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糾結的儲能

   2021-04-29 世紀新能源網

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核心提示:這個春天,儲能再一次陷入糾結狀態。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業,卻突然遭遇了一場

這個春天,儲能再一次陷入糾結狀態。

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業,卻突然遭遇了一場風暴。4月16日,據北京市消防總隊官微通報,豐臺區南四環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1名員工失聯(詳細見《北京某光儲充電站變電室起火,突發爆炸至兩名消防員犧牲》)

事故發生后,整個行業風聲鶴唳,北京所有儲能項目全部暫停,其他地區也受到波及,大都采取了暫停觀望態度。

就在業內人士為儲能行業的前景擔憂之時,4月21日,國家發展改革委、國家能源局就《關于加快推動新型儲能發展的指導意見(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容:

1、到 2025 年,實現新型儲能從商業化初期向規模化發展轉變。新型儲能技術創新能力顯著提高,裝機規模達 3000 萬千瓦以上。

2、健全新型儲能價格機制。建立電網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,為用戶側儲能發展創造更大空間。

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電項目,動態評估其系統價值和技術水平,可在競爭性配置、項目核準(備案)、并網時序、系統調度運行安排、保障利用小時數、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,一方面是行業政策的積極引導。到底應該向左還是向右?業內人士分析認為,作為未來必須要發展的重大產業,儲能在發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

業內有句話,光儲不分家。儲能的發展,能夠完美彌補光伏發電間歇性的短板。但近五年來,光伏產業風生水起,已經發展成為引領世界的力量;而儲能產業的“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,以及輔助風光發電上網的儲能項目。

如果從需求來看,儲能的春天已經到來。特別是2017年10月以來,財政部、科技部、工信部、國家能源局聯合發布的《關于促進儲能技術與產業發展的指導意見》以及很多地方政府發布的緊跟政策,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展,國家發改委、國家能源局等部門更是先后發布了《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,內蒙古、新疆、遼寧、湖北、江西、山東等多達14個省份也相繼發布了關于發電側儲能的支持文件,統計數據顯示,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、光伏發電量占比超過10%的省份共14個。

除了電儲能,近幾年發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資源價格暴漲,甚至導致全球出現了一輪搶礦潮。

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,還是運用于電網調頻的儲能電池、儲能系統,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濟性和續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,就是相關成本的劇增。以光伏配儲能為例,業內人士計算,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。

技術短板短期內難以突破,國家又有強制配儲能的要求,為了既不耽誤并網,又能降低成本,某些開發企業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,讓儲能行業陷入了一個成本很高但價格很低的惡性循環。“以目前國內市場的儲能價格,儲能企業是不盈利的,我們之所以還在堅持,是看好國內儲能市場在未來的發展潛力。”某布局了儲能業務的光伏企業負責人表示,儲能企業要發展,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。

當地時間2021年4月6日,韓國一光伏電站儲能系統(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部發生,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。據媒體報道國內儲能在電網側、發電側、用戶側均出現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,開發商為北京福威斯油氣技術有限公司,位于北京市豐臺區南四環永外大紅門西馬廠甲14 號院內。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4MWh 社會車輛+北區 8.5MWh 大巴運營),12.5MWh 用于室內供電。項目于2019 年3 月正式投入運營,是北京城市中心最大規模的商業用戶側儲能電站、最大規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, 也是北京市最大的光儲充示范項目工程。

據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,與傳統的集中 式儲能在電氣結構上存在較大差異。在傳統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 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,電池直接串聯至750V,經過多機并聯,使得每個充 電樁都可以達到150kW 功率,250A 電流,750V 電壓,相應參數對 應國標充電樁輸出標準最高值。雖然該設計突破了現有設備的尺 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。

經初步調查了解,事發前該電站正在進行施工調試。

根據媒體報道,“電站北區在毫無征兆的情況下突發爆炸”,這符合鋰離子電池的安全事故誘發機制,即電池在內外部激源的影響下,超出其安全技術承受能力,電池遭遇極端濫用條件,突發熱失控。事故的發生往往由內外部誘因交互作用演化發展,電池儲能安全是一個系統性問題,涉及儲能電池、電池管理系統、電纜線束、系統電氣拓撲結構、預警監控消防系統、運行環境、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因素對電池儲能安全事故的觸發機制。”

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。在儲能電站收益率有限的情況下,從業主、投資商到設備商,不得不盡量降低成本,導致儲能行業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成本,其代價可能是安全和質量得不到保障,一旦出現安全事故就會造成“雙輸”的結果。

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

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



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