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儲能如何盈利?

最新高手視頻! 七禾網(wǎng) 時間:2022-10-21 08:52:17 來源:知乎 作者:還是叫XX吧


一、什么是儲能


儲能主要是指電能的儲存,可分為機械儲能、電化學儲能、化學儲能、熱儲能及電磁儲能等,其中機械儲能是最成熟,成本最低的儲能方式,常見的有:抽水蓄能電站、飛輪儲能、壓縮空氣儲能等。


電化學儲能的應用目前最為廣泛也最有前景,新能源車產(chǎn)業(yè)鏈的核心部件,動力電池就是電化學儲能應用的一種,按照介質(zhì)不同,可分為鋰離子電池、鉛酸電池、鈉離子電池等。



化學儲能概念簡單,但操作過程異常復雜。顧名思義就是將電能轉(zhuǎn)換為化學能儲存起來,最常見的就是電解水制氫。


熱儲能,典型的應用就是光熱電站,將陽光聚集后,把作為介質(zhì)的熔鹽融化,吸收大量熱量,熔鹽再繼續(xù)加熱水,形成水蒸氣,推動汽輪機發(fā)電。太陽下山后,電站可以繼續(xù)利用融化的熔鹽所儲存的熱量來發(fā)電,光熱電站是為數(shù)不多的可以穩(wěn)定供能的新能源電站。



某50MW光熱電站效果圖


電磁儲能,主要有超導儲能、電容儲能、超級電容器儲能等,其儲能效率高,但距離實際應用還相當遙遠。

二、儲能如何盈利


2.1 儲能為何興起


這次在二級市場上燃爆的儲能版塊起因在于下面這份文件:


7月23日,國家發(fā)改委、國家能源局正式印發(fā)《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見》。明確了儲能行業(yè)的發(fā)展規(guī)劃與目標,到2025年實現(xiàn)新型儲能從商業(yè)化初期向規(guī)?;l(fā)展轉(zhuǎn)變,累計裝機規(guī)模30GW以上,2030年實現(xiàn)全面市場化發(fā)展。


隨后沒過幾天,又出臺了提高分時電價的政策:


7月29日,國家發(fā)展改革委印發(fā)《關(guān)于進一步完善分時電價機制的通知》,部署各地進一步完善分時電價機制。


文件的主旨就是繼續(xù)拉開平峰和高峰時期的電價,條件具備區(qū)域,分時電價差距可達到4倍。


這兩份文件一明一暗,都是在鼓勵發(fā)展儲能行業(yè),而且針對的是用戶端的新型儲能(電價針對的是用戶側(cè))!


雖然以抽水蓄能為代表的機械儲能也是儲能,但由于抽水蓄能位于發(fā)電側(cè),且是傳統(tǒng)儲能范疇,基本和這兩份文件沒啥關(guān)系了。


儲能未來的十年在于電化學儲能(鋰電)和化學儲能(氫儲能)。


2.2 氫儲能


壓縮儲存的氫氣能量密度極高,不論將氫氣應用于燃料電池中供能或者直接用于煤化工的生產(chǎn)都具有極高的能量轉(zhuǎn)換效率。


由于氫氣的能量密度較大,可以承載大功率的富余電能輸出,很適合作為大容量的風電、光伏電站的儲能介質(zhì)。


但氫儲能存在一個弊端,儲存氫氣的壓力容器容易發(fā)生氫脆現(xiàn)象,氫氣的運輸和儲存成本很高,目前氫儲能一般僅僅能應用于煤化工的原料生產(chǎn)。


也有少量氫氣制甲醇后應用于燃料電池的,但目前處于示范階段,尚不成熟。


2.3 電化學儲能


以鋰電為代表,簡單講一下電化學儲能的優(yōu)劣:


2.3.1 成本下降迅速


在政策利好的推動下,這幾年鋰電的度電成本下降飛快,目前已經(jīng)有成熟的鋰電儲能電站應用,在特定電價條件下,儲能電站的內(nèi)部收益率(IRR)可以達到8%,已經(jīng)夠著了大部分國企央企投項目的最低標準。


2.3.2 幾乎不受場地條件約束


化學儲能需要較大的場地和較高的安全生產(chǎn)標準,而鋰電儲能因為能量密度相對較低,體積也較小,對場地要求較低,適合在工業(yè)園區(qū)、充電站、高端儀器設(shè)備等場所應用。


2.3.3 成本下降恐怕進入瓶頸


鋰礦資源有限,可以預見,按照目前的速度發(fā)展,不遠的將來,鋰電將會由于上游材料價格的上漲,而進入瓶頸,鋰電的度電成本不可能保持目前的趨勢下降。


2.3.4 能量密度提升陷入瓶頸


雖然鋰電的能量密度在過去的幾年已經(jīng)得到了大幅度提升,但相較于人類對能源的利用量來說,依舊太小,而鋰電能量密度提升的速度并不像半導體那樣成指數(shù)式增長,而是緩慢得正比例提高,鋰電能量密度的提升可能跟不上人類對儲能容量的需求。



2.4 儲能的盈利模式


對于氫儲能,比較直接的盈利模式是由化工企業(yè)投資新建分布式光伏電站,利用光伏制氫,而氫氣正好是大部分化工企業(yè)的制造原材料,比如氫制乙烯。


在光照條件不錯又富含水資源的區(qū)域,化工企業(yè)很容易降低制造成本,從而盈利。


此外,還有海上風電制氫應用于沿?;S生產(chǎn)的,電解水制氫制甲醇作為燃料電池燃料的,盈利能力完全取決于自然條件(風/光資源以及運輸管道長度)。


對于電化學儲能,目前的應用主要是作為園區(qū)的備用電站或者分布式能源電站,在平峰時段,將電能儲存下來,在尖峰時段,將電賣給工業(yè)用戶,賺取差價。


在發(fā)改委進一步拉開分時電價后,這類模式未來的盈利能力會更強,目前已經(jīng)投運的儲能電站IRR已經(jīng)可以達到8%左右。


其他的利用模式還有充-儲一體式的新能源車充電站,盈利模式在于向用戶售電。



另外現(xiàn)在對于新上馬的集中式風電或者光伏電站一般要求適配儲能,這些適配的儲能也以電化學儲能為主,容量不大,目的是為了減少新能源發(fā)電對當?shù)仉娋W(wǎng)的沖擊,主要盈利模式靠賣設(shè)備。



三、儲能產(chǎn)業(yè)鏈


氫儲能的關(guān)鍵技術(shù)目前尚未攻克,儲能受外界條件限制較大,本文著重講一下電化學儲能產(chǎn)業(yè)鏈。


3.1 電化學儲能系統(tǒng)原理



其中PCS:儲能變流器,連接電池系統(tǒng)與電網(wǎng),實現(xiàn)直流和交流電的雙向轉(zhuǎn)換。


BMS:電池管理系統(tǒng);


BS:電池組;


能量管理系統(tǒng)(EMS)。



電化學儲能系統(tǒng)的成本如上圖所示,其中EPC指的電化學儲能電站建造的總承包費用占成本的比重,可以看到整個系統(tǒng)中電池成本占據(jù)了一半以上,其次是PCS儲能變流器,而這兩項也是儲能系統(tǒng)中技術(shù)含量最高,壁壘最厚的版塊。

責任編輯:李燁

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