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2018年储能逆变器增长50% 成本和技术已成关键

2019-03-18 10:51:54 上海汉标电子科技有限公司 阅读

 光伏逆变器企业早已踏入“红海”之争,而“531事件”更是将光伏打至瘫痪,储能市场成为了众多企业的积极进入的领域,加之,储能逆变器增长50%,使得政策、成本和技术成为市场爆发的关键。

  如今,能源互联网作为一种互联网理念、技术与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态,是未来能源系统的表现形式。

  对于磁件与电源行业而言,把握能源互联网的机遇,加大研发努力提升自己的实力,为光伏储能企业提高供技术支撑是他们打开局面,占据市场的不二选择。

  发展迅速

  IHS Markit预测,2018年储能逆变器出货量将增长50%以上,达到3吉瓦,而收入将近4亿美元。并网储能变流器出货量将以25%的复合年增长率增长,到2022年将达到近7吉瓦,而收入将达到约6亿美元。

  2017年储能市场就成为了美国太阳能市场增长最快的部分,GTM预计,未来5年美国电池存储部署量将增长近十倍。而Navigant Research预测,亚太地区储能逆变器(PCS)累计占整个全球市场的43.2%。

  阳光电源高级副总裁赵为表示,新能源发电,尤其是光伏、风电,储能的应用很重要,很多场景都会用到储能逆变器,如限电区域、分布式以及集中的“领跑者”项目等。

  北京能高副总经理李岩预测,随着储能技术的快速发展,储能装备性能不断提升、成本不断下降,在电网中的安装容量将大幅增加。预计到2030年,参与电网大规模可再生能源消纳、削峰填谷、调频调峰、电能实时交易等辅助服务功能的各层级储能存量资源将到达20-30亿千瓦。

  中国化学与物流电源行业协会秘书长刘彦龙介绍,在国际方面,英国、美国、韩国、德国调频市场、东南亚及非洲微电网市场,日本用户侧市场、澳大利亚及欧美户用储能市场正不断延伸,更多细分市场如岸电改造、分布式光伏加储能、综合能源服务、工业节能、数据中心、通信基站、应急电源等领域不断涌现储能商机。

  根据统计,国外的光储也就占了储能应用份额的20-30%,70-80%还是在电网,在发电、紧急备用电源、调峰调频等应用场景,储能服务更能产生价值。

  随着用电需求的日益高涨,储能技术在智能电网应用越来越广泛,作为一项高科技含量高工程要求的新兴技术,储能还面临着三大的挑战。

  政策

  作为光伏行业的全球最大的生产基地之一,中国光伏企业众多。在“531事件”后,企业更是着急上火,纷纷寻找出路,并将储能作为救命稻草之一,这就够成立推动中国储能市场的一股核心力量。

  与此同时,由于大规模太阳光电与风力发电并入电力系统,其间歇性会对电网造成不稳定,需要锂电池储能系统来稳定电力电压与频率。同时,在分布式光伏、海上风电等多样性发电模式的兴起之下,市场上对电力储存的需求正越来越大。这都刺激了储能技术的发展,使得储能成为了新能源市场未来发展的关键。

  为了解决新能源电力评价入网,中国政府也从政策层面来推动储能市场的发展。

  2017年10月,业界翘首期待的储能行业指导性文件——《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》出台。指明了“十三五”、“十四五”期间储能的发展目标:第一阶段实现储能由研发示范向商业化初期过渡,第二阶段实现商业化初期向规模化发展转变。

  据了解,国家发改委2017年5月发布的28个“首批新能源微电网示范项目名单”中,有25个项目增加了电储能或储能单元,这也预示储能将成为能源互联网新型能源利用模式的关键支撑技术。

  根据《可再生能源“十三五”规划》的目标,到2020年,我国光伏发电装机将达到105GW(目前已经提前完成任务),风电达到210GW。根据预测,按照平均10%左右的储能配套来估计,在“十三五”期间我国仅风光电站配套储能的市场空间就有30GW以上;加上更大规模的用户侧及调频市场,储能市场规模有望超过60GW。

  根据中国化学与物理电源行业协会储能应用分会的统计,截至2017年底,中国储能产业尚处于初级阶段,已经投运储能项目累计32.8GW,同比增长5.2%,新增投运项目装机规模217.9MW。

  而中国化学与物理电源行业协会储能应用分会秘书长刘勇曾表示,2018年有望成为中国储能产业爆发的“元年”,预计到2025年市场规模将超过1000亿。其中,基于电池技术的电化学储能发展最为迅猛,2017年增长率达52%。

  事实上,在政策之前,部分市场也具备了储能的商业模式,如峰谷价差较多的城市。据不完全统计,全国34个省份中,已有北京、上海、天津、河北、广东、江苏、浙江、山西等16个省份发布了峰谷电价表。

  科陆集团董事长饶陆华表示,在国家政策的指导下,储能应用领域更加明晰,储能项目的规划量大增,储能市场的爆发点已经点燃,未来能源革命、大规模的可再生能源的接入和电力体制改革的进一步深化,都将为储能产业创造极大市场商机。

  12月4日,内蒙古自治区人民政府印发自治区《内蒙古自治区新兴产业高质量发展实施方案(2018—2020年)》,明确紧盯国际国内储能技术革新,引进大容量储能技术产业化应用项目,培育新产业。

  12月26日,上海电气国轩储能系统南通基地项目进行奠基仪式,该项目总投资超50亿元,规划年产8GWh锂离子电池储能系统,项目建成后将成为沪通地区最先进的、规模最大的锂离子电池储能系统产业基地。

  近日,全国第一个电池储能试验示范项目获国家能源局批复同意。据了解,该项目建设规模720兆瓦时,电站储能时间4小时,预计2019年建成,后续将根据电网调峰需要及市场情况继续扩建。

  尽管储能建设火热进行中,但是中国科学院电工研究所储能技术研究组组长陈永翀教授提醒道:“储能的春天已经到来,产业开始萌芽、开花,但是初春的天气乍暖还寒,储能还没有进入蓬勃发展的夏季。”

  英威腾市场总监潘勇强则认为:“目前,更多的储能项目是示范性项目。”

  阳光电源董事长曹仁贤深表同感,他认为目前中国储能产业尚处于初级阶段,且光储结合只是储能市场的一小部分领域。光储业务需要从“功率”向“能量”进行转变,要在发、输、配、用等四个环节进一步挖掘潜力,才能拓宽光储结合的边界。

  谈及政策对储能产业的影响,天合储能总经理祁富俊则表示:“现在储能缺少相应的政策,政策不一定是需要补贴,只要给予储能公平的待遇,让储能公平平等地参与到调峰调频、输配电辅助服务等领域中来,我认为储能很快就可以实现爆发性的增长。”

  成本与商业模式

  但是,储能市场爆发仍依赖于成本的快速下降。赵为表示,受制于成本问题,储能市场还不具备大规模应用的条件。大型储能项目主要还是在西北等离网地区,因为在这些地方储能方案往往是唯一的选择,且成本要求相对较低。随着电池成本的下降,到2018年储能或将具备大面积应用的基础。

  可见,随着电池成本的下降和产业配套的逐渐成熟,未来光伏储能的需求也会越来越大。

  深圳市首航新能源有限公司高管仲其正认为,储能就是一个很有潜力的市场,但目前来看,如果峰谷差电价不超过0.8元的话,成本方面就很难控制。

  据业内人士测算,若峰谷价差超过0.8元,储能光伏电站的盈利模式可观,特别是用电量大的工商业企业。

  潘勇强表示:“储能‘蓝海’开闸的最大难点在于商业模式,即电差价盖住成本,形成合理的价格机制。”他认为,我国居民用电普遍较低,在储能成本绝对平民化之前,市场空间有限。相反,澳大利亚、德国等国家居民用电费用较高,户用侧储能商业模式已经成型。

  不过,李岩对此分析,“储能电池的价格已经在逐年下调了。未来,随着技术进步及应用案例的更多实施,我们相信储能系统的成本肯定会降低。”

  近年来,无论是光伏亦或储能电池价格均处于极速下降通道,从2007年~2017年,光伏系统价格从每瓦60元降至6元,降幅达90%,近4年储能电池成本下降了56%~60%。储能成本再降50%,业内人士预测不会超过三四年时间。

  目前,我国储能产业正处于从示范应用向商业化发展的过渡期。深圳市铭昱达电子有限公司技术经理马永真表示,虽然技术成熟度不断提高,系统成本不断下降,但缺乏合理的储能价格政策以及市场环境,这两方面仍然是制约其发展的重要瓶颈,需要有效的市场环境和价格政策来实现其多重应用的商业价值。

  广州德珑磁电科技有限公司新能源事业部副总翁亮告诉记者,价格来说并不是太大的问题。因为国内企业都很强调成本优势,因此会不断降低成本。同时做的企业太多了,市场会相对更加透明,价格将会更低。

  5月31日,国家发改委、财政部、能源局正式联合印发《2018年光伏发电有关事项的通知》,暂停普通光伏项目、控制分布式规模并再降补贴,着实给狂奔中的光伏行业浇了一盆冷水。

  为此,许多企业纷纷涌入储能市场。调研机构Navigant Research公司表示,储能项目使用的储能逆变器(PCS)市场竞争将会越来越激烈,而各种各样的参与者将有助于其快速的技术创新并降低价格。

  技术

  由于设计进步、规模经济和流程简化,到2025年,储能系统的总成本将下降50%至70%。储能市场的未来越来越低的成本将构成一个充满激烈竞争的环境,技术难题成为成本下降的首要关键。

  随着未来越来越多大型电化学储能电站的实际投用,将对国家电网系统的稳定性、新能源不稳定而产生的“弃风”“弃光”、特殊场景下的电力峰谷调度等问题提供解决方案与技术支撑。

  双向储能是目前的技术热点,许多企业都推出了相关的产品。2018年5月17日,山东博奥斯发布全新一代30kW双向储能逆变、5kW双向储能控制逆变一体机。而中能智慧能源科技有限公司则推出了10MW级别的单机储能双向逆变器。

  中能智慧能总经理朱强认为,对于电网来说,需要的是百兆瓦级以上的大型储能系统,这就意味着大概需要200台500KW的双向逆变器才能达到大型储能电站的建设要求。但随着单机10MW级储能双向逆变器的问世,100MW级储能系统只需要协调10台逆变器就可以完成系统建设。

  北京能高副总经理李岩说:“这一点与项目经验的积累有很大的关系,因为储能不是一种固定的模式,只有通过对多种应用场景多种系统解决方案做过验证,才能定制出成本低、收益高的系统集成服务。”

  翁亮指出,关键因素是普及力度还不够大。他说:“储能产品要普及到普及成消费类产品,毕竟市场还没做开,特别是电源/磁件类的企业的参与度较少。消费品数量可能越来越大,并网问题、家庭使用问题、安全问题等尚未解决,需要技术的支持。”

  正因如此,储能技术的需求也带给磁件电源企业极大的发展空间。

  据了解,2018年不少磁件企业根据光伏/储能的用电需求,通过对磁芯材料创新/PFC电感/高频变压器技术研发和产品进行升级,重新确立了公司在光伏储能市场中的竞争地位。

  “通过去年苦练内功,加强技术和产品的升级,公司成本大幅降低,市场空间完全打开。”据某磁件企业高管透露,目前光伏行业已逐渐回暖,一月份下游企业接近满产,公司出货量也快速增加,春节期间都在加班生产。

  中国力量

  逆变器、电池等关键设备构成了系统的核心单元,在政策与商业化的双重作用下,中国光伏、电源甚至是磁件厂商在这发展过程中一步步崛起。

  2018年特变电工从光伏电站发电量的“痛点”出发,针对复杂地况和双面组件电站推出了TS80KTL_PLUS和TS75KTL_BF型逆变器,其技术突破点在于将MPPT渗透率提升至100%,彻底解决了组串间并联失配损失问题。

  为促进IGBT在光伏逆变器中的完美应用,古瑞瓦特与全球知名的IC及半导体制造商安森美半导体举行“古瑞瓦特新能源及安森美半导体联合实验室”揭牌仪式。该联合实验室的成立,旨在更精准推动IGBT实际应用,推进技术交流,实现IGBT等前沿技术的突破,更高效实现光伏产品开发。

  5月17日,山东博奥斯“双向储能逆变器新产品发布会”隆重召开,山东博奥斯全新一代30kW双向储能逆变、5kW双向储能控制逆变一体机盛装亮相。

  在百花齐放的储能应用落地过程中,能源互联网粉墨登场。

  据了解,能源互联网是汇聚微电网、虚拟电厂、储能、多能互补、可再生能源并网、余热余压利用多种应用的技术。在能源生产端,储能能够很好地解决大规模可再生能源给电网带来的影响;而在消费端,越来越多元化的需求也需要储能的配合。

  国家发改委去年5月发布的28个“首批新能源微电网示范项目名单”中,有25个项目增加了电储能或储能单元,这也预示储能将成为能源互联网新型能源利用模式的关键支撑技术。

  能源互联网实施带来的可行性与多样化,展现出比传统能源业务更具有竞争优势。如今,全国各地都在纷纷推行,加紧储能项目的落地,实现能源互联。

  近日,全国第一个电池储能试验示范项目获国家能源局批复同意。这一项目的建成,将促进可再生能源的消纳,很大程度上解决甘肃地区突出的弃风、弃光等顽疾,提高电网安全运行水平,促进当地新能源经济的再度腾飞。

  12月26日,上海电气国轩储能系统南通基地项目进行奠基仪式,该项目总投资超50亿元,规划年产8GWh锂离子电池储能系统,项目建成后将成为沪通地区最先进的、规模最大的锂离子电池储能系统产业基地。

  此外,磁件与电源企业加速研发,新技术新产品也为储能项目的落地贡献了力量。

  储能技术的发展不会独立于应用之外,因此更适合市场需求,能够更好地解决电力用户、可再生能源业主单位以及工商业用户的能源利用问题。马永真表示:“如何配合方案厂商去完善我们的产品是我们当前正在做的事。”

  作为专业的光伏逆变器磁性元件供应厂商,雅玛西在储能应用技术上,有着自己的见解。据该公司销售经理成伟介绍:“根据客户需要,提高磁件产品的负载运用和安全保障,解决新能源发电的随机性、波动性问题,实现新能源发电的平滑输出,能有效调节新能源发电引起的电网电压、频率及相位的变化,使大规模风电及光伏发电方便可靠地并入常规电网。此外,我们将更注重光伏领域发展,聘请更多的行业资深人士,投入更大研发资金,进一步提升我们的研发水平的。”

  乐清是瑞德线圈有限公司目前为多种光伏逆变器供应线圈产品,据该市场部经理林金乐透露,“瑞德目前已实现光伏用线圈产品量产,并大批供应。随着光伏储能技术的要求不断提升,我们在线圈上的改造也不断加深,通过绕线工艺改进,线材方面选择,以我们特有的技术去帮助自己在光伏市场中占据一席之位。”

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