3月23日,中國采購與招標(biāo)網(wǎng)發(fā)布了《華北電網(wǎng)有限公司國家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程(一期)儲(chǔ)能設(shè)備采購招標(biāo)公告》,并于4月15日發(fā)布《國家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程(一期)液流電池系統(tǒng)采購二次招標(biāo)公告》。
去年5月27日發(fā)布的《國家風(fēng)光儲(chǔ)輸一期示范工程大河光伏及儲(chǔ)能電站電池儲(chǔ)能系統(tǒng)采購招標(biāo)公告》中提及,采購磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)備14MW 4h和4MW 6h兩個(gè)包。而最新的招標(biāo)公告則共分為五個(gè)包,其中四個(gè)都是磷酸鐵鋰電池系統(tǒng),分別為:6MW 6h、4MW 4h、3MW 3h和1MW 2h。最后一個(gè)包是采購2MW 4h的液流電池系統(tǒng)。
作為我國首個(gè)大型儲(chǔ)能示范項(xiàng)目,國家風(fēng)光儲(chǔ)輸項(xiàng)目從確定建立之初備受矚目。但本報(bào)記者獨(dú)家獲悉,招標(biāo)公告發(fā)布至今,提交了競標(biāo)標(biāo)書的企業(yè)卻并不多。在磷酸鐵鋰設(shè)備招標(biāo)中,確定參加的是比亞迪(01211.HK)、萬向電動(dòng)汽車有限公司、天津力神電池股份有限公司和ATL-東莞新能源電子科技有限公司;液流電池方面,則是北京普能世紀(jì)科技有限公司、大連融科儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展有限公司和國電南瑞(600406.SH)。
“除了磷酸鐵鋰電池和液流電池,去年發(fā)布招標(biāo)公告時(shí)提及的鈉硫電池應(yīng)該也還是有機(jī)會(huì)。”全國工商聯(lián)新能源商會(huì)儲(chǔ)能專業(yè)委員會(huì)秘書長林朔表示,“目前也在考慮是不是還要做一個(gè)國際招標(biāo),把日本NGK引入進(jìn)來。”
隨著新一輪招標(biāo)的公告,相關(guān)儲(chǔ)能技術(shù)優(yōu)劣再次被熱議。而除了國家風(fēng)光儲(chǔ)輸招標(biāo)公告中提及的三種電化學(xué)技術(shù)之外,目前市場上較受關(guān)注的還有抽水蓄能、壓縮空氣、飛輪儲(chǔ)能、超級(jí)電容等儲(chǔ)能技術(shù)。
“除了一些傳統(tǒng)的儲(chǔ)能技術(shù),新興技術(shù)都還處于不同程度的研發(fā)階段,所以相關(guān)部門并沒有非常明確表示哪種技術(shù)更有優(yōu)勢。”一位關(guān)注儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展的人士表示,“這就意味著所有的技術(shù)都有機(jī)會(huì),但也正因?yàn)橹С謱?dǎo)向不明朗,許多企業(yè)都還在考慮是否投資,以及投資的風(fēng)險(xiǎn),反而制約了技術(shù)的發(fā)展。”
液流電池意外入局?
隨著國電南瑞的加入,“劇情”豐富起來
據(jù)了解,國家風(fēng)光儲(chǔ)輸項(xiàng)目是2009年4月由國家科技部、財(cái)政部、能源局和國家電網(wǎng)公司研究決定啟動(dòng)的大型新能源項(xiàng)目,項(xiàng)目估算總投資在200億元以上。
該項(xiàng)目一期工程位于張北縣,由河北省發(fā)改委于2009年底核準(zhǔn)通過,是國網(wǎng)力推的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)的首批示范項(xiàng)目。計(jì)劃建設(shè)風(fēng)電100兆瓦、光伏發(fā)電50兆瓦、儲(chǔ)能20兆瓦,總投資約33億元,由國網(wǎng)旗下的國網(wǎng)新源控股有限公司具體實(shí)施。
普能公司董事長俞振華在接受本報(bào)記者采訪時(shí)曾表示,風(fēng)光儲(chǔ)輸一體化項(xiàng)目實(shí)際上是對新電池技術(shù)的應(yīng)用解決方案進(jìn)行研究,“定位是示范而非商用項(xiàng)目,因此電池廠商是賠錢去做。”c
然而,因?yàn)轫?xiàng)目所具有的意義遠(yuǎn)超過其本身的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,也讓這個(gè)項(xiàng)目在啟動(dòng)之初就受到國內(nèi)電池生產(chǎn)商的強(qiáng)烈關(guān)注。許多人都相信,該項(xiàng)目至少顯示了國家電網(wǎng)公司的技術(shù)偏好,如果示范效果好,那么在下一次的項(xiàng)目中可就占了先機(jī),入選技術(shù)就大有可能在日后智能電網(wǎng)建設(shè)中獲得利益分羹。
“新公布的招標(biāo)公告里,最大的意外應(yīng)該來自于液硫電池。”前述關(guān)注儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展的人士表示。
他所說的“意外”,并不全是指液流電池在去年吃了國網(wǎng)“閉門羹”后,居然又進(jìn)入招標(biāo)范圍。“普能和大連融科參加投標(biāo),那是順理成章的事情,但是國電南瑞來湊熱鬧是什么原因?”
大連融科雖然不如普能那般耀眼,但是其背后有中科院大連化學(xué)物理研究所教授張華民的團(tuán)隊(duì)提供技術(shù)支持。張?jiān)缭?004年就上書中央辦公廳和國務(wù)院辦公廳,建議重視儲(chǔ)能技術(shù),可謂國內(nèi)研究大規(guī)模儲(chǔ)能電池的元老。
“但沒聽說過國電南瑞有釩電池產(chǎn)品。”這位關(guān)注儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展的人士猜測,“據(jù)說去年他們還買了普能的產(chǎn)品,難道這么快就學(xué)會(huì)了?”
實(shí)際上,在國電南瑞確定參與投標(biāo)之前,許多人都認(rèn)為,準(zhǔn)保是普能拿下這個(gè)標(biāo)。“標(biāo)書都是委托普能公司代為擬定的。”一位接近普能公司的人士透露。他同時(shí)表示,“畢竟普能有兆瓦級(jí)項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn),大化所的電池雖然在實(shí)驗(yàn)室穩(wěn)定運(yùn)行了好幾年,但是應(yīng)該沒有兆瓦級(jí)的能力。”
不過,隨著國電南瑞的加入,讓“劇情”變得豐富起來。湊數(shù)?陪標(biāo)?還是放水讓它購買別人的成套系統(tǒng)?一時(shí)間,各種猜測滿天飛。
“我覺得這事情沒那么簡單,過兩周開標(biāo)就知道結(jié)果了。”前述關(guān)注儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展的人士說。
鋰電池之爭
無論何種新型電池技術(shù),都應(yīng)以這兩起事故為鑒,靜下心來考慮安全問題
與液流電池那邊跌宕起伏的情節(jié)相比,磷酸鐵鋰電池的招標(biāo)“看點(diǎn)”要少得多。
盡管國內(nèi)的磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)投資勢頭超過了其他任何國家,在資本市場上相關(guān)企業(yè)一度“沾鋰成妖”。然而,卻只有4家企業(yè)遞交了標(biāo)書。
“截至 2009年,我國生產(chǎn)磷酸鐵鋰材料企業(yè)約有150多家。”東海證券研究所汽車與新能源小組分析師吳文釗介紹,但大部分尚處于研發(fā)階段,能夠?qū)崿F(xiàn)批量生產(chǎn)的企業(yè)大概在30家。“目前國內(nèi)大多數(shù)磷酸鐵鋰企業(yè)的技術(shù)能力都只能生產(chǎn)低端材料產(chǎn)品。”
去年的那份招標(biāo)公告發(fā)布時(shí),許多人都認(rèn)為14兆瓦磷酸鐵鋰的中標(biāo)者應(yīng)該是比亞迪,因?yàn)樗蛧W(wǎng)的關(guān)系很到位。
那時(shí),比亞迪董事長 王傳福 在5月份與股東交流時(shí)聲稱,國家電網(wǎng)看好磷酸鐵鋰電池。“液流電池只能作為備用電池,不能作為儲(chǔ)能電池,這是一個(gè)常識(shí)性錯(cuò)誤。這個(gè)錯(cuò)誤國網(wǎng)已經(jīng)明白了,會(huì)把液流電池從儲(chǔ)能電池中劃掉。”
與當(dāng)時(shí)王傳福的高調(diào)相比,這次比亞迪要內(nèi)斂許多。“我們在規(guī)模儲(chǔ)能項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)上是有優(yōu)勢的。此次,我們投了兩個(gè)包。”比亞迪股份有限公司北方區(qū)總經(jīng)理佟杰告訴記者。但他稱不方便透露具體是哪兩個(gè)包。
4月11日下午3時(shí)左右,眾泰一輛電動(dòng)出租車在杭州街頭營運(yùn)時(shí)發(fā)生自燃。4月14日下午5時(shí)許,江淮生產(chǎn)的一輛電動(dòng)汽車又在合肥街頭發(fā)生自燃事件。“眾泰用的是萬向的磷酸鐵鋰電池,江淮也用的是磷酸鐵鋰電池。”上述鋰電池技術(shù)人士透露。
“事故原因還沒正式發(fā)布,但我認(rèn)為應(yīng)該是電池的問題。”中投顧問高級(jí)研究員李勝茂分析,“車輛運(yùn)行時(shí)間過長發(fā)熱,變速功率波動(dòng)幅度很大,會(huì)使電池輸出功率過大,可能造成短路。”
此前,一些關(guān)于磷酸鐵鋰優(yōu)秀性能的評價(jià)提及:其單體電池壽命長、安全性良好、高溫性能良好。
“不管是磷酸鐵鋰電池技術(shù),還是其他的新型電池技術(shù),都應(yīng)該以這兩起事故為鑒,靜下心來考慮安全問題。”中信國安盟固利動(dòng)力科技有限公司(下稱盟固利動(dòng)力)副院長劉正耀說。
作為國內(nèi)在錳酸鋰體系中數(shù)一數(shù)二的電池企業(yè),劉正耀透露盟固利動(dòng)力去年在動(dòng)力電池上的銷售收入是2億元,“但是我們一直也在研究規(guī)模儲(chǔ)能電池,目前正在籌建一個(gè)儲(chǔ)能示范電站。
劉正耀介紹,盟固利動(dòng)力生產(chǎn)的錳酸鋰電池現(xiàn)在的循環(huán)壽命是約2000次。但目前已經(jīng)開發(fā)出5000-6000次的高壽命電池,“專門給儲(chǔ)能用的高壽命電池甚至可以循環(huán)使用8000次,最快將在6月對外公布。”
與主要用于消費(fèi)電子產(chǎn)品的鈷酸鋰相比,成本相對低廉的磷酸鐵鋰和錳酸鋰是儲(chǔ)能電池領(lǐng)域的主要原料。其中,中國和美國以磷酸鐵鋰為主,日本、韓國以錳酸鋰為主。
2002年,由中信國安集團(tuán)公司與中信國安盟固利電源技術(shù)有限公司共同出資,成立了盟固利動(dòng)力。該公司的宣傳材料寫道:盟固利動(dòng)力是國內(nèi)唯一一家實(shí)現(xiàn)規(guī);a(chǎn)大容量錳酸鋰體系動(dòng)力電池的生產(chǎn)廠家,鋰離子儲(chǔ)能電池技術(shù)已經(jīng)接近國際先進(jìn)水平。
實(shí)際上,錳酸鋰體系電池作用規(guī)模儲(chǔ)能的效果如何,仍需拭目以待。因?yàn)榧词乖趪猓朔N技術(shù)的示范項(xiàng)目也較為少見。
但劉正耀對錳酸鋰電池的未來充滿信心。他聲稱,盟固利動(dòng)力生產(chǎn)的錳酸鋰電池不受一致性問題的制約,并且該公司掌握著該技術(shù)的完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。相比之下,“國外的主流技術(shù)都是錳酸鋰,磷酸鐵鋰的知識(shí)產(chǎn)權(quán)卻在美國。”
比亞迪對外一直宣稱的“鐵芯”或者說“鐵電池”,實(shí)際上就是磷酸鐵鋰電池。也有業(yè)內(nèi)人士透露,這是因?yàn)楸葋喌媳苊庖院竺绹俗肪恐R(shí)產(chǎn)權(quán)問題時(shí)候吃官司
盡管面臨美國專利的限制,在比亞迪的示范效應(yīng)之下,涌入磷酸鐵鋰方向的中國企業(yè)超過150家。
不過,近年來,錳酸鋰材料在中國也有了更多支持者。2010年5月底,萬向集團(tuán)旗下的萬向電動(dòng)汽車與美國EnerDel公司簽署框架協(xié)議,將在杭州建立全自動(dòng)化的電芯及電池系統(tǒng)生產(chǎn)基地,而EnerDel 公司的動(dòng)力電池以錳系材料為主。
儲(chǔ)能多種技術(shù)競辯
要么缺乏足夠示范項(xiàng)目,要么不能規(guī);a(chǎn)
“A123這些年陸續(xù)在世界各地建立了一些成功的儲(chǔ)能項(xiàng)目,這可能在一定程度上激勵(lì)著中國的廠家追逐這項(xiàng)技術(shù)。”紐約州立大學(xué)納米科學(xué)與工程學(xué)院教授Unni Pillai說,“但國際上最為常見的,還是鈉硫電池儲(chǔ)能項(xiàng)目。”
Unni Pillai表示,“以日本NGK的技術(shù)最為成熟,NGK在全球范圍內(nèi)安裝了215個(gè)系統(tǒng)項(xiàng)目,總量達(dá)到302兆瓦。”
因?yàn)閲H上有成熟的項(xiàng)目作為范本,鈉流電池技術(shù)在我國也受到眾多追捧,走在最前列的是中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所。去年7月硅酸鹽研究所與上海電氣集團(tuán)公司和上海市電力公司共同簽署了《關(guān)于推進(jìn)鈉硫電池產(chǎn)業(yè)化的合作意向書》。
這項(xiàng)合作被外界看作是國家電網(wǎng)公司對于鈉硫電池技術(shù)的格外偏愛。也正因?yàn)檫@個(gè)原因,此次國家風(fēng)光儲(chǔ)輸項(xiàng)目招標(biāo)中并未包括鈉硫電池,頗讓人感到意外。
“這次招標(biāo)要求投標(biāo)人必須是電池制造商,具有電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的集成能力并提供完整集成方案,且為中華人民共和國境內(nèi)注冊的企業(yè)法人,我們并不符合要求。”中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所能源材料研究中心主任溫兆銀解釋,“我們的產(chǎn)品還無法做到批量化生產(chǎn)。如果日本人來參加招標(biāo),他們的電池中標(biāo)沒有一點(diǎn)問題。”
國內(nèi)首例風(fēng)光儲(chǔ)能電池招標(biāo)再啟 技術(shù)路徑仍徘徊
據(jù)了解,NGK已產(chǎn)業(yè)化的鈉硫電池,其壽命可達(dá)10-15年,成本約為2萬元/千瓦。而硅酸鹽研究所的產(chǎn)品,壽命只有5年,而且只能作為示范,并不能規(guī);膽(yīng)用。
“但我們正在和國家電網(wǎng)組建公司,也可能還有第三方的加入。”溫兆銀表示,“未來兩三年內(nèi)以建立生產(chǎn)線為主要工作。”
實(shí)際上,國家電網(wǎng)愿意投入鈉硫電池,是因?yàn)樗某杀靖哂袃?yōu)勢。
“目前新型電池的價(jià)格還是過高,這也是更多人選擇抽水蓄能和壓縮空氣儲(chǔ)能的原因。”Unni Pillai介紹表示。
在儲(chǔ)能領(lǐng)域,有兩個(gè)非常重要的指標(biāo):放電時(shí)間和放電功率。從大功率、長時(shí)間兩個(gè)維度來看,抽水蓄能具有其他技術(shù)無可比擬的優(yōu)勢,但受地域條件限制。
“抽水蓄能一般都是百萬千瓦以上的項(xiàng)目,它的儲(chǔ)電和放電可以是天數(shù)級(jí)別的。”林朔介紹。在我國,抽水蓄能的投資不可謂不大,以國網(wǎng)新源控股有限公司為大。
儲(chǔ)能效果僅次于抽水蓄能的是壓縮空氣。“西班牙電力公司和太平洋電力公司最近都有壓縮公司的項(xiàng)目,分別是150兆瓦的紐約Watkins Glen項(xiàng)目和加拿大200兆瓦的Kern County項(xiàng)目。”Unni Pillai告訴記者。
調(diào)頻市場率先啟動(dòng)
電網(wǎng)對功率有要求,所以風(fēng)場就有了埋單動(dòng)力
目前,我國并沒有儲(chǔ)能的專門規(guī)劃,甚至沒有歸口管理部門。而制約行業(yè)發(fā)展主要的原因,還在于沒有明確的埋單機(jī)制。
“未來可再生能源要大發(fā)展,肯定要重視儲(chǔ)能的運(yùn)用。”龍?jiān)措娏Γ?0916.HK)集團(tuán)股份有限公司執(zhí)行董事、總經(jīng)理謝長軍表示。
但是,作為發(fā)電企業(yè)而言,龍?jiān)措娏︼@然沒有為儲(chǔ)能設(shè)備付費(fèi)的動(dòng)力。“儲(chǔ)能未來肯定是個(gè)政策問題,需要國家的支持,因?yàn)樘峁﹥?chǔ)能參與風(fēng)電調(diào)節(jié)會(huì)降低發(fā)電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)性。”謝透露。
他表示,目前來看,電網(wǎng)體制改革對電網(wǎng)的要求,還是希望他們能夠承擔(dān)起電網(wǎng)調(diào)峰的責(zé)任,整個(gè)調(diào)峰的平衡問題應(yīng)由電網(wǎng)來解決,“電網(wǎng)目前也認(rèn)這個(gè)賬,要不然他們今后電網(wǎng)的發(fā)展就越來越小了。”
多名儲(chǔ)能企業(yè)人士也表示希望由電網(wǎng)公司埋單。對此,林朔表示了不同的看法,“我覺得要看具體的應(yīng)用,在不同的應(yīng)用場景,會(huì)使不同的利益方獲利。”
她以新能源接入為例,新能源的接入有波動(dòng)性和間歇性,儲(chǔ)能加入后,能提升輸出的穩(wěn)定性,這是電網(wǎng)在受益。但是,如果可再生能源經(jīng)過調(diào)解后可以穩(wěn)定輸出,電網(wǎng)更多的接入可再生能源,對于發(fā)電企業(yè)也在受益。“往大了說,大量使用可再生能源可以減少碳排放,所以每個(gè)人都是受益方。”
“能量型電池的話,可能確實(shí)沒有人愿意去埋單。”深圳飛能能源有限公司副總經(jīng)理肖耀軍認(rèn)為,風(fēng)電場沒風(fēng)不要緊,只要發(fā)電企業(yè)提前15分鐘告訴電網(wǎng)就行,電網(wǎng)可以把風(fēng)電切除,用火電調(diào)度。
“但15分鐘以內(nèi)的波動(dòng),電網(wǎng)沒法調(diào)度。為保證風(fēng)電并網(wǎng)時(shí)候的功率平滑輸出,就要配備功率型電池儲(chǔ)能。”肖耀軍補(bǔ)充,“電網(wǎng)對功率有要求,所以風(fēng)場就有了埋單的動(dòng)力。”
據(jù)了解,功率型儲(chǔ)能電池主要用于調(diào)頻,其特點(diǎn)是能夠在短時(shí)間內(nèi),滿足大功率充放電要求。各種電池技術(shù)中,以飛輪儲(chǔ)能和超級(jí)電容的效果最好,前者理論上沒有壽命限制,后者單體循環(huán)壽命為100萬次。
“風(fēng)電一般每年運(yùn)行2000-3000小時(shí),要保證功率平滑輸出,大概每10秒就要充、放電一次,那么儲(chǔ)能電池1年的充放電次數(shù)就是100萬次。高度頻繁的充放電情況目前只有飛輪能夠承受。”肖耀軍表示。