鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：3506次 | 2018年11月24日
2018年鋰電池儲(chǔ)能電站的綜合度電成本是多少
近日，在蘇州舉行的2018智慧能源發(fā)展高峰論壇儲(chǔ)能分論壇上，來(lái)自中國(guó)電力科學(xué)研究院的首席科學(xué)家惠東做了電力儲(chǔ)能應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)研判及儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)的演講。主要從以下幾方面對(duì)儲(chǔ)能做了全面的解析。
儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)的定位和切入
儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)的應(yīng)用定位：由于減排導(dǎo)致的能源結(jié)構(gòu)的變革，也就是發(fā)電側(cè)；資源約束迫使電網(wǎng)從功率傳輸轉(zhuǎn)向電量傳輸；用戶(hù)側(cè)高質(zhì)量、個(gè)性化、互動(dòng)的未來(lái)需求，在于配電和用電領(lǐng)域。
儲(chǔ)能：跨學(xué)科的戰(zhàn)略技術(shù)
儲(chǔ)能現(xiàn)在是跨學(xué)科不斷升級(jí)換代的戰(zhàn)略技術(shù)，儲(chǔ)能的引入試圖顛覆傳統(tǒng)電網(wǎng)的工序平衡，關(guān)鍵因素在于時(shí)間因子，一般有一個(gè)時(shí)間范圍，比如長(zhǎng)時(shí)間周期，短時(shí)間周期。如果我們講儲(chǔ)能技術(shù)本身，實(shí)際上是講儲(chǔ)能裝置技術(shù)和儲(chǔ)能應(yīng)用技術(shù)兩個(gè)層面。從規(guī)模來(lái)看有時(shí)候會(huì)講大規(guī)模集中式儲(chǔ)能和分布式構(gòu)成的大規(guī)模儲(chǔ)能的概念。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
不管儲(chǔ)能的應(yīng)用有多少種，大概內(nèi)容基本相似，是以調(diào)頻調(diào)峰或者類(lèi)似的技術(shù)支持來(lái)看待儲(chǔ)能上的功能應(yīng)用。我們做了大量的儲(chǔ)能，都是在做功能上的驗(yàn)證，因?yàn)楝F(xiàn)在還很少有滿(mǎn)足商業(yè)性的儲(chǔ)能。即使在國(guó)外已經(jīng)有許多的應(yīng)用，至今能賺到錢(qián)的，可能只是美國(guó)調(diào)頻上有幾家達(dá)到了回本的程度，其他的還看不出來(lái)，因?yàn)檫€沒(méi)有在全壽命上對(duì)它真正進(jìn)行驗(yàn)證。
但是儲(chǔ)能這些年來(lái)，以電化學(xué)為主的儲(chǔ)能載體，確確實(shí)實(shí)發(fā)生了一些比較大的變化。2010年，鋰電池儲(chǔ)能電站的價(jià)格綜合度電成本是2.42元，到了2018年，應(yīng)該到了0.4-0.5元的水平，到2020年預(yù)測(cè)會(huì)到0.25元。
至少現(xiàn)在來(lái)看，儲(chǔ)能的峰谷套利概念還是接近了所謂的經(jīng)濟(jì)性拐點(diǎn)，畢竟還有進(jìn)一步下降的空間。從不同省份的工業(yè)電價(jià)和商業(yè)電價(jià)的差距來(lái)看，大家對(duì)儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)的應(yīng)用還懷有比較大的企盼性。
現(xiàn)階段探索儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)的應(yīng)用模型，切入點(diǎn)無(wú)非是這么幾個(gè)。
一、客戶(hù)端的峰谷差價(jià)套利；
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱(chēng)電壓：28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
二、儲(chǔ)能提高輸配電設(shè)施應(yīng)用率；
三、儲(chǔ)能參與需求側(cè)管理應(yīng)用模式；
四、提高可再生能源的友好接入；
五、提升微網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行能力；
還有一些傳統(tǒng)的調(diào)峰調(diào)壓、黑啟動(dòng)等輔助服務(wù)。這是我們現(xiàn)在應(yīng)用比較多的切入性的儲(chǔ)能。今年圍繞這些功能或者切入的模式做了很多項(xiàng)目，比如我們?cè)诳稍偕茉磦?cè)有魯能的多能互補(bǔ)項(xiàng)目，黃河水電的項(xiàng)目，還有調(diào)頻輔助服務(wù)項(xiàng)目；用客戶(hù)側(cè)有峰谷套利的項(xiàng)目，以及河南、江蘇正在做的電網(wǎng)儲(chǔ)能項(xiàng)目，還有由能源公司做的輔助調(diào)峰的論證項(xiàng)目；充儲(chǔ)一體化，快充站配電資源不夠，以后相當(dāng)多的場(chǎng)合需要配電儲(chǔ)能以緩解快充站給電網(wǎng)造成的沖擊。
未來(lái)三年看上去很熱鬧，以至于各種平臺(tái)上都在講儲(chǔ)能爆發(fā)時(shí)代來(lái)了，其實(shí)未來(lái)三年甚至于更長(zhǎng)時(shí)間，儲(chǔ)能還是一個(gè)技術(shù)試錯(cuò)時(shí)期，這種規(guī)?；痉逗湍Ｊ皆囧e(cuò)階段，它需要經(jīng)過(guò)反復(fù)的迭代，但是并不意味著儲(chǔ)能不往前推動(dòng)發(fā)展。
儲(chǔ)能未來(lái)的后勁和動(dòng)力
儲(chǔ)能的發(fā)展空間也給我們的工作帶來(lái)了一個(gè)問(wèn)題，儲(chǔ)能到底能降到多少？最終的量是多少？
我們現(xiàn)在只是從鋰離子電池推導(dǎo)來(lái)講，一個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)如果年利用小時(shí)數(shù)達(dá)到200小時(shí)就可能盈利的話(huà)，如果以分布式發(fā)電的廣泛應(yīng)用，我們理清楚一些市場(chǎng)性的東西，將來(lái)的量就會(huì)比較大。同時(shí)也面臨一個(gè)很大的問(wèn)題，即使一個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)在江蘇，在用戶(hù)側(cè)去套利、安裝，五年能夠保證它回收，甚至將來(lái)可能四年半，三年，但是江蘇有多大的空間呢？在江蘇，如果發(fā)展500萬(wàn)儲(chǔ)能，峰谷肯能就被拉完了。
但是我們從另外一種形態(tài)上來(lái)看，可能就會(huì)不一樣了。
儲(chǔ)能裝機(jī)容量
倒推一下，如果儲(chǔ)能在系統(tǒng)中間的裝機(jī)容量達(dá)到10%甚至20%，我們的電網(wǎng)還有那么復(fù)雜嗎？安全、高壓?jiǎn)栴}還有那么緊迫嗎？從這樣的角度來(lái)看，高比例的儲(chǔ)能裝機(jī)容量是電力系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)在運(yùn)行形式的變革，我們應(yīng)該按照另外一個(gè)思維，事實(shí)上高比例的儲(chǔ)能它在電網(wǎng)中就會(huì)形成所謂的聚合效應(yīng)。
我們?cè)诤幽犀F(xiàn)在正在做100兆瓦，對(duì)于河南的峰谷問(wèn)題的調(diào)節(jié)，所有的調(diào)節(jié)只要聚合起來(lái)，都不成問(wèn)題。因?yàn)檫^(guò)去是單一功能，現(xiàn)在是多種功能，不論是省內(nèi)的新能源消納、跨省的新能源消納、電網(wǎng)的暫態(tài)支撐，在一天的曲線(xiàn)中間全部得到了應(yīng)用，它突破了傳統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)作為資源調(diào)配的平臺(tái)。
我們現(xiàn)在提出電網(wǎng)的聚合效應(yīng)，起碼有一個(gè)功能可能是意外獲得的。河南現(xiàn)在有兩條特高壓線(xiàn)，兩條線(xiàn)的輸送容量可以達(dá)到1400萬(wàn)千瓦。河南現(xiàn)在怎么用？?jī)蓷l線(xiàn)加起來(lái)不到600萬(wàn)，為什么？因?yàn)檫h(yuǎn)端的東西一旦垮了，河南就必須找出同樣功率的機(jī)組去平抑，要不然至少有800萬(wàn)的輸送能力完全在那兒空著。而特高壓的交流閉鎖也并非常態(tài)性，如果采用這種保護(hù)方式，電纜輸送能力將大大被限制。而對(duì)這一情況的支撐，我們預(yù)算一下，我們有560萬(wàn)的儲(chǔ)能裝機(jī)，只要頂6分鐘，這個(gè)問(wèn)題就可以得到解決。
如果把這800萬(wàn)的輸送能力余出來(lái)，按5000小時(shí)算，每年多送400億度電，過(guò)路費(fèi)按0.12元收取就是48億元。
此外，也將提升交易的手段?，F(xiàn)在的峰谷定價(jià)不是反映供需平衡的真實(shí)原因，將來(lái)的峰谷肯定是競(jìng)價(jià)制，15分鐘報(bào)價(jià)。一個(gè)成熟的電力市場(chǎng)，它的中長(zhǎng)期能源合同占電量的80%，日前交易的合同應(yīng)該占15%，實(shí)時(shí)交易的合同5%，儲(chǔ)能在最后的5%，將有比較大的空間。也就是說(shuō)儲(chǔ)能可能會(huì)改變跨區(qū)域電力交易。
儲(chǔ)能有一天會(huì)發(fā)展到那一步，至少?gòu)默F(xiàn)在看，儲(chǔ)能是一個(gè)重資產(chǎn)投資。接下來(lái)，儲(chǔ)能的發(fā)展除了自身降價(jià)之外，還有一些天然的低邊界成本性的內(nèi)容，梯次利用確確實(shí)實(shí)為未來(lái)的儲(chǔ)能提供了一個(gè)比較大的低邊界成本的載體，而且這個(gè)量將會(huì)非常大。
未來(lái)儲(chǔ)能可能的顛覆
粗算一下，電動(dòng)汽車(chē)去年是100萬(wàn)輛，今年可能是200萬(wàn)輛，明年可能是500萬(wàn)輛電動(dòng)汽車(chē)的保有量，2030年可能有5000萬(wàn)輛。如果每輛車(chē)按80度電去配置，這5000萬(wàn)輛車(chē)相當(dāng)于一個(gè)40億度電的水庫(kù)，當(dāng)然不是每天要交易40億度電。
2016年，國(guó)內(nèi)一年的平均上網(wǎng)電量為160億度，40億度電對(duì)電網(wǎng)是雙刃劍，讓電網(wǎng)非常舒服，也可以一夜之間把電網(wǎng)搞垮。到那個(gè)階段由梯次利用和電動(dòng)汽車(chē)這種分散式的能源可以交互聚會(huì)的時(shí)候，它就形成一個(gè)巨大的資源。當(dāng)然電動(dòng)汽車(chē)是海量的V2G的電動(dòng)車(chē)樁，這時(shí)候有這樣一個(gè)量，我相信未來(lái)電網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，也就是說(shuō)我們存在這種資源。
在這樣一個(gè)階段以后，可能就是儲(chǔ)能材料的工藝結(jié)構(gòu)以高比能、高安全這種創(chuàng)新，得到了一個(gè)更加的沖擊化。至少現(xiàn)在從理論上來(lái)講，鋰電池是化學(xué)金屬元素的第一位，之所以大家用鋰電池是因?yàn)殇囯姵氐淖匀荒芗?jí)差是最高的。
鋰空氣電池按照能級(jí)推算，一公斤可以存11.5度電，燃煤一公斤發(fā)3.3度電，到現(xiàn)在還在爭(zhēng)論是建立輸電線(xiàn)劃得來(lái)還是運(yùn)煤劃得來(lái)。如果一個(gè)儲(chǔ)能載體到了五度電的時(shí)候，我們是架設(shè)電網(wǎng)劃得來(lái)還是運(yùn)電池劃得來(lái)，還真的不好說(shuō)。
因?yàn)楦弑饶艿膬?chǔ)能載體的出現(xiàn)，我們未來(lái)的能源形態(tài)如果在一定程度上依賴(lài)于可再生能源的話(huà)，可再生能源最大的問(wèn)題在哪里？是在于它的低能量密度，低能量密度如果用電網(wǎng)把它匯集起來(lái)的時(shí)候，這個(gè)會(huì)聚的資源所付出的成本過(guò)大。如果我們將太陽(yáng)能會(huì)聚起來(lái)，太陽(yáng)能一年發(fā)一千多個(gè)小時(shí)，我架一條線(xiàn)利用率六分之一，那這個(gè)會(huì)聚所付出的成本也太大了，將來(lái)是運(yùn)電池，把電池充滿(mǎn)了運(yùn)過(guò)去，如果到那一步，確實(shí)對(duì)電網(wǎng)的形態(tài)發(fā)生了變化。
