近年來(lái),隨著(zhù)新能源發(fā)電規模增加、鋰電池成本的不斷下降,在政策助力的驅動(dòng)下,電化學(xué)儲能正在飛速發(fā)展。數據顯示,截至2019年年底,全球已投運電化學(xué)儲能的累計裝機量為9520.5MW;在各類(lèi)電化學(xué)儲能技術(shù)中,鋰離子電池的累計裝機規模最大,達到8453.9MW。有機構預測,隨著(zhù)市場(chǎng)需求進(jìn)一步不斷擴大、電池成本持續下降及技術(shù)提升、政策支持力度加碼,未來(lái)五年電化學(xué)儲能產(chǎn)業(yè)年復合增長(cháng)率有望保持在60%左右,到2024年年底裝機規模將接近24GW。
得益于新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的帶動(dòng),鋰電池性能大幅提升,成本持續下降,作為電化學(xué)儲能基礎單元的鋰電池安全性、循環(huán)壽命、成本都有明顯改善,已經(jīng)逐漸滿(mǎn)足不同儲能應用場(chǎng)景的需求。
儲能的“戰略制高點(diǎn)”在哪?
值得注意的是,與電動(dòng)汽車(chē)不同,儲能系統更為復雜和龐大,“作為一個(gè)儲能項目的‘大腦’,儲能系統包括數千甚至數萬(wàn)節電芯、電池模組、電池管理系統、能量管理系統,以及儲能變流器等設備器件,”業(yè)內人士表示,儲能系統集成著(zhù)眾多儲能基礎單元、涉及環(huán)節眾多,同時(shí)連接著(zhù)下游應用,技術(shù)復雜且難度大,是儲能工程的核心環(huán)節,因而是儲能產(chǎn)業(yè)鏈非常有話(huà)語(yǔ)權的一環(huán)。
有話(huà)語(yǔ)權就有談判權。正是由于儲能系統在儲能項目中扮演著(zhù)舉足輕重的角色,近年來(lái)入局儲能領(lǐng)域的新晉者紛紛加大這一環(huán)節的投入,希望掌握主動(dòng)權。
多年前就已涉足儲能系統領(lǐng)域的銀隆新能源,近年來(lái)也在不斷加固自身在儲能系統領(lǐng)域的“護城河”。近日,憑借高安全、高效率的鈦酸鋰智能儲能產(chǎn)品,銀隆新能源再獲評“中國儲能產(chǎn)業(yè)最具影響力企業(yè)獎”。
成在安全,更贏(yíng)在“安全”
“高安全、長(cháng)壽命和低成本”是電化學(xué)儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的驅動(dòng)邏輯和核心需求?!皟δ芟到y的評價(jià)指標有很多,比如安全性、經(jīng)濟性、可靠性、高效性、易操作維護性等方面,”業(yè)內人士表示,其中,安全性是其最重要的指標,儲能系統安全性能若無(wú)法保障,儲能項目的應用也就無(wú)從談起。
事實(shí)上,儲能系統的高安全設計對于儲能項目的回饋是超出預期的。據銀隆新能源儲能負責人介紹,鈦酸鋰材料被稱(chēng)為“零應變材料”,具有穩定的三維晶體結構,在充放電過(guò)程中,材料結構幾乎不發(fā)生變化,安全穩定,使用循環(huán)壽命長(cháng)并具備高倍率充放電,-50℃~60℃的超寬溫范圍內充放電等特性。以鈦酸鋰核心技術(shù)為基礎,銀隆新能源成功開(kāi)發(fā)出納米鈦酸鋰材料、電芯、電池、電池模組、電池包、通訊基站儲能模塊、集裝箱儲能系統等儲能系列產(chǎn)品,范圍覆蓋KW到MW級別。循環(huán)壽命長(cháng)、安全性能好、耐寬溫性能好,銀隆新能源鈦酸鋰電池很好的契合了電網(wǎng)儲能的應用場(chǎng)景,被業(yè)界稱(chēng)為最具應用前景的儲能電池之一。
銀隆新能源儲能負責人向電池中國網(wǎng)解釋稱(chēng),以銀隆儲能安全設計為例,銀隆新能源儲能電池管理系統采用兆瓦級系統主動(dòng)均衡設計,在改善電芯長(cháng)期使用一致性和安全性的同時(shí),儲能效率也得到提升,使用壽命提升了20%以上,這對于改善儲能項目的使用壽命幫助很大。而隨著(zhù)儲能系統使用壽命的增加,整個(gè)儲能項目全生命周期的性?xún)r(jià)比也就更高,儲能項目的整體收益也將增多。
“在儲能電池系統散熱設計方面,系統內構筑毫米級循環(huán)風(fēng)道,實(shí)現對各個(gè)單體電芯精準熱管理,‘矩陣式散熱技術(shù)’可長(cháng)效保證電芯在最佳工作溫度環(huán)境,提升系統安全的同時(shí),大幅延長(cháng)了電芯的循環(huán)壽命?!睋y隆新能源儲能負責人介紹,“兩項基于安全的系統設計,明顯提升了系統安全,延長(cháng)了儲能系統的使用年限,同時(shí)也變相地降低了儲能項目的投運成本?!?/p>
據電池中國網(wǎng)了解,近年來(lái),為提升電動(dòng)汽車(chē)安全,動(dòng)力電池企業(yè)逐漸將單體電芯容量越做越大,一方面可以減少電池包內部的電芯串并數量,降低安全風(fēng)險的同時(shí)還可以提升電池包系統能量密度?!般y隆新能源在儲能電池組中采用大容量電芯,相同尺寸集裝箱電芯數量減少、能量密度可大幅提升,且系統可靠性顯著(zhù)增強?!便y隆新能源儲能負責人表示,這種設計可實(shí)現安全、成本和容量的一舉三得。
防范大于補救,在儲能領(lǐng)域這一點(diǎn)更為明顯,儲能項目一旦發(fā)生火災,幾乎沒(méi)有補救的余地?!皩δ茈娦緮祿?shí)時(shí)監控,提早預警并采取措施,往往就可以大幅降低風(fēng)險,”一業(yè)內人士分析表示?!斑@一點(diǎn),我們已經(jīng)在儲能系統上應用了電芯運營(yíng)智能預警,”據銀隆新能源介紹,其儲能系統“運行數據可實(shí)時(shí)監控、AI數據分析及云端存儲,并自動(dòng)生成健康評估報告?!?/p>
成本:依然是驅動(dòng)電化學(xué)儲能應用的重要變量
儲能能夠為電網(wǎng)運行提供調峰、調頻、備用、黑啟動(dòng)、需求響應支撐等多種服務(wù),是提升傳統電力系統靈活性、經(jīng)濟性和安全性的重要手段。近年來(lái)隨著(zhù)鋰電池成本的持續下降,電化學(xué)儲能裝機量開(kāi)始飛速增長(cháng)。不過(guò),當前電化學(xué)儲能要大規模應用,仍需要繼續降本?!耙惶淄暾膬δ芟到y的成本包括電池系統、儲能變流器、系統其他部件等,每個(gè)環(huán)節都有各自的降本邏輯,”業(yè)內人士表示,從系統層面進(jìn)行技術(shù)創(chuàng )新實(shí)現變相降本也成為企業(yè)努力的方向。
電池本身充放電效率若為95%,系統集成后實(shí)際應用中,效率會(huì )受到集成方式的影響而降低。集成效率越高,則充放電過(guò)程中能量損耗越少,也可增加系統總充放電量。銀隆儲能系統在電池上,通過(guò)技術(shù)攻關(guān),嚴格控制電池一致性,最大限度提高電池系統利用率;在系統損耗上,對每一個(gè)系統部件功耗進(jìn)行嚴格管控,根據運行工況制定合理運行策略,降低系統功耗;大幅提高儲能系統整體效率。
在電網(wǎng)調頻領(lǐng)域,銀隆新能源還針對儲能應用場(chǎng)景特點(diǎn)推出了高功率密度工業(yè)儲能系統,基于銀隆鋰離子電池的超長(cháng)循環(huán)壽命,該儲能系統深度100%充放電壽命高達3萬(wàn)次,比其它鋰離子電池高出10倍,超長(cháng)的循環(huán)壽命則明顯攤薄了儲能項目的投資成本,并增加了項目的收益年限。
值得一提的是,銀隆工業(yè)儲能鋰離子電池系統卓越高功率性能、無(wú)懼極寒高溫環(huán)境、毫秒級響應需求、超高安全性能以及功率高占地面積小的優(yōu)勢,相較于其他儲能電池系統都明顯實(shí)現了低成本、高安全和長(cháng)壽命的領(lǐng)先。
銀隆新能源儲能負責人表示,儲能參與AGC調頻,大幅提升機組調頻性能,提高調頻收益,是目前最具商業(yè)化的儲能應用模式之一。調頻分秒級的調度指令,充放時(shí)間短且次數多,對電池循環(huán)壽命和倍率特性要求高,屬于功率型應用,而應用鈦酸鋰電池的銀隆高功率儲能系統非常契合這樣的應用場(chǎng)景,可為電廠(chǎng)調頻、風(fēng)光發(fā)電調頻輔助服務(wù)、獨立調頻電站、用戶(hù)側儲能功率支撐、電力擴容、光儲充等場(chǎng)景提供高安全、長(cháng)壽命、全生命周期低成本的優(yōu)質(zhì)解決方案。
當然,正如前面提到的,電化學(xué)儲能產(chǎn)業(yè)盡管隨著(zhù)鋰電池成本下降,已經(jīng)在高速發(fā)展,但真正推動(dòng)儲能萬(wàn)億級市場(chǎng)打開(kāi),仍需成本側的努力,但降成本未來(lái)也會(huì )體現在方方面面,除了鋰電池、BMS、EMS、PCS及儲能系統等各環(huán)節的持續降本,如何實(shí)現整個(gè)儲能項目應用周期內的回饋更多,也是衡量?jì)δ芟到y性?xún)r(jià)比的重要指標,而這一切都依賴(lài)于企業(yè)的技術(shù)投入,這也是儲能系統商們努力的方向。

