11月9日,在寧德舉辦的首屆世界儲能大會上,鋰電池巨頭寧德時代首席科學家吳凱直揭鋰電池儲能的兩大頑疾,引發業內熱議。
兩大頑疾
吳凱直言道,現在很多電池企業都承諾說自己能做到20年、25年,循環壽命能到12000次,甚至15000次,客戶和第三方如何檢測這些指標?依據什么標準?目前都沒有,都是靠口頭承諾。
吳凱進一步援引國內權威機構的統計數據表示,“前期投運的功率型儲能,宣稱10年預期壽命,實際運行壽命不足3年就已經大面積退役。投運的能量型儲能,承諾壽命20年,目前實際運行僅有3—5年,且年循環次數大部分不到設計值的一半。運行期間,還會出現各種問題,監控面板常常成為紅色海洋。”
另一個頑疾是安全。吳凱表示,“安全體系是實現儲能行業可信可續的基石。根據公開報道,目前全球儲能電站有五千多座(不含戶用)。統計顯示,這些儲能電站發生了著火事故七十多起,相當于火災概率大約在1.52%。”
“和國外相比,中國儲能電站的事故率相對低一些。這一部分是電池材料體系的原因,我們選擇體系的穩定性是相對好的。更但更重要的應該說與國外相比,我們很多地方是強制配儲,但是配置不用或者使用率非常低。所以安全問題應該說還沒有充分的顯現出來。”
吳凱作為鋰電池龍頭企業的高層,此次直揭鋰電池儲能的兩大頑疾,無疑會受到更大的關注度,同時也更具公信力。顯然,鋰電池儲能的壽命和安全問題受到的非議正在向縱深處擴大。
兩大優點
但這個世界就是兩面的,壽命和安全問題放在儲能型光熱發電上去,反而成為了其最大的優點。
在壽命上,光熱電站的壽命已經經過歷史的驗證,從1984年開始陸續投運的美國SEGS系列光熱電站均運行了30年左右甚至更久才正式退役。全球首座配置熔鹽儲熱的商業化槽式光熱電站是西班牙Andasol 1號電站,2009年3月并網投運,裝機50MW,配置7.5小時熔鹽儲熱系統,運行至今已達14年,仍在正常運行。
圖:Andasol-1電站
安全性上,2009年以來,全球已有幾十個光熱發電項目采用二元熔鹽(60%的硝酸鈉和40%的硝酸鉀)作為儲熱介質,沒有發生任何熔鹽儲能系統火災或爆炸事故。國內來看,2018年以來,我國已有8個50MW級、總裝機規模500MW的儲熱型光熱電站投運,目前均在正常穩定運行,熔鹽儲能系統的安全性從理論上和實踐上均被證明沒有任何問題。
綜合價值
光熱發電兼具調峰電源和儲能雙重功能。光熱發電機組配置儲熱功能后,熱量產生時并不都消耗掉,而是利用加熱熔鹽的方式存儲一部分熱量,保存在特制的保溫儲罐中備用。存儲在熔鹽中的熱能可以維持發電數個小時,理論上甚至能達到數天。
具備這種特殊能力的光熱電站,可為電力系統提供更好的長周期調峰能力和轉動慣量,是新能源安全可靠替代傳統能源的有效手段。電力規劃設計總院以新疆電網為例模擬計算光熱發電的調峰作用,假定建設100萬千瓦至500萬千瓦不同規模的光熱發電機組,可減少棄風棄光電量10.2%至37.6%。
電力規劃設計總院高級顧問孫銳認為,在新能源基地中,若沒有生物質發電,光熱發電是唯一可以24小時連續穩定發電的電源,能發揮調峰、調頻、提供轉動慣量和旋轉備用的功能。同時,在極端氣象條件下,如果出現風電和光伏發電受阻、儲能電站無能可儲的情況,光熱發電機組可利用天然氣發電,保證有一定功率的電力輸出。與建設天然氣發電機組相比,僅需要在光熱電站中增設天然氣加熱熔鹽系統,備用成本低。
今年3月,國家能源局發布《關于推動光熱發電規模化發展有關事項的通知》提出,結合沙漠、戈壁、荒漠地區新能源基地建設,盡快落地一批光熱發電項目。力爭“十四五”期間,全國光熱發電每年新增開工規模達到300萬千瓦左右。
圖:正在建設的金塔中光10萬千瓦光熱+60萬千瓦光伏項目
據CSPPLAZA統計,當下國內有近30個“光熱+”大基地項目(含光熱發電裝機近3GW)正在快速推進,其中約20個項目正在建設,部分項目已進入全面建設階段,預計從明年開始將陸續并網運行。光熱發電的綜合價值,將在這些項目中得到進一步的實踐驗證。