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編者按：“調(diào)頻市場，唯快不破”。
2019年儲能行業(yè)最火熱的賽道非聯(lián)合調(diào)頻莫屬。繼山西之后，眾多投資者在蒙西、廣東開始了新一輪的“跑馬圈地”。據(jù)“儲能100人”統(tǒng)計(jì)，目前在全國招標(biāo)、在建、已投運(yùn)的火電AGC儲能調(diào)頻項(xiàng)目已經(jīng)超過50個(gè)。
其實(shí)并不意外，在這個(gè)極易飽和的細(xì)分市場，眾多企業(yè)正在進(jìn)行著一場與時(shí)間的賽跑。誰先投運(yùn)意味著獲利越多，后期隨著參與者越來越多，最后獲得的收益越小。
市場規(guī)模在快速擴(kuò)大的同時(shí)，洗牌已經(jīng)開始。盡管越來越多的企業(yè)開始投身于火電調(diào)頻領(lǐng)域，但大都處于不斷探索升級階段，各個(gè)企業(yè)在技術(shù)的成熟度上也有所差異。在這個(gè)資金、技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)里，市場變幻莫測，技術(shù)正處在快速迭代過程中，企業(yè)一旦技術(shù)或資金跟不上市場的步伐，很可能被淘汰出局。
“目前還在招標(biāo)的項(xiàng)目能最終建成投運(yùn)估計(jì)也就一半左右。如何優(yōu)化提升技術(shù)水平，將成為今后兩三年內(nèi)非常重要的課題，誰能堅(jiān)持運(yùn)行5年以上就是最后的贏家，沒有技術(shù)實(shí)力的企業(yè)將成為被淘汰的重點(diǎn)。”有業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為。
Ⅰ、鐵鋰2C并非坦途
眾所周知，因?yàn)槠鸹鹗鹿?，在行業(yè)談三元色變的情況下，諸多投資商和系統(tǒng)集成商近兩年紛紛改用鐵鋰技術(shù)路線。“儲能100人”查閱近半年的招標(biāo)文件發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)火電廠在電池路線選擇上基本都有明文規(guī)定，要求采用磷酸鐵鋰電池。
據(jù)了解，2019年在建、投運(yùn)的火電聯(lián)合調(diào)頻項(xiàng)目全部采用鐵鋰電池路線。至此，鐵鋰電池在火電AGC調(diào)頻領(lǐng)域開始一統(tǒng)天下。
技術(shù)的不斷變化和迭代是新興產(chǎn)業(yè)不變的大趨勢，但與此同時(shí)也暗藏風(fēng)險(xiǎn)。近日有多個(gè)消息來源稱，近兩年投運(yùn)的多個(gè)聯(lián)合調(diào)頻項(xiàng)目，普遍面臨鐵鋰電池過早衰減及頻繁更換等問題。
“歷經(jīng)近兩年的驗(yàn)證，原有的鐵鋰2C電池路線在調(diào)頻領(lǐng)域開始逐漸乏力。”一家儲能系統(tǒng)集成商向“儲能100人”表示。
是鐵鋰廠家技術(shù)實(shí)力不夠，還是鐵鋰電芯本身不適合2C充放？“儲能100人”近日向包括投資商、集成商、電池廠商和業(yè)內(nèi)專家在內(nèi)的多方進(jìn)行了求證。
中國電力科學(xué)研究院的一位專家認(rèn)為，主要原因還是電池的設(shè)計(jì)目標(biāo)問題。現(xiàn)在儲能采用的電池主要還是為電動車而設(shè)計(jì)，小型乘用車功率型用的是三元電池，大巴能量型用的是鐵鋰電池。原有的設(shè)計(jì)思路決定了鐵鋰電池一般倍率不超過1C。
實(shí)際上，與容量型和能量型電池相比，調(diào)頻鋰電池技術(shù)難度更大，尤其側(cè)重倍率性能。鐵鋰電池從1C升級到2C，不簡單是數(shù)字的提升，更是對原有技術(shù)體系的考驗(yàn)。“倍率越大，電池發(fā)熱和極化越嚴(yán)重，電池越容易處在更大的電壓區(qū)間。負(fù)極有可能析鋰，形成結(jié)構(gòu)坍塌，另外電解液也有可能分解產(chǎn)氣，造成電池鼓脹。”一位電池廠的專家表示。
作為國內(nèi)排名前列的電池廠商，比亞迪、國軒高科的內(nèi)部人士均向“儲能100人”表示，從電池角度來看，大容量的磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)不適合2C倍率充放，建議最大倍率不超過1C。
根據(jù)比亞迪電力科學(xué)研究院的一位高管介紹，出于安全、成本等各方面因素的考慮，比亞迪已經(jīng)停止了2C鐵鋰電池在儲能領(lǐng)域的供貨，目前海外儲能項(xiàng)目所采用的鐵鋰電池最大充放電倍率為IC。
不同的是，另一動力電池巨頭寧德時(shí)代正在調(diào)頻領(lǐng)域主推2C電池，成為鐵鋰2C技術(shù)方案能否取得突破的最大變量。自2018年在儲能領(lǐng)域主推儲能專用電芯以來，寧德時(shí)代動作頻頻，進(jìn)擊之勢頗為兇猛。
“儲能100人”了解到，寧德時(shí)代在調(diào)頻領(lǐng)域主打的儲能電池為92Ah的2C鐵鋰電芯。目前烏斯太、橋口、南沙電廠的調(diào)頻項(xiàng)目均采用寧德時(shí)代的電芯，質(zhì)保期為3年。但這些項(xiàng)目尚未投運(yùn)，能否持久可靠運(yùn)行仍是未知數(shù)。
一般來說，電池配的越少，對循環(huán)壽命的挑戰(zhàn)越大。“鐵鋰電池連真正的1C電芯都沒有，目前都是通過超配來實(shí)現(xiàn)的，實(shí)際只有0.7-0.75C。但超配會造成成本上升，過一段時(shí)間就需要斷電增加電池，另外新舊電池不能混用，比較麻煩。”一家大型儲能系統(tǒng)集成商的技術(shù)負(fù)責(zé)人說。
Ⅱ、1C是更穩(wěn)妥的選擇嗎？
分析人士認(rèn)為，鐵鋰電池面臨的問題除去電池本身的性能因素，也與國內(nèi)調(diào)頻工況的高負(fù)荷有關(guān)。在山西電池參與調(diào)頻一天大概需要6-7個(gè)循環(huán)，在京津唐則需要9-10個(gè)循環(huán)，在頻繁的淺充淺放情況下，儲能系統(tǒng)一天需要充放電幾百次乃至一兩千次。
在鐵鋰2C電池技術(shù)方案暫時(shí)無法取得突破的情況下，有不少廠商開始轉(zhuǎn)向?qū)﹁F鋰1C方案的探索，一般情況下即采用“9MW/9MWh”替代原有的“9MW/4.5MWh”技術(shù)方案。
在多位業(yè)內(nèi)人士看來，短期內(nèi)調(diào)頻領(lǐng)域技術(shù)路線仍將以鋰電為主。從安全可靠性和電池回收環(huán)保等多方面考量，鐵鋰1C是更為穩(wěn)妥的選擇。
與原有的方案相比，除了電芯成本，BMS、PACK、線束、溫控、集裝箱、消防、施工等成本也將有所增加，總成本預(yù)計(jì)增加20%-30%左右。以30萬千瓦的火電機(jī)組為例，根據(jù)不同廠家的反饋，配置新的儲能系統(tǒng)需要增加成本500萬-700萬元不等。
但對投資商來說，投資成本的增加意味著原有的投資收益模型將重新測算。“還得看1C系統(tǒng)的電池壽命能延長多久，能不能收回多出來的投資成本。”華潤智慧能源有限公司的一位專家表示。
一位業(yè)內(nèi)人士表示了同樣的擔(dān)憂，從長遠(yuǎn)角度看，鐵鋰1C能否替代2C的關(guān)鍵在于全生命周期內(nèi)（10年）度電次成本能否降低。“只是在目前的市場環(huán)境下，有多少企業(yè)是站在長遠(yuǎn)角度考量的，大家都盡可能在最短的時(shí)間內(nèi)收回成本。”
除了成本的增加，電池容量的翻倍意味著連接節(jié)點(diǎn)增多，電氣層面的安全隱患可能增加，在某種程度上是將“電池風(fēng)險(xiǎn)”轉(zhuǎn)移到了“電氣風(fēng)險(xiǎn)”上。
有專家表示，未來1C方案能否替代2C還要看儲能電站的多重收益能否實(shí)現(xiàn)，如果電廠側(cè)儲能除了輔助機(jī)組調(diào)頻，還能參加調(diào)峰等其它輔助服務(wù)，“9MW/9MWh”就會比“9MW/4.5MWh”更具優(yōu)勢。例如近期廣東電網(wǎng)公司提出的電源側(cè)儲能調(diào)度直控模式，儲能調(diào)度開始從電廠側(cè)控制走向電網(wǎng)直接控制，為儲能的多元化場景應(yīng)用提供了可能。
從目前來看，儲能在電力調(diào)頻領(lǐng)域的技術(shù)方案仍未定型，當(dāng)前還有大量的項(xiàng)目處在招標(biāo)階段，鐵鋰2C技術(shù)能否大規(guī)模推廣還需謹(jǐn)慎。儲能電站的長期可靠性需要更多關(guān)注，畢竟這是投資收益的底線。
與其它應(yīng)用場景相比，聯(lián)合調(diào)頻作為國內(nèi)儲能產(chǎn)業(yè)為數(shù)不多實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的領(lǐng)域，有望帶動儲能產(chǎn)業(yè)進(jìn)入“有利可圖—技術(shù)迭代—成本下降—應(yīng)用加速”這一良性循環(huán)。可以預(yù)見，技術(shù)的演進(jìn)和迭代會不斷助力產(chǎn)業(yè)發(fā)展，也會加劇企業(yè)之間的競爭，調(diào)頻領(lǐng)域不可回避地將遭遇一輪慘烈的激戰(zhàn)。
對有志于在AGC調(diào)頻領(lǐng)域深耕的企業(yè)來說，技術(shù)創(chuàng)新與風(fēng)險(xiǎn)控制并行，要跑好這場馬拉松并不容易。企業(yè)在搶占市場的同時(shí)必須在技術(shù)提升、成本控制等方面做好充分準(zhǔn)備。另外如何在產(chǎn)業(yè)和資本層面甄選合適的合作伙伴，將決定著自身未來能夠走多遠(yuǎn)。
2019年儲能行業(yè)最火熱的賽道非聯(lián)合調(diào)頻莫屬。繼山西之后，眾多投資者在蒙西、廣東開始了新一輪的“跑馬圈地”。據(jù)“儲能100人”統(tǒng)計(jì)，目前在全國招標(biāo)、在建、已投運(yùn)的火電AGC儲能調(diào)頻項(xiàng)目已經(jīng)超過50個(gè)。
其實(shí)并不意外，在這個(gè)極易飽和的細(xì)分市場，眾多企業(yè)正在進(jìn)行著一場與時(shí)間的賽跑。誰先投運(yùn)意味著獲利越多，后期隨著參與者越來越多，最后獲得的收益越小。
市場規(guī)模在快速擴(kuò)大的同時(shí)，洗牌已經(jīng)開始。盡管越來越多的企業(yè)開始投身于火電調(diào)頻領(lǐng)域，但大都處于不斷探索升級階段，各個(gè)企業(yè)在技術(shù)的成熟度上也有所差異。在這個(gè)資金、技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)里，市場變幻莫測，技術(shù)正處在快速迭代過程中，企業(yè)一旦技術(shù)或資金跟不上市場的步伐，很可能被淘汰出局。
“目前還在招標(biāo)的項(xiàng)目能最終建成投運(yùn)估計(jì)也就一半左右。如何優(yōu)化提升技術(shù)水平，將成為今后兩三年內(nèi)非常重要的課題，誰能堅(jiān)持運(yùn)行5年以上就是最后的贏家，沒有技術(shù)實(shí)力的企業(yè)將成為被淘汰的重點(diǎn)。”有業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為。
Ⅰ、鐵鋰2C并非坦途
眾所周知，因?yàn)槠鸹鹗鹿?，在行業(yè)談三元色變的情況下，諸多投資商和系統(tǒng)集成商近兩年紛紛改用鐵鋰技術(shù)路線。“儲能100人”查閱近半年的招標(biāo)文件發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)火電廠在電池路線選擇上基本都有明文規(guī)定，要求采用磷酸鐵鋰電池。
據(jù)了解，2019年在建、投運(yùn)的火電聯(lián)合調(diào)頻項(xiàng)目全部采用鐵鋰電池路線。至此，鐵鋰電池在火電AGC調(diào)頻領(lǐng)域開始一統(tǒng)天下。
技術(shù)的不斷變化和迭代是新興產(chǎn)業(yè)不變的大趨勢，但與此同時(shí)也暗藏風(fēng)險(xiǎn)。近日有多個(gè)消息來源稱，近兩年投運(yùn)的多個(gè)聯(lián)合調(diào)頻項(xiàng)目，普遍面臨鐵鋰電池過早衰減及頻繁更換等問題。
“歷經(jīng)近兩年的驗(yàn)證，原有的鐵鋰2C電池路線在調(diào)頻領(lǐng)域開始逐漸乏力。”一家儲能系統(tǒng)集成商向“儲能100人”表示。
是鐵鋰廠家技術(shù)實(shí)力不夠，還是鐵鋰電芯本身不適合2C充放？“儲能100人”近日向包括投資商、集成商、電池廠商和業(yè)內(nèi)專家在內(nèi)的多方進(jìn)行了求證。
中國電力科學(xué)研究院的一位專家認(rèn)為，主要原因還是電池的設(shè)計(jì)目標(biāo)問題。現(xiàn)在儲能采用的電池主要還是為電動車而設(shè)計(jì)，小型乘用車功率型用的是三元電池，大巴能量型用的是鐵鋰電池。原有的設(shè)計(jì)思路決定了鐵鋰電池一般倍率不超過1C。
實(shí)際上，與容量型和能量型電池相比，調(diào)頻鋰電池技術(shù)難度更大，尤其側(cè)重倍率性能。鐵鋰電池從1C升級到2C，不簡單是數(shù)字的提升，更是對原有技術(shù)體系的考驗(yàn)。“倍率越大，電池發(fā)熱和極化越嚴(yán)重，電池越容易處在更大的電壓區(qū)間。負(fù)極有可能析鋰，形成結(jié)構(gòu)坍塌，另外電解液也有可能分解產(chǎn)氣，造成電池鼓脹。”一位電池廠的專家表示。
作為國內(nèi)排名前列的電池廠商，比亞迪、國軒高科的內(nèi)部人士均向“儲能100人”表示，從電池角度來看，大容量的磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)不適合2C倍率充放，建議最大倍率不超過1C。
根據(jù)比亞迪電力科學(xué)研究院的一位高管介紹，出于安全、成本等各方面因素的考慮，比亞迪已經(jīng)停止了2C鐵鋰電池在儲能領(lǐng)域的供貨，目前海外儲能項(xiàng)目所采用的鐵鋰電池最大充放電倍率為IC。
不同的是，另一動力電池巨頭寧德時(shí)代正在調(diào)頻領(lǐng)域主推2C電池，成為鐵鋰2C技術(shù)方案能否取得突破的最大變量。自2018年在儲能領(lǐng)域主推儲能專用電芯以來，寧德時(shí)代動作頻頻，進(jìn)擊之勢頗為兇猛。
“儲能100人”了解到，寧德時(shí)代在調(diào)頻領(lǐng)域主打的儲能電池為92Ah的2C鐵鋰電芯。目前烏斯太、橋口、南沙電廠的調(diào)頻項(xiàng)目均采用寧德時(shí)代的電芯，質(zhì)保期為3年。但這些項(xiàng)目尚未投運(yùn)，能否持久可靠運(yùn)行仍是未知數(shù)。
一般來說，電池配的越少，對循環(huán)壽命的挑戰(zhàn)越大。“鐵鋰電池連真正的1C電芯都沒有，目前都是通過超配來實(shí)現(xiàn)的，實(shí)際只有0.7-0.75C。但超配會造成成本上升，過一段時(shí)間就需要斷電增加電池，另外新舊電池不能混用，比較麻煩。”一家大型儲能系統(tǒng)集成商的技術(shù)負(fù)責(zé)人說。
Ⅱ、1C是更穩(wěn)妥的選擇嗎？
分析人士認(rèn)為，鐵鋰電池面臨的問題除去電池本身的性能因素，也與國內(nèi)調(diào)頻工況的高負(fù)荷有關(guān)。在山西電池參與調(diào)頻一天大概需要6-7個(gè)循環(huán)，在京津唐則需要9-10個(gè)循環(huán)，在頻繁的淺充淺放情況下，儲能系統(tǒng)一天需要充放電幾百次乃至一兩千次。
在鐵鋰2C電池技術(shù)方案暫時(shí)無法取得突破的情況下，有不少廠商開始轉(zhuǎn)向?qū)﹁F鋰1C方案的探索，一般情況下即采用“9MW/9MWh”替代原有的“9MW/4.5MWh”技術(shù)方案。
在多位業(yè)內(nèi)人士看來，短期內(nèi)調(diào)頻領(lǐng)域技術(shù)路線仍將以鋰電為主。從安全可靠性和電池回收環(huán)保等多方面考量，鐵鋰1C是更為穩(wěn)妥的選擇。
與原有的方案相比，除了電芯成本，BMS、PACK、線束、溫控、集裝箱、消防、施工等成本也將有所增加，總成本預(yù)計(jì)增加20%-30%左右。以30萬千瓦的火電機(jī)組為例，根據(jù)不同廠家的反饋，配置新的儲能系統(tǒng)需要增加成本500萬-700萬元不等。
但對投資商來說，投資成本的增加意味著原有的投資收益模型將重新測算。“還得看1C系統(tǒng)的電池壽命能延長多久，能不能收回多出來的投資成本。”華潤智慧能源有限公司的一位專家表示。
一位業(yè)內(nèi)人士表示了同樣的擔(dān)憂，從長遠(yuǎn)角度看，鐵鋰1C能否替代2C的關(guān)鍵在于全生命周期內(nèi)（10年）度電次成本能否降低。“只是在目前的市場環(huán)境下，有多少企業(yè)是站在長遠(yuǎn)角度考量的，大家都盡可能在最短的時(shí)間內(nèi)收回成本。”
除了成本的增加，電池容量的翻倍意味著連接節(jié)點(diǎn)增多，電氣層面的安全隱患可能增加，在某種程度上是將“電池風(fēng)險(xiǎn)”轉(zhuǎn)移到了“電氣風(fēng)險(xiǎn)”上。
有專家表示，未來1C方案能否替代2C還要看儲能電站的多重收益能否實(shí)現(xiàn)，如果電廠側(cè)儲能除了輔助機(jī)組調(diào)頻，還能參加調(diào)峰等其它輔助服務(wù)，“9MW/9MWh”就會比“9MW/4.5MWh”更具優(yōu)勢。例如近期廣東電網(wǎng)公司提出的電源側(cè)儲能調(diào)度直控模式，儲能調(diào)度開始從電廠側(cè)控制走向電網(wǎng)直接控制，為儲能的多元化場景應(yīng)用提供了可能。
從目前來看，儲能在電力調(diào)頻領(lǐng)域的技術(shù)方案仍未定型，當(dāng)前還有大量的項(xiàng)目處在招標(biāo)階段，鐵鋰2C技術(shù)能否大規(guī)模推廣還需謹(jǐn)慎。儲能電站的長期可靠性需要更多關(guān)注，畢竟這是投資收益的底線。
與其它應(yīng)用場景相比，聯(lián)合調(diào)頻作為國內(nèi)儲能產(chǎn)業(yè)為數(shù)不多實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的領(lǐng)域，有望帶動儲能產(chǎn)業(yè)進(jìn)入“有利可圖—技術(shù)迭代—成本下降—應(yīng)用加速”這一良性循環(huán)。可以預(yù)見，技術(shù)的演進(jìn)和迭代會不斷助力產(chǎn)業(yè)發(fā)展，也會加劇企業(yè)之間的競爭，調(diào)頻領(lǐng)域不可回避地將遭遇一輪慘烈的激戰(zhàn)。
對有志于在AGC調(diào)頻領(lǐng)域深耕的企業(yè)來說，技術(shù)創(chuàng)新與風(fēng)險(xiǎn)控制并行，要跑好這場馬拉松并不容易。企業(yè)在搶占市場的同時(shí)必須在技術(shù)提升、成本控制等方面做好充分準(zhǔn)備。另外如何在產(chǎn)業(yè)和資本層面甄選合適的合作伙伴，將決定著自身未來能夠走多遠(yuǎn)。
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