9月份,多地爆出拉閘限電的消息,一度打亂了居民們的正常生活。
在10月8rizhaokaidezhuanxianghuiyishang,guojiamingquebushuzuohaojindongmingchundianlihemeitandenggongying。zhenduibufendiquyongdianquekou,huiyitichuyongshangfudingjiashangxiandefangshilaidaitiyidaoqieshidetingchanxianchan,quebaoqunzhongjibenshenghuohejingjipingwenyunying。
落實到執行層麵,在確保居民電價不變的基礎上,上浮定價將突破目前市場交易電價上下浮不超過10%、15%的範圍,調整為不超過20%,對dui於yu高gao耗hao能neng行xing業ye將jiang進jin一yi步bu放fang開kai上shang限xian,采cai用yong市shi場chang交jiao易yi形xing成cheng價jia格ge。用yong電dian價jia來lai調tiao節jie能neng耗hao,表biao明ming目mu前qian製zhi約yue發fa電dian量liang的de並bing非fei能neng力li問wen題ti,依yi然ran還hai是shi成cheng本ben。
實shi際ji上shang,並bing不bu是shi隻zhi有you我wo們men麵mian臨lin能neng源yuan短duan缺que的de問wen題ti,除chu中zhong國guo缺que電dian外wai,歐ou洲zhou缺que氣qi,英ying國guo缺que油you,新xin一yi輪lun能neng源yuan危wei機ji的de前qian奏zou已yi經jing奏zou響xiang。能neng源yuan奇qi缺que導dao致zhi大da宗zong商shang品pin價jia格ge持chi續xu攀pan升sheng,目mu前qian布bu倫lun特te原yuan油you突tu破po80美元大關,歐洲天然氣也已經達到曆史高位。這輪能源危機並非我國單獨麵臨的區域性短缺,而是全球市場共振的危機。
究竟是何原因造成的能源危機呢?這場潛在的能源危機又給我們帶來哪些啟示呢?
預期差造成的困局
在曆史的長河中,如今的能源危機隻能算是一波漣漪。上世紀70年代,世界曾連續爆發了兩次更加猛烈的“能源危機”,直接促使原油價格由1.2美元/桶飆升至40美元/桶。
這兩次“能源危機”過後,全球陷入二戰後最嚴重的經濟“大通脹”,當時幾大經濟強國十年間的CPI增速都在10%左右,韓國甚至一度出現複合年化率16.6%的“超級通脹”。70年代的“能源危機”也被經濟學家稱為20世紀全球經濟兩大黑暗時刻之一。
鑒於那兩次能源危機對經濟的破壞力,雖然當下的“危機”遠yuan沒mei有you過guo去qu兩liang次ci嚴yan重zhong,但dan依yi然ran值zhi得de全quan球qiu投tou資zi者zhe警jing惕ti。追zhui根gen溯su源yuan,當dang時shi的de能neng源yuan危wei機ji誘you因yin主zhu要yao是shi地di緣yuan政zheng治zhi帶dai來lai的de原yuan油you斷duan供gong。因yin為wei美mei國guo被bei阿e拉la伯bo國guo家jia抵di製zhi,因yin此ci造zao成cheng石shi油you產chan能neng缺que口kou。不bu同tong於yu此ci前qian能neng源yuan危wei機ji的de“暗戰”,當下危機的誘因更像是由預期差所引起的困局。
全(quan)球(qiu)大(da)力(li)發(fa)展(zhan)新(xin)能(neng)源(yuan)產(chan)業(ye),這(zhe)已(yi)經(jing)是(shi)人(ren)人(ren)皆(jie)知(zhi)的(de)事(shi)情(qing),因(yin)此(ci)對(dui)於(yu)傳(chuan)統(tong)能(neng)源(yuan)的(de)投(tou)資(zi)就(jiu)開(kai)始(shi)大(da)幅(fu)減(jian)少(shao)。尤(you)其(qi)在(zai)去(qu)年(nian)疫(yi)情(qing)爆(bao)發(fa)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),停(ting)產(chan)停(ting)工(gong)讓(rang)企(qi)業(ye)對(dui)於(yu)能(neng)源(yuan)的(de)需(xu)求(qiu)進(jin)一(yi)步(bu)削(xue)減(jian),導(dao)致(zhi)投(tou)資(zi)者(zhe)一(yi)度(du)將(jiang)傳(chuan)統(tong)能(neng)源(yuan)當(dang)成(cheng)是(shi)被(bei)拋(pao)棄(qi)的(de)行(xing)業(ye)。
在疫情肆虐的時候,能源需求沒有那麼大,新能源產業彌補了傳統能源減產帶來的缺口。然而在2021nianyiqingzhujianpingxihou,quanqiugechanyejunkaishifusu,duinengyuandexuqiuziranyejiuxianzhuzengjia,zhejiuzaochenglebufendiquchuxianduanzandenengyuangongxujinzhang。shijishang,dangxiaquanqiunengyuanshichanglilunshangdezonggonggeishizugoude,danyouyuxinnengyuanchanyeguoyuyilaiziranzhuangkuang,juyouhendadebodongxing,yincizaochengfadianzhouqidejudabodong。
在波峰的時候,光伏、風電等新能源可以轉化成大量的電能,然而由於這部分電能難以儲存,並網又是瞬時的,整體消納有限,因此造成很多的棄電現象,2020年全國棄光率為2.0%、棄風率為3.5%;在波穀的時候,新能源又因為自然因素而發電不足,從而產生能量缺口。
一方麵是疫情複蘇後能源需求的迸發,另一方麵是新能源發電的波動性,從而造成間歇性的用電缺口。
由you此ci來lai看kan,解jie決jue這zhe次ci全quan球qiu能neng源yuan危wei機ji的de方fang法fa很hen簡jian單dan,要yao不bu重zhong新xin增zeng加jia對dui於yu傳chuan統tong能neng源yuan的de投tou資zi,要yao不bu想xiang辦ban法fa解jie決jue新xin能neng源yuan發fa電dian周zhou期qi性xing波bo動dong的de問wen題ti。重zhong新xin追zhui加jia傳chuan統tong能neng源yuan投tou入ru可ke以yi解jie決jue一yi時shi之zhi憂you,但dan無wu疑yi又you讓rang人ren類lei距ju離li碳tan“碳中和”的目標更遠了,因此想辦法解決新能源的波動性才是當務之急。
chunengzuoweizibenshichangzuihuoredegainian,qidingyishitongguojiezhihuoshebeibanengliangcunchuqilai,bingzaixuyaoshizaishifang。zaiquanqiuweijimianqian,sihuchunengyijingchengweibeixuandaanzhiyi。namebeishouqidaidechunengshifoukeyijiejuedangxiaquanqiunengyuankunjune?
鋰電掀起的儲能革命
麵對大自然的無常,人類自古就有秋收冬藏的習慣,那麼能源能否儲存起來以備不時之需呢?這正是儲能的由來。
雖然儲能最近才走紅資本市場,但嚴格意義而言,它其實是一個已經發展了139年的成熟行業。早在1882年,瑞士就興建了世界上第一座抽水蓄能電站,時至今日抽水蓄能依然是人類最主要的儲能手段。
按照儲能方式的不同,儲能可以劃分為熱儲能、電儲能和氫儲能三大類。其中,電儲能最為成熟,抽水蓄能、壓縮空氣儲能、電化學儲能、飛輪蓄能等均屬於電儲能。
抽chou水shui蓄xu能neng是shi目mu前qian最zui受shou歡huan迎ying的de儲chu能neng方fang式shi,最zui核he心xin的de原yuan因yin還hai是shi技ji術shu成cheng熟shu。抽chou水shui蓄xu能neng電dian站zhan的de原yuan理li是shi在zai電dian力li負fu荷he低di穀gu時shi,利li用yong多duo餘yu的de電dian能neng抽chou水shui至zhi水shui庫ku高gao層ceng,並bing在zai電dian力li負fu荷he高gao峰feng期qi,放fang水shui發fa電dian並bing網wang。能neng夠gou將jiang電dian網wang負fu荷he低di時shi的de多duo餘yu電dian能neng,轉zhuan變bian為wei電dian網wang高gao峰feng時shi期qi的de高gao價jia值zhi電dian能neng。數shu據ju顯xian示shi,2020年全球90%以上的儲能裝機為抽水蓄能,電化學儲能以7.5%的市場占比排名第二。
除技術成熟外,抽水蓄能還具有儲能時間長的優勢。行業中往往將儲能時長超過4小時的儲能方式稱為長期儲能,類似的長期儲能還有壓縮空氣儲能、儲氫等,可以用來進行電網調峰、備用容量。
盡管抽水蓄能有如此多的優勢,但其卻有著最大的短板,那就是必須依賴於地形優勢,需要豐富的水資源。經過100多(duo)年(nian)的(de)發(fa)展(zhan),具(ju)備(bei)新(xin)建(jian)抽(chou)水(shui)蓄(xu)能(neng)電(dian)站(zhan)的(de)地(di)方(fang)已(yi)經(jing)並(bing)不(bu)多(duo)了(le)。基(ji)於(yu)這(zhe)樣(yang)的(de)背(bei)景(jing),儲(chu)能(neng)行(xing)業(ye)急(ji)需(xu)一(yi)場(chang)革(ge)命(ming)。人(ren)類(lei)必(bi)須(xu)找(zhao)到(dao)新(xin)的(de)儲(chu)能(neng)方(fang)式(shi)來(lai)進(jin)一(yi)步(bu)改(gai)變(bian)儲(chu)能(neng)行(xing)業(ye)發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi),而(er)近(jin)來(lai)火(huo)熱(re)的(de)電(dian)化(hua)學(xue)儲(chu)能(neng)就(jiu)被(bei)公(gong)認(ren)為(wei)是(shi)抽(chou)水(shui)蓄(xu)能(neng)的(de)最(zui)優(you)替(ti)代(dai)方(fang)案(an)。
一來是因為動力電池發展迅猛,鋰電池已經成為極為成熟的儲能手段。在所有電化學儲能市場中,接近92%的份額來自於鋰電池儲能,約13.1GW。同時,電化學儲能擁有更高的效率,且已經成功商業化。
二er來lai電dian化hua學xue儲chu能neng安an裝zhuang方fang便bian,幾ji乎hu不bu受shou地di理li因yin素su限xian製zhi,能neng夠gou布bu局ju在zai各ge種zhong應ying用yong場chang景jing。同tong時shi,建jian設she周zhou期qi短duan,能neng夠gou很hen快kuai就jiu投tou入ru應ying用yong中zhong。電dian力li歸gui根gen結jie底di是shi一yi門men生sheng意yi,成cheng本ben依yi然ran是shi無wu可ke避bi免mian的de話hua題ti。很hen長chang一yi段duan時shi間jian,水shui力li發fa電dian都dou是shi成cheng本ben最zui低di的de一yi種zhong發fa電dian形xing式shi,但dan隨sui著zhe我wo國guo光guang伏fu技ji術shu突tu飛fei猛meng進jin的de發fa展zhan,光guang伏fu發fa電dian成cheng本ben已yi經jing降jiang至zhi與yu水shui電dian相xiang接jie近jin,陸lu上shang風feng電dian成cheng本ben更geng是shi降jiang至zhi水shui電dian之zhi下xia。
作zuo為wei光guang伏fu發fa電dian和he風feng電dian的de儲chu能neng方fang案an,電dian化hua學xue儲chu能neng成cheng為wei儲chu能neng行xing業ye中zhong最zui主zhu要yao的de增zeng長chang力li量liang。在zai傳chuan統tong儲chu能neng無wu法fa完wan全quan供gong給gei電dian力li消xiao耗hao的de情qing況kuang下xia,核he心xin增zeng量liang電dian化hua學xue儲chu能neng就jiu幾ji乎hu成cheng為wei了le唯wei一yi的de答da案an。儲chu能neng行xing業ye正zheng在zai經jing曆li一yi場chang由you電dian化hua學xue儲chu能neng掀xian起qi的de產chan業ye革ge命ming。
電化學儲能:電網的調節器
之(zhi)所(suo)以(yi)如(ru)此(ci)看(kan)重(zhong)電(dian)化(hua)學(xue)儲(chu)能(neng),除(chu)了(le)其(qi)能(neng)很(hen)好(hao)的(de)帶(dai)來(lai)儲(chu)能(neng)增(zeng)量(liang)外(wai),同(tong)時(shi)它(ta)也(ye)能(neng)夠(gou)參(can)與(yu)到(dao)電(dian)網(wang)運(yun)營(ying)的(de)各(ge)流(liu)程(cheng)之(zhi)中(zhong)。按(an)照(zhao)應(ying)用(yong)類(lei)型(xing)劃(hua)分(fen),電(dian)化(hua)學(xue)儲(chu)能(neng)可(ke)以(yi)分(fen)為(wei)能(neng)量(liang)型(xing)和(he)功(gong)率(lv)型(xing)兩(liang)種(zhong)。能(neng)量(liang)型(xing)需(xu)求(qiu)一(yi)般(ban)需(xu)要(yao)較(jiao)長(chang)時(shi)間(jian)的(de)放(fang)電(dian),對(dui)響(xiang)應(ying)時(shi)間(jian)的(de)需(xu)求(qiu)並(bing)不(bu)高(gao);而功率型則恰恰相反,需要快速響應能力,對放電時間的需求並不長。
基(ji)於(yu)多(duo)變(bian)的(de)應(ying)用(yong)途(tu)徑(jing),實(shi)際(ji)上(shang)電(dian)化(hua)學(xue)儲(chu)能(neng)已(yi)經(jing)突(tu)破(po)了(le)單(dan)純(chun)的(de)存(cun)儲(chu)功(gong)能(neng),而(er)是(shi)應(ying)用(yong)於(yu)整(zheng)個(ge)用(yong)電(dian)體(ti)係(xi)的(de)各(ge)個(ge)環(huan)節(jie)。在(zai)發(fa)電(dian)端(duan),由(you)於(yu)新(xin)能(neng)源(yuan)具(ju)有(you)很(hen)強(qiang)的(de)波(bo)動(dong)性(xing)、隨機性,在大力發展新能源產業時,其實也給整個電網的穩定性帶來了極大的衝擊。傳統發電機的轉速一定,均為3000r/min,因此國內電網的頻率恒定為50Hz。但由於風電和光伏發電的原理不同於傳統電機,因此呈現低轉動慣量、寬頻域震蕩等動態特征,這使得電網的暫態穩定性下降。
為了保證新能源並入電網的穩定性,因此電網需要通過一次調頻、ercitiaopindengshouduan,baozhengxitongdepinlvweichizaihegefanweinei,zheyeshigonglvxingdianhuaxuechunengchuxiandeyuanyin。liyongchunengdianchizaiduanshijianneidechongfangdian,laitiaojiedianlixitongtiaopintiaofengdexuqiu,yicilaizhuanqufenggujiachadailaidelirun。zaishudiance,dianhuaxuechunengkeyiyonglaihuanjiedianwangzusai,yanhuanshupeidiankuorongshengji,qidaozhenggedianwanghuanchongdaidezuoyong。cunchuguoliangdeguangfufengdianziyuan,tongguochongfangdianjinxingtiaojie,jianxiaobodongxing、平滑出力、提高能源利用率。
在(zai)用(yong)電(dian)側(ce),用(yong)戶(hu)可(ke)以(yi)安(an)裝(zhuang)電(dian)化(hua)學(xue)儲(chu)能(neng)來(lai)自(zi)發(fa)自(zi)用(yong),在(zai)動(dong)態(tai)電(dian)價(jia)地(di)區(qu),通(tong)過(guo)自(zi)發(fa)電(dian)來(lai)套(tao)利(li),並(bing)且(qie)能(neng)夠(gou)進(jin)一(yi)步(bu)提(ti)升(sheng)整(zheng)個(ge)電(dian)網(wang)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)。從(cong)古(gu)至(zhi)今(jin),人(ren)類(lei)用(yong)電(dian)需(xu)求(qiu)就(jiu)是(shi)不(bu)固(gu)定(ding)的(de),呈(cheng)現(xian)周(zhou)期(qi)波(bo)動(dong),而(er)在(zai)新(xin)能(neng)源(yuan)逐(zhu)漸(jian)被(bei)應(ying)用(yong)後(hou),這(zhe)種(zhong)不(bu)穩(wen)定(ding)性(xing)延(yan)伸(shen)至(zhi)發(fa)電(dian)側(ce)。電(dian)化(hua)學(xue)儲(chu)能(neng)就(jiu)相(xiang)當(dang)於(yu)整(zheng)個(ge)電(dian)網(wang)的(de)調(tiao)節(jie)器(qi),除(chu)了(le)可(ke)以(yi)儲(chu)能(neng)能(neng)量(liang),還(hai)能(neng)夠(gou)保(bao)持(chi)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)的(de)穩(wen)定(ding)。
電化學儲能的“危”與“機”
jingguoqianshufenxi,dianhuaxuechunengdezhongyaoxingdajiayijingxinzhiduming,danxiangyaotongguochunenglaiwanquanjiejuenengyuanweiji,duanqikanlaikenengxingyiranbuda。congjishujiaodufenxi,dianhuaxuechunengfangdianshijianbingbujubeiyoushi,yuanburudangxiayijingshifenchengshudechoushuixuneng。zaigonglvxingchunengfangmian,muqiandianhuaxuechunengkeyiwanmeishengren,danzairongliangxingchunengdeyingyongshang,dianhuaxuechunengyirancunzaijiaodadebibing。xianjieduan,fadiancedianhuaxuechunengshichangdaduozai2小時左右,這確實可以緩解棄電現象,但卻並不能夠根治棄電難題。2小時顯然無法完全“削峰填穀”,依然存在一定浪費現象。
目前,全球都在加大對於長期儲能方式的研發。市場中有觀點認為,目前4小時的儲能時長遠遠不能滿足需求,持續放電時間長達24小時以上的儲能係統才是真正意義上的長期儲能。
由此來看,現階段電化學儲能想要真正解決能源危機,首先就要想辦法延長儲能時間,從而真正實現“削峰填穀”,降jiang低di電dian力li應ying用yong的de波bo動dong性xing。另ling一yi方fang麵mian,電dian動dong車che的de迅xun猛meng發fa展zhan推tui升sheng了le電dian化hua學xue儲chu能neng的de成cheng本ben。雖sui然ran儲chu能neng可ke以yi用yong新xin能neng源yuan汽qi車che退tui役yi的de二er手shou電dian池chi製zhi成cheng,但dan動dong力li電dian池chi居ju高gao不bu下xia的de售shou價jia依yi然ran讓rang電dian化hua學xue儲chu能neng短duan期qi內nei的de迅xun速su應ying用yong麵mian臨lin壓ya力li。
據BNEF數據,現階段鋰電儲能係統的成本中,電池成本超過總成本的50%以yi上shang,依yi然ran處chu於yu較jiao高gao的de價jia位wei。在zai新xin能neng源yuan發fa電dian成cheng本ben已yi經jing大da幅fu下xia降jiang的de情qing況kuang下xia,儲chu能neng成cheng本ben如ru何he隨sui著zhe下xia降jiang也ye成cheng為wei行xing業ye急ji需xu解jie決jue的de問wen題ti。但dan業ye界jie對dui於yu鋰li電dian儲chu能neng成cheng本ben下xia降jiang較jiao為wei樂le觀guan,專zhuan家jia預yu計ji鋰li電dian儲chu能neng係xi統tong的de成cheng本ben將jiang在zai未wei來lai有you望wang持chi續xu走zou低di,最zui終zhong降jiang至zhi200美元/千瓦時之下。
縱觀整個產業鏈,產業中遊是目前資本市場關注的焦點。電化學儲能的中遊共分為兩大部分:儲能電池係統、儲能變流器。儲能電池係統相當於儲能係統的心髒,是整體成本最高的部分。大多數儲能電池係統由動力電池廠商生產,如寧德時代、比亞迪等。除動力電池廠商外,專注獨立儲能電池的派能科技也已經提前布局這一細分市場。儲能變流器(簡稱PCS)控製蓄電池的充電和放電過程,是儲能係統的大腦。陽光電源、國電南瑞是行業龍頭,錦浪科技、固德威則是後起之秀。
放fang眼yan未wei來lai,儲chu能neng是shi能neng源yuan危wei機ji的de破po局ju之zhi道dao,但dan想xiang要yao真zhen正zheng解jie決jue這zhe個ge問wen題ti,依yi然ran需xu要yao整zheng個ge產chan業ye的de長chang期qi迭die代dai,尤you其qi是shi電dian化hua學xue儲chu能neng的de技ji術shu發fa展zhan。隨sui著zhe新xin能neng源yuan行xing業ye的de迅xun猛meng發fa展zhan,目mu前qian滲shen透tou率lv不bu高gao的de電dian化hua學xue儲chu能neng行xing業ye有you望wang成cheng為wei最zui受shou資zi本ben關guan注zhu的de行xing業ye。
曆史總是驚人的相似,與過去一樣,如今人類可能會再次遇到能源危機。但與過去不同的是,電化學儲能發展帶動的“儲能革命”有望大幅增加新能源的存在感。“危”與“機”的交彙處,這一次有望迎來拐點,“新儲能”將從本質改變人類能源格局。見道網
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能源 儲能
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