電池儲能的使命

一年前，本人在【比亞迪儲能】公眾號上發(fā)表了兩篇文章，《關(guān)于電池儲能商業(yè)模式的一點(diǎn)思考》和《再談電池儲能的作用和價(jià)值》。如今一年時(shí)間已然過去，雖然在規(guī)模宏大的電動汽車市場的強(qiáng)力作用下，動力電池價(jià)格又有所下降，可是中國的電池儲能市場仍然未見大的起色。

縱觀全球電池儲能市場，英國繼續(xù)保持旺盛的發(fā)展勢頭，領(lǐng)跑全球;美國、澳洲、韓國都有百兆瓦級儲能項(xiàng)目落地;歐洲、日本、印度、中東等地區(qū)各種商業(yè)儲能示范項(xiàng)目紛紛亮相。

在此想就以下幾個(gè)方面，進(jìn)一步表達(dá)本人對這些與電池儲能有關(guān)問題的粗淺看法，歡迎同行指正。

一、在我們國家的新能源發(fā)展戰(zhàn)略中，電池儲能的地位如何?

眾所周知，中國是一個(gè)能源進(jìn)口大國，60%的一次能源依賴于進(jìn)口，能源戰(zhàn)略風(fēng)險(xiǎn)很大;同時(shí)，國內(nèi)的電源結(jié)構(gòu)體系中，煤電消耗比例占60%以上(2016年以前)，從能源安全和環(huán)境保護(hù)治理等國家戰(zhàn)略角度出發(fā)，改善能源結(jié)構(gòu)，積極發(fā)展新能源和清潔綠色能源無疑是當(dāng)務(wù)之急。

風(fēng)能和太陽能是新能源發(fā)電的絕對主力軍，但是它們都具有波動大、難預(yù)測的特點(diǎn);電池儲能具有調(diào)度響應(yīng)快、配置靈活、控制精準(zhǔn)、環(huán)境友好等特點(diǎn)，無疑是新能源發(fā)電的最佳搭檔，這已經(jīng)是行業(yè)共識并得到了國家發(fā)改、能源部門的認(rèn)可。燃?xì)獍l(fā)電和抽水蓄能電站雖然也能完成一部分新能源調(diào)峰工作，但是平滑輸出和調(diào)頻效果遠(yuǎn)不及電池儲能。集中在同一個(gè)地方的風(fēng)電與光伏發(fā)電雖然可以自然平衡掉一部分輸出波動(風(fēng)光互補(bǔ)效應(yīng))，但是，既無風(fēng)又無光的時(shí)刻應(yīng)該不是小概率事件，所以配套一定規(guī)模的電池儲能電站才是新能源電站實(shí)現(xiàn)跟蹤計(jì)劃發(fā)電的終極選擇。

根據(jù)國家權(quán)威部門保守預(yù)測，到2030年，我國的風(fēng)光發(fā)電裝機(jī)容量，將達(dá)到8.33億千瓦。假設(shè)按2%的比例來配套的話，新能源發(fā)電配套用儲能至少將達(dá)到16GW。

與新能源發(fā)電配套的儲能電站有多種存在形式，光儲一體、風(fēng)儲一體、風(fēng)光儲一體都有可能;從使用效果、利用效率、調(diào)度方便和商業(yè)模式等幾方面來考量，本人一直認(rèn)為：百兆瓦以上規(guī)模的獨(dú)立儲能電站應(yīng)該占主流位置。

二、究竟該如何看待電池儲能的價(jià)值?

電池儲能既有經(jīng)濟(jì)價(jià)值，更有社會價(jià)值(經(jīng)濟(jì)價(jià)值以外的各種價(jià)值)，從某些角度來看，其社會價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其經(jīng)濟(jì)價(jià)值，比如其軍事價(jià)值、電力安全價(jià)值、能源戰(zhàn)略價(jià)值等等。

僅從經(jīng)濟(jì)價(jià)值方面來說主要看其規(guī)模大小和用使用場合。

充電寶只能解決一兩個(gè)手機(jī)用戶一天的移動使用問題;

家庭儲能或備電應(yīng)急儲能電源只能解決一家一戶的部分用電或臨時(shí)停電問題;

用戶側(cè)儲能通常只考慮利用峰谷電價(jià)差削峰填谷以及需求側(cè)響應(yīng)等問題;

以上儲能應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)回報(bào)期都比較長或者干脆沒有，甚至還存在一定的投資風(fēng)險(xiǎn)(比如用戶側(cè)儲能就有可能因?yàn)榉骞炔顑r(jià)變小而延長預(yù)估回報(bào)期);

大規(guī)模儲能(100MWh以上)因其響應(yīng)速度快和控制精準(zhǔn)以及具有雙向調(diào)節(jié)等特性，如能夠被電網(wǎng)調(diào)度，使用在調(diào)頻調(diào)峰等電網(wǎng)安全策略方面，其價(jià)值將是巨大的，當(dāng)然回報(bào)也將是豐厚的(主要是調(diào)頻服務(wù)費(fèi)、容量服務(wù)費(fèi)等)。然而前提是要有開放的電力市場(包括電力輔助服務(wù)市場)。

三、未來電池儲能的主戰(zhàn)場究竟會在哪里?

盡管新能源微電網(wǎng)、分布式光伏發(fā)電以及用戶側(cè)調(diào)峰(削峰填谷)都會用到儲能技術(shù)，我還是認(rèn)為電池儲能的大規(guī)模應(yīng)用領(lǐng)域一定是在電網(wǎng)側(cè)輸配電等方面。百兆瓦以上規(guī)模的獨(dú)立的可被電網(wǎng)直接調(diào)度的電池儲能電站不僅可以保證電網(wǎng)的供電安全，也可以提高局部地區(qū)電能質(zhì)量，電池儲能還可能顛覆傳統(tǒng)的電網(wǎng)設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)規(guī)則，提高設(shè)備利用率，減少資源浪費(fèi)，延緩增容建設(shè)周期。(這方面比較詳細(xì)的說明請參考本人在比亞迪儲能公眾號上發(fā)表的《再談電池儲能的作用和價(jià)值》)

隨著電力市場的逐步放開(大勢所趨)，電力現(xiàn)貨交易和電力輔助服務(wù)市場必將催生大批儲能電站的誕生，這是毋庸置疑的結(jié)果。

四、影響大規(guī)模電池儲能應(yīng)用的主要壁壘是在技術(shù)成本層面還是在政策市場層面?

近兩年在一些會議上經(jīng)常會聽到一些言論，比如“儲能技術(shù)不過關(guān)”、“電池成本太高”等等。這些觀點(diǎn)與我們現(xiàn)有對儲能的認(rèn)知相去甚遠(yuǎn)，這也是我們減少參加相關(guān)會議頻次的主要原因。

從機(jī)理上來講，電池儲能技術(shù)與電動汽車技術(shù)同宗同源，(以比亞迪電動汽車和電池儲能為例)，使用的是同樣的動力電池，電池管理系統(tǒng)(BMS)和換流系統(tǒng)(PCS)也基本采用同樣的技術(shù)和產(chǎn)品，一部電動汽車就是一個(gè)小型移動儲能電站。一個(gè)有目共睹的事實(shí)是，近幾年我們國家電動汽車市場發(fā)展迅速，很多成熟技術(shù)已經(jīng)處于國際領(lǐng)先水平，究其原因，不能不說與國家扶持補(bǔ)貼政策密切相關(guān)。

由于電動汽車的市場規(guī)模迅速增大，動力電池的價(jià)格也在逐年下降。預(yù)計(jì)2018年儲能用磷酸鐵鋰(LFP)電池電芯價(jià)格將達(dá)到每瓦時(shí)1.00RMB(未稅)水平。按此價(jià)格計(jì)算，2小時(shí)LFP電池儲能電站的整體造價(jià)已經(jīng)降到抽水蓄能電站的二分之一以下水平(目前抽蓄電站千瓦造價(jià)約6,000RMB)。在標(biāo)準(zhǔn)工況(室溫25+-5攝氏度，充放電倍率0.5C，95%DOD)下，LFP電池的循環(huán)壽命可達(dá)8,000次以上(70%以上剩余容量)。按此計(jì)算，2小時(shí)LPF系統(tǒng)的度電成本約為0.25RMB，與火電成本相當(dāng)。

上述計(jì)算僅僅是衡量電池儲能經(jīng)濟(jì)價(jià)值的參考方法之一，如此這般地評價(jià)電池儲能其實(shí)是有失公允的。電池儲能系統(tǒng)本身雖不能發(fā)電，但是在電網(wǎng)的發(fā)、輸、配、用各個(gè)環(huán)節(jié)中，電池儲能可以做的事情有很多，需要我們逐步認(rèn)識、不斷發(fā)現(xiàn)。在與英國儲能客戶(電力服務(wù)商)交往中了解到一個(gè)情況，他們某儲能電站的收益途徑竟有十三種之多，難怪其回報(bào)期僅有四到五年。

根據(jù)中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟全球儲能項(xiàng)目庫的不完全統(tǒng)計(jì)，截至2017年第三季度，全球已投運(yùn)電化學(xué)儲能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)2,244.4MW。截止2017年11月底，比亞迪出口美國、英國、加拿大的儲能集裝箱已近200臺，運(yùn)行狀態(tài)良好，并且后續(xù)訂單已經(jīng)排產(chǎn)到2018年第三季度;全球60多個(gè)國家和地區(qū)(包括美國、英國、日本、澳洲、新加坡等)都有比亞迪電動汽車在跑。

綜合上述實(shí)際數(shù)據(jù)和全球儲能市場情況我們認(rèn)為，影響中國電池儲能市場發(fā)展的主要原因不在于技術(shù)和成本，而在于電網(wǎng)觀念的轉(zhuǎn)變、電力市場的開放程度以及國家的扶持政策等方面。

我們預(yù)測，國內(nèi)全面開放電力市場的時(shí)間已經(jīng)為期不遠(yuǎn)了，一種可能的情況是：在華南和華東兩個(gè)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)(或許還有西北地區(qū))先行試點(diǎn)，逐步開放電力現(xiàn)貨市場和電力輔助服務(wù)市場。當(dāng)然，同步放開的還有售電市場。未來的三到五年，中國開放的電力市場值得期待。

近期國家能源局發(fā)布的《完善電力輔助服務(wù)補(bǔ)償(市場)機(jī)制工作方案》無疑是電池儲能行業(yè)的政策利好消息，雖然距離落地實(shí)施還有一段距離。

長路漫漫，其修遠(yuǎn)兮。讓我們共同期待全球最大電池儲能市場早日到來!