2023年全國可再生能源裝機約13.84億千瓦，已經(jīng)超過火電裝機

在“雙碳”目標指引下，新能源發(fā)電裝機量不斷提升。國家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，截至2023年9月，全國可再生能源裝機約13.84億千瓦，約占我國總裝機的49.6%，已經(jīng)超過火電裝機。

但新能源發(fā)電的間歇性、波動性、隨機性等特點，決定了其需要通過儲能來消納和調頻調峰。當鋰電池還占據(jù)新型儲能的主導地位時，液流電池作為新的技術路線，已經(jīng)逐漸成為資本市場的關注點。

作為更具安全性和滿足長時儲能要求的電池，2023年以來，液流電池進入了產能、技術高速發(fā)展期。據(jù)不完全統(tǒng)計，僅3~6月，國內在建及規(guī)劃液流電池產線便超過9條，產能規(guī)劃合計超過8.2GW。

在產能高速發(fā)展的同時，如何擴大應用規(guī)模，降低新技術的度電成本，也成為業(yè)內和應用端討論的話題。近日，緯景儲能科技有限公司(以下簡稱“緯景儲能”)的鋅鐵液流電池“超G工廠”在珠海投產。

液流電池更具安全性

據(jù)高工產業(yè)研究院(GGII)統(tǒng)計，截至2023年8月，全國已有24個省份公布“十四五”期間新型儲能裝機目標，規(guī)劃中的新型儲能裝機合計超過67GW，是國家能源局提出的2025年達到30GW目標的兩倍以上。其中，多個省份頒布的政策中，明確要求電源側配儲的調峰時長超過4個小時。

目前，在儲能電池領域，鋰電池存在的儲能時間短、安全性有待提升、度電成本高等問題還亟待改善。而鋅鐵液流電池具備安全性高、超長壽命、4小時以上長時儲能等特點。

鋰電池長期充放電過程中形成的鋰枝晶容易導致短路，甚至引起電芯爆炸。如果要增加儲電容量，就必須增加鋰的含量，從而帶來更高的安全風險。作為以液體為主的電池，鋅鐵液流電池是以兩種水性的電解液發(fā)生電化學反應，來達到充放電的效果。“水系電解液就是一道安全屏障?！鄙鲜鲐撠熑私忉尩?。

在使用周期上，鋅鐵液流電池的電解液也不易衰減，在運行過程中只需要簡單地在線恢復，電解液的性能就可以重置。并且可以實現(xiàn)電化學反應與能量儲存場所的分離，使得電池功率與儲能容量設計相對獨立，符合長時儲能的要求。

而對于液流電池存在的缺點，液流電池存在能量密度低，轉換效率不高等問題。不僅如此，“鋰電池的成本已經(jīng)不到10年前的10%了，液流電池的成本應該是高于鋰電池的”。

儲能仍需降低度電成本

在技術和安全性之外，在業(yè)界看來，制約儲能大規(guī)模應用的因素之一還是成本。不過，儲能系統(tǒng)的成本已經(jīng)“卷”起來了。近日，國家電投2023年度儲能系統(tǒng)電商化采購部分開標，該招標的總采購規(guī)模為5.2GWh，其中在0.5C系統(tǒng)報價中，最低價格已經(jīng)來到了0.644元/Wh。

相較于鋰電池，目前，液流電池的成本依然較高。降本需要大規(guī)模應用，而大規(guī)模應用又需要成本作為突破口。

新能源度電成本是發(fā)電成本與消納(儲能)成本之和。裝機成本只是儲能度電成本構成要素的其中一個環(huán)節(jié)，只能反映出儲能相關設備的采購價格。

具體到儲能的度電成本，可理解為裝機成本、電力損耗成本、運維成本之和，再除以全生命周期存儲電量。其中，全生命周期存儲電量又等于容量、循環(huán)次數(shù)之乘積。

長沙市場調研公司數(shù)據(jù)顯示，鋰電儲能的循環(huán)次數(shù)通常只有5000次左右。此外，鋰電池儲能站需要配置消防設施，會進一步增加安全成本。緯景儲能表示，鋅鐵液流電池循環(huán)次數(shù)一般可達到30000次以上，使用壽命長達25年，全生命周期的運維成本更低。