中國儲能網(wǎng)訊：在全球能源轉型的大背景下，作為電力系統(tǒng)的關鍵一環(huán)，全球儲能裝機容量迎來了跨越式發(fā)展。
中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會發(fā)布的《2024年中國新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》顯示，2023 年全球儲能累計裝機容量約 294.1吉瓦，其中新型儲能累計裝機容量約 88.2吉瓦，占比 30.0%；抽水蓄能累計裝機容量約 201.3吉瓦，占比 68.4%；蓄冷蓄熱累計裝機容量約4.6吉瓦，占比1.6%。
聚焦到我國，國家能源局的數(shù)據(jù)顯示，截至2023年年底，全國已建成投運的新型儲能項目累計裝機容量達3139萬千瓦/6687萬千瓦時，平均儲能時長2.1小時。2023年新增裝機容量約2260萬千瓦/4870萬千瓦時，較2022年年底增長超過260%，近10倍于“十三五”末裝機容量。從投資規(guī)模來看，“十四五”以來，新增新型儲能裝機直接推動投資超1千億元，帶動產(chǎn)業(yè)鏈上下游進一步拓展，成為我國經(jīng)濟發(fā)展“新動能”。
但儲能裝機的狂飆也引發(fā)了行業(yè)價格的集體“跳水”。2023年，從儲能電芯到儲能集成系統(tǒng)，報價屢次刷新價格底線，儲能行業(yè)“階段性過?！钡穆曇粼跇I(yè)內(nèi)頻頻響起。
那么“內(nèi)卷”到底能給行業(yè)帶來什么？或許還得從多角度以及長遠期來看。
競爭倒逼技術創(chuàng)新
2022年3月，國家發(fā)展改革委和國家能源局聯(lián)合印發(fā)了《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》，提出到2025年，儲能將從商業(yè)化初期步入規(guī)?；l(fā)展，具備大規(guī)模商業(yè)化應用條件；電化學儲能技術進一步提升，系統(tǒng)成本降低30%以上；到2030年，新型儲能全面市場化發(fā)展。
隨著政策環(huán)境的利好以及市場規(guī)模的增大，越來越多的企業(yè)加入儲能這一黃金賽道，其中也不乏美的集團、南方黑芝麻集團等與能源行業(yè)背景相差較大的企業(yè)，甚至不少企業(yè)犧牲利潤來換取市場份額。
以儲能系統(tǒng)集成商為例，2023年11月，中車株洲電力機車研究所有限公司以刷新紀錄的0.705元/瓦時的低價，中標昌吉國投200兆瓦/800兆瓦時共享儲能項目的儲能系統(tǒng)設備采購訂單，并在隨后參與的廣東省能源集團新疆有限公司2023年225兆瓦/900兆瓦時的儲能系統(tǒng)設備采購項目中，報出0.638元/瓦時的超低價格，引發(fā)行業(yè)熱議。
數(shù)據(jù)顯示，2023年，我國儲能系統(tǒng)和EPC系統(tǒng)（以2小時磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)，不含用戶側應用為例）價格持續(xù)下行。2023年12月，儲能系統(tǒng)中標均價已跌至0.79元/瓦時，同比下降50%，環(huán)比下降1%，與2023年年初相比下降了48%。
不少人認為，儲能系統(tǒng)價格的下跌，在于原材料鋰價的下跌。
過去兩年中，鋰價確實經(jīng)歷了一波過山車。以碳酸鋰為例，價格從2020年年底的5.15萬元/噸，暴漲至2022年11月的56.75萬元/噸，漲幅超10倍。然而，隨著產(chǎn)業(yè)鏈上游的擴產(chǎn)，2023年碳酸鋰價格一路下跌，到2023年年底已經(jīng)跌至10.1萬元/噸左右。此外，據(jù)公開資料，磷酸鐵鋰方形儲能電芯從2023年1月6日的0.96元/瓦時均價降至2024年5月6日的0.405元/瓦時。
遠景集團高級副總裁、遠景儲能CEO田慶軍認為，價格下行將倒逼行業(yè)繁榮和技術進步，“目前儲能成本的下降，并非僅僅因為磷酸鐵鋰價格下降，更重要的是倒逼技術創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新來完成的成本下降。成本大幅度下降才能真正創(chuàng)造產(chǎn)業(yè)價值，贏得市場。任何商業(yè)的本質(zhì)還是要看成本，如果你的成本高，政策再好也推不動?！?
中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會秘書長劉勇曾表示，儲能技術的革新是降低儲能成本的主要推動力，一方面技術創(chuàng)新發(fā)展可以等效替代低成本材料，降低儲能上游成本壓力；另一方面技術進步可大幅提升儲能系統(tǒng)的效率，提升儲能電池全生命周期壽命，提升儲能系統(tǒng)功率密度，從而降低成本。
當前，“300+”安時的儲能電芯已經(jīng)進入大規(guī)模交付期。截至2023年年底，寧德時代、億緯鋰能、蜂巢能源、瑞浦蘭鈞、鵬輝能源、海辰儲能、遠景動力等近30家國內(nèi)電池廠商已相繼推出300安時以上容量的電芯產(chǎn)品。
相較于280安時的電芯，300安時以上的電芯具有更高的單體容量和體積能量密度，有助于降低系統(tǒng)儲能集成的成本。以2023年4月遠景動力推出的行業(yè)首款315安時儲能專用電芯為例，該電芯在尺寸不變的基礎上，較上一代產(chǎn)品能量密度提升了11%，實現(xiàn)“單顆電芯一度電”，同時循環(huán)壽命高達12000次，可以滿足一天一次充放電25年安全可靠的運行要求。
田慶軍認為，未來儲能發(fā)展的核心方向非常明確，即大容量、高密度、超安全、長循環(huán)、智能化?！按笕萘亢透呙芏纫馕吨梢怨?jié)約投資，減少土地成本，尤其在國際市場，土地資源很寶貴；極致安全是底線；循環(huán)的次數(shù)越長，意味著同等情況下，度電成本越低；大容量的電芯也有助于降低成本；智能化可以讓儲能自動參與市場交易。
因此，價格“內(nèi)卷”并非壞事，它將倒逼企業(yè)技術革新，這是推動儲能行業(yè)降本的關鍵。
儲能市場潛力進一步解鎖
儲能在電力系統(tǒng)中通過參與不同的市場，如能量市場、輔助服務市場、容量市場等來助力電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。從應用場景來看，目前，電源側和電網(wǎng)側儲能仍占據(jù)國內(nèi)儲能市場的主要地位，新增裝機容量占比達到90%；用戶側儲能裝機以工商業(yè)儲能為主，新增裝機容量占比達到了10%，其中絕大部分為工商業(yè)儲能。
盡管2023年我國儲能新增裝機再創(chuàng)歷史新高，但現(xiàn)階段儲能商業(yè)模式單一，儲能系統(tǒng)利用率低，成本疏導困難，在一定程度上阻礙了儲能規(guī)?；l(fā)展。
根據(jù)中電聯(lián)發(fā)布的《2023年上半年度電化學儲能電站行業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)》，在各個應用場景中，用戶側儲能、火電配儲運行較為充分。截至2023年6月，用戶側儲能每1.2天可以完成一次完整放電，火電平均每天可以完成2次以上完整充放電。電網(wǎng)側獨立儲能與電源側新能源配儲運行情況基本持平。獨立儲能上半年的日均等效利用次數(shù)為0.36次，相當于每2.8天可完成一次完整充放電，利用率僅達到電站平均設計利用小時數(shù)的32%。新能源配儲上半年的日均等效充放電次數(shù)為0.31次，相當于每3.3天可完成一次完整充放電，利用率僅達到電站平均設計利用小時數(shù)的27%。
低利用率不僅影響儲能投資的回收，也難以發(fā)揮對電力系統(tǒng)的支撐與調(diào)節(jié)作用。因此，有效的電力市場機制是保證儲能合理收益的必要手段，也是推動儲能走向大規(guī)模應用和商業(yè)化發(fā)展的必要條件，可以激發(fā)市場活力并推動儲能高質(zhì)量發(fā)展。
國家發(fā)展改革委和國家能源局于2021年7月15日發(fā)布《關于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見》，其中明確提到：明確新型儲能獨立市場主體地位，研究建立儲能參與中長期交易、現(xiàn)貨和輔助服務等各類電力市場的準入條件、交易機構和技術標準，加快推動儲能進入并允許參與各類電力市場；因地制宜建立完善“按效果付費”的電力輔助服務補償機制，深化電力輔助服務市場機制，鼓勵儲能作為獨立市場主體參與輔助服務市場；鼓勵探索建設共享儲能；健全新型儲能價格機制，建立電網(wǎng)側獨立儲能電站容量電價機制，逐步推動儲能電站參與電力市場；完善峰谷電價政策，為用戶側儲能發(fā)展創(chuàng)造更大空間；明確提出研究探索將電網(wǎng)代替性儲能設施成本納入輸配電價回收等。
今年3月，國家發(fā)展改革委公布了《全額保障性收購可再生能源電量監(jiān)管辦法》，并于4月1日起施行。政策實施后，電網(wǎng)企業(yè)所承擔的不再是全額收購的義務，而是保障性收購電量部分的全額收購。業(yè)內(nèi)專家認為，這將是我國可再生能源全額保障收購政策的重大調(diào)整，對于可再生能源來說，將會有更多的電量參與市場化交易。突出市場化方式實現(xiàn)資源優(yōu)化配置和消納，有利于以可再生能源持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展為目標，推進市場化交易形成價格。
可以看出，隨著我國電力市場化建設的不斷深入，儲能的市場潛力將進一步得到解鎖。
儲能安全，仍是重中之重
相比儲能的價格“內(nèi)卷”和市場化解鎖，儲能產(chǎn)品的質(zhì)量以及儲能電站的安全管理規(guī)范更應該被行業(yè)關注。
5月15日，美國加州一座250兆瓦的儲能電站失火并出現(xiàn)復燃的事件，為全球儲能電站的安全問題再次敲響了警鐘。據(jù)悉，由于該電站不斷復燃，火災直到5天后才得以撲滅。加州消防局的調(diào)查結果顯示，此次火災的根源在于三元鋰電池熱失控導致的連鎖反應。
近年來，儲能電站火災事故在全球時有發(fā)生。通過梳理發(fā)現(xiàn)，電池組自身的性能缺陷和后期的安全管理缺失是火災的主要原因。
從電池性能來看，三元鋰電池在熱失控及熱管理上的性能不如磷酸鐵鋰。從實驗室的數(shù)據(jù)來看，磷酸鐵鋰的安全性高于三元鋰。三元鋰電池組的熱失控溫度為120～140 攝氏度，而磷酸鐵鋰的溫度為250～300 攝氏度。除了熱失控溫度較磷酸鐵鋰低以外，三元鋰電池組燃燒后還會釋放出大量的氫氣、氧氣等易燃氣體，一旦出現(xiàn)火災，會加重火情。
電芯質(zhì)量是儲能電站安全與否的重要一環(huán)，但是儲能電站的設計和后期管理同樣重要。
田慶軍認為，電化學儲能的安全是可管可控的，它完全可以從設計的角度進行控制和管理。
“例如在設計鋰電池組（Pack）時，可以在電芯之間增加安全隔離墊，并加注氣溶膠，確保單顆電芯一旦熱失控不會蔓延。此外，在消防設計上要做到Pack級的消防，并通過人工智能等方式，提前進行感知，進而精準滅火，而不是大面積滅火?！?
據(jù)悉，遠景的儲能電站具有電芯級、Pack級，以及系統(tǒng)級三層消防系統(tǒng)。
“如果是單顆電芯發(fā)生熱失控，系統(tǒng)會通過智能監(jiān)控進行鎖定，然后更換單顆電芯，相當于拿一些氣溶膠把它隔離住，整體換掉就可以了；而到了Pack級，系統(tǒng)會啟動自動消防程序，做到及時阻隔，不會影響到整體系統(tǒng)的安全，隨后換Pack就可以了；如果火災危及整個系統(tǒng)層面，遠景將啟動另外的消防系統(tǒng)，保證它不會影響周邊設施或?qū)﹄娋W(wǎng)造成沖擊，這是遠景做的三重消防。”田慶軍說道。
隨著儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐的加快，市場正在向具有核心技術能力、綜合實力強的頭部儲能企業(yè)集聚。未來，加大技術創(chuàng)新力度，提升全生命周期的服務意識，是儲能企業(yè)從激烈競爭中突圍成功的關鍵。
