“根據(jù)光伏和風(fēng)電的裝機容量比例,5%、10%、20%的比例去配套儲能的裝機規(guī)模,十四五期間裝機容量能達到100GW,風(fēng)電和光伏能夠配套儲能達到100GW。”江蘇天合儲能有限公司總經(jīng)理韓亞西在第六屆(2021)國際儲能技術(shù)大會上發(fā)言。
直播專題:SNEC第十五屆(2021)國際太陽能光伏與智慧能源(上海)大會
韓亞西:大家下午好,我是江蘇天合儲能有限公司的韓亞西。我今天給大家分享的報告題目是“碳中和下的光儲一體化發(fā)展模式研究”,光儲一體化的內(nèi)容我今年在多個論壇上反復(fù)在講,也希望一直在講下去。因為光儲一體化對天合,對“碳達峰、碳中和”目標(biāo)的達成有非常重要的意義。
從習(xí)大大提出碳中和3060的目標(biāo)之后,2030、2060這個發(fā)展結(jié)構(gòu)里面,整個發(fā)電量變化是什么,從發(fā)電量的結(jié)構(gòu)預(yù)測來看,整個能源結(jié)構(gòu)完全發(fā)生了翻天覆地的變化。2020年光伏行業(yè)協(xié)會王會長報告里面可以看到,光伏是線性增長,十四五期間,風(fēng)、電新增規(guī)模在2020年增長之后有些回落,到2015年還會有些回升。我們根據(jù)目前國內(nèi)13個省出了一些強制性的政策,根據(jù)光伏和風(fēng)電的裝機容量比例,5%、10%、20%的比例去配套儲能的裝機規(guī)模,十四五期間裝機容量能達到100GW,風(fēng)電和光伏能夠配套儲能達到100GW。
關(guān)于消納的問題是完全切合的,也就是我們對光儲發(fā)展一體化模式認(rèn)知和國家能源局的思考規(guī)劃是完全一致的。之前我一直在講一件事情是說,一切能源的問題都是經(jīng)濟問題,什么叫經(jīng)濟問題,也就是我們所有光伏的出力最后一定要被消納,光伏發(fā)出來的電一定要有電價的消納,最后形成商業(yè)的閉環(huán)。大家也知道,儲能本身是不產(chǎn)生經(jīng)濟價值,儲能一定是要有低的電價進去,有高的電價出來,才能夠產(chǎn)生價差。我講的是調(diào)峰,調(diào)頻可能是功能性的。
我們看國家能源局發(fā)改委短期目標(biāo),大家很清楚,現(xiàn)在國家能源局是由科技司來主管儲能的部分,在十四五期間,國家能源局和發(fā)改委對新型儲能,這里強調(diào)的是新型儲能,是從商業(yè)化初期向規(guī)?;l(fā)展。也就意味著,十四五期間,儲能還在嘗試很多新的商業(yè)模式,還要繼續(xù)探索更多的商業(yè)閉環(huán)。中長期目標(biāo)是到2030年實現(xiàn)新型儲能全面的市場化發(fā)展。
在這里要強調(diào)兩條,大力推進電源側(cè)儲能項目的建設(shè),這里面講了兩個方向,我總結(jié)了,第一件事情是保就地消納,要確保新能源發(fā)出的電一定能夠被消納掉,也就是我所有電沒有被浪費,全部被消納掉。 另外一個是保送出消納,也就是大基地,我在一個區(qū)域里面,新能源發(fā)出來的電如果沒有被消納,一定要給我外送出去。我認(rèn)為是光儲模式一定是走到最后形成閉環(huán)的,我通過儲能一定要幫助新能源的就地消納和外送的消納。
我們看負(fù)荷,鋼鐵行業(yè)是這一個省所有鋼鐵行業(yè)疊加出來的負(fù)荷曲線,機械行業(yè)、化工行業(yè)、紡織行業(yè)、電子行業(yè)、水泥行業(yè),這是我們國民經(jīng)濟里面最主要的幾個。新能源出力是白天在處理,不是老百姓在消納,主要都要靠這些企業(yè),靠這些用電的負(fù)荷去消納。電子、紡織和機械行業(yè)基本屬于雙駝峰,因為早上工人開始上班,到中午工人要去吃飯了,下午又繼續(xù)上班,它是呈雙駝峰曲線。當(dāng)水泥、化工這些重工業(yè)都是連續(xù)負(fù)荷,晚上利用谷電去經(jīng)營,降低它的生產(chǎn)成本。
最重要的是怎么解決100%消納,100%供電的問題。第一種模式是直供電就地消納的問題。就是在新疆,在西北地區(qū),針對某一類型的工廠,我們就地或者周邊建設(shè)的光伏電站,直供電給到這個企業(yè),保證這個企業(yè)所有的生產(chǎn)用電都是綠色的清潔的新能源電力。在這樣過程中,我根據(jù)不同企業(yè)用電負(fù)荷的時候,我要去研究企業(yè)用電負(fù)荷和光伏出力之間沒能被覆蓋的部分,怎么通過儲能的配置達到平衡,保證新能源發(fā)出來的每一度電都被企業(yè)用電消納了,這樣才是真正的“碳達峰 碳中和”目標(biāo)。另外一種是集中供電選擇的,大家想,如果把寧夏的電送到湖南的時候,湖南的白天也是這些企業(yè)在消納,寧夏發(fā)出的電也是剛才那個曲線,只是說不同省的出力曲線的峰值的時間不一樣。如果我是寧夏,我把寧夏所有新能源的出力送到湖南去,湖南白天同樣也沒辦法消納,它同樣需要通過儲能進行移峰。所以這地方就要通過集中供電選擇就地消納的模式,也許是園區(qū),這個園區(qū)有不同的企業(yè),它的負(fù)荷疊加,也是全省不同企業(yè)的負(fù)荷的疊加,這樣也是要通過負(fù)荷曲線的部分,用儲能進行移峰。
我認(rèn)為接下來光儲一體化最后一定要達到光儲的平價?,F(xiàn)在我們經(jīng)過二十年的發(fā)展,光伏已經(jīng)走入了平價,而且光伏的價格越來越低,我想在2015年的時候,每年按照5%的系統(tǒng)成本往下降,接下來可以預(yù)想到,光儲一體化最后也同樣會按照每年5%-8%的系統(tǒng)成本繼續(xù)往下降,光儲最后能夠達到平價,這才是最后“碳達峰 碳中和”能夠完成的一個堅實的基礎(chǔ)。
以上是我對新能源消納的光儲一體化模式的思考。
關(guān)于安全問題,事實上作為一個儲能系統(tǒng)安全來講,它跟光伏不太一樣,儲能系統(tǒng)安全不是到最后的時候才出現(xiàn)系統(tǒng)安全問題。我們在光儲和風(fēng)儲是要0.5EC的電芯,同樣要求循環(huán)次數(shù)。在整個儲能安全環(huán)節(jié)里面,需要在每個環(huán)節(jié),需要生產(chǎn)制造過程中,電芯適用于哪個應(yīng)用場景,如何去參與電力輔助服務(wù),AGC的響應(yīng),從每個環(huán)節(jié),從電芯到到EMS,到整個系統(tǒng),它是多維度的,產(chǎn)品制造過程中的安全。我們講到全生命周期安全管理的儲能系統(tǒng)集成,它是個過程,在這個過程里面如何通過設(shè)計考慮安全的問題。主要從設(shè)計的安全,設(shè)計中我們要怎么去考慮產(chǎn)品的安全,從生產(chǎn)過程中怎么確保產(chǎn)品出來的安全,從運輸,鋰電池運輸過程同樣需要安全。今年上半年也出現(xiàn)過,現(xiàn)在出海的電芯需要用冰柜去裝電池,已經(jīng)有一些標(biāo)準(zhǔn),航運公司提出這樣的要求。存儲安全,一些電站建完之后,這些電芯放在現(xiàn)場還是放在哪里,怎么存儲。北京的事故它是在運檢過程和調(diào)試過程中出現(xiàn)了短路引發(fā)的一系列問題,在運維中,這種電力設(shè)施怎么確保安全。
儲能系統(tǒng)的集成,剛才講的是生產(chǎn)的過程,從生產(chǎn)電芯,從生產(chǎn)PCS,從生產(chǎn)設(shè)備的過程,從整個系統(tǒng)集成來講,從電氣安全,是我怎么做絕緣,整個結(jié)構(gòu)的安全,整個硬件的結(jié)構(gòu),集裝箱的結(jié)構(gòu),是不是在吊裝的過程,是不是在十年使用的過程中,因為土地的沉降,對整個電芯整個支架結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,對后續(xù)的維護,如果土地沉降了,這都是在未來我們運行中,結(jié)構(gòu)在整個后期運行中發(fā)生的變化。我們在熱化學(xué)方面的問題,包括運維和控制方面的安全,這是在集成儲能電站運行方面的考慮。整個系統(tǒng)安全是從電芯開始,你要對電芯懂,你要知道電芯里面內(nèi)容到底是什么。因為電力儲能來講,材料體系是一樣,配方不一樣,用的廠商不一樣,一分錢一分貨,這是有很大差異的。我在BMS里面,我對動力的和電力儲能的調(diào)度要求不太一樣,我們現(xiàn)在一個車才有幾十節(jié)或幾百節(jié)電芯,到一個集裝箱4兆瓦時有四百多個電芯。我們只有從電芯開始,從BMS去匹配,EMS和PCS它是根據(jù)應(yīng)用層場景的要求反回去,對我產(chǎn)品的性能,對我產(chǎn)品設(shè)計的時候就開始提要求,它是完全垂直一體化,全生命周期系統(tǒng)才能得到保障。
我的報告到此為止,非常感謝大家的聆聽,謝謝。
直播專題:SNEC第十五屆(2021)國際太陽能光伏與智慧能源(上海)大會
韓亞西:大家下午好,我是江蘇天合儲能有限公司的韓亞西。我今天給大家分享的報告題目是“碳中和下的光儲一體化發(fā)展模式研究”,光儲一體化的內(nèi)容我今年在多個論壇上反復(fù)在講,也希望一直在講下去。因為光儲一體化對天合,對“碳達峰、碳中和”目標(biāo)的達成有非常重要的意義。
從習(xí)大大提出碳中和3060的目標(biāo)之后,2030、2060這個發(fā)展結(jié)構(gòu)里面,整個發(fā)電量變化是什么,從發(fā)電量的結(jié)構(gòu)預(yù)測來看,整個能源結(jié)構(gòu)完全發(fā)生了翻天覆地的變化。2020年光伏行業(yè)協(xié)會王會長報告里面可以看到,光伏是線性增長,十四五期間,風(fēng)、電新增規(guī)模在2020年增長之后有些回落,到2015年還會有些回升。我們根據(jù)目前國內(nèi)13個省出了一些強制性的政策,根據(jù)光伏和風(fēng)電的裝機容量比例,5%、10%、20%的比例去配套儲能的裝機規(guī)模,十四五期間裝機容量能達到100GW,風(fēng)電和光伏能夠配套儲能達到100GW。
關(guān)于消納的問題是完全切合的,也就是我們對光儲發(fā)展一體化模式認(rèn)知和國家能源局的思考規(guī)劃是完全一致的。之前我一直在講一件事情是說,一切能源的問題都是經(jīng)濟問題,什么叫經(jīng)濟問題,也就是我們所有光伏的出力最后一定要被消納,光伏發(fā)出來的電一定要有電價的消納,最后形成商業(yè)的閉環(huán)。大家也知道,儲能本身是不產(chǎn)生經(jīng)濟價值,儲能一定是要有低的電價進去,有高的電價出來,才能夠產(chǎn)生價差。我講的是調(diào)峰,調(diào)頻可能是功能性的。
我們看國家能源局發(fā)改委短期目標(biāo),大家很清楚,現(xiàn)在國家能源局是由科技司來主管儲能的部分,在十四五期間,國家能源局和發(fā)改委對新型儲能,這里強調(diào)的是新型儲能,是從商業(yè)化初期向規(guī)?;l(fā)展。也就意味著,十四五期間,儲能還在嘗試很多新的商業(yè)模式,還要繼續(xù)探索更多的商業(yè)閉環(huán)。中長期目標(biāo)是到2030年實現(xiàn)新型儲能全面的市場化發(fā)展。
在這里要強調(diào)兩條,大力推進電源側(cè)儲能項目的建設(shè),這里面講了兩個方向,我總結(jié)了,第一件事情是保就地消納,要確保新能源發(fā)出的電一定能夠被消納掉,也就是我所有電沒有被浪費,全部被消納掉。 另外一個是保送出消納,也就是大基地,我在一個區(qū)域里面,新能源發(fā)出來的電如果沒有被消納,一定要給我外送出去。我認(rèn)為是光儲模式一定是走到最后形成閉環(huán)的,我通過儲能一定要幫助新能源的就地消納和外送的消納。
我們看負(fù)荷,鋼鐵行業(yè)是這一個省所有鋼鐵行業(yè)疊加出來的負(fù)荷曲線,機械行業(yè)、化工行業(yè)、紡織行業(yè)、電子行業(yè)、水泥行業(yè),這是我們國民經(jīng)濟里面最主要的幾個。新能源出力是白天在處理,不是老百姓在消納,主要都要靠這些企業(yè),靠這些用電的負(fù)荷去消納。電子、紡織和機械行業(yè)基本屬于雙駝峰,因為早上工人開始上班,到中午工人要去吃飯了,下午又繼續(xù)上班,它是呈雙駝峰曲線。當(dāng)水泥、化工這些重工業(yè)都是連續(xù)負(fù)荷,晚上利用谷電去經(jīng)營,降低它的生產(chǎn)成本。
最重要的是怎么解決100%消納,100%供電的問題。第一種模式是直供電就地消納的問題。就是在新疆,在西北地區(qū),針對某一類型的工廠,我們就地或者周邊建設(shè)的光伏電站,直供電給到這個企業(yè),保證這個企業(yè)所有的生產(chǎn)用電都是綠色的清潔的新能源電力。在這樣過程中,我根據(jù)不同企業(yè)用電負(fù)荷的時候,我要去研究企業(yè)用電負(fù)荷和光伏出力之間沒能被覆蓋的部分,怎么通過儲能的配置達到平衡,保證新能源發(fā)出來的每一度電都被企業(yè)用電消納了,這樣才是真正的“碳達峰 碳中和”目標(biāo)。另外一種是集中供電選擇的,大家想,如果把寧夏的電送到湖南的時候,湖南的白天也是這些企業(yè)在消納,寧夏發(fā)出的電也是剛才那個曲線,只是說不同省的出力曲線的峰值的時間不一樣。如果我是寧夏,我把寧夏所有新能源的出力送到湖南去,湖南白天同樣也沒辦法消納,它同樣需要通過儲能進行移峰。所以這地方就要通過集中供電選擇就地消納的模式,也許是園區(qū),這個園區(qū)有不同的企業(yè),它的負(fù)荷疊加,也是全省不同企業(yè)的負(fù)荷的疊加,這樣也是要通過負(fù)荷曲線的部分,用儲能進行移峰。
我認(rèn)為接下來光儲一體化最后一定要達到光儲的平價?,F(xiàn)在我們經(jīng)過二十年的發(fā)展,光伏已經(jīng)走入了平價,而且光伏的價格越來越低,我想在2015年的時候,每年按照5%的系統(tǒng)成本往下降,接下來可以預(yù)想到,光儲一體化最后也同樣會按照每年5%-8%的系統(tǒng)成本繼續(xù)往下降,光儲最后能夠達到平價,這才是最后“碳達峰 碳中和”能夠完成的一個堅實的基礎(chǔ)。
以上是我對新能源消納的光儲一體化模式的思考。
關(guān)于安全問題,事實上作為一個儲能系統(tǒng)安全來講,它跟光伏不太一樣,儲能系統(tǒng)安全不是到最后的時候才出現(xiàn)系統(tǒng)安全問題。我們在光儲和風(fēng)儲是要0.5EC的電芯,同樣要求循環(huán)次數(shù)。在整個儲能安全環(huán)節(jié)里面,需要在每個環(huán)節(jié),需要生產(chǎn)制造過程中,電芯適用于哪個應(yīng)用場景,如何去參與電力輔助服務(wù),AGC的響應(yīng),從每個環(huán)節(jié),從電芯到到EMS,到整個系統(tǒng),它是多維度的,產(chǎn)品制造過程中的安全。我們講到全生命周期安全管理的儲能系統(tǒng)集成,它是個過程,在這個過程里面如何通過設(shè)計考慮安全的問題。主要從設(shè)計的安全,設(shè)計中我們要怎么去考慮產(chǎn)品的安全,從生產(chǎn)過程中怎么確保產(chǎn)品出來的安全,從運輸,鋰電池運輸過程同樣需要安全。今年上半年也出現(xiàn)過,現(xiàn)在出海的電芯需要用冰柜去裝電池,已經(jīng)有一些標(biāo)準(zhǔn),航運公司提出這樣的要求。存儲安全,一些電站建完之后,這些電芯放在現(xiàn)場還是放在哪里,怎么存儲。北京的事故它是在運檢過程和調(diào)試過程中出現(xiàn)了短路引發(fā)的一系列問題,在運維中,這種電力設(shè)施怎么確保安全。
儲能系統(tǒng)的集成,剛才講的是生產(chǎn)的過程,從生產(chǎn)電芯,從生產(chǎn)PCS,從生產(chǎn)設(shè)備的過程,從整個系統(tǒng)集成來講,從電氣安全,是我怎么做絕緣,整個結(jié)構(gòu)的安全,整個硬件的結(jié)構(gòu),集裝箱的結(jié)構(gòu),是不是在吊裝的過程,是不是在十年使用的過程中,因為土地的沉降,對整個電芯整個支架結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,對后續(xù)的維護,如果土地沉降了,這都是在未來我們運行中,結(jié)構(gòu)在整個后期運行中發(fā)生的變化。我們在熱化學(xué)方面的問題,包括運維和控制方面的安全,這是在集成儲能電站運行方面的考慮。整個系統(tǒng)安全是從電芯開始,你要對電芯懂,你要知道電芯里面內(nèi)容到底是什么。因為電力儲能來講,材料體系是一樣,配方不一樣,用的廠商不一樣,一分錢一分貨,這是有很大差異的。我在BMS里面,我對動力的和電力儲能的調(diào)度要求不太一樣,我們現(xiàn)在一個車才有幾十節(jié)或幾百節(jié)電芯,到一個集裝箱4兆瓦時有四百多個電芯。我們只有從電芯開始,從BMS去匹配,EMS和PCS它是根據(jù)應(yīng)用層場景的要求反回去,對我產(chǎn)品的性能,對我產(chǎn)品設(shè)計的時候就開始提要求,它是完全垂直一體化,全生命周期系統(tǒng)才能得到保障。
我的報告到此為止,非常感謝大家的聆聽,謝謝。