随着社会进步和时代发展,能源结构由高碳向低碳和无碳发展和升级是必然趋势,这种趋势给储能的发展提供了时代背景;而电力体制改革为作为更多释放红利,让利于民的政策性福利又给储能的发展打上了鲜明的时代烙印。能源结构升级和电力体制改革都不是能一蹴而就的,这也注定储能的发展需要“直挂云帆济沧海”锐意突破的同时,也需要有“守得云开见月明”隐忍的坚守!
一、 电化学储能电池发展的现状
电化学储能是电力储能的一种形式,通过电能和化学能之间的相互转化,赋予了电力可以存储的属性。电池是电化学储能的基础核心部件,因此电池技术的发展关乎电化学储能产业的发展,我们必须给予足够的重视。在现有的技术条件下,常见的电化学
储能电池主要有铅碳电池(铅酸电池的改良品)、锂电池(包含三元锂电、磷酸铁锂、钛酸锂)、钠硫电池、液流电池(包含全钒液流、Zn-Br液流和Fe-Cr液流)四种类型。每种电池都有其优、劣势以及可能的发展机会,笔者整理成下表四种储能电池的SWOT分析,供读者参考,此处不一一赘述。需要说明的是笔者一以贯之的观点,每一种电池有其发展的背景及合适的应用场景,没有绝对的高下之分,选择合适的电池在合适的场景下使用,才能发挥产品的最大价值。
除了现下这四种相对成熟的储能电池技术,电化学储能电池的发展也是不断更新向前的,比如日渐走向产业化的固态锂电池、水系钠离子电池等,但无论怎样发展,笔者认为储能电池的设计一定要遵循高安全、低成本、长寿命和易管理这四个原则,才能真正经过市场检验为用户所接受。
二、 电化学储能的价值分析
电力存储的方式目前主要有机械储能、电化学储能和电磁储能,而电化学
储能技术因其灵活、快速的特点,成为目前电力储能项目中最炙手可热的储能方式。鉴于本文主要探讨电化学储能发展的面临的问题和产业发展的真正驱动力,以及笔者在《储能连接未来能源互联网》一文中已有过对储能的功能价值和经济价值的详细分析,本文亦不再赘述。但有一点需要进一步向各位读者明确,电化学储能在电力的发、输、配、用各个环节均可找到其应用场景并贡献其特定价值,而为价值付费,是商品经济时代应该有的市场行为。
三、 电化学储能发展正面临的问题
3.1 储能产品的技术实力不清晰
技术实力不清晰之一,是储能系统的循环寿命。目前市场上各种对储能技术循环寿命的宣传,可谓五花八门、五彩缤纷,今日一“突破”,明日一“创新”,储能系统的循环寿命也为了迎合项目经济性指标如“芝麻开花”般节节攀升。而对用户来说,面对舌灿莲花的销售攻势,多数人不知道该如何选择。于是,唯“循环寿命”论或唯“价格”论充斥市场。笔者从事技术工作多年,和不少行业内做技术的朋友都有过交流,多有销售人员胡乱在市场上夸下???,而让技术人员“压力山大”的情况。电池产品设计的常识是,每一种应用场景下对产品性能的要求是不同的,不是一款电池产品就可以包打天下,对特定应用场景下做针对性的产品设计是非常必要的。电池的循环寿命也并不能代表系统的循环寿命,但由于电池的成本大约占系统成本的70%左右(具体比例因设计不同而略有变化),因此电池的循环寿命成了项目经济性考量的最主要指标,但是罔顾事实一味提升宣传循环寿命对企业或行业发展没有任何帮助,反而会出现“劣币驱逐良币”的市场乱象。同时,我们也应在重视电池循环寿命的同时,关注其它电气设备的寿命,比如电池管理系统(BMS)的芯片、双向变流器(PCS)的风扇和电容等。储能系统是一个有机整体,单纯提升某一产品的性能是不够的,系统内所有零部件性能和寿命的提升,才能带来系统循环寿命的真正提升。
另一个技术实力不清晰之处,便是电池的安全性能。安全是项目在全寿命周期内的头等大事,客观地讲,所有经济模型的测算,都是建立在系统不出安全事故之上的,一旦出了事故,前期的所有的付出都是白费。但面对如此重要的问题,我们却鲜有看到关于电池安全性能问题的客观报道,偶有如云中之龙般漏出“只鳞片爪”传言,也只是在引起行业内一番猜测和讨论后不了了之。在现有的技术水平下,没有绝对安全的储能系统,出问题并不可怕,可怕在掩盖和欺骗,这对行业发展的打击往往是致命的,正视问题才能解决问题。
因此,以现有的市场状况和技术水平,电化学储能的真正风险不在于现在市场态势的不清晰,而在于当市场机制形成和明晰之时,蓦然发现现有技术不可靠。
3.2 储能项目盈利模式不清晰
从本质上来说,项目盈利模式不清晰来源于市场没有形成对储能功能价值认可的付费机制。储能作为一种电力灵活性调节的工具,实际上可从事的电力辅助服务的项目是多元的,比如一次调频、自动发电控制、调峰、无功调节、备用、黑启动等十余项功能(其实,储能还给电网带来许多无法核定经济价格的隐性益处),但目前有明确付费机制的仅有削峰填谷和AGC调频。就这仅有的两项可以参与的辅助服务,还面临着随时变化的政策性风险,比如峰谷价差的缩小,比如AGC调频补偿价格的下调,甚至低至0元/MW,这除了打击企业参与的积极性,进一步扩大无序竞争的趋势之外,与储能产业的发展何益?!储能产业的发展可以带动储能技术、电力电子装备、智能化网络等相关产业实力的提升,是符合国家“工业强国”发展战略的,而且,既然17年9月份五部委联合下发的《关于促进储能产业和技术发展的指导意见》也明确了储能的战略地位,那就应该在配套产业政策上创造条件,给予市场信心??诨荻挡恢?,思想和身体做着相悖离的选择,于储能产业发展何益?!
3.3 储能产业呼唤公平的参与机制
笔者一直认为,电网是最懂发电、输配电、用户等所有涉电企业需求的,而电化学储能作为服务电力的一种形式,其发展一定离不开电网的支持。行业呼唤电网可以给储能产业发展给予规范和指导、创造开放的市场机会、建立评价体系、打破传统利益壁垒等方面贡献更多的智慧、勇气和担当,让更多社会资本和资源公平参与到电力体制改革释放的政策红利中来,对于激活市场活力大有裨益。如同赛场需要公正的裁判,储能产业的发展也需要电网充当起公正裁判的角色,互利共赢!
四、 储能产业发展的真正驱动力
为找到储能产业发展的真正驱动力,我想我们需要先理清楚技术、资本、政策和市场这四者之间的关系。技术创新是储能产业发展的根本,一如“英雄的成色需要苦难来检验”一般,由技术而生的产品也需要在实际应用里来检验其品质,因此,努力提升产品的技术实力应该是储能企业发展最执着追求,也是企业能在市场角力中胜出的关键法宝。资本方的关注和推动是储能技术走向前台为大众所知的推手力量,在行业发展初期,需要资本理性地给予储能产品和储能公司支持,“扶上马、送一程”,用资本的力量推动产业技术升级和项目落地,获得成长经验,当储能市场真正打开之时,回报自然而来。市场需求是行业发展的原始推动力,有需求才会有创造,因此一个开放的、公平公正的市场,是目前储能产业发展所急需的。市场信心需要稳定的、开放的政策保驾护航,因此政策是稳市场、调方向的重要抓手,产业政策稳,储能产业的发展才能稳。因此,在储能产业的发展初期,需要技术、资本、市场、政策相互推动,相互成全,而这四者构成了储能产业发展的内在驱动力。
实事求是地讲,储能企业在目前的市场环境中多是狭缝中求生存,真正的是在为“生存”而战。笔者常说,现在的储能企业,能挺过目前的市场困境,推动和挖掘市场潜力,成功了,便是“先驱”,而等不到成功之日,则是会上储能“封神榜”的“先烈”,这不是玩笑话,这是赤裸裸的现实!