“储能+可再生能源”独立微网是能源未来发展方向

来源:中国经济时报发布时间:2015-11-20 09:12:38

面临比较低的电力需求和比较大的弃风弃光率,可再生能源产业可持续发展将受到挑战。随着可再生能源快速发展,弃风弃光困局依然存在。2015年弃风率可能达到20%,一些地区可能达到40%甚至60%。今年1—9月全国弃光率大约为10%。弃光主要发生在甘肃和新疆地区,其中,甘肃省弃光率为28%,新疆弃光率为20%。这主要是市场需求问题,但也有技术问题。今年电力需求增长疲弱,火电利用小时数大幅度下降,虽然新能源受到政策保护,但也的确受到市场需求的影响。中国西北、华北拥有大规模的新能源,弃风、弃光现象也特别突出,原因在于新能源虽规模大,但当地市场小且送不出。

破解这一困局,需要通过政府协调解决输送与消纳;除此之外,政府在新能源战略规划上需要更好地协调新能源发展速度与合理布局,使得新能源电源建设与电网建设尽可能同步。此外,需要通过技术创新和改变可再生能源发展模式,才能真正最低成本地解决弃风弃光问题。

以往对于可再生能源与传统能源的比较,主要关注其本身发电成本,而忽略电网成本和技术可行性。如果没有储能技术,由于成本和技术问题,电网难以大规模消纳可再生能源,就是说,没有储能技术配合,单独靠可再生能源走不远。所以“储能+可再生能源”建立独立的微电网(分布式)的模式,是人类能源未来发展的方向。

关于“储能+可再生能源+电网”的模式,目前要做到盈利比较困难。影响储能投资收益的主要有两个因素:一个是储能每个充放电循环能够带来多少的经济价值,另一个是储能系统的充放次数。其中,充放次数受到电池性能的制约,一般变化不大。因此影响储能投资收益的关键,就在于每次循环过程中充电的成本与放电的收益之间的差值。如果根据特斯拉电池的成本来测算,在6%的贴现率下,考虑到充放电的电量损失及电池容量的衰减,只有当充放电的价差在每度电1元左右,电池投资才能收回成本。

居民分布式光伏发电的补贴政策是对于发出电力补贴每度电0.42元。假设分布式光伏发电成本约为每度电1元,补贴后成本相当于每度电0.58元,而峰值电价较高的江苏省其在峰期的电价也仅为每度电1.46元,充放电的价差仅为每度电0.88元,低于盈亏平衡点。而且光伏发电的补贴额度在未来将有可能逐年下降,这就使得结合光伏发电的家用储能投资要获得经济效益还是比较困难的。

对于可再生能源发电企业来说,要靠储能获得收益也十分困难。目前风电的上网电价约为每度电0.51—0.61元,光伏发电的上网电价为每度电0.8—1.1元。由于电网的接纳能力有限,在很多地区出现了大面积弃风弃光。于是有方案设想使用储能系统存储过剩电力。虽然将弃风和弃光的这部分电力进行储电,其边际充电成本接近于零,但是,由于储能系统的使用成本需要每度电1元,在现有的上网电价情况下,想实现盈利的确还相当困难。

理论上只要微电网的成本能低于终端电价,经济上就应该是可行的。根据国际可再生能源署发布的《2014年可再生能源发电成本》,独立风电项目最低发电成本仅为每度电0.32元,公用事业规模的光伏最低发电成本约为每度电0.52元,按目前储能成本每度电为1元,那么,根据可再生能源和储能技术近年来成本降低率来看,从成本上说微电网离实现应用似乎已经不远了。当然现实不会这么理想,比如说,风和光在全年的分布不均衡,存在季节性的差异,使得微电网需要投资一定的冗余,会增加一部分成本。因此,微电网离实现应用可能还有一定的距离,但并非遥不可及。

在储能的技术路径选择上,目前最有潜力的还是锂电池。抽水储能和压缩空气储能受到地理条件的限制,无法应用于独立的微电网。而且这两种储能技术的能量转化效率不高,使用过程会有很高的电力损失。飞轮储能的储电能力有限,无法实现长时间输出。电池储能从规模和使用环境上都有很强的灵活性,具备应用优势。在几种电池储能的技术中,锂电池得益于能量转化效率高,使用过程中负外部性最低,其它类型电池的能量密度和转换效率很难高过锂电池。因此,在储能技术的路径选择上,锂电池具有较为明显的优势。

未来制约锂电池发展的关键在于锂矿的稀缺性。从锂电池的成本构成看,含锂的正极和电解液两部分的成本要占到电池成本的55%以上,锂矿的价格是影响电池价格的重要因素。稀缺性从锂矿企业的毛利润率也可以看得出来,目前锂矿的冶炼成本大概在2000-2500美元每吨,而市场价则在4000-7000美元每吨,毛利润率比较高。根据美国地质调查局2015年的数据,全球锂矿的经济储量仅为1350万吨,而2013年全球锂矿的产量为3.4万吨,其中约有1.05万吨用于生产可充电电池。根据特斯拉的数据,全球每年生产的锂电池仅够50万部电动汽车使用。所以锂资源储备用来满足电动汽车发展就已经很困难,更不要说用来支持大规模分布式和微网储能。因此未来锂资源的地位,有可能相当于今天的石油,而锂资源丰富的国家,如智利、玻利维亚、中国和澳大利亚等,则将有可能掌握全球能源的命脉。

最近,有报道澳大利亚的Cobre Montana公司采用湿法冶金的方法,能够利用低质的锂矿石,如从云母中提取氧化锂,其冶炼成本要比原先优质矿的冶炼成本还要更低。这一冶炼新方法可能将大大拓展全球可开发的锂资源的范围。单以云母石为例,其在全球范围内有着广泛的分布,获取成本相当低廉。根据Cobre Montana公司的资料显示,仅在捷克的Cinovec矿区,就有望获得约1000万吨锂原料。因此,如果低质锂矿开采技术有大的进展,其长远意义可能会远高于页岩油开采的水力压裂技术。

电池生产和使用过程中会涉及到环保和回收。对于环保问题,锂电池可能带来主要的危害是其正极材料中含有钴、镍等重金属,及电解液中含有的氟。但这些物质都是封装在电池里,正常使用不会带来环境影响,即使发生破损泄漏也只是电解液流出,不会造成重金属污染,而且目前也有成熟工艺能够使用无毒的磷酸铁锂电极。对于电池回收,锂电池外壳是金属或塑料,电极含有锂、重金属和石墨,电池内部还有铜、铝等材料,这些都具有较高的回收价值。此前由于锂电池的产量较少,且使用分散,所以对于其回收不是很重视,相关的案例也不多。但是大规模储能系统要集中使用数量庞大的电池,将有可能使回收利用具有规模上的经济效益。最近有报道Jay Whitacre和他的团队为了证明他们开发的环保的盐水电池安全环保,据说创始人Whitacre吃了一块电池的电极。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/201511/20/92247.html
责任编辑:xiaoxue
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
意大利可再生能源招标: 10GW光伏+16GW风电来源:光伏情报处 发布时间:2026-05-21 15:38:40

意大利能源管理机构GSE发布公告,公布2026年与2027年可再生能源招标计划,拟通过招标投放10吉瓦光伏装机容量与16吉瓦风电装机容量。他补充称,与欧盟就招标最终审批的沟通已接近完成。在2025年12月收官的FerX机制首轮招标中,GSE共向474个项目分配7700兆瓦光伏装机容量。本次招标最终中标均价为0.06637欧元/千瓦时,较GSE设定的0.073欧元上限价格低27.7%;中标均价仅比未执行NZIA标准的首轮招标高出0.010欧元/千瓦时。

2026年第五批可再生能源发电补贴项目清单发布来源:新能源云平台 发布时间:2026-05-21 08:45:10

此次纳入2026年第五批可再生能源发电补贴清单的项目共5个,核准/备案容量254.6兆瓦,均为集中式发电项目。国家电网有限公司2026年5月15日

明阳集团埃塞项目总投资增至148亿美元,布局风光电+绿氨产业来源:氢云链 发布时间:2026-05-13 09:27:50

中国可再生能源巨头明阳集团在第四届“投资埃塞俄比亚”论坛期间签署了100亿美元投资协议,已获得埃塞俄比亚投资委员会颁发的投资许可。根据委员会公告,公司已将计划投资额外增加41亿美元,使总承诺金额达到约148亿美元。第一阶段,明阳集团将开发一个投资74.7亿美元的大型可再生能源项目,总发电量为8.4吉瓦,其中风能5.4吉瓦,太阳能2.8吉瓦。明阳集团是第四届“投资埃塞俄比亚”论坛期间签署约131亿美元投资协议的七家公司之一。

哈萨克斯坦今年一季度可再生能源发电量同比增长15%来源:中新网 发布时间:2026-05-11 09:20:00

哈萨克斯坦能源部5月6日发布消息称,2026年第一季度,哈萨克斯坦可再生能源发电量达23亿千瓦时,同比增长15%。为进一步扩大可再生能源发电规模,哈萨克斯坦今年计划投运10个新的可再生能源项目,包括4座风电站、5座太阳能电站和1座水电站,新增项目总装机容量为245兆瓦。数据显示,2025年,可再生能源发电量占哈萨克斯坦全国发电总量的7%。消息称,到2035年,哈萨克斯坦计划新增超过8吉瓦可再生能源装机容量。

加拿大安大略省1.3GW风光招标结果出炉,能源开发与社区共赢来源:TaiyangNews 发布时间:2026-04-15 17:11:41

加拿大安大略省独立电力系统运营商根据“长期2号征求建议书”招标结果,选出了14个可再生能源项目,总装机容量达1.315GW。安大略省IESO选定的所有项目均避免占用优质农田,并有至少50%的原住民社区参与。加拿大可再生能源协会安大略省政策总监EricMuller表示,LT2采购计划对于用电侧而言是一次重大胜利。随着安大略省电力需求增长及电网去碳化进程加速,IESO计划在LT2RFP框架下继续运行多个投标,以确保2029年及2030年以后的电力供应。

官宣100GW,韩国的可再生能源“野心”来源:PV光圈见闻 发布时间:2026-04-10 17:13:03

韩国已宣布计划在本十年末之前,将其运营中的可再生能源容量从目前的37GW增至近三倍,达到100GW。继2024年政府启动2.8GW新增可再生能源发电容量招标之后,本周公布的计划是政府为将韩国能源结构转向可再生能源所做的最新尝试。2025年,韩国经济财政部公布了向太阳能电池和组件研究投资2290万美元的计划,作为实现“能源独立”目标的一部分。

3年新增405MW可再生能源及储能——毛里求斯上线能源扩张计划来源:TaiyangNews 发布时间:2026-04-09 09:21:53

毛里求斯能源与公共事业部宣布,计划在未来3年内为国家电网增加405MW的可再生能源和储能容量。该计划以太阳能为核心,旨在应对近期因中东地缘政治紧张局势引发的能源供应风险,提升国家的能源韧性。此次能源扩张计划的迫切性源于毛里求斯正面临的能源供应威胁。根据国际可再生能源署的数据,截至2025年底,毛里求斯可再生能源总装机容量为318MW。部长Assirvaden表示,这一405MW计划将是实现国家韧性与可持续未来的关键基石。

国际局势动荡加速能源改革——菲律宾紧急加速1.5GW可再生能源并网来源:TaiyangNews 发布时间:2026-04-02 17:01:28

受中东局势升级引发的能源安全担忧驱动,菲律宾能源部宣布将紧急加速22个可再生能源及储能项目并网,总容量达1.471GW,目标是在2026年4月前完成接入。其中太阳能光伏项目占比近九成,达1.284GW,成为此次应急计划的核心支柱。菲律宾政府决定快速推进总计1.471GW的新增可再生能源和储能容量,以确保在2026年4月前实现并网。与此同时,菲律宾还宣布了为期10年的绿色能源拍卖计划,计划在2035年前拍卖至少25GW的新增可再生能源容量。

重塑能源边界,共赴算力新未来,天合储能ESIE2026现场直击!来源:天合光能 发布时间:2026-04-02 09:06:15

4月1日,第十四届储能国际峰会暨展览会在北京首都国际会展中心盛大召开。针对这一结构性挑战,天合储能携手科华数能,在展会现场重磅发布了AIDC全域融合解决方案。在全球储能赛道的激烈角逐中,天合储能始终以技术为锚,以价值为帆,稳居行业领跑者之列。从重构AIDC能源格局的解决方案,到定义构网技术的行业白皮书,再到全球出货量的硬核排名,天合储能在ESIE2026所呈现的,是一家全球化储能企业对能源转型深水区的积极探索与实力回应。

2026年第三批可再生能源发电补贴项目清单公示来源:新能源云 发布时间:2026-03-26 18:02:30

此次,纳入2026年第三批可再生能源发电补贴清单的项目共6个,核准/备案容量135.5兆瓦,均为集中式项目。国家电网有限公司2026年3月13日

全球地缘紧张局势推动可再生能源投资转向中国来源:SolarQuarter 发布时间:2026-03-26 15:29:47

全球地缘政治紧张局势正日益影响能源领域的投资格局,中国可再生能源领域成为明显的资金流向地。随着中东地区不稳定局势加剧,尤其是涉及伊朗的问题,许多国际投资者正在为其资金寻求更安全、更稳定的市场。中国已成为首选目的地,主要得益于其在可再生能源发展方面的强劲地位及相对稳定的经济环境。近期受地区冲突推动的原油价格上涨,在加速这一转型过程中发挥了重要作用。传统上专注于石油和天然气的投资者正在重新审视其策略。 投资者不再依赖波动剧烈的化石燃料市场,而是正将投资多元化至太阳能和风能等更清洁、更可持续的能源来源。这一变化不仅是短期反应,更反映了全球减少碳排放、构建低碳经济的更广泛长期趋势。 中国已做好充分准备...