大規(guī)模儲(chǔ)能項(xiàng)目部署或?qū)⒊芍髁鲬?yīng)用

據(jù)報(bào)道，持續(xù)下降的成本、日益成熟的行業(yè)、不斷增加的可再生能源促進(jìn)了電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在全球各地的部署和使用。在過(guò)去的一年，儲(chǔ)能項(xiàng)目的部署范圍和容量都在顯著增加。

去年是全球儲(chǔ)能部署創(chuàng)紀(jì)錄發(fā)展的一年。根據(jù)市場(chǎng)分析機(jī)構(gòu)Wood Mackenzie公司的調(diào)查，非住宅儲(chǔ)能系統(tǒng)的部署首次超過(guò)住宅儲(chǔ)能系統(tǒng)，其中部署的電網(wǎng)側(cè)(FTM)儲(chǔ)能系統(tǒng)占到2018年全球裝機(jī)總?cè)萘?.3 GW的一半以上。在過(guò)去12到18個(gè)月，推動(dòng)電網(wǎng)規(guī)模大型儲(chǔ)能項(xiàng)目的部署一直是該行業(yè)最值得注意的變化。目前電網(wǎng)規(guī)模儲(chǔ)能項(xiàng)目的裝機(jī)容量通常為100MW，持續(xù)放電時(shí)間為4小時(shí)。

電池、電池組和系統(tǒng)管理軟件的開發(fā)商Powin Energy Solutions公司業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)副總裁Mike Wietecki表示，“儲(chǔ)能行業(yè)如今已經(jīng)發(fā)生新的變化，新增項(xiàng)目規(guī)模有助于太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目部署。”

調(diào)研機(jī)構(gòu)IHS Markit公司儲(chǔ)能研究和分析經(jīng)理Julian Jansen表示，可再生能源發(fā)電的增多使儲(chǔ)能系統(tǒng)成為主要應(yīng)用。他解釋說(shuō)：“隨著諸如峰值容量、可再生能源發(fā)電和輸配電(T&D)基礎(chǔ)設(shè)施增強(qiáng)等新應(yīng)用的出現(xiàn)，這使得儲(chǔ)能系統(tǒng)的部署變得經(jīng)濟(jì)可行。持續(xù)放電時(shí)間超過(guò)兩小時(shí)的電池儲(chǔ)能解決方案將占主導(dǎo)地位。”

隨著電池成本的降低和持續(xù)放電時(shí)間的延長(zhǎng)，電池儲(chǔ)能行業(yè)開始挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的電力結(jié)構(gòu)。全球儲(chǔ)能集成商N(yùn)EC Energy Solutions公司首席執(zhí)行官Steve Fludder說(shuō)，“在儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展的早期，作為行業(yè)先驅(qū)，我們相信電池儲(chǔ)能系統(tǒng)將發(fā)揮更大作用，并致力于提供更好的解決方案。如今，我們已經(jīng)擁有了這個(gè)龐大市場(chǎng)，提供的服務(wù)和產(chǎn)品遍布全球市場(chǎng)。”

NEC表示，其在德國(guó)Jardelund部署的50 MWh儲(chǔ)能項(xiàng)目是歐洲最大電池儲(chǔ)能系統(tǒng)

據(jù)市場(chǎng)分析機(jī)構(gòu)IHS Markit公司預(yù)測(cè)，2019年全球?qū)⒉渴鹧b機(jī)容量為4.3 GW并網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)，到2025年，年度裝機(jī)容量將增加到10.6 GW。在此期間，部署的電網(wǎng)側(cè)(FTM)儲(chǔ)能系統(tǒng)將占到每年增加量50%以上。

儲(chǔ)能廠商的發(fā)展

IHS Markit公司Jansen說(shuō)，“我們看到越來(lái)越多的儲(chǔ)能集成商具有了在全球各地部署儲(chǔ)能系統(tǒng)的能力，這些公司以往主要在區(qū)域市場(chǎng)部署儲(chǔ)能系統(tǒng)。”

儲(chǔ)能行業(yè)的廠商在2017年和2018年進(jìn)行一系列兼容收購(gòu)的市場(chǎng)活動(dòng)。2017年，儲(chǔ)能集成商和軟件初創(chuàng)公司Greensmith Energy Management Systems被全球海事和能源制造巨頭瓦錫蘭集團(tuán)收購(gòu)。Aggreko公司已經(jīng)以5200萬(wàn)美元的價(jià)格收購(gòu)了電池儲(chǔ)能集成商Younicos公司。2018年，西門子公司和名列財(cái)富500強(qiáng)的公用事業(yè)廠商AES公司合資成立了獨(dú)立儲(chǔ)能集成商Fluence公司。

Fluence公司市場(chǎng)總監(jiān)Marek Kubik說(shuō)，“我們可以通過(guò)西門子公司的業(yè)務(wù)進(jìn)入160個(gè)國(guó)家和地區(qū)的市場(chǎng)，我們現(xiàn)在擁有更加廣泛的影響力，并有更多發(fā)展和成長(zhǎng)機(jī)會(huì)。”

在過(guò)去的18個(gè)月，F(xiàn)luence公司新增50名員工，現(xiàn)有員工150人。太陽(yáng)能逆變器制造商Sungrow公司與三星SDI公司合資成立了兩家獨(dú)立的儲(chǔ)能技術(shù)公司，一家用于電池模塊制造，另一家用于與能源管理系統(tǒng)集成。Sungrow公司銷售總監(jiān)Robin Xu說(shuō)，“我們可以提供完整的儲(chǔ)能系統(tǒng)，其中包括我們自己的電源控制系統(tǒng)(PC)、電池、能源管理系統(tǒng)(EMS)，并進(jìn)一步降低成本。”

儲(chǔ)能項(xiàng)目開發(fā)正變得更加標(biāo)準(zhǔn)化和簡(jiǎn)化。例如采用40英尺的預(yù)制集裝箱，電池制造商直接在現(xiàn)場(chǎng)交付電池。儲(chǔ)能廠商正致力于提高儲(chǔ)能項(xiàng)目各方面的效率，并降低成本。Powin公司W(wǎng)ietecki說(shuō)，“我們正在尋求生產(chǎn)成本更低的儲(chǔ)能產(chǎn)品，正朝著一個(gè)越來(lái)越集成的儲(chǔ)能系統(tǒng)邁進(jìn)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)更易于安裝，使用更少的勞動(dòng)力，并且在更短的時(shí)間內(nèi)完成員工培訓(xùn)。”

Greensmith公司業(yè)務(wù)開發(fā)總監(jiān)Risto Paldanius表示，該公司開發(fā)時(shí)間最短的是一個(gè)20MW/80MWh儲(chǔ)能項(xiàng)目，部署的時(shí)間不到五個(gè)月。

Powin 公司W(wǎng)ietecki說(shuō)，“客戶的成熟度也在增長(zhǎng)。如今的客戶不再談?wù)搩?chǔ)能項(xiàng)目的容量，而是開始提出自己的要求，并且能夠在更復(fù)雜的層次上評(píng)估定價(jià)。”

儲(chǔ)能模式的轉(zhuǎn)變

Fluence公司Kubik表示，隨著經(jīng)濟(jì)性的提高和持續(xù)放電時(shí)間的延長(zhǎng)，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)現(xiàn)在正在與燃?xì)獍l(fā)電廠進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，以滿足峰值需求，他說(shuō)，“基于資本支出的電池儲(chǔ)能市場(chǎng)價(jià)格越來(lái)越低。越來(lái)越多的市場(chǎng)正在采用儲(chǔ)能系統(tǒng)取代傳統(tǒng)化石燃料發(fā)電廠來(lái)滿足其峰值負(fù)荷需求，而這就是電池儲(chǔ)能管理人員所說(shuō)的模式大轉(zhuǎn)變。”

NEC公司已在美國(guó)電網(wǎng)規(guī)模的儲(chǔ)能市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)了11年。該公司首席執(zhí)行官Steve Fludde闡述了滿足峰值需求部署大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)的全球機(jī)遇。他說(shuō)，“全球各國(guó)和地區(qū)通常采用燃?xì)獍l(fā)電廠應(yīng)對(duì)峰值需求問題，如今開始采用電池儲(chǔ)能系統(tǒng)滿足峰值需求，這樣做更加經(jīng)濟(jì)可行。”

Fluence公司Kubik表示，“太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目的部署正處于市場(chǎng)臨界點(diǎn)，它有效地替代了傳統(tǒng)發(fā)電廠的工作，并且成本更低。但現(xiàn)在的儲(chǔ)能部署總數(shù)較低，我們預(yù)計(jì)，到2028年，全球電池儲(chǔ)能系統(tǒng)部署容量將超過(guò)水力發(fā)電。每年的儲(chǔ)能系統(tǒng)部署量將比上一年翻一番，預(yù)計(jì)這一趨勢(shì)將會(huì)持續(xù)。”

更長(zhǎng)、更智能的持續(xù)時(shí)間

儲(chǔ)能行業(yè)似乎將4小時(shí)儲(chǔ)能時(shí)間作為部署大型電池儲(chǔ)能項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)，這通常晚間峰值期間持續(xù)的時(shí)間。NEC公司表示其目標(biāo)部署的最大儲(chǔ)能項(xiàng)目為300MW/1.2 GWh。該公司Fludder說(shuō)，“我們目前在市場(chǎng)部署的儲(chǔ)能項(xiàng)目規(guī)模通常是200MW/800MWh，我們的許多項(xiàng)目比這些項(xiàng)目大得多。”

但是直到最近，大多數(shù)儲(chǔ)能項(xiàng)目的裝機(jī)容量都在30 MW到50 MW范圍內(nèi)。 Fluence 公司部署最大的儲(chǔ)能項(xiàng)目的裝機(jī)容量為30MW，直到上個(gè)月，該公司在加利福尼亞州長(zhǎng)灘部署儲(chǔ)能系統(tǒng)的裝機(jī)容量是30MW的三倍多。Fluence公司Kubik指出，除了獨(dú)立部署的大型儲(chǔ)能項(xiàng)目之外，該公司還將許多小型儲(chǔ)能項(xiàng)目組合在一起。

虛擬發(fā)電廠和智能軟件正在成為能源行業(yè)的主流。Greensmith公司能源管理系統(tǒng)GEMS目前已經(jīng)推出第六代，該公司在美國(guó)部署的大多數(shù)儲(chǔ)能系統(tǒng)都在其軟件上運(yùn)行。該公司表示，目前正在開發(fā)和運(yùn)營(yíng)葡萄牙一個(gè)島嶼能源系統(tǒng)，其中65%的能源來(lái)自可再生能源，未來(lái)將達(dá)到100%。Greensmith公司Paldanius說(shuō)，“該島幾十年來(lái)一直采用噪音較大的柴油發(fā)電機(jī)供電，而部署電池儲(chǔ)能系統(tǒng)意味著可以提供更加安靜的電力。”

電池價(jià)格下跌

由于電動(dòng)汽車制造業(yè)促進(jìn)了鋰離子電池產(chǎn)量的提高，電池成本在過(guò)去十年中急劇下降，這支持了固定儲(chǔ)能市場(chǎng)的增長(zhǎng)。IHS Markit公司Jansen說(shuō)：“在短短五年內(nèi)，鋰離子電池成本顯著降低，其價(jià)格在2012年至2017年間下降了70%。”他表示，盡管某些技術(shù)和產(chǎn)品的價(jià)格下降已經(jīng)停滯，而且還有所上升，但對(duì)于電網(wǎng)規(guī)模的電池儲(chǔ)能項(xiàng)目的部署仍然具有吸引力，特別是中國(guó)采用成較低本的磷酸鐵鋰(LFP)電池。他解釋說(shuō)：“中國(guó)磷酸鐵鋰(LFP)電池的價(jià)格為160美元到180美元，高功率鎳錳鈷電池的價(jià)格為250美元到250美元，而且不同電池技術(shù)在價(jià)格和的性能方面都有很大差異。”

IHS Markit公司Jansen表示，還有一些全球經(jīng)濟(jì)因素在發(fā)揮作用。隨著電動(dòng)汽車需求的增加和固定儲(chǔ)能市場(chǎng)的不斷增長(zhǎng)，鋰離子電池的供應(yīng)受到限制，尤其是在歐洲。而電動(dòng)汽車需求增長(zhǎng)的協(xié)同效應(yīng)將對(duì)電池需求未來(lái)增長(zhǎng)至關(guān)重要。

Powin公司副總裁Wietecki說(shuō)，“需求現(xiàn)在是一個(gè)巨大的問號(hào)，具有不確定性。”他指出，美國(guó)對(duì)所有中國(guó)商品征收25%的關(guān)稅可能影響電池價(jià)格。

超越鋰離子電池的儲(chǔ)能技術(shù)

很多儲(chǔ)能集成商在很大程度上認(rèn)為自己是技術(shù)中立的，但鋰離子電池在固定儲(chǔ)能市場(chǎng)的應(yīng)用占主導(dǎo)地位。一些儲(chǔ)能廠商正在嘗試開發(fā)和使用其他儲(chǔ)能技術(shù)，例如氫儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能以及液流電池。還有一系列儲(chǔ)能技術(shù)正在試用、分析、評(píng)估，以提供更長(zhǎng)持續(xù)放電時(shí)間，儲(chǔ)能市場(chǎng)將需要更高的可再生能源滲透率。IHS Markit公司Jansen說(shuō)，“很難說(shuō)是否有一兩種儲(chǔ)能技術(shù)能夠在長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能領(lǐng)域取得勝利，或者能成為解決這一特定問題所需的儲(chǔ)能技術(shù)，因?yàn)槊糠N儲(chǔ)能技術(shù)都提供了獨(dú)特的特性和特定的好處。”