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【储能力量】突破成本禁锢 全钒液流电池能否突破重围?

北极星储能网  来源:北极星储能网  作者:清稚  2019/6/11 9:57:38  我要投稿  

北极星储能网讯:储能技术成本已突破行业拐点,2019年将会是让人振奋的一年:我们看到多条技术路线不断突破,多种应用场景不断落地,储能正在展现其价值。“储能国际峰会暨展览会2019”期间,政府主管部门领导、专家学者、业内顶尖企业高管、电力能源集团观众共聚一堂,洞见储能未来。北极星储能网作为峰会战略合作媒体,与多位专家学者、企业高管就储能政策、技术、应用等展开对话,我们将会把自己的所见所闻整理成文字发布在专栏“储能力量”中,我们期待能与储能产业各环节的同仁一起共同探索机遇,攻克困难,创造未来,共迎辉煌!

【储能力量】第四篇我们与北京普能世纪科技有限公司总裁黄绵延博士一起交流全钒液流电池的市场应用前景。

文|北极星储能网 作者:清稚

电化学储能领域中,除了铺天盖地、占据市场最大份额的锂电池外,全钒液流电池这样的“小众”技术,凭借几十年的研究开发成果,一样具有很强的市场竞争力。那么,全钒液流电池储能技术如何才能奋起直追、重回主流地位呢?

1沉淀30年,长期性能优势明显

“全钒液流电池并不是一种新的储能技术,它已经有30多年的历史。”北京普能世纪科技有限公司总裁黄绵延博士向北极星储能网介绍道。

首先从电池构造来说,液流电池最大的特点就在于其电解液“体外循环”的运行方式,低温低压下运行更利于散热,避免了锂离子电池所面临的热失控产生的失火爆炸等隐患。另外,钒电池电解液本身的不可燃性更提高了其安全性。

从运行效果来讲,全钒液流电池特别适用于长时间的电能储存,当前调峰领域常用的电化学储能系统多是2小时、4小时的储能时间,而液流电池可以做到6小时、8小时甚至10小时以上,可配合光伏发电满足夜间用电需求。

另外全钒液流电池最突出的特点就在于循环寿命特别长。一般认为锂电池可以使用8~10年左右,而液流电池寿命可达25年。从整个生命周期来看,液流电池的全生命周期度电成本低于其它的储能技术。

此外,从全钒液流电池的主要材料来看,其电解液的核心物质元素钒在地球上储量丰富,不存在资源瓶颈问题。而且在电池运行过程中,钒是永不损耗的,待储能系统停用后,电解液也很容易回收,不会存在其他储能技术面临的退役电池处理难题。

全钒液流电池技术的优点多而易见,它与锂离子电池的技术成熟水平也相差不大,为何却在推广应用上迟了一步?这还是要回到商业化永恒的话题——储能的成本相对过高。

2创新商业模式,突破成本桎梏

2018年,多种原因导致钒资源的供求关系失衡,全钒液流电池的钒原材料价格疯涨。据黄绵延介绍,“五氧化二钒的价格从2017年十二万元/吨到2018年底的四、五十万元/吨,涨了四、五倍。”降成本是各行业永恒的话题,而这样的市场价格直接把全钒液流电池储能技术推到了商业化无法接受的地步。

在通过技术进步、使用性价比更高的电池关键材料来提高电池的功率密度降成本的同时,由于电解液部分占到了液流电池总成本60~70%,其主要组成材料之一的钒材料也是成本管控的重点。它的价格高涨和波动性影响投资者信心,也影响客户的接受程度,理所当然成为影响全钒液流储能技术商业化的关键之一。除了长期战略合作以保证原材料稳定供应、降低采购成本这种资本市场常见的模式之外,针对应用市场,普能公司利用钒电解液不消耗、残值高、可循环利用的特点,创新性的提出了电解液租赁解决方案,业主无需考虑钒的价格高低、只需承担首次投资和电解液的定期租赁费用。黄绵延博士表示:“我们成本目标是在未来的2~3年内,将投资成本降到2000-2500元/kWh。如果把电解液拿去租赁,那一次投资成本可能也就1000元/kWh左右。”在此商业模式下,储能项目的投资回报计算终于有了盈利增收的可能,全钒液流电池的首个商业化项目在湖北枣阳应运而生。

3多种应用前景向好

在各种应用领域里,由于用户侧储能对盈利要求、峰谷价差、电池成本、寿命周期以及一次投入成本,有着更为明确的要求,液流电池以现有条件在用户侧大量推广还存在很大难度。但是,黄绵延说:“前些年,这个行业一直在做示范项目,现在投资方、业主方已经逐步把项目从科研示范向商业化应用前期推进,例如湖北枣阳这个项目,就是从示范向商业化过渡阶段的一个应用。”

2019年1月5日,湖北枣阳10MW光伏+3MW/12MWh全钒液流电池储能项目顺利投运,整体储能系统将帮助园区企业消纳光伏余电、利用峰谷价差削峰填谷套利为企业减少电费开支。该项目是国内首个用户侧全钒液流电池储能项目、国内首个全钒液流电池光储用一体化项目、也是国内已投运的最大的全钒液流电池光储项目,开启了全钒液流电池储能技术在国内用户侧储能市场的商业化探索。

目前国内如火如荼建设的电网侧储项目中用液流电池做的不多,辽宁大连、江苏、湖北等地虽已规划百兆瓦级别的全钒液流电池储能项目,但都还没成功落地,其主要原因还是盈利性难以计算。黄绵延认为,“这是非常大的市场,未来随着度电成本下降,全钒液流电池在电网侧储能的机会也会出现,甚至可以取代燃煤发电、抽水蓄能等调峰方式。”

另外,无论是在国内、国外,光伏风电对储能存在巨大的市场需求,而全钒液流电池具备的长寿命、安全可靠、长储能时间等特点,尤其适合这种应用场景。全钒液流电池在新能源发电侧储能领域应有一席之地。

此外,日渐凸显需求的数据中心,同样需要长时间且安全的供电,这也是普能公司2019年关注的场景之一。还有海岛离网孤岛用电也需要长时间的储能技术,过去十几年全钒液流电池在此应用领域已经做了20多个项目。

首创的电解液租赁商业模式、加上日渐增长的储能市场的需求,增强了液流电池这个小众储能技术对于未来发展的信心。“虽然全世界液流电池企业只有几十家、而且规模也相对较小、融资渠道不畅,但随着这些有代表意义的项目落地,并获得很好的运行效果,我相信项目的体量应该会上来。随着市场增量增加,投资方和供应商也会更有信心去投入资源,技术成本也会快速下降,这样可以把兆瓦级的示范向百兆瓦级商业化应用推进。”我们也期待全钒液流电池技术继续进步、创造更多的实际应用价值。


原标题:【储能力量】突破成本禁锢,全钒液流电池能否突破重围?

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