《储能成本或降至1.5元/瓦;“光伏+储能”经济效益显著》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: 冯瑞华
  • 发布时间:2018-08-02
  • 531新政的下达,使得整个光伏行业遭受到了猛烈的震荡。尤其对于冲在光伏阵营一线的光伏企业、经销商而言,更是苦不堪言。据新政发布已过去一个多月的时间,“控制光伏新建规模、降低补贴强度”等政策要点已经落地执行,成为无法改变的事实,光伏人士都在积极主动的寻找出路。

    对于光伏与储能的结合应用是否能成为下一个行业发展风口,成为光伏企业备受关注的焦点话题。“现阶段从短期目标来看,单一的光伏加储能的商业模式实现盈利还有一定的困难,对于长远规划而言,光伏加储能应用是促进两大产业协同发展的重要出路之一。”日前,中关村储能产业技术联盟秘书长刘为在2018光伏领袖峰会·黄山光伏大会二十年纪念论坛上表示。对于用户侧储能发展现状、分布式光伏如何与用户侧储能结合助推商业化应用等问题,刘为进行了深入分析。

    1、“光伏+储能”登上风口储能价格政策或有望出台

    据中关村储能产业技术联盟发布的《储能产业研究白皮书2018》统计数据显示,截至2017年底,全球已投运的储能项目累计装机规模为175.4GW,同比增长4%;其中以抽水蓄能为主,其次是电化学储能项目。按照新增投运电化学储能项目装机规模排名,列入前四位的分别是美国、澳大利亚、韩国、英国,中国位列第五,是业内公认的未来潜力最大的发展中国家。截止到2017年底,中国已投运的储能项目累计装机规模为28.9GW,与全球储能现状相同,我国抽水蓄能的装机占比最高,其次是电化学储能,累计装机规模为389.8MW,与上年同比增长45%。

    从储能的应用领域分布来看,全球范围内辅助服务领域的装机规模最大,其次是集中式能源并网和用户侧,分别位列第二和第三。刘为表示,我国的储能发展现状略有不同,用户侧的装机量占比最高,主要是受到北京、上海、广州、江苏、浙江峰谷价差比较大的区域,目前用户侧的储能发展非常快;其次是集中式能源并网和辅助服务,分别位列第二和第三。在我国户用光伏市场的爆发及电价改革的推进,国内户用储能将紧随其后。

    伴随着储能的成本逐步下降,国外已经实现光储在用户侧的平价上网。刘为以德国户用储能市场发展为例,提供了一组数据:2016年德国新增了2万套户用储能电池系统,到2017年其户用储能系统安装量为52000套。

    纵观我国用户侧储能市场,近些年一直保持着较高水平的增长。据中关村储能产业技术联盟统计,2000年至2016年应用于用户侧的投运储能系统累计装机量为107.9MW,占全部装机比例的57%。2015年下半年至今,储能产业又经历一个增长小高潮。2015年7月至2016年12月储能装机的新增规划量约为740MW,其中,安装在用户侧的比例占全部规划的54%。

    在7月2日,国家发改委下达的《关于创新和完善促进绿色发展价格机制的意见》中明确,加大峰谷电价实施力度,运用价格信号引导电力削峰填谷;省级价格主管部门可在销售电价总水平不变的前提下,建立峰谷电价动态调整机制,进一步扩大销售侧峰谷电价执行范围,合理确定并动态调整峰谷时段,扩大高峰、低谷电价价差和浮动幅度,引导用户错峰用电。

    此外,国际能源网也了解到,从国内储能参与辅助服务的项目的效果来看,山西从去年10月启动电储能调频,早期的项目中标价格较高,尽管随着竞价规则启动,中标价格开始降低,但目前两三年的时间可以收回项目成本。

    对于未来储能发展产业的新趋势,刘为简要总结了两点:其一,现阶段整个储能领域发展规模不断扩大、项目建设持续增速,在各个应用领域不断拓展下,储能会与可再生能源、电力系统和备用系统深度融合;其二,各类储能应用逐渐由示范项目向商业化应用转化,降本增效是行业发展的核心努力方向。

    2、2020年储能技术成本或降至1.5元/瓦

    无论是光伏行业还是储能行业,都属于政策导向性市场,其政策扮演着至关重要的角色。2017年光伏产业迎来爆发年,同年10月份,国家五部委联合发布了全国首个储能产业发展指导纲领——《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》(以下简称《指导意见》,这也是中国储能界具有里程碑意义的政策文件。

    刘为表示,《指导意见》中明确了未来十年储能的规划目标,“十三五”实现储能由研发示范向商业化初期过渡;“十四五”实现商业化初期向规模化发展转变。现阶段,“十三五”期间,储能产业的工作重点诸如建立储能技术标准体系、探索一批可推广的商业模式等,其产业发展有三方面需要思考:第一,储能产业关注度提高,定位逐步清晰,快速发展成为必然;第二,储能市场发展增速,经济性是持续发展的关键;3)储能产业发展初期,政策是重要驱动因素。

    刘为表示,储能成本下降也是助推储能商业化应用的一个重要因素。2013年时锂电池每千瓦时的建设成本为4500-6000元,到了2017年已下降到1600-2000元,虽然这一数据仅是平均值,但不同的厂商其具体报价不同,但也可作为参考。”近几年锂电池的建设成本以每年20%的速度下降,到2020年其成本价格将达1000-1500元。另外,自2013年至今,各类储能技术成本都有40%-70%的降幅,预计到2020年,各类主流储能技术成本将会下降至每千瓦1500元,接近商业化应用的拐点,一度电成本在2毛左右。

    因此,随着储能技术进步与成本下降,“储能+”应用领域打开,储能商业化有望提前到来。

    3、青海光储典型案例:经济效益显著

    “我们坚信光伏和储能是推动两种产业快速市场化的途径之一,建议今后两个产业之间可以开展一些更为密切的合作,开拓更多市场机会,实现电力市场获取更高附加值的回报”,刘为强调,当然关键问题还是离不开如何利用市场机制、探索模式创新,实现更大盈利。

    2018年是储能行业爆发的一年,尤其随着新电改、微网示范项目的推进执行,将会催生出更多储能应用新模式的出现。

相关报告
  • 《将蓄电池储能技术应用于光伏阵列发电的经济效益分析》

    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
    • 发布时间:2018-12-25
    • 光伏阵列与电池后备存储相结合的电力系统,由于其在电力孤岛模式下工作的能力,特别是在电网中断的情况下,越来越多地得到应用。问题是在给定的太阳能电池阵列尺寸下,从供电可靠性和经济性两方面确定光伏电池系统的最优电池尺寸。提出了一种基于电网中断时系统运行仿真的优化方法,研究了电池容量对以最小成本满足负荷需求的系统输出可靠性水平的影响。根据实际太阳辐照数据、负荷分布和实际停电统计数据,进行了实例验证。敏感性分析也被用来探索系统总成本如何影响一个PV +电池系统的孤岛能力,以供应能源设施。结果表明,电池价格的下降不仅降低了系统的最低总成本,而且提高了孤岛发电的可靠性。提出的优化光伏阵列系统电池容量的方法可以使其具有抗网损能力和经济可行性,可以作为未来光伏+电池系统扩展的决策工具。 ——文章发布于2019年5月
  • 《储能经济吗?不同角度的经济性测算》

    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2021-03-23
    • 目前,我国多个省市的光伏或风电项目已经要求配置一定比例的储能,“新能源+储能”的模式,终于千呼万唤始出来。储能到底经济吗?实际上,储能的经济性,一直都备受关注,也备受质疑。如今,随着锂电产能的不断增加,锂电效率的不断提升,锂电成本的不断下降,锂电储能的经济性也确实逐渐体现,储能行业正在迎来“平价”的关键时点。 锂电储能的经济性应该从以下几个角度来加以分析。 全生命周期角度 以1MW/2MWh的储能装机进行测算,采用比较匹配新能源发电侧储能的方形磷酸铁锂,目前系统单位成本约1.5元/Wh,系统总成本约为300万元,目前具有竞争力的循环次数可以达到6000次,平均效率90%。 因此,全生命周期的总发电量为1080KWh,折算的度电成本为0.28元/KWh,参考光伏上网电价0.49元/KWh,已经具备一定竞争力。若系统单位成本降低到1.2元/Wh,则经济性会更强。 这当中存在的不确定性是,循环次数6000次,若每天一次,每年360天,运行周期约17年,使用后期的平均效率可能会比较低,进而会降低其经济性。但如果有些应用场景能够每天使用频次增加,比如平均每天使用次数到2次,那么运行周期则降低到8年左右。 总之,作为生产资料,只要尽量提高其在最佳使用期内的使用频次,其经济性就越好,反之经济性越差。 由于锂电成本还在不断下降,锂电效率还在不断上升。预计到2025年,系统成本预计可以降低到1.0元/Wh,循环次数可以提高到至少8000次,彼时全生命周期的经济性会更加明显。 当然,随着低成本光伏发电比例的增加,整体电力成本也会比当前进一步下降,而低成本储能的大规模使用,同样会进一步降低整体电力成本,也就是“新能源+储能”对电力成本下降形成双重推动。 在实践当中,一个光伏电站的运营周期是20年,当前一个锂电储能的使用周期约10年,因此一个光伏电站可能会考虑在中后期补充储能装机,尤其是在锂电成本不断下降和锂电效能不断提高的过程中,动态评估储能的经济性也有很大的意义。 余电存储自用的角度 余电存储,是储能的一个重要商业应用场景,主要针对分布式光伏,尤其是户用光伏+储能。由于是余电,所以可以假设其获得成本为0。 余电存储之后,有两种使用情况,对应不同的经济性:一是自存自用,电价相对较高;二是自存上网,电价相对较低。 同样以1MW/2MWh的储能系统为例,假设系统单位成本为1.5元/Wh,系统总成本为300万元。余电存储之后,自存自用,假设电价为0.9元/KWh,投资回收期为5.1年,全生命周期的IRR为18.3%,经济性较好。如果系统成本更低,或者社会电价更越高,经济性会更好。 可见,余电存储自用的经济性比较好,所以这个领域的商业化更快,也更成熟。这也是为什么欧美地区“分布式光伏+储能”能够率先推广的一个原因。 当然,就像前述分析一样,社会用电成本会逐渐下降,不可能一直都是0.9元/KWh,未来的实际收益率会有所降低,但肯定在合理范围以上。 余电存储上网的角度 余电存储之后,除了自己使用,也可以部分上网甚至全部上网。只是相对自用,上网电价的收益会更低,这个跟分布式光伏自发自用+余电上网的逻辑是一样的。 同样以1MW/2MWh的储能系统为例,假设上网电价为0.49元/KWh,在单位系统成本1.5元/Wh的情况下,投资回收期为9.4年,全生命周期的IRR仅为7.5%。可见,在没有政府储能补贴的情况下,目前的经济性较差。这也是为什么国内发电侧储能的推进速度较慢,但已经处于趋于合理性的边缘。 所以,如果储能系统仅仅用于余电存储上网,其经济性还不足,除非给予一定的补贴。目前我国部分省份对于发电侧储能项目确实还有一定补贴。 但是,如果储能系统单位成本从1.5元/Wh下降到1.2元/Wh,则投资回收期降低为6.3年,全生命周期的IRR提高为14.2%,将具备一定的经济性。 随着锂电成本的快速下降,相信余电存储上网的模式,将很快具备大规模普及的经济性,目前正处于新能源发电侧储能经济性趋于合理的临界点,这也是为什么近期很多省市开始陆续加大了新能源侧储能项目的力度,部分低成本锂电供应商或许已经具备了一定的竞争优势。 削峰填谷的角度 谈论储能的时候,经常提及的一个应用角度,就是“削峰填谷”,在电价较低的时候存储,在电价较高的时候上网,然后赚取差价。 这里同样以1MW/2MWh的储能系统为例,假设充电电价为0.49元/KWh,放电电价为1.0元/KWh。在单位系统成本1.5元/Wh的情况下,投资回收期为9.1年,全生命周期的IRR为8.1%。如果单位系统成本下降至1.2元/Wh,投资回收期为6.1年,全生命周期的IRR为15%,将具备一定的经济性。 可见,“削峰填谷”的商业模式,目前经济性仍然不明显,但如果峰谷电价差更高,经济性或许更强。同样的,随着锂电成本的不断下降,这个模式也迟早会迎来春天。 调频的角度 调频的角度比较专业,但基本思路是按使用情况收费,取决于对调频的需求情况。 这种模式在国内已经不陌生,但因为我国火电占比较高,火电的调频能力较强,因此对调频的需求和频率并不明显。 对比而言,由于欧美的电力结构跟我国不同,新能源占比已经较高,且火电占比较低,因此对储能的调频需求更高,储能的经济性因此较好。 2017年,特斯拉在澳大利亚南澳部署100MW/129MWh储能系统,耗资9100万澳元(约合4.5亿人民币),该项目在赚取峰谷单价差的同时,还为电网提供调频辅助服务。澳大利亚电网采用一套市场机制向响应速度快的发电机组采购频率控制辅助服务(FCAS),价格根据不同的响应时间和市场参与者的报价即时决定。2018年是项目运行的第一年,整个储能系统营收就达到了2900万澳币,对应项目回收周期仅3年。 储能在部分应用场景,已经具备了一定的经济性。在部分应用场景,随着锂电成本的不断下降或者锂电效能的不断提高,经济性也在逐渐体现。无论如何,锂电储能的经济性正处于趋于合理的临界点。