“在風光儲攜手并行的道路上,如果說風光處于青年期的話,那麼儲能尚處少年期,亟待快速成長,與風光同步均衡發展。”全球綠色能源理事會(GGEIC)主席、SNEC光儲氫産業聯盟盟主朱共山這樣形容目前儲能行業的發展。
程梓欣攝
9月24日至9月27日,SNEC第九屆(2024)國際儲能(上海)技術大會暨展覽會(下稱“SNEC ES+2024國際儲能兩會”)在上海新國際博覽中心順利召開。
《國際金融報》記者從主辦方處獲悉,本次展覽規模超過6萬平方米,彙聚了國内外超500家參展企業,展出内容覆寫技術研究全賽道、整合集聚産業全鍊條,專業觀衆超過15萬人次,還迎來了德國、意大利、中東與非洲等多個國家和地區的國際展團和參訪團。
在業内人士看來,SNEC ES+2024國際儲能兩會是曆屆最高規格,展現了儲能行業的發展勢頭之猛,也凸顯了儲能行業的未來地位之重。然而,伴随行業的快速擴張,低價競争、技術短闆、安全隐患、使用率低等問題紛至沓來,尤其是有光伏行業起落交替的案例在前,儲能行業如何克服上述階段性發展瓶頸,為新型電力系統建設提供支撐,助力實作“雙碳”目标,成為本次大會的重要議題。
萬億風口的實與虛
近年來,全球對于綠色發展和能源低碳轉型的訴求日益迫切,儲能作為轉型發展的關鍵要素,發揮着至關重要的作用。而在“雙碳”目标下,中國幾乎貢獻了全球儲能市場的半壁江山,國内儲能行業也在政策與市場的雙重驅動下駛入發展“快車道”。
首先是政策利好頻出。據中關村儲能産業技術聯盟(CNESA)統計,截至2024年7月,大陸已累計釋出2200餘項儲能政策。尤其是今年,新型儲能首次被寫入政府工作報告;2024年1月至7月,相關新增釋出政策接近500項,是去年同期的1.6倍。
其次是市場熱情高漲。《“十四五”新型儲能發展實施方案》中明确提出,新型儲能到2025年由商業化初期步入規模化發展階段,具備大規模商業化應用條件的目标。另據中國實體與化學電源行業協會預測,屆時大陸新型儲能産業規模将突破萬億元。
為搶占這一萬億風口,儲能行業迎來投資熱潮。天眼查資料顯示,2023年新成立的儲能相關企業達到7.2萬家,較2022年翻倍增長。今年上半年,在申萬行業分類(2014)的34家儲能裝置企業中,共有25家實作盈利,占比超過七成。
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在SNEC第九屆(2024)國際儲能(上海)技術大會開幕式上,第十四屆全國政協委員,中國安能建設集團有限公司原董事長、黨委書記周國平披露稱,僅今年1月至8月,國内儲能項目總投資已超過3000億元。今年上半年,新型儲能新增裝機規模已達到2640萬千瓦時,同比增長48.5%。
然而,随着儲能産業正式邁入大規模發展階段,新型儲能的發展也面臨諸多挑戰。在中國電力建設企業協會會長,國際金融論壇(IFF)能源轉型與發展委員會聯合主席,國家能源專家咨詢委員會首任秘書長王思強看來,目前行業面臨四大難題。一是發展定位還需要進一步明确;二是規劃運作還不夠規範;三是産業發展還存在諸多隐患,特别是現在新技術争風而上,淘汰的危險不容忽視,裝備品質參差不齊,安全問題也頻亮紅燈;四是價格内卷很難盈利。
朱共山也指出了三處痛點:首先是現實與理想尚有差距,儲能産業亟待提升使用率。今年上半年,全國電化學儲能電站的平均使用率指數為42%,而大部分儲能電站使用率尚未達到設計充放電次數的一半。
其次是内卷程度略有改善,但行業拐點尚未顯現。朱共山表示,今年上半年,雖然儲能産能投資回歸理性,産量同比增長,但受到上遊原材料價格下降等因素影響,出口總額同比下降。與此同時,行業競争仍然激烈,多家企業呈現增收不增利的現象,另外約有30%的跨界儲能企業已經在市場中消亡,并且這一趨勢仍在持續。
最後是儲能價格一路下探,峰回路轉尚需時日。據悉,目前锂電池儲能電芯單價正在向0.3元/Wh逼近,锂電池儲能系統單價比去年同期下降49%,已跌破0.5元/Wh,儲能工程總承包(EPC)上半年中标均價同比下降27%。
王思強認為,面對這些亟待破解的難題,急需各方站在行業高品質發展的高度和角度加以重視。在政府層面,要統籌開展儲能專項規劃,進一步明确新型儲能獨立市場主體地位,健全新型儲能的價格機制、項目激勵機制和儲能技術标準及管理體系。要大力推進電源側儲能項目建設,積極推動電網側儲能的合理規劃布局,大力支援使用者側儲能多元化發展。在企業層面,要開展前瞻性、系統性、戰略性的儲能關鍵技術研發,推動關鍵材料單元子產品戰略性儲能關鍵技術的研發。在社會層面,特别是行業協會層面,要積極推動儲能技術學科專業人才培養,助力儲能技術産教融合創新平台建設,積極推動創新成果轉化,助力開展儲能産業化示範。
長時儲能需求凸顯
在業内人士看來,儲能産業正處于高品質發展的起跑階段,所謂痛點也是機遇。
衆所周知,儲能産業的應用場景可以分為電源側、電網側和使用者側。目前,大陸正建構以抽水儲能為主、新型儲能為輔的電力儲能體系。在新型儲能方面,锂離子電池儲能憑借成本和密度優勢占據主導地位,內建規模向吉瓦級發展。而随着風光裝機占比屢創新高,發電側與用電側的比對沖突日益凸顯,尤其是锂電為主的2小時短時儲能局限性暴露,4小時以上的長時儲能亟待突破。此外,锂離子電池技術還存在安全性不足、回收利用難等問題。
在上述背景下,2023年成為長時儲能投資元年。據了解,去年約有20家長時儲能相關企業獲得融資,超過100家投資機構參與其中,投資總金額接近50億元。
圖源:SNEC公衆号
目前儲能技術的更新疊代也不再局限于锂電方面,而是呈現出百花齊放、多元共生的特點。在“雙碳目标下全球能源轉型與儲能産業發展”主題下的領袖對話中,瑞浦蘭鈞能源股份有限公司董事長兼總裁曹輝表示,“我們不能否認任何一種技術路線”。
在曹輝看來,一項儲能技術是否有優勢主要取決于三個方面——“一高一低一快”。其中,“一高”是指高能量效率或高能量密度,“一低”是指低成本,“一快”是指反應速度快。無論是哪種儲能技術,如果存在其中兩個及以上的優勢,其就有未來發展前景。
長興太湖能谷科技有限公司董事長吳建斌表示,凡是滿足四個次元的儲能技術,都有發展機會。這四個次元包括原材料不受限、穩定性和安全性、原材料回收循環使用率高以及具備可持續的經濟優勢。
基于上述考量,長興太湖能谷正向鉛碳儲能領域布局。據吳建斌介紹,鉛、碳資源在自然界較為豐富,而中國鉛鋅礦數量較多,約占全球總量的20%。除了原材料成本較低,鉛碳電池儲能建造成本在0.35元/Wh至1元/Wh左右,其度電成本較低。同時,鉛碳儲能的全生命周期環境負荷低,電池正負極材料及電解液均可回收,且回收工藝簡單、技術成熟,回收率高達90%;此外,鉛碳儲能具備長時性,儲能時長超過10小時。
目前,大陸鉛碳儲能已建立起完整的産業鍊和供應鍊體系。據了解,長興和平共儲綜合智慧能源項目由浙江國電投、吉電股份國電投及太湖能谷組成的聯合體投資,總投資金額約10億元,規模為100MW/1.06GWh,是國内首個GWh等級的單體儲能電站,也是目前國内最大的鉛碳儲能電站。
此外,吉電股份也與太湖能谷等企業合作,在吉林白城綠電産業示範園區打造吉電能谷鉛碳電池生産和廢舊電池綜合利用項目,總投資100億元,計劃建設年産85GWh的鉛碳電池研發生産基地,該項目一期年産5GWh鉛碳電池項目已正式投産。
另從電力系統規劃的角度出發,電力規劃設計總院安全總監,中國新型儲能産業創新聯盟副秘書長韓小琪表示,國内儲能市場龐大且條件各異,在建設儲能項目時,一般需要考慮建設節奏,包括短周期、中周期和長周期,并利用不同的技術路線來比對建設計劃。以偏遠地區為例,其擁有充足的山水資源,具備良好的抽蓄條件,可以建設大量新能源。同時,偏遠地區的安全要求相對更低,往往隻需要設定防火牆,就可以使用锂電池。而在安全要求較高或者土地緊張的地方,液流電池的安全優勢和成本優勢更大。
據悉,目前商業化程度、技術成熟度最高的液流電池是全釩液流電池,其充放電循環壽命可達2萬次以上,月曆壽命超過15年(一般可達20年以上),是各類二次電池裡壽命最長的。
AI與儲能“雙向奔赴”
今年以來,有關“人工智能(AI)或被能源制約”的焦慮聲音持續湧現。英偉達創始人、首席執行官黃仁勳此前在一場公開演講中指出,AI的盡頭是光伏和儲能。在推動AI發展的道路上,不應僅僅局限于提升計算力,而應更為全面地審視能源消耗這一核心問題。OpenAI創始人山姆·奧特曼也公開表示,“未來AI的技術取決于能源,需要更多的光伏和儲能”。
事實上,AI對于能源的高度依賴并非空穴來風。據美國《紐約客》雜志報道,為響應使用者的約2億個請求,ChatGPT每天可能要消耗超過50萬千瓦時的電力,是美國家庭平均用電量的1.7萬多倍。而且如果生成式AI被進一步采用,耗電量可能會更多。
鑒于現存化石能源根本不可能滿足AI發展的後續需求,大力發展新能源不僅是在解決環境問題,也是在解決數字革命背後的能源問題。而新能源發電的間歇性、波動性等特點正在制約其進一步發展,也決定了未來儲能系統将成為發電和用電的核心和樞紐。
與此同時,AI的介入正為儲能排程提供更靈活和高效的解決方案。世界經濟論壇工業脫碳負責人埃萊尼·凱梅内此前表示,要實作經濟活動的零淨排放,電力網絡的清潔、現代化和脫碳至關重要。而AI有助于解決整合大量可再生能源到電網的問題。可再生能源發電存在波動,導緻高峰期供電過剩,低谷期缺乏,引發資源浪費和電網不穩。通過分析天氣模式和能源消耗趨勢等資料,AI可精準預測發電量,并促進作業排程和負載遷移,保障資料中心在可再生能源供電時有效利用能源,確定電網穩定高效運作,實作24小時可持續清潔電力供應。
在“AI+能源與能源數智化——賦能儲、氫新質生産力發展”主題論壇上,南京南瑞繼保電氣有限公司儲能行業總監缪楠林發表了關于“新能源電力系統構網控制和穩定運作關鍵技術及應用”的主題演講。
據悉,為解決新型電力系統與電力市場化背景下電網調節能力發揮不充分、新能源利用不充分、分布式能源未有效參與大電網調控、電力市場前瞻能力不足等問題,該公司研發了PCS-9000電網有功自主巡航系統。該系統遵循資訊融合、自主巡航、安全排程的思路,提出适應新型電力系統特征的多資源多目标時空協同優化排程架構,研發高擴充性有功優化排程通用算法,實作了省間聯絡線排程、省内多能有序排程、聚合資源優化排程、電力市場前瞻排程等功能,在網級、省級、地級以及局域電網獲得廣泛應用,充分釋放了源、網、荷、儲各環節的靈活性,有效提升了電網調節能力和新能源消納能力,電力排程的自動化和智能化水準顯著提高。