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  • 行业聚焦 | 一文看懂当前广东储能市场的...       
           在今年7月份于上海举行的“2018中国国际光储充大会”上,广东电网电力科学研究院的易斌博士做了题为《南方区域储能规?;τ玫幕龊吞粽健返难萁?,对广东地区的电力市场现状与储能相关政策进行了介绍,并针对市场内潜在的问题和挑战做出解析。

     
           一、储能应用需求及现状
     
           1、广东电力系统运行特点

           广东电力系统的电源装机容量较大,其中煤电占比高。截至17年年底,广东装机容量是1.07亿千瓦,其中燃煤及占了54%。
           
           省内快速调节资源较紧张,调峰困难。
    其中燃煤机组、水电机组和蓄能机组占比将近三分之一,随着风电、光伏、核电装机不断地投产,预计未来系统调峰能力会更加困难。


           广东电网负荷大,峰谷差也较大,负荷的曲线波动很大,调频较困难。2017年广东最高负荷为全国最高值,最高负荷日峰谷差也较大。广东负荷攀升和下降速度快,部分时段变化率比较大,最快的每分钟80万千瓦。
     
           2、广东可再生能源发展情况

           广东整体上可再生新能源总的装机容量并不大,目前主要以陆上风电、集中式光伏、分布式光储充和生物质发电为主。其中,光伏分布式的占比较大,近两年集中式光伏增长也较快。

     
           广东沿海平均风速较大的地区,风能资源较丰富,品质较好,较适合发展海上风电。今年上半年广东省发布的《广东省海上风电发展规划2017-2030》也明确对广东省海上风电的规划做出了部署。

     
           3、辅助服务市场需求大

           从广东去年三个季度的电力辅助补偿的情况可以看出,整个系统对备用调峰以及AGC的调频需求较大。
     
           4、用户侧需求较大

           2017年广东省全社会用电量接近6千亿千瓦时,全国排名第一。工业用电约占一半以上,市场的潜力空间还是比较大的。另外珠三角地区电价的水平相对来说还是比较高的,用户通过光伏的储能,节约用电成本的需求、意愿较强,目前储能成本较高,后期仍有发展空间。
     
           5、储能应用现状
           当前广东省储能在发电侧、输配电侧、用户侧、园区微网、变电站各环节的应用都有。发电侧方面,本季度可能会有一些并网的项目。用户侧也有一些项目,主要集中在珠三角地区,包括佛山、东莞。相对江苏等地区,整体规?;菇闲?,但市场建设的情况来看发展潜力还是比较大的。
     
          二、相关政策解读及市场机遇
     
           1、广东电力市场建设概况
      
           广东从去年年底获批全国首批电力现货市场建设试点的地区基金,广东省的定位是以广东为起步,建立区域级的电力市场。主要包括年度的双边协商交易、年度合同电量集中交易、发电合同电量转让交易、月度集中竞争交易等四个品种。

     
           目前广东的市场规模较大,17年市场化的交易定量超过千亿度,其中年度长协电量800多亿度,月度集中竞价交易量319亿度。参与到市场的主体达到6千多个,在全国各地区中处于领先。
     
           2、广东调频辅助服务市场
     
           结合电力市场建设的方案,广东地区将逐步建立电能量的现货市场、调频辅助服务市场和调峰辅助服务市场等运营规则,储能设施获得与其他资源同等身份参与电力市场的可能性变大。目前整个现货交易的平台,相关的运营规则以及对于用户、电厂设备层面的改造工作已基本完成,按照预期将在年底开展试运行。
     
           三、规?;τ玫奈侍庥胩粽?/strong>
     
           就发电侧储能应用来说,《广东调频辅助服务市场交易规则(试行)》的发布有效激励电厂进行灵活性改造,提升了系统调节性能,但是电力调频辅助服务的分担共享机制尚不明确。现在根据各个主体缴完了分摊的费用,再给到补偿。整个市场的份额比较有限,所以整个市场的规模有一定的限制。虽然这是很好的机遇,但不要盲目地参与。
     
           从电网侧储能的应用来看,受储能投资成本和循环寿命的影响,储能在延缓电力输配设施扩容升级的技术经济性优势还不明显,甚至有些场景还没有优势。在电网侧推动储能发展的市场机制还不完善,储能在当前环境下无法充分发挥价值。另外,从电网的角度,现在对储能在电网规?;挠τ没谷鄙傧低臣兜挠τ蒙杓?,即顶层设计??銮?,《规则》里关于电网侧应用中充电和放电的过程如何交易、怎么定价都还没有明确的说明。

     
           从用户侧储能应用来说,现在广东应用模式还比较单一,主要是通过峰谷价差,一般工商业是9毛多一点,排全国第三?;挂刈⒐赜诶┐蠓骞炔畹穆涞卣?。总的来说,在广东地区做用户侧的储能的运用,在现有的市场环境下面,只有各方面的综合条件较好时才能获得收益回报。
     
           四、总结和展望
     
           1、广东负荷水平高、峰谷差大,对调峰调频等辅助服务的需求较高,特别是在新能源比例不断增大、特别是海上风电发展的情况下,系统对灵活的调峰、调频、 备用的需求将进一步增大,但受储能技术成本和寿命的制约,应用规模仍较小,但增长潜力较大。
     
           2、受电力市场建设政策,能源规划政策等外部因素驱动,以及电网自身升级改造内在需求驱动,储能将迎来快速发展的机遇。
     
           3、在发电侧、电网侧和用户侧,因受一些技术和政策的影响,投资的需要对这个市场规模做充分分析,也要考虑市场规则特别是电力市场运营规则的变化和政策不完善对投资带来的风险。
     
           4、广东电力现货市场在年底将具备适用条件,后续随着规则的完善,将充分释放储能的价值,可为储能的商业化、规?;⒄勾丛炝己玫氖谐』肪?。同时储能规?;龃蠛?,如何评估储能接入对电网的影响,如何实现调度管控,需要开展深入的建模分析研究。
     

    本文整理自北极星储能网《【解析】南方区域储能规?;τ玫幕龊吞粽健?,未经本人确认
     

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  • 行业聚焦 | 新政发布,梯次利用再次提上...       近年来,我国新能源汽车产业发展一直在稳步提升。据统计,2017年我国新能源汽车销量达77.7万辆,截至当年累计保有量约180万辆。经测算,2018年后新能源汽车动力蓄电池将进入规?;艘?,预计到2020年累计将超过20万吨(24.6GWh)。

     
           如果这20万吨的退役电池直接废弃,将造成大量的浪费和污染,如何缓解这一局面呢?“动力电池梯次利用”或许能解燃眉之急。
     
           我们知道,当动力电池容量低于其标称容量的80%时,就要从电动汽车的应用领域中退位让贤。这时你难免会疑惑,那剩下80%的电池容量就这样浪费掉了?其实,剩下的电池容量还能支持不少的循环次数,这就意味着,动力电池在退役后,仍然可以在储能方面继续发挥余热。因此,就引申出了动力电池梯次利用这一概念,即动力电池从电动车上回收后,先通过评估和数据分析,按电池衰减后所剩容量的多少依次用于低速电动车或电动自行车、家庭储能等对电池能量密度要求较低的领域。多次循环利用后,最后才进入报废、降解环节。
     

     
           既然动力电池梯次能为储能行业提供便利,又如此绿色环保,那为什么还没有大规模地应用呢?

           1、最关键的制约因素是技术。储能项目对电池容量的要求很高,通常达到百千瓦甚至是兆瓦,而普通电动汽车的电池容量仅有10到50kwh,最多100kwh,因此一个储能项目所需的动力电池数量很大,而不同的动力电池剩余容量不同、性能规格不同,所以在组建大容量电池??槭泵媪僮乓恢滦怨芾淼睦?。

           2、其次是出于成本上的考虑。当前用于电池的筛选、分类、检测的成本相对高昂,加之电力价格机制改革尚未完成,所以动力电池梯次利用所产生的经济收益十分微薄,无法产生规模效益。

           3、此外,实践上还存在较大的安全隐患。由于动力电池退役前使用状况无从得知,而且不同电池厂家生产的电池性能不一、电池能量衰减的程度不同,因此在二次利用的时候很可能出现局部过充的情况,这是非常危险的。

           4、最后,缺乏有效监管与执行也是无法大规模实现梯次利用的重要原因之一。
     
           为应对这一情况,政府方面近期再次推出组合拳措施:

     
           2018-3 《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》
           鼓励按照先梯次利用后再生利用原则,开展动力蓄电池的再利用。对具备梯次利用价值的,可用于储能、备能等领域;不具备梯次利用价值的,可再生利用提取有价金属。通过对动力蓄电池的多层次、多用途合理利用,提升综合利用水平与经济效益。
     
           2018-7-3 《新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定》
           确定建立“新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台”,对动力蓄电池生产、销售、使用、回收等全过程进行信息采集,对各环节主体履行回收利用责任情况实施监测,该规定将于2018年8月1日起施行。
     
           2018-7-4 《汽车产业投资管理规定(征求意见稿)》
           支持社会资本和具有较强技术能力的企业投资动力电池回收利用等领域。
     

           在相关政策的支持下,动力电池梯次利用的行业标准将逐步形成,通过可追溯系统,电池回收企业能够更全面地掌握所回收电池的相关数据,大大加强了电池梯次利用的精准性和可靠性,梯次利用在技术、安全性、统一监管等方面将有可观的进步,这对构建可持续发展的动力电池生态闭环有重大的意义,相信在这样的环境下,全面实现动力电池梯次利用指日可待。

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  • 行业聚焦 | 中美贸易战一触即发,锂电行...       距离中美第三次谈判达成协议,暂时息战仅过10天,美国就单方面推翻联合宣言,声称将对500亿美元中国商品加征关税,其中包括“中国制造2025”中包含的、对中国未来经济增长有利却将损害美国和许多其他国家经济增长的新兴高科技产品。显然,一场由美国发起的针对“中国制造2025”的贸易战正处于千钧一发之际。

           这次贸易战中,“中兴事件”一石激起千层浪,随后美国又将矛头指向华为……这些敏感事件,均揭露了中国制造业缺乏核心技术的缺点,触动了国人的神经。而新能源汽车作为中国制造2025的关键行业,为了避免重蹈中兴覆辙,作为新能源汽车核心技术所在的动力锂电池,应从锂电制造设备、自动化水平,产业链协作以及跨行业合作等方面,思考如何抵抗外部风险。
     
           自我国新能源汽车的发展迎来爆发后,作为核心配件的动力锂电池也迎来了“高光时刻”。曾几何时,在全球动力电池销量前十的企业中,中国企业就占了7席。时至今日,我国已拥有全球最多的动力电池企业,统计结果显示,目前我国动力电池企业已超200家。据福布斯新闻网报道,预计到2020年全球电池市场,中国将占超7成的份额。此外,动力锂电行业的发展,带动产业链内上下游相关公司的崛起。促使我国形成了规模大且较完善的动力电池产业链。

      
         
           但是还不够“强”,部分关键的核心设备和技术依然在国外,存在核心设备和技术被截断的风险:
     
           1、隔膜是锂电材料的短板
     
           在锂离子电池材料中,随着天齐锂业、赣锋锂业、杉杉股份等正负极材料厂商,以及天津金牛、天赐材料等电解液企业的崛起,目前我国的正负极材料和电解液已完成国产化进程。而锂电的隔膜制备是目前我国动力电池行业的薄弱环节。

     
     
           众所周知,隔膜是锂电池的四大关键组成之一。所以,隔膜的品质将直接影响动力锂离子电池的容量、寿命以及安全性能等特性,品质越好,性能越优的隔膜,电池的综合性能就越好。
     
           近几年我国锂电池隔膜国产化率在不断提升,但毕竟起步较晚,国内企业技术成熟度不高,占据的主要是低端3C类电池隔膜市场,高端隔膜国产化率仍然很低,高端3C类电池以及动力电池用隔膜依然大量依赖进口。
     

           据估算,到2020年,我国每年车用动力电池用的隔膜材料需求面积(按平方米算)将数以亿计。然而,我国隔膜制备工艺存在的问题主要在一致性不高。主要表现在缺陷不规律,孔隙率不达标,厚度、孔隙分布以及孔径分布不均等方面。此外,双向分步拉伸的PE隔膜孔隙率通常比国外产品低,孔径分布情况也不理想……这些问题的存在造成了我国隔膜,如果解决不好可能会遏制我国动力锂电行业健康发展。
     
           虽然没有芯片制造那么复杂,但高端隔膜技术具有相当高的门槛,不仅要投入巨额的资金,还需要有强大的研发和生产团队、纯熟的工艺技术和高水平的生产线,并非短时间能够突破。中美贸易战、中兴华为事件已经给我国制造业敲响了警钟,对于整个动力电池行业来说,尽快突破锂电池高端隔膜技术已刻不容缓。
     
           2、锂电池芯体制造工艺一致性差
     
           动力电池的制造工艺过程繁杂,电芯制造的主要环节有:正负极浆料制备、浆料涂布、正负极片辊压、正负极制片及电池装配等环节,每道工序都会影响动力电池的性能。
     
           我国锂电发展到今天在锂电制造工艺上仍不完美。动力电池制造厂存在比较大的问题就是,实现对每道工序的各个细节都做到精细化把控以达到较高的一致性比较困难。例如,在正负极浆料制备过程中,如果存在原材料一致性差,物料配比和固液比不精确的问题,将致使活性物质、导电剂、粘结剂不能充分混合并分散均匀;环境的差异以及搅拌工艺、搅拌速度、搅拌温度、搅拌时间的不同都会影响浆料的分散性。而且,即便严格控制这些条件,在目前的设备工艺条件下,对流体的力学性质也很难保持一致。
     

           ?;牖岵⒋?。一如缺芯的事实被摆出来后,国内对芯片制造的重视程度达到了历史最高。因此,尽管目前面临着制造工艺一致性差的问题,但是,通过制定动力电池大规模智能化制造路线图,包括立项研究电池制造工艺、制造方法、制造装备等;建立动力电池制造标准及装备标准;开展支持半固态、固态、锂硫电池工艺及装备专项研究这些方式方法,或将能实现更好的。
     
           3、电池制造装备技术差距大
     
           目前,国内动力电池发展速度已超国外,但与电池配对的制造装备却仍与国外制造装备存在较大差距。其中就包括设备的精度、速度、可靠性、无人化、可视化、信息化等方面,这与我国工业化整体水平有一定关系。
     
           OFweek产业研究中心的调查结果显示,在锂电生产制备过程中,有几个阶段的设备目前还没有实现全面国产化,例如涂布机、卷绕设备、锂电池化成分容柜的设备等,虽然国内都有生产商,但是掌握相关技术或者技术达到一流水平的企业很少。涂布在这三种中国产替代化水平相对较高。即便这样,与国外的厂商对比,还是有不小的差距。
     
           以涂布机为例,国内涂布机在精度和速度两方面都亟需提高,进口设备的涂布速度平均水平大约为80m/min,尽管深圳雅康(被赢合科技收购)在2016年就推出了涂布速度100m/min、世界第一台零速对接双面贴胶狭缝式挤压涂布机,但国产设备平均水平在40-50m/min的水平,仍有不小的差距。
     
    图片来源:韦盛机械 TB系列涂布(复合)机
          
           由于国内制造装备的落后,电池生产厂商为追求更好的电池质量,选择生产设备时,往往直接选择采购国际上水平更高的设备。减少对制造装备技术的研发投入,靠砸钱买的设备,核心技术还是掌握在国外设备厂商的手里。
     
           编辑观点:在外部环境不稳定的情况下,国内企业通过开展大规模、连续化制造技术及装备的研发,专项推进、统一规划装备的研发和制造显得尤为必要。一方面为应对紧急事件,一旦发生黑天鹅事件,国外企业断绝供应设备,至少还有自家设备可用;另一方面,提升设备水平也能在提升我国动力锂电性能后,在国外群雄中能立足,也是实现“中国制造2025”的有效举措,真正为我国应对外围的技术压力提供支撑。因此,我国锂电企业或装备制造企业应加大研发投入,坚持自主知识产权,自主创新。在设计和制造装备时,还应充分利用建模和仿真分析,重视机理研究,并能充分活用上下游资源,积极有效沟通,明确开发目标,充分考虑全生命周期内的成本。
     
            4、动力锂电池自动化水平低
     
           目前动力电池系统的产量规模,相比起2020年500万辆新能源汽车所需要的电池数量还有一定的空间。主要原因是,从市场角度看,从2015年下半年开始,我国动力电池系统才开始出现爆发式增长,国内动力电池的产品设计和制造工艺技术升级没有跟上发展速度,尤其是电池模组的关键生产工艺方面,设计、验证都不够充分完善,一次通过率低,且难以实现在线自动测试及品质追踪。因此,动力电池系统生产仍以半自动化为主,仅有少数电池厂商实现了动力电池??榛蚰W榈淖远?。此外,前期市场需求产品种类较多、不同车企对电池频繁换型,导致了规?;вΣ还?,这也是企业没有投入自动化生产设备的主要原因。
     
           以动力电池PACK系统为例。OFweek产业研究中心的分析师认为,PACK的自动化水平不高,与我国国情有关。我国动力电池产业布局与新能源汽车产业园布局、地域等紧密相关,因此,在电池设计PACK的时候往往要根据不同的车企配型进行改造,因为不同芯体、不同电路设计带来差异化的要求,造成了自动化设计上的困难。导致企业在进行电池PACK的时候无法采用固定的一种或几种模式进行,往往都需要按车企的电池需求来调整。
     

           编辑观点:一方面,随着车企与电池企业形成稳定合作后,电池设计逐渐成熟、生产规范并形成规模后,锂电制造厂的自动化进程将有望加速;另一方面,以“过程检测和信息化管理”为核心的生产管理方法逐步深入,以及产品竞争加剧倒逼企业优先考虑品质管控,也将促使企业加快自动化生产的进程。
     
           5、产业链或跨产业之间协作仍不紧密
     
           我国动力电池产业链上下游不同类型参与主体和企业之间的协助存在不足。在提升动力电池能量密度方面,如果只凭负极材料研发企业通过单打独斗的方式来提高电池能量密度,难度大且效果不显著。
     
           如果动力电池企业能跟上游的原材料企业协同开发,提高电池能量密度的难度将降低,效果也变得显著。而现实情况是,除了宁德时代、比亚迪等几家锂电巨头企业能做到与上游的原材料公司形成紧密合作开发关系,其余的200多家锂电企业与负极材料企业及其它电池材料企业之间的协作并不充分。另外,在电芯成组的过程中BMS、电池包系统PACK等企业的参与也尤为重要。
     

           此外,在动力电池产业的一些特定环节,跨产业、跨领域协作十分迫切。动力电池进入报废期,废旧动力电池的梯次利用和废物回收成了新风口。而在梯次利用过程中,涉及到多个领域、多个产业,包括动力电池生产过程中的编码,到新能源汽车使用报废,再到废旧电池服役于电力、储能等领域,完全使用后进行材料回收。所以,动力电池全生命周期中,需要更多产业进行更广领域的合作。然而,目前为止,我国动力电池全生命周期的合作正处于起步阶段,相关法规不尽完善,企业之间的协作并不紧密。
     
           编辑观点:因此,锂电产业链中电芯企业、BMS研发企业、电池包系统PACK企业、装备企业、检测中心和整车企业等企业需要更多的联合开发,加强供应链协同合作,将各自的优势充分发挥,扬长避短。此外,在产业链之外的跨领域也是动力电池产业链的盈利点所在,如果能形成梯度利用,材料回收等跨产业的合作,无疑为动力电池产业链打造了更宽的护城河,在抵御外部的风险时更有利。
     
           长缨在手,方可擒缚苍龙。在我国制造业遭遇国外,尤其是美国的经济逆阻力的当下,只有掌握关键技术和设备,围绕产业链打造更宽的护城河,才能不受制于人,抵抗来自外部风险。信心比黄金贵,在现有的动力锂电规模和市场条件下,我们有信心,在不远的将来,我国动力锂电池行业能打破国外目前的技术垄断,将主动权掌握在自己手中,不仅做大,更要做强。

    本文整理汇编于:《中美贸易继续磋商,锂电该如何抵抗外部风险?》— ofweek锂电网
    《从中美谈判结果看锂电发展的?;牖觥?— ofweek锂电网
     

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