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液流電池產(chǎn)業(yè)化加速 降低儲能度電成本是行業(yè)最大期望

電力網(wǎng)
2023-11-08
 來源:每日經(jīng)濟新聞
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  在“雙碳”目標指引下,新能源發(fā)電裝機量不斷提升。國家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,截至2023年9月,全國可再生能源裝機約13.84億千瓦,約占我國總裝機的49.6%,已經(jīng)超過火電裝機。

  但新能源發(fā)電的間歇性、波動性、隨機性等特點,決定了其需要通過儲能來消納和調(diào)頻調(diào)峰。當鋰電池還占據(jù)新型儲能的主導(dǎo)地位時,液流電池作為新的技術(shù)路線,已經(jīng)逐漸成為資本市場的關(guān)注點。

  作為更具安全性和滿足長時儲能要求的電池,2023年以來,液流電池進入了產(chǎn)能、技術(shù)高速發(fā)展期。據(jù)不完全統(tǒng)計,僅3~6月,國內(nèi)在建及規(guī)劃液流電池產(chǎn)線便超過9條,產(chǎn)能規(guī)劃合計超過8.2GW。

  在產(chǎn)能高速發(fā)展的同時,如何擴大應(yīng)用規(guī)模,降低新技術(shù)的度電成本,也成為業(yè)內(nèi)和應(yīng)用端討論的話題。近日,緯景儲能科技有限公司(以下簡稱“緯景儲能”)的鋅鐵液流電池“超G工廠”在珠海投產(chǎn)。《每日經(jīng)濟新聞》記者在現(xiàn)場與專家、企業(yè)方面展開交流,探討其解決思路。

  液流電池更具安全性

  據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院(GGII)統(tǒng)計,截至2023年8月,全國已有24個省份公布“十四五”期間新型儲能裝機目標,規(guī)劃中的新型儲能裝機合計超過67GW,是國家能源局提出的2025年達到30GW目標的兩倍以上。其中,多個省份頒布的政策中,明確要求電源側(cè)配儲的調(diào)峰時長超過4個小時。

  目前,在儲能電池領(lǐng)域,鋰電池存在的儲能時間短、安全性有待提升、度電成本高等問題還亟待改善。“而鋅鐵液流電池具備安全性高、超長壽命、4小時以上長時儲能等特點。”緯景儲能相關(guān)負責(zé)人向記者表示。

  鋰電池長期充放電過程中形成的鋰枝晶容易導(dǎo)致短路,甚至引起電芯爆炸。如果要增加儲電容量,就必須增加鋰的含量,從而帶來更高的安全風(fēng)險。作為以液體為主的電池,鋅鐵液流電池是以兩種水性的電解液發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),來達到充放電的效果。“水系電解液就是一道安全屏障。”上述負責(zé)人解釋道。

  該負責(zé)人繼續(xù)表示:“在使用周期上,鋅鐵液流電池的電解液也不易衰減,在運行過程中只需要簡單地在線恢復(fù),電解液的性能就可以重置。并且可以實現(xiàn)電化學(xué)反應(yīng)與能量儲存場所的分離,使得電池功率與儲能容量設(shè)計相對獨立,符合長時儲能的要求。”

  而對于液流電池存在的缺點,真鋰研究創(chuàng)始人墨柯在接受《每日經(jīng)濟新聞》記者采訪時表示,液流電池存在能量密度低,轉(zhuǎn)換效率不高等問題。不僅如此,“鋰電池的成本已經(jīng)不到10年前的10%了,液流電池的成本應(yīng)該是高于鋰電池的”。

  儲能仍需降低度電成本

  在技術(shù)和安全性之外,在業(yè)界看來,制約儲能大規(guī)模應(yīng)用的因素之一還是成本。不過,儲能系統(tǒng)的成本已經(jīng)“卷”起來了。近日,國家電投2023年度儲能系統(tǒng)電商化采購部分開標,該招標的總采購規(guī)模為5.2GWh,其中在0.5C系統(tǒng)報價中,最低價格已經(jīng)來到了0.644元/Wh。

  記者注意到,相較于鋰電池,目前,液流電池的成本依然較高。降本需要大規(guī)模應(yīng)用,而大規(guī)模應(yīng)用又需要成本作為突破口。

  緯景儲能方面向記者解釋道,新能源度電成本是發(fā)電成本與消納(儲能)成本之和。裝機成本只是儲能度電成本構(gòu)成要素的其中一個環(huán)節(jié),只能反映出儲能相關(guān)設(shè)備的采購價格。

  具體到儲能的度電成本,可理解為裝機成本、電力損耗成本、運維成本之和,再除以全生命周期存儲電量。其中,全生命周期存儲電量又等于容量、循環(huán)次數(shù)之乘積。

  數(shù)據(jù)顯示,鋰電儲能的循環(huán)次數(shù)通常只有5000次左右。此外,鋰電池儲能站需要配置消防設(shè)施,會進一步增加安全成本。緯景儲能表示,鋅鐵液流電池循環(huán)次數(shù)一般可達到30000次以上,使用壽命長達25年,全生命周期的運維成本更低。

  在投產(chǎn)儀式現(xiàn)場,緯景儲能聯(lián)合創(chuàng)始人、董事長葛群也表示,目前燃煤發(fā)電的度電成本在0.4元左右,相較新能源發(fā)電加上消納成本,具有明顯優(yōu)勢。“如果把儲能的度電成本壓縮到二毛之內(nèi),接下來中國所有的新能源度電成本就會比煤炭(發(fā)電)更便宜,這也是三年內(nèi)公司的目標。”

   每日經(jīng)濟新聞 記者 孔澤思


作者:孔澤思 2025電力規(guī)劃論壇
中國電力年鑒

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