最近的工作日日夜夜和“源网荷储”相伴,所以本文就对其中的“储”稍作探讨,回答一个问题——“储能在未来真的能成为王者吗?”。
记得在大学学电力系统暂态稳态时,第一课就讲到了电能生产具有连续性、瞬时性、电能不能大量储存的主要特点,所以电力系统才会存在于这个世界上,让电力世界(发、输、变、配、用)从“混沌”归于“动态平衡”。
电能不能大量储存很大程度上是因为技术的限制,倘若能量密度低、充放电损耗多、安全性能弱、投资成本大、商业模式差等问题都得以解决,就能实现电能在时间上的转移,电能也能像汽油一样,借助油库、油罐车,通过各级运输实现高质量供应,现有的整个电力系统便可以宣告寿终正寝了。
当然,作为一个电力行业从业者,个人主观上认为有生之年大概率看不到这一幕,但储能依然值得探讨,它的身上被打上了“X”的烙印,“X”代表了它在电能世界的无限可能。
01 什么是储能?
——储能是蓝海,锂电正领航
让我们一起来审视一下“储能”。
储能即能量的存储。指通过特定的装置或物理介质将能力存储起来以便在需要时利用。根据能力存储方式的不同,储能可以分为机械储能、电气储能、电化学储能、热储能和化学储能五类。
抽水蓄能是目前应用最为广泛的一种储能方式,作为调峰、调频和备用电源广泛应用于电网侧,技术较为成熟,但也受到地形条件、地理位置、水源条件等诸多因素限制。其他类别的储能,除电化学储能外,其余都仍处于研发阶段,本文也不做讨论(超级电容今年也在市场上火热过一段时间,未深入作了解)。所以本文关注的重点为以锂离子为代表的电化学储能。电化学储能就像10年前的光伏,目前处于示范和初期部署阶段。
电化学储能是发展方向,相比于抽水蓄能等机械储能,电化学储能受地形影响小,可灵活配置于电力系统。随着近年来的技术发展及产业化升级,锂电池突出重围。因为受到新能源汽车行业飞速发展的影响,锂电池(动力电池)的产能扩张及其迅猛,甚至在某些时段出现了产能过剩的状况,成本下降速度较快,并具备进一步下降的趋势。除了电池成本外,电池管理系统(BMS)、储能变流器(PCS)和施工成本构成的BOS成本也在快速下降。多种因素的共振下,储能的的经济性拐点可见越来越近了。
据BNEF的预测,到2040年,全球储能累计装机(不含抽水蓄能)将达到近1095GW/2850GWh,对应投资规模6620亿美元。据CNESA预测,中国电化学储能累计装机到2020年底累计2.83GW,到2023年底累计装机19.3GW。
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