一、分时电价,储能 “井喷”的契机
在实现碳达峰、碳中和目标的背景下,分时用电是支撑新型电力系统建设、支持新能源又好又快发展的重要机制之一。
结合CNESA对各地2022年一般工商业10kV最大峰谷价差平均值的统计,国内31个典型省市的总体平均价差为0.7元/kWh,其中共有16个省市在千均值以上,最高的广东省(珠三角五市)峰谷价差平均值为1.259元/kWh。未来随着电力系统日内波动放大,峰谷电价差有望随着膨胀。
对于—般工商业用户而言,利用储能设备在电价较低时充电、在电价高时放电的峰谷电价套利是主要驱动力之一。伴随电力系统“双高”特性愈发明显,分时电价政策下峰谷价差持续拉大,为用户侧储能项目的经济性提升提供了重要支撑。
分时电价除了激发—般工商业用户的经济性,分时电价还分摊着电网成本、配电系统的资本成本压力。随着电动汽车,热泵,以及工业流程电气化的蓬勃发展,配电分时电价将有助于管理配电系统成本。
2021年,丹麦重新调整和修改了配电公司定价方法。据丹麦政府部门所述,此次修订旨在支持配电网向新型电网过渡,以满足不断增长的电动汽车和其他终端电气化的需求。
也就是说分时电价的商业潜能和价值远远比我们想象的要大。
在国内储能政策密集出台,《“十四五”可再生能源规划》指出,2025年可再生能源发电量在全社会用电量增量中的占比超过50%。新型储能、共享储能成为各省、市级政府2023年着力发展的重点工作。在发电侧配储要求明确的背景下,更加坚固了分时电价以及峰谷电价差的储能终端应用提供了巨大的商业机会。
二、储能技术在终端应用的角逐
储能进入工商业应用领域逐渐成为全球趋势,全国已有26个省市规划了“十四五”时期新型储能的装机目标,至2025年发电侧新型储能的规划装机量总规模接近67GW。面对庞大的市场,也对很多技术流派产生了巨大的诱惑。把储能行业带入了一个前所未有的机遇与挑战并存的关键时期。
从技术维度和商业前景来看,安全性和经济性是储能流派和各储能技术角逐的重要因素。
锂电池技术相对比较成熟,由于被广泛应用在手机、家电、新能源车以及最近迅速崛起的储能行业。锂电池一直被认为是市场的宠儿。但是,近两年,锂电池似乎遇到了一个新对手——液流电池。
2022年6月29日,国家能源局发布征求意见稿中规定,为防止电化学储能电站火灾事故,中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池。锂电池定性差的先天缺点为锂电池埋下了安全隐患。锂电池充放电过量、短路、受挤压导致的电池过热失控是主要导火索,成了如今三元锂电池在储能界失格的重要原因。
同时,锂离子电池不得设置在人员密集场所,不得设置在有人居住或活动的建筑物内部或其地下空间。在分时电价的背景下,这无疑给予锂电池致命一击。液流电池也迎来了发展的又一春。
液流电池作为电化学储能技术之一,最早由L.H. Thaller在1974年提出。该电池技术将阴阳极电解液分别通过管路推入电堆中,通过活性元素的价态变化,在电能和化学能之间产生转换来实现充放电。由于液流电池是将能量储存于水性电解液中,且能量转化不依赖于固体电极,因此几乎没有燃烧爆炸的风险,符合储能的安全需求。
液流电池运行原理图
锌、铁、钒、铬、溴、等这些元素被液流电池技术青睐,也是液流电池稳定性更强的原因。共同促进液流电池的发展。此外,液流电池可保障能源供应安全之外,在充放电次数方面也有明显优势。一般大于15,000次,超过锂电池的3倍。再加上液流电池易安装、体积小等特点,有庞大的可持续发展空间和市场机遇。
三、低成本和产能:锌铁液流电池终端应用的砝码
1.超低度电成本为共享储能等终端应用提供商业支撑
储能技术上升到国家、能源、战略话语权的问题,各个国家都在关注和发展储能。我们在关注安全性的同时也开始逐本储能的商业价值。
排除已经很成熟但会具有安全隐患的锂电池技术路径,听上去更陌生的液流电池,更适合新型储能场景的需求,而且经历40多年的发展,液流电池形成了相对完善的技术体系。
这一技术路径能灵活调控电池容量,通过增加电解液轻松扩容,不需要经历复杂的拆解程序,实现长时间、大容量的能量存储,满足全生命周期的平价度电成本。更重要的是,液流电池原料在国内储藏丰富、价格低廉,不依赖进口,性价比极高。
在2013年,纬景储能创始团队率先突破电化学还原反应的关键问题并取得专利,目前,锂电池的度电成本(充放1度电的单位成本)约在5~6毛钱,全钒液流电池在3~4毛钱左右,纬景储能介绍,“他们团队能把锌铁液流电池的度电成本压缩在2毛以内,未来在技术成本方面会有明显的优势。”
更重要的是,液流电池作为新型储能,未来可实现峰谷时期供需匹配等经济性问题,助力上海打造未来能源产业集群。
中央电视台财经频道也曾评价到:“锌铁元素原料供给打大、价格低,在解决原材料制备等技术瓶颈后,锌铁液流电池在市场上具备竞争力。锌铁液流电池的成本在市场上占据绝对优势。”
2.产能为锌铁液流电池“三端”多场景应用提供保障
根据2021年7月,国家发改委发布《关于加快推动新型储能发展的指导意见》,明确到2025年国内储能装机规模达到30GW以上。也就是说相较于目前而言,未来3年电化学储能将会迎来6倍的行业增速。超倍速的储能装机规模,就需要产能作为坚强的后盾来支撑。
纬景储能锌铁液流电池的研发历史长达40余年,在持续不断的科技研发和技术创新下,目前已经完成了本土化的产品转化,充分实现中国储能的技术突破和全面产业化。
2023年1月15日,在江苏盐城正式投运了锌铁液流电池电堆智能产线,开创性地实现液流电池电堆生产的全链路数智化,标志纬景储能开启了百兆瓦数量级以上的量产能力,为公司把智能制造能力快速复制至全国各地的纬景“超G工厂”提供了基础和模板。纬景储能位于珠海的1.5GW超G工厂外立面已经完成,计划2023年6月底投产。
纬景储能位于江苏盐城的“超G工厂”
纬景珠海“超G工厂”建成后的产能规模,将补充和壮大新型储能产业,对推进新型液流储能电池产业化的发展具有标志性意义。
储能需求“井喷”,锌铁液流电池凭借极安全、超低度电成本,易安装、充放电次数的明显优势以及在产能方面的领先性,或称为未来储能产业的主力军。
