行業(yè)分析認(rèn)為，目前，在電池材料、技術(shù)、工藝沒有本質(zhì)性提升的前提下，混儲(chǔ)模式的推廣與應(yīng)用正在加速，可充分提升儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性和安全性。國(guó)內(nèi)已知的混儲(chǔ)模式包括國(guó)網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院的“飛輪+鋰電混合儲(chǔ)能”、深圳科力遠(yuǎn)數(shù)智能源技術(shù)有限公司的“鎳氫鋰電混儲(chǔ)數(shù)智能源系統(tǒng)”等。根據(jù)相關(guān)報(bào)道，后者由鎳氫電池龍頭湖南科力遠(yuǎn)新能源股份有限公司(600478)成立。
安全問題成為最大挑戰(zhàn)
電化學(xué)儲(chǔ)能具備高可控性、高模塊程度的優(yōu)勢(shì)，能量密度大、轉(zhuǎn)換效率高、建設(shè)周期短且安裝方便，被認(rèn)為是未來最主要的儲(chǔ)能技術(shù)路線。GGII統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2021年中國(guó)鋰電池儲(chǔ)能總出貨量為37GWh，同比增長(zhǎng)超過110%。
但同時(shí)，體量巨大的儲(chǔ)能電池系統(tǒng)一旦發(fā)生事故就極有可能威脅人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全，產(chǎn)生較大的社會(huì)影響。進(jìn)入2022年，韓國(guó)蔚山南區(qū)SK能源公司電池儲(chǔ)能大樓發(fā)生火災(zāi)，起火的儲(chǔ)能系統(tǒng)為50MW電池儲(chǔ)能設(shè)備。據(jù)北極星儲(chǔ)能網(wǎng)不完全統(tǒng)計(jì)，從2011年至2021年9月，全球儲(chǔ)能安全事故共發(fā)生50余起。頻發(fā)的國(guó)際、國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能安全事故，已嚴(yán)重制約了電化學(xué)儲(chǔ)能的推廣應(yīng)用，沖擊市場(chǎng)信心。
在我國(guó)，儲(chǔ)能安全問題被高度重視。去年7月，國(guó)家發(fā)展改革委和國(guó)家能源局發(fā)布了最新儲(chǔ)能政策《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》，提出建立安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及管理體系，強(qiáng)化消防安全管理，嚴(yán)守安全底線為基本原則;在高安全、低成本、高可靠、長(zhǎng)壽命等方面取得長(zhǎng)足進(jìn)步;強(qiáng)化電化學(xué)儲(chǔ)能安全技術(shù)研究等。
2月14日，國(guó)務(wù)院發(fā)布關(guān)于印發(fā)《“十四五”國(guó)家應(yīng)急體系規(guī)劃》的通知，將電動(dòng)汽車、電動(dòng)自行車、電化學(xué)儲(chǔ)能設(shè)施和冷鏈倉(cāng)庫(kù)、冰雪運(yùn)動(dòng)娛樂等新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)的消防安全列入安全生產(chǎn)治本攻堅(jiān)重點(diǎn)。
儲(chǔ)能安全關(guān)鍵在電池本體
儲(chǔ)能安全屬系統(tǒng)性問題，但最大隱患還是電池。2021年底，國(guó)務(wù)院安委會(huì)《電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全風(fēng)險(xiǎn)隱患專項(xiàng)整治工作方案》，整治重點(diǎn)分別為電池本體安全風(fēng)險(xiǎn)隱患、電池管理系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)隱患、儲(chǔ)能系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)隱患、儲(chǔ)能場(chǎng)所安全風(fēng)險(xiǎn)隱患等。
國(guó)網(wǎng)江蘇經(jīng)研院儲(chǔ)能安防研究員吳靜云認(rèn)為，儲(chǔ)能電站火災(zāi)事故的源頭大概率源于短路。“總體來看，電池?zé)崾Э氐恼T因可分為機(jī)械濫用、電濫用及熱濫用。機(jī)械濫用在移動(dòng)汽車上較為常見;熱濫用往往發(fā)生在連鎖熱失控階段;對(duì)儲(chǔ)能電站而言，大規(guī)模電池的充放為主要工況，使用頻率最高，最容易引起電濫用。”北京大紅門儲(chǔ)能電站爆炸事故分析報(bào)告顯示，電站北區(qū)在毫無征兆的情況下突發(fā)爆炸，是因電池在內(nèi)外部激源的影響下，超出其安全技術(shù)承受能力，電池遭遇極端濫用條件，誘發(fā)了熱失控。
混儲(chǔ)模式有望破解行業(yè)難題
為了尋找安全的儲(chǔ)能路線，業(yè)界一直在努力探索?；靸?chǔ)模式作為一種具備高度可行性的解決方案受到了行業(yè)關(guān)注。該模式通過不同儲(chǔ)能技術(shù)或者不同類型電池的有機(jī)結(jié)合，增強(qiáng)了經(jīng)濟(jì)性和安全性。
去年8月。國(guó)網(wǎng)山西電科院新能源所所長(zhǎng)郭強(qiáng)透露，1MW飛輪+4MW鋰電混合儲(chǔ)能調(diào)頻試驗(yàn)在右玉縣老千山風(fēng)電場(chǎng)圓滿成功。在電網(wǎng)頻率頻繁擾動(dòng)時(shí),由飛輪儲(chǔ)能裝置承擔(dān)大部分出力,在飛輪儲(chǔ)能裝置不能滿足要求時(shí),鋰電池儲(chǔ)能在功率或能量上進(jìn)行補(bǔ)充。最大限度減少鋰電裝置的動(dòng)作次數(shù),提高整體系統(tǒng)使用壽命,降低事故(起火、爆炸)概率。
近日，國(guó)內(nèi)的鎳氫電池龍頭企業(yè)湖南科力遠(yuǎn)新能源股份有限公司宣布成立深圳科力遠(yuǎn)數(shù)智能源技術(shù)有限公司，開發(fā)“鎳氫鋰電混儲(chǔ)數(shù)智能源系統(tǒng)”及其他儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品。在混儲(chǔ)模式下，鎳氫電池在大功率充放電過程中承擔(dān)調(diào)頻任務(wù)，鋰電池僅需處理小電流，保障了鋰電池在最佳工況下充放電。兩者扶援補(bǔ)缺的性能搭配，使得儲(chǔ)能系統(tǒng)安全性得到大幅提升。
鎳氫電池之所以能在混儲(chǔ)模式下?lián)?dāng)重任，還得益于其突出的產(chǎn)品特性。據(jù)了解，科力遠(yuǎn)(600478)作為國(guó)內(nèi)鎳氫電池龍頭，其鎳氫電池產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于豐田混合動(dòng)汽車、軌道交通和儲(chǔ)能領(lǐng)域，具有高安全性、寬溫域性、高倍率、回收價(jià)值高等特點(diǎn)，且具備一定的耐過充特性。在鎳氫電池參與下，混儲(chǔ)系統(tǒng)通過減少調(diào)用鋰電池系統(tǒng)次數(shù)延長(zhǎng)系統(tǒng)壽命，強(qiáng)化系統(tǒng)安全性;還可以通過減少對(duì)鋰電池的大電流沖擊，減少安全隱患。
值得關(guān)注的是，科力遠(yuǎn)混儲(chǔ)模式憑借對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)安全性以及調(diào)頻調(diào)峰綜合能力的有效提升，快速迎來了市場(chǎng)關(guān)注，經(jīng)過與多家頭部企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，成功中標(biāo)英利在河北的保障性光伏項(xiàng)目配套工程，為公司儲(chǔ)能業(yè)務(wù)高速發(fā)展開了好頭。
業(yè)內(nèi)人士表示，在《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》等政策利好推動(dòng)下，即使保守估計(jì)，2025年我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì)投運(yùn)規(guī)模也將超過35GW，理想情況下則有可能達(dá)到56GW。電池與逆變器企業(yè)將成為產(chǎn)業(yè)鏈中最直接和最大的受益者。混儲(chǔ)模式也有望憑借“最小成本最大效能”的突出優(yōu)勢(shì)成為儲(chǔ)能技術(shù)路線中的重要選擇。
