從高空俯瞰,天目山脈在浙西北大地蜿蜒,莽蒼山嶺間一汪碧水波光粼粼,仿佛一只靈動(dòng)的眼睛,那是天荒坪抽水蓄能電站的上水庫,被稱為江南天池。
天荒坪電站是我國大型抽水蓄能電站之一,單廠房裝機(jī)規(guī)模亞洲第一、世界第二,6臺(tái)30萬千瓦機(jī)組于2000年12月全部投產(chǎn)。20世紀(jì)80年代末,隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,華東地區(qū)電力需求猛增,電網(wǎng)調(diào)峰容量不足的矛盾日益凸顯,結(jié)構(gòu)性缺電問題嚴(yán)峻。因靠近華東負(fù)荷中心且地質(zhì)條件好、水量充沛,天荒坪被選為華東第一座抽水蓄能電站的所在地。
電站前期準(zhǔn)備工作于1992年6月啟動(dòng),1994年3月1日正式動(dòng)工,1998年1月第一臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)工程總投資7377億元,經(jīng)過八年奮戰(zhàn),于2000年12月底全部竣工投產(chǎn)。
天荒坪電站是我國目前容量最大、水頭最高的純抽水蓄能電站,隸屬于華東電管局,承擔(dān)華東電網(wǎng)的調(diào)峰任務(wù)。電站位于浙江省安吉縣天荒鎮(zhèn)大溪村,接近華東電網(wǎng)的負(fù)荷中心,距上海、南京、杭州分別為175公里、180公里、57公里,離500KV瓶窯變電所34公里。
電站樞紐主要由上水庫和下水庫、輸水系統(tǒng)、中央控制樓和地下廠房等組成。電站于1992年破土動(dòng)工,在1998年首臺(tái)機(jī)組投入運(yùn)行后便承擔(dān)起電網(wǎng)削峰填谷、事故備用的重任。說簡(jiǎn)單的話在用電低谷時(shí),天荒坪電站開始使用電力把山下的下水庫水抽上山頂?shù)奶斐?上水庫),在用電高峰時(shí)段放出天池的水進(jìn)行水力發(fā)電,參與華東電網(wǎng)的用電曲線的削峰填谷,天池庫容量885萬立方米,相當(dāng)于一個(gè)西湖。下水庫當(dāng)?shù)厝朔Q為“龍?zhí)逗?rdquo;,最大壩高95米,總庫容877萬立方米。二十多年來效果顯著。而這種用電抽水上山放水利用水力發(fā)電的運(yùn)作模式,本質(zhì)上就是儲(chǔ)能技術(shù)的一種應(yīng)用。
當(dāng)前,能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)正在發(fā)生深刻變革,光伏、風(fēng)電快速進(jìn)入歷史舞臺(tái),世界各大國也均提出了碳排放目標(biāo),向“碳中和”發(fā)展。今年兩會(huì),“碳達(dá)峰”和“碳中和”也被首次寫入政府工作報(bào)告,強(qiáng)調(diào)扎實(shí)做好“碳達(dá)峰、碳中和”各項(xiàng)工作,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)。2021年也成為我國的“碳中和”元年。目前,在我國現(xiàn)有的能源產(chǎn)業(yè)格局中,產(chǎn)生碳排放的化石能源,包括煤炭、石油、天然氣等,占能源消耗總量的84%,而不產(chǎn)生碳排放的水電、風(fēng)電、核能和光伏等僅占16%。要實(shí)現(xiàn)2060年碳中和的目標(biāo),就要大幅發(fā)展可再生能源,降低化石能源的比重,因此,能源格局的重構(gòu)必然是大勢(shì)所趨。目前,我國光伏、風(fēng)電、水電裝機(jī)量均已占到全球總裝機(jī)量的三分之一左右,無論在投入還是規(guī)模上都領(lǐng)跑全球。新能源汽車、光伏大家已經(jīng)非常熟悉了,對(duì)儲(chǔ)能了解較少。
儲(chǔ)能技術(shù)分為熱儲(chǔ)能、電儲(chǔ)能、氫儲(chǔ)能。電儲(chǔ)能領(lǐng)域包括電化學(xué)儲(chǔ)能和機(jī)械儲(chǔ)能。大家熟知的各類電池就是電化學(xué)儲(chǔ)能,有鋰離子電池、鉛蓄電池、鈉硫電池等。機(jī)械儲(chǔ)能包括抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等。天荒坪電站就是機(jī)械儲(chǔ)能的抽水蓄能技術(shù),而儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展前景廣闊、潛力巨大。
將儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng),可以彌補(bǔ)電力系統(tǒng)中缺失的“儲(chǔ)放”功能,使得實(shí)時(shí)平衡的“剛性”電力系統(tǒng)變得更加“柔性”。從電力系統(tǒng)細(xì)分角度看,儲(chǔ)能在發(fā)電側(cè)、輸配電側(cè)、用電側(cè)都不可或缺。儲(chǔ)能的發(fā)展,內(nèi)在原因還是因?yàn)楣夥刃掳l(fā)電方式整體呈現(xiàn)間歇性與不穩(wěn)定性,傳統(tǒng)的火電機(jī)組也越來越難以滿足短時(shí)間高功率的調(diào)節(jié)需求。
儲(chǔ)能系統(tǒng)市場(chǎng)主要有兩類參與者:電池制造廠商和PCS(儲(chǔ)能變流器)廠商。PCS廠商以陽光電源為代表,電池制造廠商以LG化學(xué)、寧德時(shí)代、派能科技為代表。寧德時(shí)代等廠商的電池業(yè)務(wù)是以動(dòng)力電池為主,而在儲(chǔ)能上主要提供儲(chǔ)能電芯和模組,處于儲(chǔ)能電池制造產(chǎn)業(yè)鏈的上游。派能則因?yàn)榫劢箖?chǔ)能市場(chǎng),產(chǎn)業(yè)鏈更長(zhǎng),是國內(nèi)少數(shù)同時(shí)具備電芯、模組、電池管理系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)等儲(chǔ)能核心部件自主研發(fā)和制造能力的企業(yè)。
2019年,派能科技儲(chǔ)能鋰電池的出貨量與國內(nèi)公司相比僅次于比亞迪和寧德時(shí)代,占比從2018年的8.3%提高到而今的15%。在家用儲(chǔ)能領(lǐng)域,根據(jù)IHS統(tǒng)計(jì),2019年全球自主品牌家用儲(chǔ)能產(chǎn)品出貨量前三名分別為特斯拉、LG化學(xué)和派能科技,所占市場(chǎng)份額分別為15%、11%和8.5%。特斯拉采取的是圓柱形三元鋰電池,LG化學(xué)是軟包形三元電池,比亞迪是方形磷酸鐵鋰電池。
對(duì)比電價(jià)較高的德國應(yīng)用情況,與光伏發(fā)電等新能源發(fā)展相比,儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)明顯滯后,但滯后也表明發(fā)展空間巨大。在政策推動(dòng)下,筆者相信儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)會(huì)吸引資本與技術(shù)進(jìn)入,從這個(gè)角度來說,儲(chǔ)能也許是一個(gè)機(jī)會(huì)。據(jù)報(bào)道,在2020年,特斯拉靠出售碳排放額度盈利14億美元,在碳市場(chǎng)越來越活躍的當(dāng)下,碳交易將對(duì)包括新能源汽車在內(nèi)的所有制造業(yè)帶來變革,進(jìn)一步重構(gòu)全球制造業(yè)。如果到了2060年,我國實(shí)現(xiàn)碳中和,意味著我國產(chǎn)業(yè)鏈將發(fā)生翻天覆地的改變。對(duì)比之后,你能不關(guān)注儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)嗎?
原標(biāo)題:文興:關(guān)注儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?jié)摿?/div>
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來源:金融投資報(bào)作者:文興
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