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调频辅助服务市场开放 33GW储能电池需求开启

储能网讯:从技术路线来看,短期之内调频领域都将会是以锂电池为主。

这是北京睿能世纪科技有限公司(下称“睿能世纪”)创始人兼CEO牟缪峰在2018年对国内储能调频市场应用电池所作的研判。作为国内储能调频界的拓荒者和技术引领者,睿能世纪也是目前国内最先配合传统发电厂实现调频服务的储能供应商,拥有绝对话语权。

其实,锂电池企业对储能的期待从2016年就开始。彼时,业内一直有“储能元年”“储能爆发”的声音传来,甚至到今天这种声音仍是不绝于耳。但从实际来看,储能虽然存在亿万级的市场规模,国内目前却远未达到像新能源汽车动力电池产业链爆发规模水平。客观来说,储能根据不同的细分应用场景以及国内市场环境的独特性,从今年开始,才渐渐在电网侧储能、配合传统发电厂的辅助服务市场露出苗头。

尤其在调频市场,不少业内人士认为这对储能系统运营商、集成商及其配套供应商来说,尚属于一片蓝海。除了受到国内电力改革等因素的影响,调频的高技术壁垒也阻隔了不少欲入行的企业。

对电网来说,发电端的供给和用电端的需求必须保持实时平衡。囿于实际过程中,使用端时间长短、频率高低等的波动使得传统发电厂无法保证真正的实时平衡,这就产生调频的需求,也导致调频每分每秒都在运行,并且功率不同。

睿能世纪储能战略部总监王澍向高工锂电形象比喻道,储能系统的接入好比给发电厂在调频机组上开了一个外挂,使得调频性能响应更快。

这也正是储能调频相比于传统调频的优越之处,而以锂电池配套是储能系统运营商所做的最优性价比选择。

根据业内预测,一般调频功率配套需求2~3%,国内现有火电装机量11亿千瓦,若按照3%配套,将产生33GW储能电池需求。从国内现有的火电储能调频项目来看,配套的储能电池包括磷酸铁锂、锰酸锂、三元等多个体系的路线。

▍调频辅助服务市场开放

储能在调频辅助服务市场发展到现在,离不开政策的开放和睿能世纪等储能系统运营商先行者的大力推广和实践。

首先,国内多个省份、地区频频从政策端开放储能调频市场,给予了储能调频合法身份。

囿于国内固有的电力体系、市场机制,储能调频曾长期未能受到电力集团(包括发电厂)的认可。直到2016年国家能源局的一份《关于促进电储能参与“三北”地区电力辅助服务补偿(市场)机制试点工作的通知》,才认可了储能作为第三方服务商参与电力辅助服务的身份。

随后,国内包括江苏、江西、河南、甘肃、山西、福建等多个省份都在探索储能参与电力辅助服务的模式,并且加入的省份还在增多。

今年8月2日,国家能源局南方监管局就发布《广东调频辅助服务市场交易规则(试行)》的通知,更是为国内储能界吹来了一阵新的东风。这份规则将于2018年9月1日启动试运行并正式开始结算,这意味着用电供电大省广东也开始接纳储能装置/电站作为第三方参与辅助服务。

其次,从成功的储能调频案例来看,目前主要集中在睿能世纪和科陆电子两大企业。而初步盘点其投运的储能调频项目,他们选购的配套电池均是锂电池,具体来看,科陆电子倾向于磷酸铁锂系电池,睿能世纪选择的锂电池材料体系比较多元,包括磷酸铁锂、锰酸锂、三元等。

调频辅助服务市场开放 33GW储能电池需求开启

▲睿能世纪、科陆电子火电储能联合调频项目一览表(来源:储能100人)

无疑,这对国内布局储能市场的动力电池企业来说,是一次很好的业务拓展机会。据测算,电池储能系统单位时间内功率爬坡能力是火电燃煤机组的3倍以上,即调频能力相当于3倍功率火电机组。一般调频功率配套需求2~3%,国内现有火电装机量11亿千瓦,若按照3%配套,将产生33GW储能电池需求。

▍配套锂电池性能需求是什么?

根据调频配合发电厂的服务特性,包括睿能世纪、科陆电子、比亚迪等企业的业内共识是,储能调频系统配套的锂电池性能考核关键集中在寿命、倍率、安全、性价比等几个维度。

一般来说,区别于调峰所需要的锂电池,调频锂电池技术难度更大,尤其侧重倍率性能。比如,国内目前调频所需的锂电池倍率大都在2C以上,但调峰维持在1C以下就可以满足使用要求。

科陆电子旗下合资公司无锡陆金新能源总经理周涵就曾对高工锂电表示如下观点。

与调峰相比,调频储能市场对锂电池的要求较高。具体而言,调峰储能对锂电池更多的要求在于长寿命;调频储能对电池倍率要求很高。一般来说,调频储能系统锂电池充放电倍率性能需要满足在2-3C之间。倍率提高后,对电池温控管理水平也会相应提升。

同时,两种应用对于能量管理的要求也不一样。由于目前国内电力市场还未达到美国的市场化水平,电价结构比较单一,所以用户侧储能应用控制逻辑很简单,根据峰谷平电价设定充放时间就可以实现。

调频区别于用户侧调峰,并不是说储能系统提供商可以主动设定在某个或某几个时间段进行调控,而是需要匹配电网实时释放的信号。因为调频时时刻刻都在运行,每一分每一秒都在进行调节,这也是其要求高倍率锂电池的最主要原因。

有业内人士补充认为,从储能系统运营商的角色来看,锂电池只是其采购的零部件,根据服务发电厂需求以及各省份对调频辅助服务定价机制的不同,考虑锂电池最关键的因素还是在于性价比。从寿命来看,一般6000次循环就可以满足储能调频需求,虽然钛酸锂电池在寿命方面高达上万次,却会因为成本原因被储能系统服务商拒之门外。

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