昨天中午刷到資本主義列強(qiáng)電池廠商在儲能領(lǐng)域布了好大的局,牢牢占據(jù)leader的位置,我們歷來講究悶聲發(fā)大財(cái),敢叫日月?lián)Q新天,我們必須肯定也要切入這個看上去處處黃金的市場,大致了解下,好奇的我產(chǎn)生了四個疑問:
儲能用來做啥?有那么大需求么
做電池的能干啥
做鋰電池有肉吃么
偉大的黨和政府有什么高瞻遠(yuǎn)矚的意見么
一、儲能的剛需在哪里?
在我們龐大復(fù)雜的電力(能源)系統(tǒng)中,儲能是剛需。
主要包含如下幾部分,
離網(wǎng)電網(wǎng)儲能,如島嶼電網(wǎng),小型電網(wǎng),家用太陽能系統(tǒng)等,這部分未來會合并到VRE(Varied Renewable Energy)與儲能網(wǎng)絡(luò)的融合網(wǎng)絡(luò)里去。
電網(wǎng)需求,如調(diào)頻調(diào)峰等,因?yàn)轭l率波動范圍過大則會造成機(jī)組切機(jī)、用戶電器跳閘等意外發(fā)生;另外,電網(wǎng)的能量管理,建立如虛擬電廠等的新形態(tài)能源互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),也需要儲能系統(tǒng)。
3. 新能源網(wǎng)絡(luò)的不確定性,必須需要儲能,做到“多發(fā)多存,少發(fā)多放”,保證發(fā)電與用電的平衡。
4. 私人儲能,包括家庭儲能及商業(yè)租賃及屋頂光伏等,和1差別大?
5. 移動電源,最重要的就是電動車和手機(jī)。電動車在限制時如果接入電網(wǎng),也有點(diǎn)儲能的意思。
其中最為重要的增長想象空間在1/3/4,這些新能源+儲能的領(lǐng)域,會隨著新能源在能源領(lǐng)域占比越來越大,儲能市場也跟著膨脹。
在IRENA的測算中,能源需求在接下來三年翻倍,新能源,包括風(fēng)、光、浪、水、熱、生、氣等,將一步步蠶食油、煤、核的份額,這些新能源大部分“不靠譜”,需要儲能系統(tǒng)的幫助。以風(fēng)光為例,到2030年,風(fēng)光發(fā)電5000Wh,儲能需求需要1000Gwh。剛需,絕對的剛需。
二、儲能不用電池怎么玩?
儲能,就像停水前存水一樣,拿桶拿缸拿罐子,都能把水儲起來,要用時候再放出來,儲存電力,也有很多桶子。按照能量的轉(zhuǎn)換形式不同,分為大概的兩類,一類是用電池,電化學(xué)儲能;一類是不用電池,物理儲能。
物理儲能,最常見的有三類:抽水、壓縮空氣、飛輪海(誤).
抽水電站,我們也建了好多....這玩意兒沒啥自放電,體量大,靈活,使用壽命也長,但問題是效率低,對環(huán)境影響也大。
超級工程里,動不動就把山掏空,把水抽上來,放下去,再抽上來...
飛輪嘛,就是成本高,壽命比較短。
成本,長期來看,到2030年,飛輪技術(shù)能夠突破4000刀/度的成本外,壓縮空氣和抽水,沒有太大的降低空間。
三、電池在儲能行業(yè)的存在感
大有大的好,小也有小的妙。物理儲能和化學(xué)儲能的差別主要體現(xiàn)在
物理儲能能夠構(gòu)造百兆瓦甚至GW的大型儲能系統(tǒng),但是相應(yīng)時間卻需要數(shù)小時;電池構(gòu)建的能源系統(tǒng)卻能達(dá)到秒級的響應(yīng)精度(如南澳燃煤電廠跳閘,特斯拉電池“瞬間”出手解救送出 100 MW 電力http://www.escn.com.cn/news/show-484840.html),作為調(diào)頻調(diào)峰,簡直爽。
物理儲能的能量密度太低,完成GW的儲能任務(wù)需要很大地方,電池儲能,如鋰電池是它們的幾千倍。
常見的電化學(xué)儲能系統(tǒng)有三種:液流、鋰電、鉛酸
1. 鉛酸
作為電池界的常青樹、祖師爺,鉛酸電池一直都以它低廉的成本和安全性能保持著旺盛的生命力。但是劣勢也很突出,壽命短、能量密度低、需要維護(hù)。
針對問題,鉛酸同行也對傳統(tǒng)鉛酸電池進(jìn)行了很多改進(jìn),包括負(fù)極加碳、改成免維護(hù)的VLAR等。在2030年,成本可以下挫到200刀/度。壽命延長到15年以上。
2. 液流電池
液流電池的不像鉛酸和鋰電,正負(fù)極和電解液被集成在很小很緊湊的空間內(nèi),是分開的,靠著電解液的流動維持電化學(xué)反應(yīng)。靠著閥門來控制充放電的進(jìn)行與進(jìn)行程度。
液流系統(tǒng)大致分類有如下兩種,水性與非水性兩種;細(xì)分包括釩流(大連物化所)、鈉硫(上海什么所來著)等等。
3. 鋰電池
我就是做鋰電池的,我要好好吹捧一番鋰電池。
現(xiàn)在而今眼目下,鋰電池乘著新能源汽車推廣的大潮,大有一統(tǒng)電池行當(dāng)?shù)耐?。鋰電大發(fā)展帶來的成本降低和產(chǎn)能鋪展,也給鋰電在儲能中的應(yīng)用帶來了很大的競爭優(yōu)勢。
鋰電池的產(chǎn)品代際包含了液體鋰離子電池、聚合物鋰離子電池、聚合物鋰金屬、全固態(tài)鋰金屬等。就目前的液體鋰離子電池,也包含了三元錳牯鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鈦酸鋰等。
鋰電池給人留下的降價空間好大的
鋰電池從90年代應(yīng)用以來,能量密度逐年攀升,價格逐年降低,15年已經(jīng)下挫到600刀/kwh了
甚至,一年之中,價格也在降低...
預(yù)期,2030年的電池價格將會是2016年的1/3,這是所有電池材料(正負(fù)極電解液隔離膜及制造成本)的價格就愛那個低帶來的。
進(jìn)入一個以研代銷,以銷促研的良性循環(huán)。
鼓勵像CATL這種中國挑戰(zhàn)者(challenger)加足馬力擴(kuò)大鋰電池的生產(chǎn)...
這幾種電池系統(tǒng)的成本都要下降50%,綜合來看,鉛酸和LFP還是優(yōu)勢比較大吧
四、對儲能技術(shù)的重視
我們的產(chǎn)業(yè)政策基本都是可能會遲到,但是永遠(yuǎn)不會缺席的狀態(tài),不放過任何一個掙錢的機(jī)會。從09年來出臺了密密麻麻的政策...
甚至在能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計(jì)劃(2016–2030 年)中給出了時間表,鋰電池在2022年,要進(jìn)入集中推廣啊。
五、動力電池與儲能電池的聯(lián)動融合
V2G
電動車不用的時候,插入電網(wǎng)進(jìn)行充放電,也可能起到儲能作用
梯次利用,降低電池進(jìn)入儲能端時的價格
每一個技術(shù)點(diǎn)都值得深挖啊
參考資料:
[1] IRENA_Electricity_Storage_Costs_2017
[2] 儲能系列報(bào)告之一:蓄勢待發(fā),能源革命
[3] 儲能系列報(bào)告之二——調(diào)頻:初露鋒芒,唯快不破
[4] 儲能電池領(lǐng)域的競爭
[5] 超級工程III;大國重器II
[6] 能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計(jì)劃(2016–2030 年)
來源:第一電動網(wǎng)
作者:河溝邊
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