纠结的储能
发布者:admin | 来源:世纪新能源网 | 0评论 | 2785查看 | 2021-04-28 21:58:08    

这个春天,储能再一次陷入纠结状态。


储能的纠结


借助“双碳”的春风,本以为会在今年春天迎来新一波利好的储能产业,却突然遭遇了一场风暴。4月16日,据北京市消防总队官微通报,丰台区南四环国轩福威斯光储充供电有限公司变电室起火,导致2名消防员牺牲,1名消防员受伤,电站内1名员工失联(详细见《北京某光储充电站变电室起火,突发爆炸至两名消防员牺牲》)


事故发生后,整个行业风声鹤唳,北京所有储能项目全部暂停,其他地区也受到波及,大都采取了暂停观望态度。


就在业内人士为储能行业的前景担忧之时,4月21日,国家发展改革委、国家能源局就《关于加快推动新型储能发展的指导意见(征求意见稿)》公开征求意见。(以下简称《征求意见稿》)。


《征求意见稿》主要阐述了三方面内容:


1、到2025年,实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变。新型储能技术创新能力显著提高,装机规模达3000万千瓦以上。


2、健全新型储能价格机制。建立电网侧独立储能电站容量电价机制,逐步推动储能电站参与电力市场;研究探索将电网替代性储能设施成本收益纳入输配电价回收。完善峰谷电价政策,为用户侧储能发展创造更大空间。


3、健全“新能源+储能”项目激励机制。对于配套建设新型储能的新能源发电项目,动态评估其系统价值和技术水平,可在竞争性配置、项目核准(备案)、并网时序、系统调度运行安排、保障利用小时数、电力辅助服务补偿考核等方面给予适当倾斜。(详细见《重磅丨两部委:加快推动新型储能发展的指导意见(征求意见稿)》)


一方面是重大事故造成的惨痛教训,一方面是行业政策的积极引导。到底应该向左还是向右?业内人士分析认为,作为未来必须要发展的重大产业,储能在发展过程中可能会存在这样那样的问题,谁都不愿意看到这一次付出的血的代价,虽然整个行业确实需要严格整改,但不能因噎废食,让好不容易得来的局面再次停滞不前。


储能的潜力


业内有句话,光储不分家。储能的发展,能够完美弥补光伏发电间歇性的短板。但近五年来,光伏产业风生水起,已经发展成为引领世界的力量;而储能产业的“春天”何时能够到来,至今仍然很难给出准确答案。


储能到底是什么?通俗解释,储能是电能的储存技术,以及相关的设备设施。在电动车发展起来之前,储能并不被人们所熟知。过去很长一段时间里,储能一般就是指抽水蓄能。全球的抽水蓄能电站已有百年历史,是成熟的储能技术。如今人们说起储能来,则更多的是在谈论动力电池,以及辅助风光发电上网的储能项目。


如果从需求来看,储能的春天已经到来。特别是2017年10月以来,财政部、科技部、工信部、国家能源局联合发布的《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》以及很多地方政府发布的紧跟政策,逐渐推高了储能的热度,最风光时甚至超过了光伏、风电这些热门话题。


2020年,为了鼓励推动电储能建设,促进清洁能源高质量发展,国家发改委、国家能源局等部门更是先后发布了《关于建立健全清洁能源消纳长效机制的指导意见(征求意见稿)》,《关于做好2020年能源安全保障工作的指导意见》等多个政策,内蒙古、新疆、辽宁、湖北、江西、山东等多达14个省份也相继发布了关于发电侧储能的支持文件,统计数据显示,仅在2020年上半年,全国风电、光伏装机占比超过20%的省份共16个,全国风电、光伏发电量占比超过10%的省份共14个。


除了电储能,近几年发展得如火如荼的电动车,也让动力电池需求大增,并导致电池上游的相关矿产资源价格暴涨,甚至导致全球出现了一轮抢矿潮。


储能的顽疾


既然储能的需求如此旺盛,为何储能商业化的“春天”迟迟未能到来?这主要取决于两大因素:成本和安全。


储能的成本取决于技术的进步。遗憾的是,在储能技术方面,不论是动力电池,还是运用于电网调频的储能电池、储能系统,距离成熟都还相差很远。尤其是动力电池方面,甚至可以说还处于混沌之中,各种技术路线均未能使电动车的经济性和续航能力达到与汽车媲美的水平。


电储能方面,我国的电池储能技术参与电网调频的研究也还在起步阶段,而美国、智利、巴西等国在相关方面已开展理论研究与示范验证。


技术上无法突破的最直观体现,就是相关成本的剧增。以光伏配储能为例,业内人士计算,按照1MWh的费用为200万元计算,1.4GW光伏电站配备容量不低于5%的储能,所需额外支出费用约为1.4亿元。


技术短板短期内难以突破,国家又有强制配储能的要求,为了既不耽误并网,又能降低成本,某些开发企业就打起了以次充好的念头。


本来就技不如人,再加上低价竞争和粗制滥造,让储能行业陷入了一个成本很高但价格很低的恶性循环。“以目前国内市场的储能价格,储能企业是不盈利的,我们之所以还在坚持,是看好国内储能市场在未来的发展潜力。”某布局了储能业务的光伏企业负责人表示,储能企业要发展,还需要探索更多的盈利模式,还有很长的路要走。


除了成本,阻碍储能推广的另外一个重要因素,就是安全。


当地时间2021年4月6日,韩国一光伏电站储能系统(ESS)起火,烧毁面积达22平方米,共造成约4.4亿韩元损失(约合人民币258万元)。相关部门初步调查后指出,着火点在储能单元内部发生,其电芯供应商为LG新能源。而事实上,韩国在过去一年多的时间里,储能电站起火事故已有20多起。


不仅是韩国,在中国,安全问题同样不少。据媒体报道国内储能在电网侧、发电侧、用户侧均出现过不同程度的火灾事故。虽然鲜有正式的通报和报道,但事故是客观存在的,这也一度成为储能圈内争议的焦点。


本次事故中的项目集美大红门25MWh直流光储充一体化电站于2018年4月份备案,开发商为北京福威斯油气技术有限公司,位于北京市丰台区南四环永外大红门西马厂甲14号院内。一期建设包括1.4MWh的屋顶光伏94个车位的单枪150KW大功率直流快速充电桩,以及25MWh的国轩高科磷酸铁锂电池储能,其中12.5MWh用于外部电动车充电(包括南区4MWh社会车辆+北区8.5MWh大巴运营),12.5MWh用于室内供电。项目于2019年3月正式投入运营,是北京城市中心最大规模的商业用户侧储能电站、最大规模的社会公共大功率充电站、第一个万度级光储充电站、第一个用户侧新能源直流增量配电网,也是北京市最大的光储充示范项目工程。


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据一份项目事故分析报告中指出,该光储充一体化项目中包含的储能电站部分,与传统的集中式储能在电气结构上存在较大差异。在传统的电动汽车充电站中,充电桩输入的是交流电,而新能源车的大功率充电使用的是直流电,因此需要配备一圈交流转换直流的设备。项目考虑电池级联输出本身为直流电的特性,去除了相应的“交转直”、“直转交”的变电设备,电池直接串联至750V,经过多机并联,使得每个充电桩都可以达到150kW功率,250A电流,750V电压,相应参数对应国标充电桩输出标准最高值。虽然该设计突破了现有设备的尺寸及性能限制,但也对电池簇间的均流能力及直流开关设备的开断能力提出了更高的要求。


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经初步调查了解,事发前该电站正在进行施工调试。


根据媒体报道,“电站北区在毫无征兆的情况下突发爆炸”,这符合锂离子电池的安全事故诱发机制,即电池在内外部激源的影响下,超出其安全技术承受能力,电池遭遇极端滥用条件,突发热失控。事故的发生往往由内外部诱因交互作用演化发展,电池储能安全是一个系统性问题,涉及储能电池、电池管理系统、电缆线束、系统电气拓扑结构、预警监控消防系统、运行环境、安全管理等多个方面。究竟是电池本身的安全质量不过关,不能满足电池安全标准滥用条件下的门槛性要求,还是外部激源施加给电池的滥用条件超出了电池行业技术水平。该报告明确指出:“由于目前能够得到的信息有限,不能下定论,目前仅从不同维度分析各类可能的诱发因素对电池储能安全事故的触发机制。”


过去几年,储能市场逐渐升温,各路资本相继进入。在行业的初期,市场难免鱼龙混杂,既有宁德时代、比亚迪这样的独角兽,也有大量企图赚快钱的中小企业。在储能电站收益率有限的情况下,从业主、投资商到设备商,不得不尽量降低成本,导致储能行业低价中标之风愈演愈烈。有很多技术手段可以提高储能系统的安全性,但是会增加相应的成本,部分储能厂商为了能取得订单,不得不尽可能降低储能系统成本,其代价可能是安全和质量得不到保障,一旦出现安全事故就会造成“双输”的结果。


同时,起火事故的背后还折射出监管能力的缺失。与电动汽车行业100多项国家标准相比,储能行业的国家标准还不到20项,且其消防安全国标至今不存在。


对于储能行业发展的很多问题,有些已经是老生常谈,关键是如何解决?《征求意见稿》的出现,无疑是一种态度,既表明了国家发展储能的决心,也给了业内人士信心。不知道借助政策的春风,储能行业这一次能否真正迎来属于自己的“春天”?

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