俄烏沖突加劇能源緊張局勢,俄烏沖突所引發(fā)的天然氣斷供,進(jìn)一步推升歐洲天然氣價格,進(jìn)而使得歐洲電價一路飆升。國內(nèi)繼去年高溫限電之后,年底又掀起了高額電價風(fēng)波。“分時電價”烏龍事件屢屢發(fā)生,官方給予否定的回應(yīng),背后是人們對于民用電價上漲的擔(dān)憂。據(jù)不完全統(tǒng)計,已有23個省市出臺完善分時電價機(jī)制相關(guān)政策27條。
一、分時電價,儲能 “井噴”的契機(jī)
在實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的背景下,分時用電是支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)、支持新能源又好又快發(fā)展的重要機(jī)制之一。
結(jié)合CNESA對各地2022年一般工商業(yè)10kV最大峰谷價差平均值的統(tǒng)計,國內(nèi)31個典型省市的總體平均價差為0.7元/kWh,其中共有16個省市在千均值以上,最高的廣東省(珠三角五市)峰谷價差平均值為1.259元/kWh。未來隨著電力系統(tǒng)日內(nèi)波動放大,峰谷電價差有望隨著膨脹。
對于—般工商業(yè)用戶而言,利用儲能設(shè)備在電價較低時充電、在電價高時放電的峰谷電價套利是主要驅(qū)動力之一。伴隨電力系統(tǒng)“雙高”特性愈發(fā)明顯,分時電價政策下峰谷價差持續(xù)拉大,為用戶側(cè)儲能項目的經(jīng)濟(jì)性提升提供了重要支撐。
分時電價除了激發(fā)—般工商業(yè)用戶的經(jīng)濟(jì)性,分時電價還分?jǐn)傊娋W(wǎng)成本、配電系統(tǒng)的資本成本壓力。隨著電動汽車,熱泵,以及工業(yè)流程電氣化的蓬勃發(fā)展,配電分時電價將有助于管理配電系統(tǒng)成本。
2021年,丹麥重新調(diào)整和修改了配電公司定價方法。據(jù)丹麥政府部門所述,此次修訂旨在支持配電網(wǎng)向新型電網(wǎng)過渡,以滿足不斷增長的電動汽車和其他終端電氣化的需求。
也就是說分時電價的商業(yè)潛能和價值遠(yuǎn)遠(yuǎn)比我們想象的要大。
在國內(nèi)儲能政策密集出臺,《“十四五”可再生能源規(guī)劃》指出,2025年可再生能源發(fā)電量在全社會用電量增量中的占比超過50%。新型儲能、共享儲能成為各省、市級政府2023年著力發(fā)展的重點工作。在發(fā)電側(cè)配儲要求明確的背景下,更加堅固了分時電價以及峰谷電價差的儲能終端應(yīng)用提供了巨大的商業(yè)機(jī)會。
二、儲能技術(shù)在終端應(yīng)用的角逐
儲能進(jìn)入工商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域逐漸成為全球趨勢,全國已有26個省市規(guī)劃了“十四五”時期新型儲能的裝機(jī)目標(biāo),至2025年發(fā)電側(cè)新型儲能的規(guī)劃裝機(jī)量總規(guī)模接近67GW。面對龐大的市場,也對很多技術(shù)流派產(chǎn)生了巨大的誘惑。把儲能行業(yè)帶入了一個前所未有的機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的關(guān)鍵時期。
從技術(shù)維度和商業(yè)前景來看,安全性和經(jīng)濟(jì)性是儲能流派和各儲能技術(shù)角逐的重要因素。
鋰電池技術(shù)相對比較成熟,由于被廣泛應(yīng)用在手機(jī)、家電、新能源車以及最近迅速崛起的儲能行業(yè)。鋰電池一直被認(rèn)為是市場的寵兒。但是,近兩年,鋰電池似乎遇到了一個新對手——液流電池。
2022年6月29日,國家能源局發(fā)布征求意見稿中規(guī)定,為防止電化學(xué)儲能電站火災(zāi)事故,中大型電化學(xué)儲能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池。鋰電池定性差的先天缺點為鋰電池埋下了安全隱患。鋰電池充放電過量、短路、受擠壓導(dǎo)致的電池過熱失控是主要導(dǎo)火索,成了如今三元鋰電池在儲能界失格的重要原因。
同時,鋰離子電池不得設(shè)置在人員密集場所,不得設(shè)置在有人居住或活動的建筑物內(nèi)部或其地下空間。在分時電價的背景下,這無疑給予鋰電池致命一擊。液流電池也迎來了發(fā)展的又一春。
液流電池作為電化學(xué)儲能技術(shù)之一,最早由L.H. Thaller在1974年提出。該電池技術(shù)將陰陽極電解液分別通過管路推入電堆中,通過活性元素的價態(tài)變化,在電能和化學(xué)能之間產(chǎn)生轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)充放電。由于液流電池是將能量儲存于水性電解液中,且能量轉(zhuǎn)化不依賴于固體電極,因此幾乎沒有燃燒爆炸的風(fēng)險,符合儲能的安全需求。
液流電池運行原理圖
鋅、鐵、釩、鉻、溴、等這些元素被液流電池技術(shù)青睞,也是液流電池穩(wěn)定性更強(qiáng)的原因。共同促進(jìn)液流電池的發(fā)展。此外,液流電池可保障能源供應(yīng)安全之外,在充放電次數(shù)方面也有明顯優(yōu)勢。一般大于15,000次,超過鋰電池的3倍。再加上液流電池易安裝、體積小等特點,有龐大的可持續(xù)發(fā)展空間和市場機(jī)遇。
三、低成本和產(chǎn)能:鋅鐵液流電池終端應(yīng)用的砝碼
1.超低度電成本為共享儲能等終端應(yīng)用提供商業(yè)支撐
儲能技術(shù)上升到國家、能源、戰(zhàn)略話語權(quán)的問題,各個國家都在關(guān)注和發(fā)展儲能。我們在關(guān)注安全性的同時也開始逐本儲能的商業(yè)價值。
排除已經(jīng)很成熟但會具有安全隱患的鋰電池技術(shù)路徑,聽上去更陌生的液流電池,更適合新型儲能場景的需求,而且經(jīng)歷40多年的發(fā)展,液流電池形成了相對完善的技術(shù)體系。
這一技術(shù)路徑能靈活調(diào)控電池容量,通過增加電解液輕松擴(kuò)容,不需要經(jīng)歷復(fù)雜的拆解程序,實現(xiàn)長時間、大容量的能量存儲,滿足全生命周期的平價度電成本。更重要的是,液流電池原料在國內(nèi)儲藏豐富、價格低廉,不依賴進(jìn)口,性價比極高。
在2013年,緯景儲能創(chuàng)始團(tuán)隊率先突破電化學(xué)還原反應(yīng)的關(guān)鍵問題并取得專利,目前,鋰電池的度電成本(充放1度電的單位成本)約在5~6毛錢,全釩液流電池在3~4毛錢左右,緯景儲能介紹,“他們團(tuán)隊能把鋅鐵液流電池的度電成本壓縮在2毛以內(nèi),未來在技術(shù)成本方面會有明顯的優(yōu)勢。”
更重要的是,液流電池作為新型儲能,未來可實現(xiàn)峰谷時期供需匹配等經(jīng)濟(jì)性問題,助力上海打造未來能源產(chǎn)業(yè)集群。
中央電視臺財經(jīng)頻道也曾評價到:“鋅鐵元素原料供給打大、價格低,在解決原材料制備等技術(shù)瓶頸后,鋅鐵液流電池在市場上具備競爭力。鋅鐵液流電池的成本在市場上占據(jù)絕對優(yōu)勢。”
2.產(chǎn)能為鋅鐵液流電池“三端”多場景應(yīng)用提供保障
根據(jù)2021年7月,國家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》,明確到2025年國內(nèi)儲能裝機(jī)規(guī)模達(dá)到30GW以上。也就是說相較于目前而言,未來3年電化學(xué)儲能將會迎來6倍的行業(yè)增速。超倍速的儲能裝機(jī)規(guī)模,就需要產(chǎn)能作為堅強(qiáng)的后盾來支撐。
緯景儲能鋅鐵液流電池的研發(fā)歷史長達(dá)40余年,在持續(xù)不斷的科技研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新下,目前已經(jīng)完成了本土化的產(chǎn)品轉(zhuǎn)化,充分實現(xiàn)中國儲能的技術(shù)突破和全面產(chǎn)業(yè)化。
2023年1月15日,在江蘇鹽城正式投運了鋅鐵液流電池電堆智能產(chǎn)線,開創(chuàng)性地實現(xiàn)液流電池電堆生產(chǎn)的全鏈路數(shù)智化,標(biāo)志緯景儲能開啟了百兆瓦數(shù)量級以上的量產(chǎn)能力,為公司把智能制造能力快速復(fù)制至全國各地的緯景“超G工廠”提供了基礎(chǔ)和模板。緯景儲能位于珠海的1.5GW超G工廠外立面已經(jīng)完成,計劃2023年6月底投產(chǎn)。
緯景儲能位于江蘇鹽城的“超G工廠”
緯景珠海“超G工廠”建成后的產(chǎn)能規(guī)模,將補(bǔ)充和壯大新型儲能產(chǎn)業(yè),對推進(jìn)新型液流儲能電池產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展具有標(biāo)志性意義。
儲能需求“井噴”,鋅鐵液流電池憑借極安全、超低度電成本,易安裝、充放電次數(shù)的明顯優(yōu)勢以及在產(chǎn)能方面的領(lǐng)先性,或稱為未來儲能產(chǎn)業(yè)的主力軍。
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