從電力儲能看分布式應用

　　根據IEA統計分析，2012年全球儲能裝機總量128GW中抽水儲能占比為99%。抽水蓄能是典型的發(fā)電端儲能技術(shù)，這反映了電力供應格局的現狀。風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電的比重上升，正在帶來(lái)分布式發(fā)電的革命，也帶來(lái)了分布式的儲能需求。

最早啟動(dòng)的是離網(wǎng)儲能應用。在電價(jià)市場(chǎng)化的國家，部分居民的地理位置偏遠，而導致電價(jià)高企，這類(lèi)離網(wǎng)的儲能需求可以在更高的價(jià)格下啟動(dòng)，比如在德國市場(chǎng)，700歐元/kwh的儲能系統也有市場(chǎng)需求。E3DC是德國鋰離子家庭儲能系統的領(lǐng)導廠(chǎng)商，市場(chǎng)占有率自稱(chēng)為80%，主要產(chǎn)品是太陽(yáng)能發(fā)電及儲能系統，其S10配置的電池容量13.8kwh，而太陽(yáng)能發(fā)電功率為12KW，其累計出貨已超過(guò)1000套。

太陽(yáng)能發(fā)電成本低于居民電價(jià)后，分布式發(fā)電最好的出路是自用，如果儲能成本足夠低，則用戶(hù)有動(dòng)力通過(guò)儲能系統把太陽(yáng)能發(fā)電得到的電力用于高峰電價(jià)時(shí)段。居民電價(jià)高的國家更容易啟動(dòng)這個(gè)市場(chǎng)，這些國家多集中在歐洲。以德國為例，估計其分布式太陽(yáng)能發(fā)電成本在0.13歐元，居民電價(jià)在0.26歐元，則儲能成本在0.13歐元左右時(shí)，這類(lèi)儲能需求將興起，考慮到德國正在執行的30%的儲能補貼政策，實(shí)際成本在0.18歐元/度時(shí)就可以啟動(dòng)，考慮到中間渠道產(chǎn)生的加價(jià)(30-50%)，我們估計2016年德國市場(chǎng)這類(lèi)需求就將大范圍啟動(dòng)。

靠天發(fā)電的特性決定了這2種新能源發(fā)電技術(shù)的輸出電力都是不穩定的，需要通過(guò)儲能系統實(shí)現負荷平衡，至少是負荷平滑，這通常需要的儲能系統需要按照10%-30%的小時(shí)發(fā)電量配置，而即便按照10%每小時(shí)發(fā)電量配套儲能裝置，根據2014年預計的風(fēng)光發(fā)電出貨量來(lái)看，潛在的全球配套儲能系統需求保守估計在8GWH/年。但是，實(shí)際上由于儲能單元成本居高不下，儲能系統的滲透率非常低。這一需求的啟動(dòng)，取決于電網(wǎng)的上網(wǎng)政策規定。

長(cháng)遠來(lái)看，峰谷用電調峰需求巨大。以負荷差異來(lái)看，我們估計潛在的調峰市場(chǎng)在7.5%的總裝機量(國內峰谷負荷差為30-40%)。根據2013年全國電網(wǎng)發(fā)電裝機容量為1250GW，日均發(fā)電量14657GWH，電網(wǎng)調峰儲能需求在94GW，或1100GWH。這個(gè)市場(chǎng)中，抽水蓄能目前是主力。2013年中國的抽水蓄能電站投產(chǎn)容量21.5GW(儲能功率在總裝機容量的占比為1.72%)，在建14.2GW。新型儲能技術(shù)要進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域，至少需要將度電儲能成本降低到峰谷電價(jià)差的水平，國內平均在0.60元/度。

以磷酸鐵鋰技術(shù)為例，要達到0.6元/度的成本，則儲能系統成本投資為900元/KWH，而目前的廠(chǎng)商出貨成本在3000元/KWH，仍需要有巨大的下降幅度(或者商業(yè)模式創(chuàng )新)。磷酸鐵鋰是否有潛力下降到900元/KWH，目前看不清楚，這是一項有極具挑戰性的指標。

業(yè)界在討論的另一個(gè)變通方式，是用電動(dòng)汽車(chē)淘汰下來(lái)的電池做儲能單元，則成本可能大幅度下降，國際上已經(jīng)有這種項目在試驗運行。但是，這種應用模式需要電池技術(shù)的電動(dòng)車(chē)大成，并有大量電池進(jìn)入淘汰階段。如果，電池電動(dòng)車(chē)成為主流，其退役電池應該能夠大規模滿(mǎn)足儲能的需要。

電動(dòng)車(chē)和儲能應用還存在直接融合使用的可能，融合將使儲能系統成本更快速地回收，加快這2個(gè)應用的啟動(dòng)時(shí)點(diǎn)。如果假定電動(dòng)車(chē)已經(jīng)在使用，則，當磷酸鐵鋰儲能系統成本在1.5元/wh時(shí)，邊際儲能成本為0.6元/度，這個(gè)條件遠低于獨立應用模式下要求的0.9元/wh。以磷酸鐵鋰電池的價(jià)格來(lái)看，2015這個(gè)模式就具備啟動(dòng)條件，但是，前提是家用電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)的啟動(dòng)。

目前看來(lái)，磷酸鐵鋰最有希望在分布式儲能中被廣泛應用，最主要的原因是磷酸鐵鋰的循環(huán)壽命在鋰電池技術(shù)當中是較高的。鉛酸電池目前的性?xún)r(jià)比也不錯，但是長(cháng)期來(lái)看其成本潛力有限，壽命仍有差距(改良后的鉛酸壽命可以達到2000次左右，與磷酸鐵鋰4000次也有差距)，并面臨一些國家的環(huán)保限制。