2019年3月16日,中國化學與物理電源行業協會儲能應用分會與全國微電網與分布式電源并網標準化技術委員會、中國科學院電工研究所儲能技術組、科華恒盛股份有限公司四家單位聯合主辦的“首屆全國儲能技術與綜合能源服務高層研討會”在福建廈門宸洲洲際酒店召開,來自電力公司、電科院、設計院、系統集成商、地方經信委、投資機構等230余人參加了本次會議。
本次研討會旨在推動儲能與綜合能源系統多環節技術與商業模式創新,持續提升客戶需求響應能力與業務整體盈利能力。
會議期間,山東圣陽電源股份有限公司新能源事業部總工程師馬建平分享了主旨報告《儲能系統經濟性分析》,以下為報告原文:
馬建平:各位領導,各位儲能界的朋友下午好!
今天給大家匯報題目是儲能系統的經濟性分析,因為我們在座的很多都是企業界朋友,無論是目前的發電還是儲電都屬于重資產行業,從財務報告里面看還湊合,但是因為收益周期比較長,操作起來有很大難度。今天我重點想說一下儲能里面占成本比例最大的電池部分。
第一部分企業介紹,圣陽公司實際上成立比較早,1991年成立,從成立到現在一直是致力于電源相關的,就是以電池為主,我們從儲能、備用、動力三大領域來從事相關工作,從原來單一的產品提供到一體化的能源解決方案。這是我們公司的發展歷程,這是我們的資質,這是我們管理體系,這是我們研發體系,這是整體電源解決方案。大家可以看到我們實際上從原來傳統的電池行業現在向一體化的解決方案邁進。這是我們的營銷網絡。
第二部分儲能技術。不得不說的就是電池技術,我從兩個方面說,一個從鉛碳電池,一個就是鋰電池,尤其我們從2018年以后國內的鋰電池裝機容量比例越來越高,這也是我們不可回避需要去推進的一項工作。我們的鉛碳電池現在有大容量的鉛碳,單體容量一度電到兩度電,兩伏500,兩伏一千,小的就是12V的貨運系統,現在裝機量比較大的還是大容量的單體。這個產品是我們從2013年開始和日本合作推出的產品,專門面向大規模儲能的產品,循環壽命達到4200次,這是循環曲線。
鋰離子電池,我們起步與2009年,面向的領域也是儲能、備用、動力三個領域,但是目前主要是儲能、備用為主。
鋰電池主要以標準化設計和模塊化應用為主,有利于交負荷產品系統成本的降低。
第三部分是儲能系統經濟性分析。第一個方面是需求導向,包括削峰填谷,還有一個趨勢備用電源的儲能化應用,現在是一個很大的趨勢,包括數據中心備用電源的儲能化運用,從原來的單一備電來看成本相對高,單一儲能來看本也是比較高,但是兩者結合起來,既具備備用的功能,同時來儲能的收益。第二個方面從國家政策導向和發展趨勢方面,這兩個方面一個是模式創新,一個是技術創新。我認為模式創新是錦上添花,任何一個行業的發展快慢和商業模式有關系,但是一個行業能否持續穩定健康的發展,技術的創新,技術的基本保證是最基礎的,要不然就是曇花一現。
從系統來說,前期關注初期投資,我們價格,報價水平,這是比較直接的。第二個運維和運行過程里面,整個系統的效率對我們收益影響比較大,我們現在面臨的電池本身的能效轉化問題,效率問題,充一度電能放出多少,這個是非常直觀的。第二個是PCS的效率問題,還有一個溫度管理問題,能耗管理,本身的系統結構設計,還有地域影響都有相關關系??勺龅墓ぷ鬟€是非常多的。
從長遠來看,電池的安全可靠這是一個保證,還有一個耐久能力,能不能達到六千次八千次,從系統的度電成本來說能不能降的更低,這是后期保證更關鍵的一點。
還有政策,因為無論發電還是儲能政策影響還是很大的。去年531光伏行業的政策,上午我還有一個問題沒有講的機會,還有一個關注的問題,雖然兩會期間提出了一般工商業的電價下降10%,但是未來電價的下降到底以整體的定價原來基礎上的10%下降,還是未來繼續有變化,包括我們的峰谷變化對我們的儲能影響還是很大的,所以未來的發展對整體行業發展有很大影響。
因為電池在儲能系統里面成本比例占到70%、80%,非常高,其他零部件非常關鍵,實際上讓系統成本下降電池非常關鍵。作為儲能的載體這是決定性因素。
我們看到電池的價格直接決定了整體受益的變化。綜合來說從初期的成本到耐久性到運行能耗費用,到人性化設計、安全、可靠性、操作便利性,還有殘余價值,尤其鉛電池的殘余價值比較高。光從單個財務年度看可能前幾年不好,但是到最后一旦有30%到35%的殘值收益來看,最后一年很快就能扭轉局面。
從2005年到2017年電池的循環壽命變化,從原來的2005年幾百次到500、600次的循環,有鋰電池,還有鉛酸電池,還有鉛酸電池。這幾年電池的循環壽命變化非???,這是不同放電深度下的循環壽命,這是一個曲線。
從這個圖來看,從電池本身的屬性來說,無論鋰電池還是鉛電池,70%的循環從整個壽命期來說輸出能量還是很高的,但是上午大家提到了,實際上電池用與不用本身存在一個日歷壽命,一年做700次,十年七千次,如果我們做到一萬多次,可能日歷壽命12年左右就到了,當然未來日歷壽命會有改進和改善。從當前的情況來說,實際上60%以下的循環壽命是不推薦的,這也是目前在鋰電池的儲能系統里面在90%左右的標底,一個是來源于年度的收益壓力,80%這個對收益的影響非常直觀、快捷。第二個存在很大的不確定性,本來你80%很好,但是到5年以后計劃不如變化快,還不如早點收回成本。
還有溫度對于壽命的影響,為什么做了大量工作要對系統的溫度做管理,也是為了保證三五年之后系統對核心的電池能不能持續穩定的運行。
還有一個在不同荷電狀態下的電池效率問題,如果差一個點或者兩個點的效率差異,對整體系統收益基本上成1:1的關系。如果你的損失是2%,你的收益就減少2%。
價格更低,只有7.5毛。
還有一個是容量系數,我們的系統選配必須要面對的一個問題。從數據來看,鉛碳電池在1:4以上,比如1:3、1:2,因為容量系數影響對系統的影響比較大,也就是說鉛碳電池,我按1:10的比例,放電容量100%,如果放到1:4,只能放70%多,這樣影響比較大。反觀鋰電池,整個從1:10到1:1期間,容量影響只有2%、3%,各個廠家的產品設計不一樣,會有一定的不同,但是大方向不會超過5%。
殘余價值,鉛電池的殘余價值利用率非常多,目前的三元鋰電初步具備商業化運行模式,不需要任何補貼,企業還可以發展存活,磷酸鐵鋰現在熱度低,還需要一定的進步。
從鉛碳和鋰電比,從初期的投資到循環性能到最后的回收利用安全性各有千秋,但是整體來說鋰電的競爭能力更強。我們還是清晰的看到消費者的眼睛還是明亮的。
謝謝大家!
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