中國儲能網(wǎng)訊:12月30日,國家電網(wǎng)全資子公司國網(wǎng)新源下屬的河北豐寧抽水蓄能電站正式投產(chǎn)。豐寧電站安裝12臺單機(jī)容量30萬千瓦機(jī)組,總裝機(jī)規(guī)模360萬千瓦,年設(shè)計發(fā)電量66.12億千瓦時,年抽水電量87.16億千瓦時,是服務(wù)北京冬奧會實現(xiàn)100%綠電供應(yīng)的重點工程,緊鄰京津冀負(fù)荷中心和冀北千萬千瓦級新能源基地。
這是目前全球最大的抽水蓄能電站,總投資187.34億,單次最大儲電4000萬度。對標(biāo)目前新型儲能的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)指標(biāo)就是:3.6GW/40GWh。
通過以上參數(shù),我們概略計算出該抽水蓄能的部分指標(biāo):
1、儲能時長:11.11小時
2、功率單價:5200元/KW
3、容量單價:468.35元/KWh
4、循環(huán)效率:75.86%
5、總建設(shè)期:11年
國網(wǎng)新源控股是國家電網(wǎng)旗下負(fù)責(zé)抽水蓄能的主要公司,我們統(tǒng)計了國網(wǎng)新源旗下總投資額接近3800億的56個抽水蓄能項目如下表所示。
以上抽水蓄能項目均有如下特點:
1、建設(shè)周期長,基本為6-10年;
2、建設(shè)成本逐年增加,規(guī)模越大成本越低。在建項目最高裝機(jī)功率成本為7000元/KW,其中在建項目平均功率成本為6200元/KW,已投產(chǎn)的項目平均功率成本為4400元/KW;
3、循環(huán)效率穩(wěn)定在75%左右;
上述分析可以給未來新型長時儲能的發(fā)展帶來如下啟示:
1、目前已投運的儲能裝機(jī)里面,抽水蓄能占比接近90%,所有的抽水蓄能都是大于4小時的長時儲能,所以儲能的未來還是會主要依賴于長時儲能。
2、從裝機(jī)和建設(shè)規(guī)模來看,電網(wǎng)對長時儲能的需求是非常大的,所以新型長時儲能成本降低后會存在非常大的市場機(jī)會。
3、儲能的本質(zhì)是電力交易,技術(shù)發(fā)展的方向最終要落實到度電成本的降低。如果功率部分的成本很高,那么可以通過擴(kuò)張容量來降低成本,這個必須依靠功率和容量解耦的技術(shù)才能實現(xiàn)。將來,容量成本能降低到1000元/KWh以內(nèi)的技術(shù)將擁有萬億級別的市場。
4、建設(shè)周期快,對環(huán)境友好的技術(shù)更容易跑出來。
我們參考一下全球長時儲能理事會首批會員公司的技術(shù)路線。
目前在國內(nèi)發(fā)展得比較快的長時儲能技術(shù)路線除抽水蓄能以外,主要是液流電池(包含全釩、鐵鉻、鐵鋅、全鐵、鋅溴、硫鐵等),和壓縮空氣儲能。這兩項技術(shù)也是國外儲能領(lǐng)域公司成立最早的方向。
根據(jù)麥肯錫發(fā)布的《全球長時儲能理事會發(fā)布長時儲能白皮書》報告指出:為實現(xiàn)全球氣候目標(biāo),2040年需達(dá)到凈零排放。為實現(xiàn)這一目標(biāo),電力行業(yè)需要借助創(chuàng)新技術(shù)來解決三個關(guān)鍵問題:
1、將現(xiàn)有發(fā)電量提升三倍已滿足未來全球用電的需求;
2、發(fā)電技術(shù)完成從化石燃料向可再生能源的轉(zhuǎn)變;
3、維持社會和經(jīng)濟(jì)成本在可接受范圍內(nèi)。
為實現(xiàn)這個目標(biāo),到2040年全球需要的長時儲能總裝機(jī)量為85-140TWh。而根據(jù)中國在全球一次能源消耗占比為26%這一比例估算,中國屆時所需的長時儲能裝機(jī)為22-36TWh。
根據(jù)《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》,到2035年,中國抽水蓄能的裝機(jī)規(guī)模約為300GW,以8小時儲能計算,抽水蓄能能滿足的長時儲能為2.4TWh,占中國所需長時儲能的10%左右,所以未來近90%的長時儲能需求都將依靠新型儲能技術(shù)來實現(xiàn)。
另外,中國科學(xué)院歐陽明高院士預(yù)估了電網(wǎng)調(diào)峰對儲能的需求如下:
2030年:200GW/2TWh-600GW/4TWh
2035年:800GW/6TWh-1TW/8TWh
2040年:1.2TGW/12TWh-1.5TW/15TWh
從這個預(yù)估數(shù)據(jù)也可以看出,國內(nèi)市場需要更多的長時儲能。
要實現(xiàn)長時儲能技術(shù)的快速發(fā)展,需要更多行業(yè)內(nèi)專業(yè)人士的推動與政府層面的統(tǒng)籌,概括起來包含以下三點:
1、長遠(yuǎn)的系統(tǒng)規(guī)劃;
2、 早期補(bǔ)償機(jī)制,以在市場處于起步階段時降低投資者的風(fēng)險;
3、支持性政策、法規(guī)和市場機(jī)制的設(shè)計。
目前國內(nèi)要求配置長時儲能的政策也在頻繁出臺,從國家發(fā)改委2021年8月10號的鼓勵配儲4小時以上,到今年1月10日上海發(fā)改委要求必須配備4小時以上儲能,而且附帶了配套儲能不按期投產(chǎn),則降低風(fēng)電并網(wǎng)價格的懲罰機(jī)制。隨著風(fēng)光發(fā)電滲透率越來越高,相信對配儲時長的要求越來越長。
中國目前在新型長時儲能領(lǐng)域做技術(shù)開發(fā)的公司并不多,中和儲能正致力于開發(fā)低成本的4-12小時儲能技術(shù)。