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據儲能與(yu)電力市場統(tong)計(ji),2023年(nian)(nian)(nian)前三季度新(xin)型儲能新(xin)增裝機規模(mo)已超過30GWh,預計(ji)今(jin)年(nian)(nian)(nian)年(nian)(nian)(nian)底將達到(dao)44GWh以上。儲能的快速增長得益于在政策及電力市場改革持續推(tui)動下(xia),源網荷儲各(ge)側(ce)(ce)儲能應用(yong)的全面展開。11月(yue)10日上午,在2023中國能源(yuan)電(dian)(dian)子大會暨廣東新型(xing)儲能產業(ye)發展高峰論(lun)壇——新型(xing)儲能應用(yong)分論(lun)壇上,我們(men)有(you)幸請(qing)到8位嘉賓,就(jiu)我國儲能在電(dian)(dian)網側(ce)(ce)、電(dian)(dian)源(yuan)側(ce)(ce)、用(yong)戶側(ce)(ce)的市場現狀(zhuang)、商業(ye)模(mo)式以及(ji)儲能應用(yong)技術等(deng)和(he)大家進行分享。
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重點簡要提煉如下:
儲能市場 儲能累計裝機規模突破75GW,抽蓄依舊占據最大比重,但已經由一直以來的90%以上下降至65%左右。 鋰電以95%的占比占據新型儲能新增裝機的絕對主導地位,調頻應用上鋰電搭配功率型儲能應用成為新探索。 百兆瓦級的項目增速明顯,湖南以17個百兆瓦項目投運成為新增投運最大省份,重慶首次進入裝機前十。 中標市場競爭激烈,集成商、新進入者、下沉到集成的電池廠商共同搶奪項目訂單,0.5C系統已有低于0.7元/Wh的報價出現。 截(jie)止(zhi)Q3,儲能(neng)系統的招標量接近60GWh,新(xin)增規(gui)劃在建項目(mu)已經突破100GW。若能(neng)在Q4投運10%,則今年裝機可達50GWh。 電力交易 獨立儲能主要收益包括容量租賃、現貨市場套利、參與輔助市場以及容量補償,容量租賃收益占總收益50%以上,收益需要進一步多元化。 參與電力現貨市場,需(xu)提高電價預測準確度與對市場變化的(de)(de)敏感性,并注(zhu)重市場經驗的(de)(de)總(zong)結。 廣東調頻市場引領全國,山西、內蒙也有一定應用,火儲聯合調頻收益可觀,國內領先機組全生命周期等效循環次數接近8000次。 當(dang)前(qian)儲能通(tong)過火(huo)儲聯合調(diao)頻(pin)的(de)方(fang)式(shi),在二次調(diao)頻(pin)領域取得一些成功,接下來或將在虛(xu)擬(ni)電(dian)廠發力。截至(zhi)目前(qian),深圳(zhen)虛(xu)擬(ni)電(dian)廠調(diao)度(du)中心已累計響應27次。 儲能系統集成及溫控技術 低成本、高安全(quan)、大(da)規模、長壽命,是業內對儲(chu)能系統的一致需求,構網型儲能、全浸沒(mei)式液冷、高壓直掛受(shou)到關注。 儲能(neng)企業(ye)已經從專利數量(liang)比拼開始轉(zhuan)向專利質量(liang)比拼,注重核(he)心技術與核(he)心專利的(de)競爭。
儲能裝機及市場情況 累計裝機突破75GW,抽(chou)蓄占(zhan)比降低到65%左右(you) 截至Q3,我國電力儲能(neng)累計裝(zhuang)機突破75GW,抽水蓄能以65%左右(you)的占比依然占據最(zui)大比重,新型儲能累計裝機突破了50GWh,鋰電以95%的占比占據絕對主導地位。百兆瓦級的項目增速非常明顯,上半年有40多個百兆瓦級的項目投運。表前大儲應用規模持續快速增長,合計占比達到98%。 前三季度新增投運新型儲能項目中,湖南儲能試點項目快速拉動規模的增長,成為新增投運項目規模最大的省份,17個百兆瓦級的項目在6月份集中投運。重慶憑借5個百兆瓦級迎峰度夏項目的投運首次進入前十省份榜單。 招投(tou)標市場競爭(zheng)非常激(ji)烈,深耕多年的集成商、新進入者、下沉到集成的電池廠商共同搶奪項目訂單。集采標地每個標段參與投標的企業平均達50、60家。受到上游原材料價格下降及低價競爭的影響,中標價格呈下行趨勢,儲能電芯報價低于0.5元/Wh,0.5C系統已有低于0.7元/Wh的報價出現。 儲能(neng)系(xi)統的招標量接(jie)近60GWh,超過一半來自集采,達到去年全年水平的3倍。主要由集采國央企(qi)主導,多個央企(qi)已發布GWh量級的系(xi)統(tong)采購。新(xin)增規劃在建項目截(jie)至Q3已經突破100GW。 上半年國內一共發布(bu)了270多(duo)項和(he)儲能相關的(de)(de)(de)政策(ce),有19項為國家層面的(de)(de)(de)政策(ce),儲能逐(zhu)漸(jian)被納入(ru)常規電力系統的(de)(de)(de)各項管(guan)理當中去,電價改革思路相對更加明(ming)確,用戶側(ce)多(duo)元(yuan)化(hua)(hua)場(chang)景應用受到國家明(ming)確支持和(he)鼓勵。我國首個(ge)針對用戶側(ce)儲能的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)導(dao)則出臺,對于用戶側(ce)儲能各個(ge)技(ji)術(shu)環(huan)節要(yao)求做(zuo)出明(ming)確要(yao)求,指導(dao)用戶側(ce)市場(chang)更加標準化(hua)(hua)、規范化(hua)(hua)發展。 獨立儲能參與市場(chang)交易容(rong)量租賃收入(ru)占(zhan)比(bi)超50%,受市場(chang)影響波動(dong)大(da) 目前獨立儲能主要收益包括容量租賃、現貨市場套利、參與輔助市場以及容量補償。當前各省現貨市場進展情況不一,其中山東無論是在裝機規模還是市場化程度上均走在全國前列。目前,已有16座獨立儲能電站進入山東電力現貨市場。 以某實際百兆瓦電站為例,容量租賃、現貨市場價差、容量補償收益比例大約在55%、30%、15%。由于現貨市場與輔助服務市場兩者間存在一定的排他性(同時段不可都參與),且山東輔助服務市場的收益較低,故相對來講,在電能量市場賺取充放電價差收益將更為有利。 而容量租(zu)賃收入(ru)作為獨(du)立(li)儲能(neng)電站收入(ru)最重(zhong)要的(de)組(zu)成(cheng)部分,受市場供需(xu)影響(xiang)較(jiao)大(da),因此獨(du)立(li)儲能(neng)電站的(de)收益亟需(xu)進一(yi)步(bu)多元化。 在容量市場運行前,山東參與電力現貨市場的發電機組容量補償費用從用戶側收取,電價標準暫定為每千瓦時0.0991元(含稅)。百兆瓦儲能電站可以獲得發電容量補償50-60萬/月。 對(dui)于(yu)在現貨市場(chang)賺取價差收益,以下成本及收益核算的方法可(ke)供(gong)參考: 充電成本=(現貨市(shi)場(chang)購電價格+輸配+政(zheng)府基(ji)金及附加+用電容量補償)*上網電量 放電收入=現貨市(shi)場價格*上網電(dian)量(liang) +發電(dian)容(rong)量(liang)補償 參與電力現貨市場過程中要點總結:提高電價預測準確度是保證獨立儲能電站收益的基礎,還需提高市場變化敏感性,包括電力市場風光資源的變化,極端天氣預判,報價規律研判等。此外也應注重市場經驗的總結。 儲能在調頻(pin)領(ling)域的應用火電聯合調頻(pin)效益(yi)可(ke)觀,虛(xu)擬電廠或將接(jie)力 儲能系統聯合發電機組參與AGC調頻,儲能通過跟蹤AGC指令與機組出力,自動補償機組出力偏差,實現整體快速精確調節,響應時間短,調節速率快,調節精度高。國內的第一個火儲聯合調頻項目最早可以追溯到10年前,在當時的電池價格水平相當高的情況下,已能實現很高的收益。目前火儲聯合調頻在特定市場的收益依舊十分可觀,以廣東市場為引領,山西、內蒙也有一定的調頻市場。 調頻(pin)項目對儲(chu)能系統,尤其是PCS、EMS有著較高的要(yao)求,據悉,海豐(feng)項目成功試驗了(le)AGC調頻(pin)、儲(chu)能系統毫(hao)秒級廣域(yu)管(guan)控(kong)、虛擬同步(bu)、調度調峰的功能,而且同步(bu)實現(xian)了(le)60臺儲(chu)能逆變(bian)器并離網以及黑啟(qi)動(dong)技(ji)術。 當前儲能通過火儲聯合調頻的方式,在二次調頻領域取得了一些成功。接下來儲能或將會在虛擬電廠發力。深圳已成立虛擬電廠調度中心,今年累計響應27次,科陸電子某1.8MW項目,單次響應收益6000元,綜合計算回本周期不到4年。 技術上(shang)(shang)看,除(chu)鋰(li)(li)電(dian)(dian)池(chi)外,現在也有(you)省份(fen)在做新(xin)技術、新(xin)模(mo)式(shi)探索,比如混(hun)合儲(chu)能(neng)技術,形式(shi)上(shang)(shang)采(cai)用(yong)鋰(li)(li)電(dian)(dian)搭配功率型儲(chu)能(neng)應用(yong),嘗試(shi)鋰(li)(li)電(dian)(dian)和飛輪、鋰(li)(li)電(dian)(dian)和超級電(dian)(dian)容(rong)的搭配。 電網友(you)好的高安全、高效率技術高壓(ya)直掛、構網型儲能(neng)、全浸沒式液冷 從技術發展趨勢上看,低成本、高安全、大規模、長壽命的儲能技術仍然是發展的主流。集成商正從各個維度探索提高儲能系統整體的性能。例如,采用構網型技術提高對電網的支撐能力,采用全浸沒式液冷技術探索更精準的溫度控制,采用高壓直掛集成技術提高系統效率降低成本等。 構網(wang)型(xing)儲(chu)能:本質為電(dian)壓(ya)(ya)源特性,通過有關控制(zhi)實現(xian)與電(dian)網(wang)電(dian)壓(ya)(ya)同步,助力(li)電(dian)網(wang)維持穩定。比較(jiao)適合弱電(dian)網(wang)和(he)孤島運行。由于是針對穩定電(dian)壓(ya)(ya)設計的(de),所以(yi)如(ru)果電(dian)流(liu)(liu)出現(xian)故障(zhang)時,存在一定的(de)過流(liu)(liu)風(feng)險。當(dang)前新疆喀什、和(he)田、克州(zhou)、塔(ta)城、阿(a)勒泰、巴州(zhou)等地構網(wang)型(xing)儲(chu)能要求具備(bei)300%額(e)定電(dian)流(liu)(liu)10秒短時過載(zai)能力(li)。對于設備(bei)廠(chang)家來說,將大幅提高造價。 高壓直掛:做減法的系統集成形式,省去變壓器、直流電纜,在不增加系統成本情況下,利用H橋級聯的技術,把傳統多路串并聯系統分解為單簇管理系統,實現電池簇的單簇管理,無環流問題,提高儲能系統運行效率。具體原理為每個電池簇接一個變流器,通過H橋輸出的交流側串聯方式實現6-35kV的并網。35kV高壓直掛系統對比常規方案運行效率可提升3%-4%。海南金盤在湖南邵陽投運200MWh的高壓電站,調試期間實測充放電效率達92.87%。 全浸(jin)沒式液(ye)(ye)冷(leng)(leng)(leng):將(jiang)(jiang)儲能電(dian)芯直(zhi)接浸(jin)沒于冷(leng)(leng)(leng)卻液(ye)(ye)中,使電(dian)芯與空氣、水分等完全隔離,以達到控制儲能電(dian)池(chi)系(xi)統運行(xing)溫度、實現熱管理的(de)(de)目的(de)(de)。與一般(ban)的(de)(de)液(ye)(ye)冷(leng)(leng)(leng)相比,全浸(jin)沒式液(ye)(ye)冷(leng)(leng)(leng)方案儲能電(dian)芯的(de)(de)溫度控制效(xiao)果更(geng)好。一般(ban)液(ye)(ye)冷(leng)(leng)(leng)只是將(jiang)(jiang)電(dian)池(chi)PACK放置在液(ye)(ye)冷(leng)(leng)(leng)板之上(shang),液(ye)(ye)冷(leng)(leng)(leng)板內(nei)部有水管回路,通(tong)過冷(leng)(leng)(leng)卻液(ye)(ye)的(de)(de)流動,給位于上(shang)方的(de)(de)電(dian)芯降溫。 從專利角度看儲(chu)能行(xing)業發展儲(chu)能企業競爭(zheng)其(qi)實是核心專利的競爭(zheng) 據悉,現在全球公開的專利數據已達到1.7億條,其中蘊含了豐富的技術、法律和經濟信息,企業若能充分運用專利信息,可以縮短60%的研發時間和節約40%的研發經費。也可以獲悉技術發展的態勢、企業之間的競爭與合作的情況。 現在儲能產業全球專利量超過了114萬件,其中中國儲能專利66萬件,占全球的比例超過60%。從整體趨勢看,儲能領域專利申請處于快速增長狀態,但近幾年,增長速度有所放緩,儲能企業已經從專利數量比拼開始轉向專利質量比拼,注重核心技術與核心專利的競爭。 建議加(jia)強儲(chu)能元件(jian)的專利布局,補(bu)全產業(ye)鏈,提高適配度,圍繞一些(xie)新興(xing)的儲(chu)能方向,包括鈉離(li)子電池、固態電池在內,做(zuo)一些(xie)前瞻性的專利布局,優先(xian)獲得潛(qian)在市場,在新興(xing)領域里面積極尋求高校和科(ke)研單位合(he)作。 開展貫穿研發全過程的高價培(pei)育(yu)布局(ju)的工(gong)作,核(he)心技(ji)術變成核(he)心專(zhuan)利(li)。并在(zai)全球化背景下做海外布局(ju)的專(zhuan)利(li),在(zai)企業走出去之前(qian),產品未動專(zhuan)利(li)先行,提前(qian)做一些知識產權的調研與相(xiang)關的專(zhuan)利(li)布局(ju)。 注:本文整理自會議現場嘉賓發言 文章來源:儲能與電力市場
注:上網電量對(dui)應的下網電量不承擔輸配電價和政府性基金(jin)及附加(jia)
以華潤海豐儲能調頻項目為例,項目配儲能30MW/15MWh,2023年8月完成全壽命周期退役。運行4年間累計充電量139GWh,放電量119.4GWh,等效循環次數7960次,綜合和轉換效率85.9%,綜合收益近2~3億元。
目前(qian),廣東(dong)調頻市(shi)場,綜合性能(neng)指標K值從最高(gao)3調(diao)到(dao)了(le)2,預計后面(mian)會越來越趨(qu)近于1,儲能優勢逐漸削減。