鋰電池“遇阻”大型儲能

    鋰電世界  近日河北省張北縣政府網站公布的信息顯示，國家風光儲輸示范工程二期(張北二期)擴建工程已經于2013年6月初破土動工。張北二期工程項目規劃建設風力發電規模400兆瓦、光伏發電60兆瓦，化學儲能發電50兆瓦。

    據之前參加過張北一期儲能電池項目招投標會議的某鋰電池企業負責人透露，張北二期工程繼續由華北電網有限公司負責項目的招標采購，其中儲能電池將于2013年年底前完成采購工作。

    上述負責人還透露，張北二期中的儲能電池采購方案中已經取消了一期中的液流電池，只剩下兩種儲能電池：磷酸鐵鋰電池和鉛酸電池。

    電池總采購數量預計約為一期中各類電池總容量(71MWh)的2倍以上，即裝配近200MWh左右的儲能電池。

    雖然磷酸鐵鋰電池再次成為此次張北二期儲能項目中的主角之一，其應用于大型調峰調頻電池儲能領域的綜合性能指標也似乎得到了國網層面的認可。但在業內人士看來，張北項目目前能給參與其中的鋰電池企業帶來的也僅僅是一個新鮮噱頭而已。

    “大型電網調峰調頻儲能項目在未來五年之內都不具備可盈利性。”中關村儲能產業技術聯盟儲能專業委員會研究經理楊洋表示，張北風光儲輸項目對于能夠參與其中的儲能電池企業，只能借此機會驗證自家的技術實力并積累工程經驗，僅此而已。

    64億元蛋糕

    電力系統中的儲能系統根據應用情況可以分為兩類：大規模集中式儲能系統和分布式儲能系統。

    其中，集中式儲能系統以能量轉化和電力系統削峰填谷功能為主，儲能電池的需求量一般都在兆瓦級以上，因此也被眾多大型儲能電池企業所看重。

    國家風光儲輸示范工程項目是由國家電網公司于2009年4月力推啟動的智能電網建設首批示范項目，項目總規劃建設風電500兆瓦、光伏發電100兆瓦、儲能110兆瓦，預算總投資在120億元以上。該項目一期工程已于2011年底底投入運營，建設包括風電100兆瓦、光伏發電50兆瓦、儲能20兆瓦，總投資約33億元。

    據公開資料顯示，張北二期項目總投資約64億元，其中：風電投資約36億元，風電場規劃裝機165臺，預計年上網電量94660.4萬千瓦，計劃2014年底建成投產;光伏與儲能項目投資約28億元，光伏發電預計年上網電量約9866萬千瓦，計劃2015年12月建設完工。

    在2011年年底建成并投入運營的張北一期風光儲輸示范項目中，儲能電池設備共分成了5個包進行分批招標，其中4個都是磷酸鐵鋰電池系統，分別為：6MW×6h、4MW×4h、3MW×3h和1MW×2h。最后一個包是采購2MW×4h的液流電池系統。磷酸鐵鋰電池系統裝置分布于占地8869平方米的三座廠房內，共分為九個儲能單元。整套磷酸鐵鋰裝置共安裝電池單體27.456萬節。

    據中國電力科學研究院超導研究所所長來小康介紹，光儲輸示范工程主要針對風力發電和光伏發電出力隨機波動的特點，配套建設儲能設備，使電站具備平滑出力、跟蹤計劃負荷曲線和削峰填谷等功能，提高新能源發電質量，實現電網與電源和諧發展。來小康表示，目前該項目在經濟上還未能實現收支平衡，關鍵癥結在于電池成本過高。

    作為國內首個大型儲能示范項目，張北一期在建設之初便聚焦大量來自業內業外的目光。能夠順利入局國家級儲能項目，對于大多數儲能電池企業而言意義都非同一般。許多人都相信，該項目顯示了國家電網公司的技術偏好，如果示范順利，那么在以后的大型調峰調頻儲能項目中就占得先機，入選技術就大有可能在日后智能電網建設中獲得利益分羹。

    2013年年初國務院公布的《能源發展“十二五”規劃》中提到，加大建設河北、蒙西、蒙東、吉林、甘肅、新疆、黑龍江以及山東沿海、江蘇沿海風電基地，到2015年，大型風電基地規模達到7900萬千瓦;與此同時，重點在西藏、內蒙古、甘肅、寧夏、青海、新疆、云南等太陽能資源豐富地區，建設若干座大型光伏發電站，太陽能發電裝機規模達到2100萬千萬。

    風能、太陽能由于受風速、日照強度等自然條件影響，其隨機波動性和間歇性也會造成系統輸出功率隨機波動，這也造成隨著可再生能源并網量提升，發電端的發電量也將逐漸呈現隨機不可控。

    根據測算，可再生能源并網量超過總裝機容量的10%，是傳統電網可再生能源并網的極限。而此時儲能設備的運用，能夠起到平滑可再生能源并網的作用，是提高可再生能源容納度的一種很好的解決方案。

    因此業內人士普遍認為，未來的大型新能源發電項目中蘊藏著巨大的儲能市場。根據統計，我國動力鋰電池企業2012年應用于電網儲能的鋰電池市場規模為8億元，同比2011年增長80%。GBII預測，到2015年國內應用于電網儲能領域的鋰電池需求量將達到32900萬安時，市場規模將超過20億元。

    前景并不樂觀

    高昂的價格一直都阻礙著磷酸鐵鋰電池得到大規模應用，如今面對其它電池技術的進一步升級，磷酸鐵鋰電池原本具備的性能優勢也在逐漸流失。

    “張北二期項目中的儲能技術設計方案目前已經完成，在二期項目中國網方面仍會堅持以鋰電池儲能方案為主。”來小康透露，根據張北一期兩年時間的實際運行情況來看，目前鋰電池應用在大型電網儲能領域的技術性能相對比較成熟，張北一期中積累的運行經驗也有利于二期項目儲能電池選擇更偏向于鋰電池。

    經過在張北一期項目中兩年時間的試驗示范，鋰電池本身的技術指標已經得到國家電網層面的初步認可，但是其經濟性可能成為阻礙鋰電池在儲能領域大規模應用的主要因素。

    來小康表示，判斷一種儲能技術能否在電力領域規模化應用，除了技術指標符合要求以外，經濟因素也是決定其大規模商業化應用的重要前提。“目前沒有任何一種儲能電池，在技術經濟指標上面達到要求。”

    來小康認為，各種儲能電池技術前景出現拐點的一個象征性標志就是每千瓦時(KWh)發電單位成本低于1500元，循環次數達到5000次以上，轉換效率大于80%。

    “磷酸鐵鋰電池應用在儲能領域確實很貴，來所長的觀點也是鋰電行業內普遍存在的看法。”寧德時代新能源科技有限公司(CATL)儲能市場總監王志紅表示，目前行業內磷酸鐵鋰電池價格每安時在8～10元，每千瓦時價格一般都在3000元左右。“這個價格若根據電力儲能系統中削峰填谷方案的經濟性來看，肯定是非常高的。”

    2011年張北一期項目中，東莞新能源科技有限公司(ATL)中標的4MW×4h鋰電池訂單，就是由ATL子公司寧德時代新能源科技(CATL)負責生產提供。一期項目中ATL中標的這16MWh磷酸鐵鋰電池系統金額高達8456萬元。

    王志紅認為，高昂的價格是阻礙磷酸鐵鋰電池大規模應用于大型電網儲能項目中的主要因素。未來數年類似于“張北風光儲”的這種大型項目都將仍停留在試驗示范階段，給鋰電池企業帶來的市場空間仍然有限。

    預測數據顯示，隨著規模化、材料成本、技術提升等因素影響，電網儲能鋰電池組的價格將呈現逐步下降的趨勢，2015年電網儲能鋰電池平均價格將下降至7元/Ah(2187元/KWh)。

    未來兩年磷酸鐵鋰電池價格的緩慢降幅顯然無法滿足來小康提出的“1500元/KWh”的價格拐點。國泰君安證券分析師侯文濤對此表示，受制于下游電動汽車和儲能兩塊市場增速不如預期，現階段磷酸鐵鋰電池價格下降仍然依靠工藝改進，而不是通過規模化生產，這種價格降幅顯然會低于預期。

    面對本身價格降幅緩慢以及其它電池類型進一步技術升級的現實局面，磷酸鐵鋰電池應用在電網儲能領域原本具備的性能優勢已愈發受到威脅。

    “事實上在儲能電池性能方面，包括循環壽命、維護成本等，我們公司的鉛碳電池已經不輸于各類鋰電池。”據南都電源內部技術人員介紹，目前南都生產的用于儲能項目的鉛碳電池的循環性能可以達到2000次。另據南都方面透露，南都電源與國家電網在電網儲能領域的合作已經開始。

    侯文濤表示，國家電網對于“張北風光儲”這類大型電網項目一直都比較慎重，需要經過長期的試驗論證，其潛在的儲能電池市場空間增幅在未來很長的時間內都會非常緩慢。相比于這類大型電網儲能項目，目前包括微網儲能在內的中小型分布式儲能市場留給鋰電池企業的機會可能更多一點。