浙江超威電力有限公司儲能事業(yè)部總經(jīng)理李敏作主題演講
11月17日,“2017’第二屆動(dòng)力電池應(yīng)用國際峰會(huì)暨第三屆中國電池行業(yè)智能制造研討會(huì)”繼續(xù)在北京精彩召開。本屆峰會(huì)由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)和電池中國網(wǎng)共同主辦,天津力神電池股份有限公司聯(lián)合主辦;中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)動(dòng)力電池應(yīng)用分會(huì)承辦,無錫先導(dǎo)智能裝備股份有限公司聯(lián)合承辦。參加此次峰會(huì)人數(shù)超600人。
在回收及后市場分論壇上,浙江超威電力有限公司儲能事業(yè)部總經(jīng)理李敏作主題演講,探討了梯次電池的市場前景、面臨的挑戰(zhàn),并分享了超威電力在電網(wǎng)級儲能技術(shù)布局方面的豐富經(jīng)驗(yàn)。
以下為李敏演講內(nèi)容:
很高興主辦方給我這個(gè)機(jī)會(huì)跟大家分享超威在儲能電池方面的布局,作為老牌的電池的企業(yè),超威從2010年開始已經(jīng)瞄準(zhǔn)了儲能市場,并進(jìn)行了技術(shù)布局。梯次電池方面我們還在摸索,很高興跟在座的各位分享。首先跟各位分享一下對梯次電池的市場前景的分析,再次就目前梯次電池現(xiàn)狀發(fā)表一下我們的見解,最后跟大家分享超威的幾個(gè)案例。
儲能發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力,這里我總結(jié)了幾個(gè)數(shù)據(jù),隨著石化資源的枯竭和污染問題,目前在可再生能源的發(fā)展已經(jīng)提到了一個(gè)非常急迫的比例上來。據(jù)預(yù)測,全球的煤炭資源的總使用年限還有230年,中國還有81年。目前中國的風(fēng)電、光伏類新能源占比不到5%,處于比較低的一個(gè)比例上面。按照我們在德國、英國、美國的儲能項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),這些國家從上個(gè)世紀(jì)80年代開始電改,到現(xiàn)在在輔助服務(wù)市場、售電、現(xiàn)貨市場有了比較完善的機(jī)制,他們清潔能源比例也在比較健全的機(jī)制下,普遍提高到25%左右。當(dāng)然,從2015年開始,中國政府的9號文開始大力推進(jìn)輔助服務(wù)市場的建立,現(xiàn)在大部分省的售電側(cè)也放開了,明年現(xiàn)貨市場也會(huì)逐步放開。這讓我們看到了一個(gè)非??上驳陌l(fā)展前景。
我們再看,在風(fēng)電、光伏資源占比不足5%的情況下,能源局統(tǒng)計(jì),2016年上半年,西北地區(qū)的棄光問題就非常嚴(yán)重了,棄光量是32.8億千瓦時(shí),棄光率19.7%。右邊這個(gè)地圖是標(biāo)的各個(gè)地方棄風(fēng)的情況,我們看到東北西北是比較嚴(yán)重的,都達(dá)到了30%以上,這個(gè)現(xiàn)象對我們資源浪費(fèi)是非常嚴(yán)重的。這就是儲能的市場機(jī)遇,儲能在電池技術(shù)方面,跟主題比較契合的就是梯次利用的電池技術(shù)。電池容量衰減70%到80%的時(shí)候,在汽車上不能用了,要用到儲能系統(tǒng)里面來。
這里也有一個(gè)統(tǒng)計(jì),關(guān)于整個(gè)動(dòng)力電池的市場容量的一個(gè)分析。按照新能源汽車目前對電池的質(zhì)保分析的話,總共質(zhì)保時(shí)間5-8年,到2019年很多動(dòng)力電池就要退役了,整個(gè)到2025年估計(jì)有33G瓦時(shí)的樣子。這樣一個(gè)非常大的市場生產(chǎn)力釋放出來,我們在這個(gè)基礎(chǔ)上儲能面臨什么挑戰(zhàn)呢?我們知道儲能是遍布整個(gè)電網(wǎng)發(fā)輸配用,輔助服務(wù)環(huán)節(jié),像圖上標(biāo)的,在輔助服務(wù)市場用于調(diào)頻調(diào)峰,用于發(fā)電領(lǐng)域的功率平滑,跟蹤計(jì)劃發(fā)電曲線;用于輸配電領(lǐng)域延緩升級改造;用在家庭以及工商業(yè)企業(yè),以提高光伏的自發(fā)自用,削峰填谷,減少電費(fèi)等一些套利的商業(yè)模式。
下面我就跟大家分享一下我們認(rèn)為梯次電池在這幾個(gè)儲能領(lǐng)域應(yīng)用的一個(gè)挑戰(zhàn),我們根據(jù)儲能在不同領(lǐng)域的應(yīng)用,有一個(gè)總結(jié)。儲能用到像削峰填谷這樣的套利上來說,基本上是4-6小時(shí)的放電率,每年運(yùn)行200到400次,這個(gè)應(yīng)用目前是梯次電池最好的一個(gè)應(yīng)用,因?yàn)樗姆烹姳堵市。烹姇r(shí)間比較長,對電池的指標(biāo)要求不是那么高。這該是梯次電池在儲能方面應(yīng)用最多的場景,目前很多案例多是這種模式。
在發(fā)電領(lǐng)域,火電廠、光伏電廠、風(fēng)電廠以2-6個(gè)小時(shí)的放電率配置電池。每年的循環(huán)次數(shù)是200到600次,兩小時(shí)的放電率對梯次電池就有了挑戰(zhàn)性。目前我們數(shù)據(jù)表明梯次電池放電倍率達(dá)到0.3C以上還是比較難的,局限了整個(gè)梯次電池在儲能領(lǐng)域的一些應(yīng)用,再往下,在放電倍率上的應(yīng)用要求就更高了。
調(diào)頻,按我們的經(jīng)驗(yàn),美國做調(diào)頻都是15分鐘4C,德國和英國的調(diào)頻要求電池在1C左右,相對梯次電池來說是一個(gè)非常大的挑戰(zhàn)。儲能在解決新能源滲透率的問題上,用于減少光伏和風(fēng)電的棄風(fēng)棄光,是比較簡單的一個(gè)應(yīng)用,這方面也可以去用梯次電池做這個(gè),因?yàn)榕渲眯r(shí)數(shù)比較長。我們再看,還是同樣的在光伏風(fēng)電領(lǐng)域應(yīng)用的比較廣泛的一個(gè)功率平滑應(yīng)用,也是按4C的倍率來配置的,也就是15分鐘,另外提高光伏發(fā)電的預(yù)測曲線精度方面,應(yīng)用梯次電池技術(shù)暫時(shí)不推薦。
輸配電領(lǐng)域加裝儲能用于延緩輸配電升級改造,一兩個(gè)小時(shí)率的配置梯次電池還能接受。另外在工商業(yè)和戶用領(lǐng)域,比較多的是削峰填谷、需求側(cè)響應(yīng)、減少變壓器容量方面。目前我們在研究儲能+售電模式,來綜合實(shí)現(xiàn)這個(gè)削峰填谷,需求側(cè)響應(yīng),還有減少變壓器容量,再加上UPS的綜合應(yīng)用。目前以單個(gè)形式來說,削峰填谷還是比較適合梯次利用的市場,晚上十個(gè)小時(shí)的谷電時(shí)間,白天一般平時(shí)和峰值用電時(shí)間也在8-10個(gè)小時(shí),我們按8小時(shí)率配置,對梯次電池是一個(gè)不錯(cuò)的市場。戶用儲能用于提高光伏的自發(fā)自用電率,按我們配置經(jīng)驗(yàn),基本上光伏加上儲能之后,能把自發(fā)自用電率從30%提高到70%,這樣對電池的配置要求,基本上是兩小時(shí)率左右。
另外我們在全球市場上有些數(shù)據(jù),也跟大家分享一下。美國儲能應(yīng)用最多的就是調(diào)頻調(diào)峰,還有新能源整合。加州三大電力公司每年都有幾百兆瓦時(shí)甚至吉瓦時(shí)的采購數(shù)量,引導(dǎo)了全球儲能市場很好的發(fā)展。
另外我們分析德國市場,一個(gè)是在戶用儲能市場,再一個(gè)也是調(diào)頻。在戶用方面,到2020年,據(jù)預(yù)測,每年將會(huì)有多余五萬戶的家庭安裝光伏儲能系統(tǒng)。這是因?yàn)榈聡趹粲妙I(lǐng)域有KfW頒布的補(bǔ)貼政策,今年已經(jīng)有兩三萬套的戶用儲能市場容量,當(dāng)然這對梯次電池來說不是一個(gè)很好的選擇,這是我們在做新電池的應(yīng)用中得到的一個(gè)數(shù)據(jù)。德國的調(diào)頻市場我們分析它的收益還是非常不錯(cuò)的,藍(lán)色的曲線是在2015年左右,德國儲能調(diào)頻電價(jià)比較高的時(shí)候達(dá)到3300歐元每兆瓦每周的收益,一年收益17萬歐元每兆瓦。投資回回報(bào)還是非常不錯(cuò)的。
另外澳洲戶用儲能市場每年也有一萬套的市場容量,澳洲市場一個(gè)電價(jià)比較高又有峰谷電價(jià)差,光伏儲能系統(tǒng)收益不錯(cuò)。彭博財(cái)經(jīng)給的一個(gè)數(shù)據(jù),到2040年整個(gè)澳洲55%的光伏系統(tǒng)基本都要配置儲能了,總共能到500萬套。
售電側(cè)放開之后,儲能加上售電的商業(yè)模式在中國也開始迅速被挖掘。儲能加售電商業(yè)模式一旦建立起來,儲能將會(huì)迎來爆發(fā)點(diǎn)。
最后分享一些超威在儲能方面的案例,一個(gè)是典型的新電池的解決方案,兩兆瓦為一個(gè)單元,通過雙分裂變壓器到中高壓側(cè);浙江長興的新能源小鎮(zhèn),獲批了國家首批能源互聯(lián)網(wǎng)示范項(xiàng)目,其中42MWh儲能。
區(qū)別于新電池,梯次電池儲能的解決方案需要在電池直流側(cè)加DCDC模塊,起到升壓、隔離的作用,并有效的緩解不一致性問題,但需要增加近兩毛錢的成本。
非常感謝大家今天有機(jī)會(huì)跟大家分享,謝謝!