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(xué)家吳凱直揭鋰電池儲能的兩大頑疾,引發(fā)業(yè)內(nèi)熱議。

兩大頑疾
吳凱直言道,現(xiàn)在很多電池企業(yè)都承諾說自己能做到20年、25年,循環(huán)壽命能到12000次,甚至15000次,客戶和第三方如何檢測這些指標(biāo)?依據(jù)什么標(biāo)準(zhǔn)?目前都沒有,都是靠口頭承諾。
吳凱進(jìn)一步援引國內(nèi)權(quán)威機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表示,“前期投運的功率型儲能,宣稱10年預(yù)期壽命,實際運行壽命不足3年就已經(jīng)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(huán)次數(shù)大部分不到設(shè)計值的一半。運行期間,還會出現(xiàn)各種問題,監(jiān)控面板常常成為紅色海洋?!?/p>
另一個頑疾是安全。吳凱表示,“安全體系是實現(xiàn)儲能行業(yè)可信可續(xù)的基石。根據(jù)公開報道,目前全球儲能電站有五千多座(不含戶用)。統(tǒng)計顯示,這些儲能電站發(fā)生了著火事故七十多起,相當(dāng)于火災(zāi)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(wěn)定性是相對好的。更但更重要的應(yīng)該說與國外相比,我們很多地方是強(qiáng)制配儲,但是配置不用或者使用率非常低。所以安全問題應(yīng)該說還沒有充分的顯現(xiàn)出來?!?/p>
吳凱作為鋰電池龍頭企業(yè)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(guān)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(kuò)大。
兩大優(yōu)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(fā)電上去,反而成為了其最大的優(yōu)點。
在壽命上,光熱電站的壽命已經(jīng)經(jīng)過歷史的驗證,從1984年開始陸續(xù)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(yè)化槽式光熱電站是西班牙Andasol 1號電站,2009年3月并網(wǎng)投運,裝機(jī)50MW,配置7.5小時熔鹽儲熱系統(tǒng),運行至今已達(dá)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(fā)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(zhì),沒有發(fā)生任何熔鹽儲能系統(tǒng)火災(zāi)或爆炸事故。國內(nèi)來看,2018年以來,我國已有8個50MW級、總裝機(jī)規(guī)模500MW的儲熱型光熱電站投運,目前均在正常穩(wěn)定運行,熔鹽儲能系統(tǒng)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(fā)電兼具調(diào)峰電源和儲能雙重功能。光熱發(fā)電機(jī)組配置儲熱功能后,熱量產(chǎn)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(fā)電數(shù)個小時,理論上甚至能達(dá)到數(shù)天。
具備這種特殊能力的光熱電站,可為電力系統(tǒng)提供更好的長周期調(diào)峰能力和轉(zhuǎn)動慣量,是新能源安全可靠替代傳統(tǒng)能源的有效手段。電力規(guī)劃設(shè)計總院以新疆電網(wǎng)為例模擬計算光熱發(fā)電的調(diào)峰作用,假定建設(shè)100萬千瓦至500萬千瓦不同規(guī)模的光熱發(fā)電機(jī)組,可減少棄風(fēng)棄光電量10.2%至37.6%。
電力規(guī)劃設(shè)計總院高級顧問孫銳認(rèn)為,在新能源基地中,若沒有生物質(zhì)發(fā)電,光熱發(fā)電是唯一可以24小時連續(xù)穩(wěn)定發(fā)電的電源,能發(fā)揮調(diào)峰、調(diào)頻、提供轉(zhuǎn)動慣量和旋轉(zhuǎn)備用的功能。同時,在極端氣象條件下,如果出現(xiàn)風(fēng)電和光伏發(fā)電受阻、儲能電站無能可儲的情況,光熱發(fā)電機(jī)組可利用天然氣發(fā)電,保證有一定功率的電力輸出。與建設(shè)天然氣發(fā)電機(jī)組相比,僅需要在光熱電站中增設(shè)天然氣加熱熔鹽系統(tǒng),備用成本低。
今年3月,國家能源局發(fā)布《關(guān)于推動光熱發(fā)電規(guī)?;l(fā)展有關(guān)事項的通知》提出,結(jié)合沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)新能源基地建設(shè),盡快落地一批光熱發(fā)電項目。力爭“十四五”期間,全國光熱發(fā)電每年新增開工規(guī)模達(dá)到300萬千瓦左右。

圖:正在建設(shè)的金塔中光10萬千瓦光熱+60萬千瓦光伏項目
據(jù)CSPPLAZA統(tǒng)計,當(dāng)下國內(nèi)有近30個“光熱+”大基地項目(含光熱發(fā)電裝機(jī)近3GW)正在快速推進(jìn),其中約20個項目正在建設(shè),部分項目已進(jìn)入全面建設(shè)階段,預(yù)計從明年開始將陸續(xù)并網(wǎng)運行。光熱發(fā)電的綜合價值,將在這些項目中得到進(jìn)一步的實踐驗證。
