分布式光伏將成行業(yè)主角 儲能瓶頸亟待破除
由近日國家能源局下發(fā)的《電力發(fā)展“十三五”規劃》我們不難看出，未來(lái)幾年分布式光伏必將取代大型地面電站成為整個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)的主角。而儲能是作為分布式光伏的命脈，其發(fā)展意義更加深遠。
分布式光伏將成行業(yè)主角 儲能瓶頸亟待破除
近日，國家發(fā)改委、能源局聯(lián)合下發(fā)《電力發(fā)展“十三五”規劃》，明確到2020年止，太陽(yáng)能發(fā)電裝機目標在110GW以上，其中分布式光伏60GW以上。由此判斷，未來(lái)幾年分布式光伏必將取代大型地面電站成為整個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)的主角，這一點(diǎn)已經(jīng)成為整個(gè)行業(yè)的共識。然而，從用戶(hù)側來(lái)看，大規模應用包括分布式光伏在內的可再生能源發(fā)電，專(zhuān)家稱(chēng)在因果邏輯上還缺失必要的一環(huán)——而這一環(huán)很大概率將是儲能。
而儲能將在多大程度上改變分布式光伏，用德國萊茵TüV太陽(yáng)能及燃料電池事業(yè)部大中華區總經(jīng)理李衛春先生的話(huà)來(lái)說(shuō)，儲能是“新能源發(fā)展的瓶頸，也將是光伏尤其是分布式光伏的命脈所在”，對于艱難起步的中國分布式光伏，意義更加深遠。
要從束縛中釋放分布式光伏，從先期發(fā)展的德國、美國……日本等海外經(jīng)驗來(lái)看，“光伏+儲能”是目前最為可靠、最有潛力的一種可能，也是可預見(jiàn)最有可能被大規模應用的分布式光伏解決方案。在“十三五”目標的推動(dòng)下，在分布式光伏大爆發(fā)的前夜，關(guān)于儲能——尤其是“光伏+儲能”——的研究，從材料、技術(shù)路線(xiàn)、成本……甚至梯次利用各個(gè)環(huán)節，無(wú)一不是大熱門(mén)。
平滑輸出，提升友好度
從發(fā)電側看，包括分布式光伏在內的新能源發(fā)電所面臨的障礙不在政策。無(wú)論是剛剛出臺的《電力發(fā)展“十三五”規劃》還是日前《巴黎協(xié)定》的最終簽署，都表明包括中國在內的各國政府對于發(fā)展清潔能源的決心，大力拓展以光伏為代表的可再生能源大勢所趨，政策扶持在相當長(cháng)的時(shí)間內屬于政治方向不會(huì )有大的變化。
障礙在于新能源本身，在于新能源天然屬性所帶來(lái)的對于電網(wǎng)的沖擊，因為電網(wǎng)趨“穩”，新能源卻看“天”。具體到分布式光伏，由于體量上的原因，對于電網(wǎng)的沖擊沒(méi)那么大，然而分布式也存在著(zhù)自身無(wú)法克服的缺陷：(1)波動(dòng)性、間歇性、不可預測性，(2)發(fā)電時(shí)間集中在每天的9-15點(diǎn)間。而儲能的出現，則恰好可以彌補這些問(wèn)題。無(wú)論是“全額上網(wǎng)”還是“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”，從發(fā)電側看，在儲能裝置的“平滑電流輸出”功能下，都可以為分布式光伏徹底解決電網(wǎng)接入的后顧之憂(yōu);不僅如此，對于用電側的影響也極為深遠，儲能的出現為錯時(shí)用電提供了可能，甚至更進(jìn)一步可以為未來(lái)構建分布式能源系統(微網(wǎng)系統)奠定基礎。
中國用戶(hù)側儲能市場(chǎng)空間達5.6萬(wàn)億
未來(lái)儲能市場(chǎng)空間極其巨大，這是毋庸置疑的。
單就中國市場(chǎng)，到2020年光伏裝機不低于110GW，其中至少60GW的配額在分布式光伏;2030年全國光伏裝機總量很可能將突破400GW，分布式光伏很可能突破200GW以上，試想一下這些項目如果全部配備儲能，將在用戶(hù)側帶來(lái)多大的促進(jìn)。
然而，目前的狀況卻是儲能的發(fā)展遠遠落后于光伏，甚至嚴重阻礙了以光伏為代表的可再生能源在世界范圍內的推進(jìn)。相關(guān)數據顯示，目前全球儲能市場(chǎng)規模高達140GW，其中97%以上是在發(fā)、輸電環(huán)節的抽水蓄能;用戶(hù)側儲能的全球市場(chǎng)規模不足1GW，具體到中國市場(chǎng)只有0.1GW不到的體量，大多運用于海島、邊遠和無(wú)電地區的配套微網(wǎng)項目，真正到用戶(hù)側就微乎其微了。
然而，隨著(zhù)分布式光伏在全國市場(chǎng)的瘋狂推進(jìn)，儲能通過(guò)垂直技術(shù)進(jìn)行多能互補，構建“源-網(wǎng)-荷-儲”協(xié)調互動(dòng)，可以預見(jiàn)市場(chǎng)空間將以幾何級速度向用戶(hù)側擴張。新能源智庫預測，當“分布式光伏+用戶(hù)側儲能”的度電成本低于0.6元/度時(shí)，可以替代全國2/3地區的在7-22點(diǎn)高電價(jià)時(shí)段的電力供應，即對應大約3萬(wàn)億度的市場(chǎng)容量。若按上述目標的50%來(lái)測算，“分布式光伏+用戶(hù)側儲能”的潛在裝機規模約1250GW(3750GWh)，其中用戶(hù)側儲能的累計產(chǎn)值將達到驚人的5.6萬(wàn)億元。
動(dòng)力電池的梯次利用突破成本關(guān)
優(yōu)點(diǎn)多多，海量市場(chǎng)，然而儲能直到今天仍在以極其緩慢的低速在全球推進(jìn)，究其原因，全在一個(gè)成本關(guān)。全球著(zhù)名的動(dòng)力電池技術(shù)公司寧德時(shí)代總裁黃世霖表示，“要推動(dòng)儲能在用戶(hù)側的全面發(fā)展，必須要過(guò)成本關(guān)!”;TüV萊茵李衛春也在多個(gè)場(chǎng)合呼吁行業(yè)企業(yè)加大科研力度解決儲能產(chǎn)品的經(jīng)濟性問(wèn)題。
目前市場(chǎng)比較流行的儲能產(chǎn)品大多歸于以下技術(shù)類(lèi)型：抽水蓄能、壓縮空氣儲能;飛輪儲能、超導儲能、超級電容儲能;電池儲能。然而考慮到用戶(hù)側儲能的應用場(chǎng)景，第一類(lèi)儲能產(chǎn)品由于對于場(chǎng)地的要求過(guò)高，第二類(lèi)儲能產(chǎn)品能量密度又過(guò)低，全部被市場(chǎng)排除在外，電池儲能以及動(dòng)力電池的梯次利用成為僅存的目前可見(jiàn)的成本經(jīng)濟性最高的儲能方式。
隨著(zhù)科技的發(fā)展，電池儲能也有了極其繁多的技術(shù)分類(lèi)。據黃世霖介紹，眼下市場(chǎng)上比較流行的成熟電池儲能產(chǎn)品大概有以下幾種：鉛碳電池、磷酸鐵鋰新電池、磷酸鐵鋰舊電池、鈉硫電池、其他電池等?？紤]到成本、安全性及來(lái)源問(wèn)題，目前可以應用于梯次利用的動(dòng)力電池大多是各種新能源汽車(chē)淘汰襲來(lái)的動(dòng)力鋰電池。
據有關(guān)部門(mén)統計，國內新能源汽車(chē)2013年前年銷(xiāo)量不足2萬(wàn)輛，2014年突破8萬(wàn)輛，2015年突破30萬(wàn)輛，2016年超過(guò)50萬(wàn)輛，預計2020年國內新能源汽車(chē)年產(chǎn)量突破200萬(wàn)輛;有專(zhuān)家預言，隨著(zhù)時(shí)間的推移，進(jìn)入2018年新能源汽車(chē)能夠市場(chǎng)將為光伏產(chǎn)業(yè)帶來(lái)大規模退役的磷酸鐵鋰舊電池的供給，到2020年可以預見(jiàn)這個(gè)數字將超過(guò)100GWh，動(dòng)力電池的梯次利用將成為現實(shí)，進(jìn)而推動(dòng)分布式光伏在用戶(hù)側的大規模普及。
到那時(shí)，光儲時(shí)代就真的要來(lái)了。