近日河北省張北縣政府網(wǎng)站公布的信息顯示,國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程二期(張北二期)擴(kuò)建工程已經(jīng)于2013年6月初破土動(dòng)工。張北二期工程項(xiàng)目規(guī)劃建設(shè)風(fēng)力發(fā)電規(guī)模400兆瓦、光伏發(fā)電60兆瓦,化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)電50兆瓦。
據(jù)之前參加過(guò)張北一期儲(chǔ)能電池項(xiàng)目招投標(biāo)會(huì)議的某鋰電池企業(yè)負(fù)責(zé)人向《高工鋰電》透露,張北二期工程繼續(xù)由華北電網(wǎng)有限公司負(fù)責(zé)項(xiàng)目的招標(biāo)采購(gòu),其中儲(chǔ)能電池將于2013年年底前完成采購(gòu)工作。
上述負(fù)責(zé)人還透露, 張北二期中的儲(chǔ)能電池采購(gòu)方案中已經(jīng)取消了一期中的液流電池,只剩下兩種儲(chǔ)能電池:磷酸鐵鋰電池和鉛酸電池。
電池總采購(gòu)數(shù)量預(yù)計(jì)約為一期中各類電池總?cè)萘?71MWh)的2倍以上,即裝配近200MWh左右的儲(chǔ)能電池。
雖然磷酸鐵鋰電池再次成為此次張北二期儲(chǔ)能項(xiàng)目中的主角之一,其應(yīng)用于大型調(diào)峰調(diào)頻電池儲(chǔ)能領(lǐng)域的綜合性能指標(biāo)也似乎得到了國(guó)網(wǎng)層面的認(rèn)可。但在業(yè)內(nèi)人士看來(lái),張北項(xiàng)目目前能給參與其中的鋰電池企業(yè)帶來(lái)的也僅僅是一個(gè)新鮮噱頭而已。
“大型電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻儲(chǔ)能項(xiàng)目在未來(lái)五年之內(nèi)都不具備可盈利性。”中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟儲(chǔ)能專業(yè)委員會(huì)研究經(jīng)理?xiàng)钛笙颉陡吖や囯姟繁硎?,張北風(fēng)光儲(chǔ)輸項(xiàng)目對(duì)于能夠參與其中的儲(chǔ)能電池企業(yè),只能借此機(jī)會(huì)驗(yàn)證自家的技術(shù)實(shí)力并積累工程經(jīng)驗(yàn),僅此而已。
64億元蛋糕
電力系統(tǒng)中的儲(chǔ)能系統(tǒng)根據(jù)應(yīng)用情況可以分為兩類:大規(guī)模集中式儲(chǔ)能系統(tǒng)和分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)。
其中,集中式儲(chǔ)能系統(tǒng)以能量轉(zhuǎn)化和電力系統(tǒng)削峰填谷功能為主,儲(chǔ)能電池的需求量一般都在兆瓦級(jí)以上,因此也被眾多大型儲(chǔ)能電池企業(yè)所看重。
國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程項(xiàng)目是由國(guó)家電網(wǎng)公司于2009年4月力推啟動(dòng)的智能電網(wǎng)建設(shè)首批示范項(xiàng)目,項(xiàng)目總規(guī)劃建設(shè)風(fēng)電500兆瓦、光伏發(fā)電100兆瓦、儲(chǔ)能110兆瓦,預(yù)算總投資在120億元以上。該項(xiàng)目一期工程已于2011年底底投入運(yùn)營(yíng),建設(shè)包括風(fēng)電100兆瓦、光伏發(fā)電50兆瓦、儲(chǔ)能20兆瓦,總投資約33億元。
據(jù)公開(kāi)資料顯示,張北二期項(xiàng)目總投資約64億元,其中:風(fēng)電投資約36億元,風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃裝機(jī)165臺(tái),預(yù)計(jì)年上網(wǎng)電量94660.4萬(wàn)千瓦,計(jì)劃2014年底建成投產(chǎn);光伏與儲(chǔ)能項(xiàng)目投資約28億元,光伏發(fā)電預(yù)計(jì)年上網(wǎng)電量約9866萬(wàn)千瓦,計(jì)劃2015年12月建設(shè)完工。
在2011年年底建成并投入運(yùn)營(yíng)的張北一期風(fēng)光儲(chǔ)輸示范項(xiàng)目中,儲(chǔ)能電池設(shè)備共分成了5個(gè)包進(jìn)行分批招標(biāo),其中4個(gè)都是磷酸鐵鋰電池系統(tǒng),分別為:6MW×6h、4MW×4h、3MW×3h和1MW×2h。最后一個(gè)包是采購(gòu)2MW×4h的液流電池系統(tǒng)。磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)裝置分布于占地8869平方米的三座廠房?jī)?nèi),共分為九個(gè)儲(chǔ)能單元。整套磷酸鐵鋰裝置共安裝電池單體27.456萬(wàn)節(jié)。
據(jù)中國(guó)電力科學(xué)研究院超導(dǎo)研究所所長(zhǎng)來(lái)小康介紹,光儲(chǔ)輸示范工程主要針對(duì)風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電出力隨機(jī)波動(dòng)的特點(diǎn),配套建設(shè)儲(chǔ)能設(shè)備,使電站具備平滑出力、跟蹤計(jì)劃負(fù)荷曲線和削峰填谷等功能,提高新能源發(fā)電質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與電源和諧發(fā)展。來(lái)小康表示,目前該項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上還未能實(shí)現(xiàn)收支平衡,關(guān)鍵癥結(jié)在于電池成本過(guò)高。
作為國(guó)內(nèi)首個(gè)大型儲(chǔ)能示范項(xiàng)目,張北一期在建設(shè)之初便聚焦大量來(lái)自業(yè)內(nèi)業(yè)外的目光。能夠順利入局國(guó)家級(jí)儲(chǔ)能項(xiàng)目,對(duì)于大多數(shù)儲(chǔ)能電池企業(yè)而言意義都非同一般。許多人都相信,該項(xiàng)目顯示了國(guó)家電網(wǎng)公司的技術(shù)偏好,如果示范順利,那么在以后的大型調(diào)峰調(diào)頻儲(chǔ)能項(xiàng)目中就占得先機(jī),入選技術(shù)就大有可能在日后智能電網(wǎng)建設(shè)中獲得利益分羹。
2 0 1 3 年年初國(guó)務(wù)院公布的《能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》中提到,加大建設(shè)河北、蒙西、蒙東、吉林、甘肅、新疆、黑龍江以及山東沿海、江蘇沿海風(fēng)電基地,到2015年,大型風(fēng)電基地規(guī)模達(dá)到7900萬(wàn)千瓦;與此同時(shí),重點(diǎn)在西藏、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏、青海、新疆、云南等太陽(yáng)能資源豐富地區(qū),建設(shè)若干座大型光伏發(fā)電站,太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)規(guī)模達(dá)到2100萬(wàn)千萬(wàn)。
風(fēng)能、太陽(yáng)能由于受風(fēng)速、日照強(qiáng)度等自然條件影響,其隨機(jī)波動(dòng)性和間歇性也會(huì)造成系統(tǒng)輸出功率隨機(jī)波動(dòng),這也造成隨著可再生能源并網(wǎng)量提升,發(fā)電端的發(fā)電量也將逐漸呈現(xiàn)隨機(jī)不可控。
根據(jù)測(cè)算,可再生能源并網(wǎng)量超過(guò)總裝機(jī)容量的10%,是傳統(tǒng)電網(wǎng)可再生能源并網(wǎng)的極限。而此時(shí)儲(chǔ)能設(shè)備的運(yùn)用,能夠起到平滑可再生能源并網(wǎng)的作用,是提高可再生能源容納度的一種很好的解決方案。
因此業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為,未來(lái)的大型新能源發(fā)電項(xiàng)目中蘊(yùn)藏著巨大的儲(chǔ)能市場(chǎng)。根據(jù)高工鋰電產(chǎn)業(yè)研究所(GBII)統(tǒng)計(jì),我國(guó)動(dòng)力鋰電池企業(yè)2012年應(yīng)用于電網(wǎng)儲(chǔ)能的鋰電池市場(chǎng)規(guī)模為8億元,同比2011年增長(zhǎng)80%。GBII預(yù)測(cè),到2015年國(guó)內(nèi)應(yīng)用于電網(wǎng)儲(chǔ)能領(lǐng)域的鋰電池需求量將達(dá)到32900萬(wàn)安時(shí),市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)20億元。
前景并不樂(lè)觀
高昂的價(jià)格一直都阻礙著磷酸鐵鋰電池得到大規(guī)模應(yīng)用,如今面對(duì)其它電池技術(shù)的進(jìn)一步升級(jí),磷酸鐵鋰電池原本具備的性能優(yōu)勢(shì)也在逐漸流失。
“張北二期項(xiàng)目中的儲(chǔ)能技術(shù)設(shè)計(jì)方案目前已經(jīng)完成,在二期項(xiàng)目中國(guó)網(wǎng)方面仍會(huì)堅(jiān)持以鋰電池儲(chǔ)能方案為主?!眮?lái)小康對(duì)《高工鋰電》透露,根據(jù)張北一期兩年時(shí)間的實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)看,目前鋰電池應(yīng)用在大型電網(wǎng)儲(chǔ)能領(lǐng)域的技術(shù)性能相對(duì)比較成熟,張北一期中積累的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)也有利于二期項(xiàng)目?jī)?chǔ)能電池選擇更偏向于鋰電池。
經(jīng)過(guò)在張北一期項(xiàng)目中兩年時(shí)間的試驗(yàn)示范,鋰電池本身的技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)得到國(guó)家電網(wǎng)層面的初步認(rèn)可,但是其經(jīng)濟(jì)性可能成為阻礙鋰電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用的主要因素。
來(lái)小康表示,判斷一種儲(chǔ)能技術(shù)能否在電力領(lǐng)域規(guī)?;瘧?yīng)用,除了技術(shù)指標(biāo)符合要求以外,經(jīng)濟(jì)因素也是決定其大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的重要前提?!澳壳皼](méi)有任何一種儲(chǔ)能電池,在技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上面達(dá)到要求?!?
來(lái)小康認(rèn)為,各種儲(chǔ)能電池技術(shù)前景出現(xiàn)拐點(diǎn)的一個(gè)象征性標(biāo)志就是每千瓦時(shí)(KWh)發(fā)電單位成本低于1500元,循環(huán)次數(shù)達(dá)到5000次以上,轉(zhuǎn)換效率大于80%。
“ 磷酸鐵鋰電池應(yīng)用在儲(chǔ)能領(lǐng)域確實(shí)很貴,來(lái)所長(zhǎng)的觀點(diǎn)也是鋰電行業(yè)內(nèi)普遍存在的看法?!睂幍聲r(shí)代新能源科技有限公司(CATL)儲(chǔ)能市場(chǎng)總監(jiān)王志紅對(duì)《高工鋰電》表示,目前行業(yè)內(nèi)磷酸鐵鋰電池價(jià)格每安時(shí)在8~10元,每千瓦時(shí)價(jià)格一般都在3000元左右?!斑@個(gè)價(jià)格若根據(jù)電力儲(chǔ)能系統(tǒng)中削峰填谷方案的經(jīng)濟(jì)性來(lái)看,肯定是非常高的。”
2011年張北一期項(xiàng)目中,東莞新能源科技有限公司(ATL)中標(biāo)的4MW×4h鋰電池訂單,就是由ATL子公司寧德時(shí)代新能源科技(CATL)負(fù)責(zé)生產(chǎn)提供。一期項(xiàng)目中ATL中標(biāo)的這16MWh磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)金額高達(dá)8456萬(wàn)元。
王志紅認(rèn)為,高昂的價(jià)格是阻礙磷酸鐵鋰電池大規(guī)模應(yīng)用于大型電網(wǎng)儲(chǔ)能項(xiàng)目中的主要因素。未來(lái)數(shù)年類似于“張北風(fēng)光儲(chǔ)”的這種大型項(xiàng)目都將仍停留在試驗(yàn)示范階段,給鋰電池企業(yè)帶來(lái)的市場(chǎng)空間仍然有限。
據(jù)高工鋰電產(chǎn)業(yè)研究所(GBII)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,隨著規(guī)?;?、材料成本、技術(shù)提升等因素影響,電網(wǎng)儲(chǔ)能鋰電池組的價(jià)格將呈現(xiàn)逐步下降的趨勢(shì),2015年電網(wǎng)儲(chǔ)能鋰電池平均價(jià)格將下降至7元/Ah(2187元/KWh)。
未來(lái)兩年磷酸鐵鋰電池價(jià)格的緩慢降幅顯然無(wú)法滿足來(lái)小康提出的“1500元/KWh”的價(jià)格拐點(diǎn)。國(guó)泰君安證券分析師侯文濤對(duì)此表示,受制于下游電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能兩塊市場(chǎng)增速不如預(yù)期,現(xiàn)階段磷酸鐵鋰電池價(jià)格下降仍然依靠工藝改進(jìn),而不是通過(guò)規(guī)?;a(chǎn),這種價(jià)格降幅顯然會(huì)低于預(yù)期。
面對(duì)本身價(jià)格降幅緩慢以及其它電池類型進(jìn)一步技術(shù)升級(jí)的現(xiàn)實(shí)局面,磷酸鐵鋰電池應(yīng)用在電網(wǎng)儲(chǔ)能領(lǐng)域原本具備的性能優(yōu)勢(shì)已愈發(fā)受到威脅。
“事實(shí)上在儲(chǔ)能電池性能方面,包括循環(huán)壽命、維護(hù)成本等,我們公司的鉛碳電池已經(jīng)不輸于各類鋰電池。”據(jù)南都電源內(nèi)部技術(shù)人員介紹,目前南都生產(chǎn)的用于儲(chǔ)能項(xiàng)目的鉛碳電池的循環(huán)性能可以達(dá)到2000次。另?yè)?jù)南都方面透露,南都電源與國(guó)家電網(wǎng)在電網(wǎng)儲(chǔ)能領(lǐng)域的合作已經(jīng)開(kāi)始。
侯文濤表示,國(guó)家電網(wǎng)對(duì)于“張北風(fēng)光儲(chǔ)”這類大型電網(wǎng)項(xiàng)目一直都比較慎重,需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的試驗(yàn)論證,其潛在的儲(chǔ)能電池市場(chǎng)空間增幅在未來(lái)很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)都會(huì)非常緩慢。相比于這類大型電網(wǎng)儲(chǔ)能項(xiàng)目,目前包括微網(wǎng)儲(chǔ)能在內(nèi)的中小型分布式儲(chǔ)能市場(chǎng)留給鋰電池企業(yè)的機(jī)會(huì)可能更多一點(diǎn)。