双碳之路,能源是主战场,电力是先行军,能源革命的浪潮席卷全球。从2000美国FERC能源监管委员会成立7大区域调度组织,到中国电改5号文到和电改9号文的陆续发布,全球电力系统的改革由“破”到“立”,电力系统“发-输-用”的模式正在成为过去式。一套以市场化为导向的新型电力系统正在逐步构建。
“储能的本质,则是这一新型电力系统的重要支撑。”在近期举办的储能行业会议上,科陆储能海外品牌市场与战略负责人闫笑炜表示:“储能产业爆发的本质来自于电力系统的改革,而电力系统改革的终极目标,是最终实现清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动的新型电力系统。因此,从政策强配到市场化推动,储能终将回归商业化应用的本质。”
从2009年进军储能至今,科陆在储能领域商业化应用领跑全球。基于全链路主动均衡科技、EP Package全生命周期整站服务,4S产品全栈集成能力,科陆以用户全生命周期经济性为关注点,产品全链路采用主动均衡技术,是行业首家大规模使用“Smart Scales”(智能天平技术)的企业。
根据ORlENNIA报告显示,2021年,科陆提供的储能包揽2021全美收益率前6独立储能电站。不久前,美国ERCOT市场知名咨询机构Modo Energy发布报告显示,ERCOT市场储能多站收益,上榜2023本地TOP30。彭博新能源财经(BNEF)公布了《2024年储能系统成本报告》(Energy Storage System Cost Survey 2024)。科陆凭借强大的储能系统集成能力和技术创新力和综合竞争优势,再次成功跻身榜单TOP前列,成为全球极少数同时具有BNEF储能制造商及BNEF PCS逆变器制造商Tier1榜单的企业。
美国Modo Energy榜单显示,科陆服务的储能电站收益遥遥领先
商业化是储能未来那么,作为储能商业化应用的领跑者,科陆对产业有着怎样的思考与心得?“从美国经验来看,商业化必然是储能未来。”闫笑炜如是说。
美国的电力系统改革从1978年就开始。彼时,《公用事业监管政策法案》标志着美国电力行业开始向竞争机制转型;1996年,联邦能源监管委员会FERC第888号、889号法令,要求输配电商提供平等上网权力给发电企业;1999年FERC颁布第2000号法令,推动成立区域输电组织,也就是今天得美国市场的7大ISO/RTO,即以加州为主的CAISO,德州为主的ERCOT,纽约州为主的NYISO,新英格兰为主的NE-ISO及宾夕法尼亚州、新泽西州、马里兰州的PJM市场。
2023年7月, 欧洲议会也正式通过电力市场设计改革方案。欧盟电改的主要内容包括中长期电力市场合约、容量电价容量市场的,逐步建设,引入更多非化石能源灵活电源。
如今美国电力市场主要由7大区域运营公司负责区域调度,但其调度的方式更多来自于容量拍卖与电价调整,以市场化的手段维持区域电力市场的供需平衡。
美国7大区域电力调度机构及所覆盖的市场
由于美国电力市场割裂且市场化程度各州不一,这也导致储能发展状况有着较大差异。加州为主的CAISO在发电侧市场化改革中遥遥领先,成为了储能核心市场。ERCOT德州市场与外界割裂,但风光资源丰富,本地光装机推动储能。到了2024年,PJM、NYISO也制定了相应政策,储能开始起量。
也正因此,美国开放的现货市场,推动越来越多的私营独立发电商IPP参与储能投资。IPP通过参与电力现货交易,通过辅助服务和峰谷套利方式获利,2022年,美国80%以上储能都来自于IPP。
尽管国内市场有所不同,前几年,以新能源配储为主,减少弃风、弃光,不能独立参与电力市场,收益来源有限。但储能商用化的大趋势从未减弱。2022年,《关于进一步推动新型储能参与电力市场和调度运用的通知》;2023年,各省开始建立具体的交易细则,推动储能参与电力市场化交易,近些年正逐步转向独立储能。
随着电力市场化交易的推动,在行业普遍实现更安全、更智能、更大标称容量的基础上,储能的商用化应用正在成为未来的价值所在。
从单一设备比拼到全生命周期竞逐!
谁将决定储能商业化价值?
成本和收益是决定一个储能项目的经济性依据。一般来说,项目的成本主要包括储能系统设备成本 +施工成本+其他成本+巡检及故障运维费用+运维人力成本+质保费用等;而从收益角度来看,储能收益则由全生命周期内总发电量决定。然而,在行业大打价格战的当下,现在行业更多把储能经济性等同于设备初始投资。
因此,一个储能项目的收益,并不仅仅来源于项目初期的系统成本,而与全生命周期的初始投资、总发电量、循环次数等息息相关。因此,储能系统的集成能力,也绝非仅仅是电芯、PACK、储能箱的简单拼装,而是设计、系统、运维、服务等多维度能力的综合体现。
BMS是维护电池均衡的重要模块。以BMS的集成来看,可以分为被动均衡路线,主动均衡路线。目前,出于成本考量,国内多数项目仍采用被动均衡项目,被动均衡原理简单,电芯上并联电阻,放电将多余的电能以热量形式释放,产生大量热量,影响电池寿命和安全性;电流小,一般为 100mA-300mA,均衡时间长,均衡效果差,且只有放电均衡,如果出现木桶效应,不能主动补充能量。
而在欧美市场,储能项目则采用主动均衡。主动均衡门槛高,一般来说只有自研BMS能力的企业可以掌握。模块集成于液冷pack内部,将充满得能量转移到未充满的电芯,单体电池电压与平均电压差值在5mV以内,实现簇内电芯间均衡;优化了电池单元之间的能量分配,使各电池单元的工作条件更加一致,可以有效地减少电池单元之间的性能差异,提高整个电池系统的稳定性和可靠性;相较于被动均衡时间缩短66倍,提升均衡效率。
基于对“全生命周期经济型价值”的考量,科陆一直顺应全球电改大趋势,在储能产业大打价格战时,以储能商业化为目标,基于产品全链路集成、全链路主动均衡科技、全链路整站服务的优势,提供“EP Package”解决方案,涵盖产品选型、站级规划设计、整站安装、统一运维等储能整体一站式解决方案,同时可以在客户需要时提供长达20年的长期服务,以全面的专业知识支持整个项目的全生命周期管理,以“Caring Lifecycle and Optimal Utilization:为用户提供全生命周期最优解决方案”为理念,满足储能商业的运营的多元化需求。
打造储能商用化应用“全球样板”作为”全球储能商业化应用领跑者“,科陆电子在全球主流储能市场的商业化应用领域也积累了非常多的经验和成功的案例。
科陆美国印第安纳州项目,为用户提供EP Package整站设计、整站集成、整站运维
广东汕尾海丰项目是国家能源局八大示范项目之一,也是发改委重点跟踪项目。项目位于海边,经受着潮湿盐雾条件的挑战。该项目等效循环近万次,投资回报周期仅仅用了2年,在行业大多数循环次数都基于AI测算的阶段,科陆为行业带来了首个完整走完全生命周期的项目。
除了潮湿盐雾环境,科陆在智利阿塔卡马沙漠落地的光伏配储项目,面对沙尘、炎热、干旱的多重挑战,采用免维护滤网设计、创新温控系统,获智利能源部长点赞,成为“一带一路”示范项目。
在美国印第安纳州,科陆凭借4S全栈自研产品与设计、运维、服务专业化能力,为用户提供EP Package整站设计、整站集成、整站运维。该项目首创20尺标准柜,从到货开箱到整站验收结束,交期仅用28天。
在美国德州,科陆所有站点全部采用主动均衡技术,提升SOH,降低电力交易成本。据相关测算,科陆电子德州所有站点收益率全部位居美国TOP30。
在美国加州,由于本地位于加州地震带,因此拥有严苛的抗震、安防、消防合规,科陆获得IEEE-693认证,是全球唯一一家拿到加州防震认证项目,振动台实测获得CA注册专业工程师签字认可,现场通过加州UL9540A消防验收,突破美国抗震合规最严、环境合规最严、安防合规最严区域。
科陆美国加州项目,突破美国抗震合规最严、环境合规最严、安防合规最严区域
在哥斯达黎加,科陆集成哥斯达黎加首个储能试点项目,也是全球首个应用孤岛模式项目,该项目集成了科陆自有PCS、EMS、BMS,升压站、集控箱等创新设计,开创性实现与电网调度的协议兼容,打通当地电网调度协议,确保与电网无缝对接,并形成多功能储能方案,包含调频、调峰、辅助服务、后备电源等几乎所有储能功能。
可以说,“全生命周期经济性”才是决定储能商业化应用的关键。基于多个案例的技术、经验沉淀,这一长板将助推科陆储能业务走得更远、更稳。