。

經(jīng)初步調查了解,事發(fā)前該電站正在進行施工調試。

根據(jù)媒體報道,“電站北區(qū)在毫無征兆的情況下突發(fā)爆炸”,這符合鋰離子電池的安全事故誘發(fā)機制,即電池在內(nèi)外部激源的影響下,超出其安全技術承受能力,電池遭遇極端濫用條件,突發(fā)熱失控。事故的發(fā)生往往由內(nèi)外部誘因交互作用演化發(fā)展,電池儲能安全是一個系統(tǒng)性問題,涉及儲能電池、電池管理系統(tǒng)、電纜線束、系統(tǒng)電氣拓撲結構、預警監(jiān)控消防系統(tǒng)、運行環(huán)境、安全管理等多個方面。究竟是電池本身的安全質量不過關,不能滿足電池安全標準濫用條件下的門檻性要求,還是外部激源施加給電池的濫用條件超出了電池行業(yè)技術水平。該報告明確指出:“由于目前能夠得到的信息有限,不能下定論,目前僅從不同維度分析各類可能的誘發(fā)因素對電池儲能安全事故的觸發(fā)機制。”

過去幾年,儲能市場逐漸升溫,各路資本相繼進入。在行業(yè)的初期,市場難免魚龍混雜,既有寧德時代、比亞迪這樣的獨角獸,也有大量企圖賺快錢的中小企業(yè)。在儲能電站收益率有限的情況下,從業(yè)主、投資商到設備商,不得不盡量降低成本,導致儲能行業(yè)低價中標之風愈演愈烈。有很多技術手段可以提高儲能系統(tǒng)的安全性,但是會增加相應的成本,部分儲能廠商為了能取得訂單,不得不盡可能降低儲能系統(tǒng)成本,其代價可能是安全和質量得不到保障,一旦出現(xiàn)安全事故就會造成“雙輸”的結果。

同時,起火事故的背后還折射出監(jiān)管能力的缺失。與電動汽車行業(yè)100多項國家標準相比,儲能行業(yè)的國家標準還不到20項,且其消防安全國標至今不存在。

對于儲能行業(yè)發(fā)展的很多問題,有些已經(jīng)是老生常談,關鍵是如何解決?《征求意見稿》的出現(xiàn),無疑是一種態(tài)度,既表明了國家發(fā)展儲能的決心,也給了業(yè)內(nèi)人士信心。不知道借助政策的春風,儲能行業(yè)這一次能否真正迎來屬于自己的“春天”?




責任編輯: 李穎

標簽:儲能產(chǎn)業(yè),儲能市場