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全球電池儲能系統(tǒng)平準(zhǔn)化能源成本大幅降低的背后原因有哪些?
日期:2020-05-11   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:chengling 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
 電池儲能系統(tǒng)的成本近年來大幅下降,這使其與化石燃料發(fā)電設(shè)施的市場競爭越來越激烈,但這對于業(yè)界人士而言這不足為奇。正如調(diào)研機構(gòu)彭博社新能源財經(jīng)公司(BNEF)的分析報告指出的那樣,在持續(xù)放電兩個小時的應(yīng)用中,電池儲能系統(tǒng)的運營成本已經(jīng)低于天然氣峰值發(fā)電廠。而鋰離子電池儲能系統(tǒng)的平準(zhǔn)化能源成本(LCOE)在2019年的基準(zhǔn)價格已達到187美元/MWh,在成本上已經(jīng)可以與燃煤發(fā)電設(shè)施或天然氣發(fā)電設(shè)施進行競爭,與2012年的成本相比下降了76%。據(jù)調(diào)查,持續(xù)放電時間4小時的儲能系統(tǒng)平準(zhǔn)化能源成本(LCOE)在2020年第一季度已經(jīng)進一步下降到為150美元/MWh。

行業(yè)媒體與發(fā)布這份分析報告的主要作者,彭博新能源財經(jīng)公司(BNEF)分析師Tifenn Brandily為此進行了探討。該報告涵蓋了太陽能、風(fēng)力能源和其他多種能源技術(shù),其是包括部署在全球47個國家和地區(qū)的電池儲能系統(tǒng)。

如何得出平準(zhǔn)化能源成本(LCOE)和基準(zhǔn)?而全球各地的平準(zhǔn)化能源成本(LCOE)有所不同,那和150美元/MWh是一個平均數(shù)字嗎?

Brandily:“我們進行一個類比:可以將電池儲能系統(tǒng)想象成一個天然氣發(fā)電廠,其運營時具有燃料成本,而電池儲能系統(tǒng)的燃料成本就是為電池充電的電費。

它具有一個發(fā)電或放電的平準(zhǔn)化成本,這意味著如果將所有的項目成本除以儲能項目的放電量,就會計算出平準(zhǔn)化能源成本(LCOE)。

如果在全球范圍內(nèi)進行計算,估計最近部署的儲能項目平準(zhǔn)化能源成本(LCOE)為150美元/MWh,其中包括充電成本,這就是我們的基準(zhǔn)。而中國部署的電池儲能系統(tǒng)平準(zhǔn)化能源成本(LCOE)的基準(zhǔn)已低至115美元/MWh。

中國成為電池儲能系統(tǒng)平準(zhǔn)化能源成本(LCOE)最低的市場主要有三個原因:一是中國部署的電池儲能系統(tǒng)大多采用磷酸鐵鋰(LFP)電池,因此投資成本更低。二是因為中國儲能市場競爭激烈,越來越的參與者希望進入儲能市場。目前中國儲能市場還處在發(fā)展初期,預(yù)計未來將會更快增長。三是中國的電池供應(yīng)鏈和電動汽車制造供應(yīng)鏈更短,這也使得降低電池成本變得更加容易。

而對于印度這個新興市場來說,其儲能市場并不成熟,融資成本仍然較高。

全球電池儲能系統(tǒng)平準(zhǔn)化能源成本(LCOE)大幅降低的背后原因有哪些?

Brandily:除了技術(shù)創(chuàng)新、工藝進步、能量密度更高之外,電池生產(chǎn)規(guī)模也在不斷擴大,并且由于實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和批量化生產(chǎn)降低了成本,而下游行業(yè)的大量也具有更大的促進作用。

儲能開發(fā)商正在尋求擴展儲能容量和持續(xù)放電時間,以降低放電成本或平準(zhǔn)化能源成本(LCOE)。電池儲能系統(tǒng)的收入來源決定其設(shè)計方式和持續(xù)放電時間。

電池儲能系統(tǒng)將會隨著時間的推移擴展容量,增長持續(xù)放電時間。根據(jù)調(diào)查,2015年部署的儲能項目持續(xù)放電時間平均為1.5小時,而2020年部署的儲能系統(tǒng)持續(xù)放電時間平均為2.2小時。

2015年部署的儲能項目裝機容量平均為2.9MW,這是相對較小的電網(wǎng)規(guī)模電池儲能系統(tǒng)。我們預(yù)計,2020年部署的儲能項目裝機容量平均為21MW。這一點非常重要,因為可以擴展儲能系統(tǒng)裝機容量和持續(xù)放電時間來降低儲能系統(tǒng)的運行成本。

在全球儲能市場真正迅速發(fā)展之前,如果用戶不熱衷部署儲能系統(tǒng),那么儲能技術(shù)的好壞并不重要。規(guī)模化部署是市場(尤其是電網(wǎng)運營商)對儲能系統(tǒng)部署更為滿意的另一個指標(biāo)嗎?

Brandily:我認(rèn)為仍然存在一些問題,例如韓國發(fā)生多起電池儲能系統(tǒng)起火事件,并且仍在進行一些調(diào)查;此外,儲能技術(shù)是否在項目規(guī)劃和安全方面達到預(yù)期的效果。而我認(rèn)為從總體來說,儲能部署需求肯定會發(fā)生變化。

其中之一是政府部門的支持:例如在美國,與太陽能發(fā)電設(shè)施共址部署的儲能系統(tǒng)可以獲得投資稅收抵免(ITC)。這減少了一部分部署成本。但是我認(rèn)為需求變化的一部分是由于電池價格下降造成的。

電池儲能系統(tǒng)能夠以較低的成本在短時持續(xù)放電的電網(wǎng)平衡市場上與開放式循環(huán)燃氣輪機(OCGT)發(fā)電設(shè)施進行競爭,并且可以進一步擴大市場機會。近年來,一些調(diào)峰發(fā)電廠的關(guān)閉與儲能系統(tǒng)提供2小時以下的電網(wǎng)平衡服務(wù)以及成本下降有關(guān),但我認(rèn)為將會部署更多持續(xù)放電時間2小時以上的儲能系統(tǒng)。而持續(xù)放電時間從2小時提高到4小時,這是因為儲能系統(tǒng)成本大幅下降。如果為了滿足峰值負(fù)載需求,則電池儲能系統(tǒng)的部署成本將比開放式循環(huán)燃氣輪機(OCGT)發(fā)電設(shè)施和峰值發(fā)電廠還要低。

除此之外,由于電池儲能系統(tǒng)的成本會隨著持續(xù)放電時間的增加而迅速增長,因此,公用事業(yè)公司通常投資部署開放式循環(huán)燃氣輪機(OCGT)發(fā)電設(shè)施中天然氣發(fā)電廠滿足峰值電力需求。顯然,電池儲能系統(tǒng)的放電時間是有限的,這限制了其獲利的能力,而峰值發(fā)電廠可以提供4~6小時的持續(xù)放電時間,并且可以一直持續(xù)供應(yīng)。因此,電池儲能系統(tǒng)在長時儲能應(yīng)用方面有所限制。

根據(jù)彭博新能源財經(jīng)公司(BNEF)預(yù)計,到2023年,中國電池產(chǎn)量將占全球電池生產(chǎn)能力的65%左右。

為了延長持續(xù)放電時間和使用壽命,鋰離子電池或其他電池技術(shù)可能需要哪些進步以較低的成本實現(xiàn)這一目標(biāo)?

Brandily:我認(rèn)為電池儲能系統(tǒng)可以提高持續(xù)放電時間,但最終會受到成本的限制。目前還沒有出現(xiàn)一種經(jīng)濟可行的長時電池儲能技術(shù),我們的分析表明,盡管電池儲能系統(tǒng)在細分市場上非常有競爭力,但可能最多只能提供4到6個小時的持續(xù)放電時間。

除此之外,抽水蓄能是一個具有競爭力的儲能解決方案,但顯然會受到地理條件的限制,建設(shè)和運營抽水蓄能項目的機會較少。因此,我們認(rèn)為天然氣峰值發(fā)電廠在10到12個小時內(nèi)提供長期電網(wǎng)平衡服務(wù)方面仍然具有競爭力。而電池儲能系統(tǒng)在2小時儲能應(yīng)用中具有更強的競爭力,我們預(yù)計,到2025年的持續(xù)放電時間將會增長到4~5個小時。

由于新型冠狀肺炎疫情,儲能供應(yīng)鏈的依賴性如今已經(jīng)成為一個熱門話題。雖然美國和歐洲一些廠商承諾將生產(chǎn)更多電池或電池儲能系統(tǒng),但全球大多數(shù)電池產(chǎn)品來自中國,顯然仍然占據(jù)全球電池市場主導(dǎo)地位。

•根據(jù)2008年的調(diào)查數(shù)據(jù),全球電池產(chǎn)量為6GWh,其中97%的電池來自中國。

•2019年,全球電池產(chǎn)量約為365GWh。分別來自中國(75%)、美國(9%)、韓國(7%)、歐洲(5%)以及其他國家和地區(qū)(4%)。

•而到2023年,估計全球電池生產(chǎn)量將達到1,230GWh,分別來自中國(65%)、歐洲(10%)、美國(10%)以及其他國家和地區(qū)(15%)。

彭博社新能源財經(jīng)公司(BNEF)一直在跟蹤已經(jīng)運營和計劃建設(shè)的電池生產(chǎn)設(shè)施。對于電池產(chǎn)地來說,也肯定會發(fā)生變化,將會更加多樣化。而在可預(yù)見的未來,盡管全球電池產(chǎn)量將從2019年365GWh大幅增長到1,230GWh,并且中國電池的產(chǎn)量將75%下降到65%,但在全球電池市場中仍將繼續(xù)占據(jù)主導(dǎo)地位。

原標(biāo)題:全球電池儲能系統(tǒng)平準(zhǔn)化能源成本大幅降低的背后原因有哪些?
 
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來源:中國儲能網(wǎng)
 
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