
8月22-24日,由充換電百人會、中國充電樁網、中國風光儲網、聯聯充電、國家電投&融和元儲、充電聯盟等單位聯合主辦,上海賀勵展覽有限公司、上海賀勵商務咨詢有限公司承辦的2022中國國際光儲充產業大會&2022中國國際社區充電產業大會,簡稱:金磚光儲充論壇&金磚社區充電論壇在常州香格里拉大酒店順利召開。本屆大會設置“論壇峰會+展示臺展示”,既有企業細致入微的分析,也有行業專家為市場發展提出的設想與方案,助力落實國家提出的“碳達峰、碳中和”戰略目標要求,積極助力構建“雙循環”新發展格局。

蜂巢能源科技有限公司 應用技術部總監 高春鵬出席論壇并發表主題演講——《新型電力系統中儲能的發展與思考》。
以下為演講實錄:
高春鵬:各位專家,大家下午好,我來自蜂巢能源,今天分享《新型電力系統中儲能的發展與思考》。
我們知道現在全球碳中和已經成為使命性話題,目前溫室氣體排放前四的國家,包括中國、美國、歐盟27國,包含英國和印度,整體排放量占到了全球55%。在如此嚴峻的形勢下,全球也有120多個國家宣布了考慮實現凈零排放。
全球2050凈零排放,電力、工業、交通占據了絕對大頭,目前碳中和、碳達峰實現有兩個路徑,一個主要是減少碳排放,另外一個是碳吸收。在現在的階段,我們認為還是碳排放達峰的階段,主要手段就是大規模發展清潔能源,快速推進電能替代。
這里面像生產端主要是風電、光伏和水電,在消費端主要是發展電動汽車,節能減排和工業限產。
目前有兩大趨勢,促使整個電力系統發生了巨大改革。
第一,可再在能源發電比例快速增加。
第二,電力在終端消費中占比快速提升。
兩種趨勢共同作用下電力系統也將發生巨大的改變。
按照1.5℃的路線,預測到全球的發電比例到2030年會達到30%以上,到2050年會達到60%以上。電力在終端消費中的占比,可以看到基本上會超過50%。
這兩個促進作用使整個電力系統發生新的改變,它存在波動、不確定,負荷由無源變為有源,對于電網的安全挑戰巨大。
儲能具備能量存儲和釋放的雙向調節能力,已經成為整個新型電力系統的剛需和標配。
儲能具備能量存儲和釋放的雙向調節能力,已經成為整個新型電力系統的剛需和標配。
這個就是儲能在發電側、電網側和用戶側的應用,整體上可以維持各個環節發電與用電的動態平衡。
現在儲能還是屬于政策驅動型市場,整體上,儲能本身的價值還沒有充分被挖掘出來,比如說它的功能僅僅是功能性保障,沒有體現出經濟價值,現在整體上,風光配建儲能是作為第一大儲能的裝機促進因素。
在未來,隨著電力市場的開放,儲能會積極參與到整個電力市場里面,并且會用價格去體現價值。整體的利用率也會大幅提高,收益也會得到保障。
我們看2022年6月7日,國家發改委和能源局《關于進一步推動新型儲能參與電力市場和調度運營的通知》,它里面有幾個關鍵點。第一,原則上像風光配建儲能可以轉為獨立儲能的,風光火儲一體化項目除外。同時,鼓勵新能源場站和儲能聯合作為整體參與整個電力市場;也鼓勵探索“部分容量獨立,部分容量聯合”兩種方式同時參與整個電力市場。
未來獨立/共享儲能是一個趨勢,鼓勵進一步拉大現貨市場上下限價格,同時獨立儲能向電網送電,不承擔充電輸配電價和政府基金費用。
我們看一下,其實從2017-2020年整體上儲能的裝機量一個是抽水蓄能,另外一個是電化學儲能。電化學儲能受電動汽車產業鏈推動影響,它已經成為整個儲能的主流路線,鋰電池一個是效率高,建設周期比較短,還有它的響應速度會比較快。
我們評估了一下,基本從2021-2025年,全球累積儲能新增會超過800個G瓦時,這是比較大的市場體量。整個儲能未來可期,挑戰也是同樣存在的。
第一個挑戰就是安全,我們知道僅在2022年上半年已經發生了14起儲能火災,儲能的安全其實也是一個系統性的問題,不單全是電池的問題,包含了電池的管理系統、預警控制、運行環境等等問題。
另外一個挑戰是壽命的問題,目前電化學儲能、鋰電池儲能壽命預期10年,一般經濟測算按照10年算的。10年跟現在所說的風電光伏的25年,差距還是比較大的,這是我們電池企業發展的一個目標和訴求,現在是6000次左右的電芯,未來是12000,15000,我們也在做這方面積淀。
第三個挑戰是成本。現在統計近10年降了85%,最近整個碳酸鋰的價格飆漲,甚至到47萬元每噸,這個價格,原則來說不是完全的市場化趨動。我們預測到2025年,整體還是呈現下降的趨勢,整個光儲跟脫硫煤電價的對比情況,如果是低于脫硫煤電價,整個光儲市場會產生爆發性增長,光伏+儲能也被譽為“新型煤電”。
智能化這塊,未來由瀑布式單向流動轉變為雙向、互動、自治、協作的能源互聯生態,未來的分時電價的終點會是電力交易/現貨交易,所以我們需要布局智能化的儲能系統。
下面講一下蜂巢能源在儲能方面的思考。
首先,我們認為安全和耐用是整個儲能發展的基礎,智能化也是我們儲能的發展方向,我們提出了“3S”儲能安全理念。這里面最關鍵的叫“安全”,這個也是整個儲能系統0和1的基本保障,我們提出了“3W”,包含全電芯安全,包含所有電芯的狀態可檢測,所有電芯過充過放過熱保護,所有電芯的泄露、濫用要精確識別到;再就是全方位的安全,整個系統的,包含像化學安全、機械安全、電氣安全、功能安全、消防安全;全生命包含整個全生命周期運行的數據監控、存儲、大數據分析,危險部件提前預警、壽命預測,包含自由化的運行和智能化。
這個是我們開發的3S+3W儲能系列產品,一個是主要面向規模應用的,像大型的集裝箱的,單元的柜式的和液冷儲能,還有小容量的,這個基于就是我們的VDA和刀片電池打造的。同時我們在布局能量管理系統和云儲能大數據綜合服務平臺,目前在智能化方面,也是公司重點發力的方向。
這是我們的大型儲能的產品,主要是高可靠、高安全和高智能,主要應用的場景就是像大型風光電站、變電站、大型工商業園區。
單元儲能是我們面向主要是用戶側,第一個特點是靈活,超高自由度的布置,像正面的、側面的都可以靈活布置。主要是通過標準化,實現從人力成本、管理成本、時間成本、售后成本、物料成本全方面降本。
中型儲能主要是面向用戶側的,包含現在講的光儲充檢這種應用場景,它本身可以做10臺并聯的,可以充分地適配一個中小型的快充電站。
這是液冷儲能,最早算是特斯拉帶起來的,目前在國內逐漸推廣開來,主要的特點就是它的功耗、溫度控制比較好,整體比較緊湊,目前我們也在開發像1000V、1500V雙電壓平臺的產品,加上我們公司車規級的理念,所以整體上產品還是不錯的。
這是我們另一款液冷產品,主要基于蜂巢能源目前推的短刀系列的儲能電芯打造的,我們中間去掉了大Pack,直接集成到簇,我們叫“一體化簇,一簇一包”。
這是我們推的兩款電池,第一個電池是傳統的VDA的電池,實現整個循環壽命6000次以上,甚至到7000次,不同的使用環境。刀片電池現在主要是325Ah,也是基于GWh級別重點打造的,我們也基于刀片本身的結構,做整個體系、整個結構的創新。
這是智能化的EMS和云儲能大數據平臺,未來像智能交易,包含能源聚合會是整個儲能發展的一個趨勢,所以我們會在這方面重點布局和發力。
這是我們的解決方案,主要這里面通過儲能+云儲能大數據服務平臺,衍生出綜合運營和能源服務,整個推動綠色能源互聯和數字互聯。
下面簡單介紹一下蜂巢能源,我們在2018年成立,經過4年的發展,動力電池排名已經進入到全國前6,發展也是比較快的。
這是我們全球的布局,目前基于中國的長江沿線去做整個產能的規劃,在德國像法蘭克福我們也布局了電池和系統的工廠。
這是我們的研發和生產基地(如圖)。
我們儲能這塊首先是基于核心部件,包含這里面的電芯、模組、BMS和大數據管理平臺,同時中游是儲能系統,后面衍生出所謂的金融方案,包括合作過一些基金等等。
這個算是我們從底層的優化,現在主要的電池路線可能有兩種,一是卷繞的,一種是疊片的,我們選擇的是疊片的路線。整個疊片會實現邊角的利用率更高,整體的熱管理包含應力比較好,成本和壽命都會有很大的優化,并且會更安全。
這是我們的技術路線(如圖)。
這是我們的測試和仿真能力,現在實現儲能層面的電芯、模組到系統層面的全面仿真。
我們牽頭了行業第一個儲能大數據平臺的設計規范。
這是我們一些典型的交付項目(如圖)。謝謝!