储能电池市场 技术路线战国争霸 铅酸暂领先

过去几年,在全球变暖的碳减排压力和化石能源不可持续的危机之下,世界各国以风能,太阳能为代表的全球可再生能源开发日益加快。以风能为例(上图),2004~2011 的七年内,累计装机容量从760.1MWh 增长到62364MWh,年均增长87%,呈现出迅猛的增长势头。光伏发电装机在过去几年同样增速客观(下图),2011 年装机容量达到2700MW,过去4 年年均增长率为240%,目前风电加光伏的累计装机容量占全国发电总装机容量6.1%,预计到2015 年,风能加光伏的累计装机容量将占发电总装机容量7.1%,其中风电预计累计装机容量为100GW,光伏装机容量达到5GW。过去几年,在全球变暖的碳减排压力和化石能源不可持续的危机之下,发电功率不稳定是制约风力发电,光伏发电等新能源利用效率的重要因素。根据电监会统计数据,我国风电去年弃风量占全年发电量的20%,约150 亿-180 亿度,光伏电站也出现了“弃光”的现象。出现以上现象是原因是现阶段多数风电基地远离负荷中心,所在地区的电网结构薄弱,风电需要高电压大容量远距离输送。而风电随机性和反调峰性的特点,使主网调峰调压、频率控制等方面难度增加,加大了电网安全稳定运行的风险。

储能通过化学或物理手段暂时储存在介质中,其到能力缓存作用,是解决发电端和用电端用电量不匹配的有效手段。通过应用储能技术,可以方便电网调度,电网调峰调频能力增强,同时可以减少备用机组容量,在提高机组运行效率的同时,还减少温室气体排放。

储能的市场需求还处于早期阶段,2011 年风电装机容量62364MW,光伏装机容量2700MW,按每1/10 功率的装机容量安装储能装置,储能时间按1 小时计,则储能市场的需求在6505MWh,以每KWh 储能电站平均建设成本3000 元计,则总市场195 亿。预计到2015 年风电装机容量达到100GW,光伏装机容量达到5GW,储能市场需求将达到10000MWh,总市场达300 亿,预计年均增长率19%。

目前储能领域上比较受关注的技术方案有抽水蓄能、压缩空气能、液流电池、钠硫电池,锌-空气电池等,铅酸蓄电池因为产品成熟,价格低廉,在目前也有比较强的竞争力,各种技术路线的对比如下表所示。

目前成本因素是限制储能商业规模扩大的主要瓶颈。目前储能有三种赢利商业模式:改善风电/光伏发电的电能利用率,并从中获利;借助储能装置,从电网峰谷差价中获利;离网光伏储能项目,通过面向高电价用户供电,从中盈利。

第一类改善电能利用率的模式目前还不具备盈利能力。以100MW 的风电场为例,提升10~20%的发电利用率,每年可增加电费1000~2000 万元,而储能电池的年折旧费用在3000 万元以上。

第二类借助电网峰谷差价的盈利模式目前也面临较长的回收周期,假设峰谷差价0.5 元/KWh,铅酸电池成本2000/KWh,则项目的回收周期在11 年,经济效益不高。

第三类模式前景更为明朗。目前国家鼓励“自给式太阳能发电系统”,以面向高电价工业用户的屋顶光伏项目有望出现明显增长,目前该类项目的回收期约6 年,且而受制于电网体制、双向计量电表等因素,家用系统短期内不可能大范围并网,而只能白天发电、夜间自用,这也将催生国内的蓄电需求,且其中铅酸以绝对的成本优势占据绝对主流。

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    【责任编辑:肖何】
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