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新型電力系統(tǒng)離不開新型儲(chǔ)能的強(qiáng)有力支撐

中國電力網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2024-04-15 15:18:42
日前,中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟理事長陳海生就今年儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢作出預(yù)判:抽水蓄能裝機(jī)占比有望低于50%,新型儲(chǔ)能將迎來歷史性時(shí)刻。這意味著,新型儲(chǔ)能有望趕超儲(chǔ)能行業(yè)曾經(jīng)的絕對主力——抽水蓄能,在以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中發(fā)揮更大作用。

“抽水蓄能裝機(jī)占比有望低于50%,新型儲(chǔ)能將迎來歷史性時(shí)刻。”在近日舉行的第12屆儲(chǔ)能國際峰會(huì)暨展覽會(huì)上,中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟理事長陳海生發(fā)布《儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)研究白皮書2024》,就今年儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢作出預(yù)判。這意味著,新型儲(chǔ)能有望趕超儲(chǔ)能行業(yè)曾經(jīng)的絕對主力——抽水蓄能,在以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中發(fā)揮更大作用。

《儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)研究白皮書2024》預(yù)計(jì),未來兩年,新增儲(chǔ)能裝機(jī)仍呈快速增長態(tài)勢,將超額完成目前各省的規(guī)劃目標(biāo)。理想場景下,預(yù)計(jì)2030年新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到313.9吉瓦,2024—2030年復(fù)合年均增長率為37.1%,年平均新增儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模為39.9吉瓦。

新能源和儲(chǔ)能相依相存

隨著新能源快速大規(guī)模發(fā)展,新型儲(chǔ)能對新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要意義已獲廣泛共識(shí)。

國家電網(wǎng)科技創(chuàng)新部主任陳梅坦言,國家電網(wǎng)運(yùn)營全球新能源規(guī)模最大電網(wǎng),截至目前,新能源裝機(jī)規(guī)模已達(dá)9.1億千瓦,電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行面臨前所未有的挑戰(zhàn)。“新型儲(chǔ)能是提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)和支撐能力的重要手段,電網(wǎng)對其需求極其迫切。”

在工信部電子信息司基礎(chǔ)處處長金磊看來,新型儲(chǔ)能是新能源發(fā)展的必要條件。“如果搞新能源不搞儲(chǔ)能,就是無本之木。反之,搞新型儲(chǔ)能不搞新能源,可能就是無的放矢。二者相依相存,共同成長。”

新型儲(chǔ)能能夠應(yīng)對新能源出力的波動(dòng)和多元負(fù)荷的需求,能夠?qū)崿F(xiàn)主動(dòng)支撐、慣量管理、快速頻率響應(yīng)和黑啟動(dòng)等功能,提升系統(tǒng)韌性,這是兩者協(xié)同的底層邏輯。

中國工程院院士舒印彪用一組數(shù)據(jù)進(jìn)一步解釋,截至2023年底,全國光伏累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)6.1億千瓦,占總裝機(jī)的21%。由于大規(guī)模光伏并網(wǎng),許多省級電網(wǎng)午間時(shí)段負(fù)荷出現(xiàn)“鴨子型曲線”(光伏發(fā)電量在中午時(shí)達(dá)到最大,在傍晚時(shí)消失,但此時(shí)電力需求卻急劇上漲,一天中尖峰負(fù)載和可再生能源發(fā)電量之間的落差呈鴨子輪廓)。全國最高用電負(fù)荷達(dá)到13.4億千瓦,新能源最大日功率波動(dòng)超過3億千瓦,占最大負(fù)荷的22%。“預(yù)計(jì)到2060年,全國最高用電負(fù)荷將達(dá)到40億千瓦,新能源每日的最大功率波動(dòng)達(dá)到16億千瓦,占最大負(fù)荷的40%。”

舒印彪表示,我國正在加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng),電力系統(tǒng)的形態(tài)特征將發(fā)生顯著改變,將從連續(xù)可控變?yōu)槿蹩煽睾透叨炔淮_定性的電源,將從大電網(wǎng)為主變?yōu)榇箅娋W(wǎng)與分布式微電網(wǎng)等多種形態(tài)的電網(wǎng)并存。“配電網(wǎng)也將從無源配電網(wǎng)變?yōu)橛性炊嘣獜?fù)合廣泛接入,從源隨荷動(dòng)向源往荷處協(xié)調(diào)互動(dòng)轉(zhuǎn)變。在這個(gè)過程中,電力系統(tǒng)保持實(shí)時(shí)連續(xù)可靠供電的技術(shù)要求不會(huì)改變。因此,新型電力系統(tǒng)離不開新型儲(chǔ)能的強(qiáng)有力支撐。”

靶向問題解決是關(guān)鍵

盡管新型儲(chǔ)能增長提速具有高確定性,但身處其中的企業(yè)正持續(xù)承壓。

電芯是組成儲(chǔ)能系統(tǒng)的最小單元。受碳酸鋰等上游原材料價(jià)格大幅下降,以及市場競爭加劇等因素影響,鋰電芯價(jià)格在過去一年腰斬,均價(jià)從去年年初的0.9元—1.0元/Wh下降至目前的0.4元—0.5元/Wh;儲(chǔ)能系統(tǒng)平均價(jià)格從1.5元/Wh降至約0.7元/Wh。凈利潤普遍增速放緩、低價(jià)中標(biāo)頻頻出現(xiàn),迫使儲(chǔ)能企業(yè)卷入一場價(jià)格漩渦。

“中國目前有上萬家儲(chǔ)能企業(yè),大部分產(chǎn)品毛利率較低,企業(yè)缺乏后續(xù)資源與經(jīng)費(fèi)繼續(xù)投入研發(fā),安全隱患問題依然存在。此外,目前儲(chǔ)能設(shè)備平均利用率偏低,且電力現(xiàn)貨、輔助服務(wù)等市場政策尚不明確,也對儲(chǔ)能行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展造成了阻礙。”陽光電源董事長曹仁賢表示,儲(chǔ)能行業(yè)應(yīng)堅(jiān)守安全底線,盡快回歸以技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)降本增效的主航道,避免無效內(nèi)卷。

在遠(yuǎn)景集團(tuán)高級副總裁田慶軍看來,要理性看待儲(chǔ)能競爭,價(jià)格快速下降將推動(dòng)儲(chǔ)能裝機(jī)翻倍增長。最近三四年,風(fēng)機(jī)價(jià)格下降3/4,光伏價(jià)格下降2/3,推動(dòng)中國新增新能源裝機(jī)超過2億千瓦。“儲(chǔ)能也將遵循這一發(fā)展邏輯,如果不能持續(xù)降本,整個(gè)產(chǎn)業(yè)就很難做大,但要警惕內(nèi)卷帶來的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。”

新能源配儲(chǔ)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,建而不用問題也愈發(fā)凸顯。舒印彪表示,我國新型儲(chǔ)能利用率不高,2023年電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)、新能源強(qiáng)制配儲(chǔ)項(xiàng)目平均利用率指數(shù)分別為38%、65%、17%。安全問題時(shí)常出現(xiàn),電池能量密度和容量有待提高,部分標(biāo)準(zhǔn)缺失,安全風(fēng)險(xiǎn)增加。

“新型儲(chǔ)能行業(yè)確實(shí)存在一些不協(xié)調(diào)、不平衡的情況,產(chǎn)業(yè)供需錯(cuò)配現(xiàn)象凸顯,低水平的競爭態(tài)勢比較激烈,配儲(chǔ)而不用的現(xiàn)象較為明顯,前瞻布局和創(chuàng)新研發(fā)還需優(yōu)化,這都需要全行業(yè)高度重視并加快統(tǒng)籌解決。”金磊說。

回歸創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)行業(yè)成長

唯有創(chuàng)新,才能搶占先機(jī)。

記者注意到,儲(chǔ)能電站規(guī)模正從MWh向GWh級躍進(jìn),如何降低儲(chǔ)能項(xiàng)目占地面積、節(jié)省投資、提高儲(chǔ)能系統(tǒng)容量和成組效率已成為行業(yè)發(fā)展趨勢和企業(yè)攻關(guān)方向。現(xiàn)階段,市場主流產(chǎn)品普遍向“大”方向邁進(jìn),電芯容量從280Ah升級到300+Ah,系統(tǒng)同樣追求更高能量密度、更高功率密度迭代。

電芯是儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心,成本約占儲(chǔ)能系統(tǒng)成本的六成左右,其重要性不言而喻。蜂巢能源相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,蜂巢能源堅(jiān)持底層優(yōu)化創(chuàng)新設(shè)計(jì),依托創(chuàng)新“飛疊”電芯制成工藝、L形短刀結(jié)構(gòu)、預(yù)鋰技術(shù),推出的L500儲(chǔ)能專用短刀+飛疊電芯,電芯薄、比表面積大利于散熱、溫升小,大幅提升了儲(chǔ)能電芯的安全性和循環(huán)壽命。同時(shí),在行業(yè)率先推出6.9MWh短刀液冷儲(chǔ)能系統(tǒng),精簡設(shè)計(jì),零部件減少15%,占地面積較市場主流5MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)節(jié)省20%。

儲(chǔ)能產(chǎn)品不是簡單地放大,做“大”往往技術(shù)難度更高,考驗(yàn)著企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、技術(shù)研發(fā)和工藝制造能力。天合光能副總裁孫偉介紹,牢牢把握住降本增效這一主旋律,天合光能致力于打造優(yōu)質(zhì)解決方案,已實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能產(chǎn)品全場景覆蓋。公司新一代柔性儲(chǔ)能電池艙Elementa 2實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)并于5月開啟交付,搭配自研自產(chǎn)314Ah高能量密度電芯,通過電芯、Pack電池包、艙體容量三維升級,實(shí)現(xiàn)電池艙的高集成、高密度,顯著提升空間利用率,大幅降低客戶初始投資成本和后期運(yùn)維成本。

在儲(chǔ)能市場機(jī)制和商業(yè)模式方面,創(chuàng)造價(jià)值是夯實(shí)新型儲(chǔ)能長遠(yuǎn)發(fā)展的內(nèi)驅(qū)力。舒印彪建議,加快現(xiàn)貨市場建設(shè),完善新型儲(chǔ)能電站參與電能量市場和輔助服務(wù)市場的有關(guān)細(xì)則,通過實(shí)施尖峰電價(jià),適度拉大峰谷價(jià)差,合理擴(kuò)大現(xiàn)貨市場的限價(jià)區(qū)間,提高輔助服務(wù)補(bǔ)償水平等方式,促進(jìn)新型儲(chǔ)能電站一體多用分時(shí)復(fù)用,綜合考慮系統(tǒng)調(diào)節(jié)需求和終端電價(jià)承受能力,健全儲(chǔ)能電量加容量價(jià)格的形成機(jī)制,探索建立電網(wǎng)替代性儲(chǔ)能成本納入輸配電價(jià)回收等機(jī)制。

來源:中國能源報(bào)

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