抽蓄笔记之三:为啥大规模锂电池储能不靠谱?

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特斯拉储能系统的成本大家可以去网上查。为什么那么贵的问题找机会咱们再聊。今天说一下国内储能系统的投资对比。

2020年11月,青海共享储能招标比亚迪胜出。几个项目中标价格在1.1元/wh左右。相对大家理解的1.5,堪称跳楼价,引起大家一片惊呼。这里面仅仅是设备款,业主的土地和管理费用并没有纳入。而且锂矿价格也是一天一个样。这些我们都不管,现在假设成本1元/wh的时候,到底比抽蓄贵多少?

很多人喜欢玩弄一个概念,就是千瓦和千瓦时。一个是功率单位,另一个是能量单位。他们往往拿锂电池多少多少千瓦去证明word很大。然而牙签真的大了,就一定粗么?[牛]

抽蓄当前的设计惯例是按照6小时电量考虑的。也就是说表面上看起来是120万千瓦,但是肚子里是720万千瓦时的电。而锂电池很多时候适合用于调频,也就是秒级应用。说的一个千瓦,恐怕最多半小时就放空了。甚至十分钟。

现在我们假定1元/wh对应的是1kwh,那么看起来跟6kwh的抽蓄造价一致。挺好的啊?

问题出在寿命上。锂电池目前大规模应用验证的数据保持在3000次左右。招标要求通常在5000次,而实验室突破上万次。我们不管电池衰减后时间价值的损失,假定效果跟新电池一样,每天一次,5000次对应的就是14年。

抽蓄的设计寿命是50年。至于50年后,把水轮机换一个,继续用50年也无所谓。

目前超过百年的水电站满大街都是。

寿命长的意义就在于:每天可以用两次。比如半夜买低谷风电,把水库抽满,上午用电高峰放水发电。中午购买光伏,继续把水库抽满,傍晚再放水发晚高峰。

也就是说抽蓄的设计寿命是50*365*2=36500次。咱们都不用说100年的话。我敢保证的是在座的各位50年后能自己吃饭的都是人生赢家了。更别说锂电池那区区几千次了。大部分项目,估计连碳达峰都熬不过去。就别提服务碳中和了。

除了系统成本高,大家都知道还有耳熟能详的安全问题。我就没听说过不着火的锂电池公司。我相信,随着技术的进步,安全问题肯定会逐步变成一个概率问题,但是对于我们这样的规模经济体,成本还是重点需要考虑的。

至于说抽蓄没有场地的,已经被能源局啪啪打脸了。你说上海没山可以,你要是说广东浙江河北全中国都缺山一定是智商有问题。

锂矿资源很宝贵,现在生产电动车都供不上,就别来抢这几分钱的生意了。大家可以看看各个大厂的产能占比。如果有一个厂储能占比超过汽车了,那他才是真牛。满足3亿抽蓄的规模,用锂电池替代的话,需要10Twh以上。你们知道这是啥概念么?宁德得跟天齐赣锋一起再定增N次!

之前在我《再说储能》那个文章里说过:电池储能,只不过是一个应急品。当汽车需求短时间有错配的时候搞一批。他还是一个B级品仓库,把各种原因不符合车辆用的残次品再利用一下。

经过十多年的博弈,能源局终于使用了杀手锏。如此大规模的推进抽蓄,给人一种亡羊补牢的感觉。这也是近年风光装机上不去给逼的。

好的决策时机通常有两个。一个是十年前,一个是马上。

当然,这不仅仅是发改委的是。国土、环保等等也都需要一起配合。不过话说回来,现在一个屁大的事,不也得这些部门配合么?更何况万亿的规模。

为今之计很多卖方的电池储能报告肯定都得重写了。模型里面把风光配套那一部分进行大规模调整。海外需求估计还可以更乐观一些。多强调一些调频应用,才是锂电池的正事。。十几年下来,也就稀里糊涂过去了。到时候希望固态电池和氢能可以崛起,接过抽蓄的接力棒,把新的储能需求扛在肩上。

当然,这里面还有很多政策、规模、市场甚至GDP的问题,该给孩子做饭了,也就不展开了。

总之扯远了,回头找时间说说哈电吧。

笔记很多,懒得放链接了。有兴趣的可以去我的专栏看。认为有收获的,希望发红包!

$哈尔滨电气(01133)$ $宁德时代(SZ300750)$ $中国电建(SH601669)$

精彩讨论

bocem2021-08-18 07:37

这有个误区,每种储能各自有自己的应用场景,就像央视对话谈到的,能源来源应该多元化,才能应对各种可能打击。锂电储能更多应用场景是分布式,目前抽储本来就占决定份额,已经说明了它的重要地位,但并不代表目前锂电储能就不重要,两者不是非黑即白的关系,而是相互补充。就像家里有电,但并不影响出门带上更贵的充电宝一个道理。

加得满仓2021-08-18 08:43

你简直是啥都不懂啊!
1、“锂电池秒放空”,你不想想,储存的功率如果是一样的,能秒放空到底是好还是不好?如果你不需要那么为啥要秒放空?你充电也是用220v的电源,多数电源额定功率都超过1kw,你一下子就给手机充满了?电流电压就不能有限流装置?水库的发电不一样也有限制?你一个抽水蓄能会不考虑经济性?随便上水轮发电机?肯定不会!装几台就只能把发电控制在额定功率以内,这不也是限制?
2、你再考虑一下富水地区的经济状况,显然大多数富水地区风光都没有优势,装蓄能电站有什么意义?把三峡大坝发出来的再蓄回去?白白损失30%的中间损失?恐怕也失去了储能的意义了吧?其次富水地区都靠近负荷中心,即发即用不是更好吗?
3、西北华北的饭光资源丰富,但显而易见的水资源有问题。
最后,建设储能最迫切的就是西北华北的大型新能源发电项目,这些地方能建设光伏风电就根本不缺地,储能电池站根本不需要多大空间,比起建设水库储能靠谱太多了!

惠茹372021-08-18 08:44

这个问题 问的水电专家都认为抽水蓄能最好 电化学储能不靠谱 问的储能行业专家都认为电化学和抽水蓄能是不同场景的应用 不是非此即彼 国家发改委关于发展新型储能系统意见里面也明确了指出了“新型储能是除抽水蓄能以外的其他储能方式”,不知道国家发改委要大力发展新型储能方式是不是多此一举,干啥新型储能,不如到处挖水坑得了。

罗斯贝2021-08-19 16:44

这是前几天能源局的文件,里面明确提到西北等地区蓄能需求大,但建设条件好,制约因素少的资源相对不足,到你这里这些都不成问题了?而且上一轮全国抽水蓄能实际完成的连原本规划的1/3都不到,你没想想是什么原因,如果抽水蓄能像你说的这么简单,怎么会出现这种情况呢? 看你评论里几个电力系统的人已经指出你文中存在的问题了,但你好像觉得你是最权威专家,说的都是对的,真有意思

二毛爱生活2021-08-18 07:14

宏观分析基本正确,锂电从现在的技术状态看,尚未达到超大规模储能应用的需求,未来看只有V2G是机会,单独修站问题太多,现在来看论证不过去。
但是在用户端,微网或者局部网络,电池储能现在如果场景设计的好,成本账还是算的过来的,这是现在储能的机会,也是很多人在做的事情。未来还是找机会过渡到氢能,只是时间真的很着急了,需要解决的问题也很多。
突如其来的碳中和,所有人都没有准备好。

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2021-08-18 07:37

这有个误区,每种储能各自有自己的应用场景,就像央视对话谈到的,能源来源应该多元化,才能应对各种可能打击。锂电储能更多应用场景是分布式,目前抽储本来就占决定份额,已经说明了它的重要地位,但并不代表目前锂电储能就不重要,两者不是非黑即白的关系,而是相互补充。就像家里有电,但并不影响出门带上更贵的充电宝一个道理。

你简直是啥都不懂啊!
1、“锂电池秒放空”,你不想想,储存的功率如果是一样的,能秒放空到底是好还是不好?如果你不需要那么为啥要秒放空?你充电也是用220v的电源,多数电源额定功率都超过1kw,你一下子就给手机充满了?电流电压就不能有限流装置?水库的发电不一样也有限制?你一个抽水蓄能会不考虑经济性?随便上水轮发电机?肯定不会!装几台就只能把发电控制在额定功率以内,这不也是限制?
2、你再考虑一下富水地区的经济状况,显然大多数富水地区风光都没有优势,装蓄能电站有什么意义?把三峡大坝发出来的再蓄回去?白白损失30%的中间损失?恐怕也失去了储能的意义了吧?其次富水地区都靠近负荷中心,即发即用不是更好吗?
3、西北华北的饭光资源丰富,但显而易见的水资源有问题。
最后,建设储能最迫切的就是西北华北的大型新能源发电项目,这些地方能建设光伏风电就根本不缺地,储能电池站根本不需要多大空间,比起建设水库储能靠谱太多了!

宏观分析基本正确,锂电从现在的技术状态看,尚未达到超大规模储能应用的需求,未来看只有V2G是机会,单独修站问题太多,现在来看论证不过去。
但是在用户端,微网或者局部网络,电池储能现在如果场景设计的好,成本账还是算的过来的,这是现在储能的机会,也是很多人在做的事情。未来还是找机会过渡到氢能,只是时间真的很着急了,需要解决的问题也很多。
突如其来的碳中和,所有人都没有准备好。

2021-08-18 11:46

谢谢分享,学习后,也尝试分析下抽蓄和锂电储能成本比较。我将储能的成本分为固定折旧和充放电变动成本两部分。以即将投产的丰宁抽蓄电站为例,据资料,该电站总投资200亿,装机容量360万千瓦,年可消耗88亿度谷电,发电66亿度,效率为75%+;考虑锂电充放电效率一般是90%,加上容量衰退,全生命周期效率应该也在80%左右。这部分成本差异折算到度电,应该不会超过0.02元。固定成本(度电折旧)锂电采购成本1100元/度,假设3000次循环寿命,每次每度0.37元;丰宁抽蓄年发电66亿度,每天发电1800万度,满负荷工作5小时,假设这就是电站总容量,总投资200亿,则每度1100元(刚巧和锂电一样)。按50年寿命计算,50年累计发电3300亿度,总投资200亿,则度电折旧200亿/3300亿=0.06元;所以抽蓄成本胜在折旧上,以当前价格算,度电有约0.31元差距。这里没有计算人员运维开支,假设抽蓄运维开支高一些,每年1亿元,度电也仅增加0.015元。如果电池价格下降一半,寿命增加一倍,才会和抽蓄的成本一样。化学储能降本,任重而道远。$新天绿色能源(00956)$

2021-08-18 07:53

应用场景不一样吧,锂电池的给应急民用,抽搐给政府大规模储能,这两不冲突吧?

2021-08-18 13:58

隆基股份 李振国,以新能源为主体的新型电力系统建立与碳中和实现路径的的四步走:
1.完善体制、机制充分利用现有资源;2.大力发展抽水蓄能,升级改造常规水电站(前两个阶段,为化学储能降本,让渡出10~15年的空间);
3.化学储能经济性支撑调峰;4.(大规模绿电间歇式制氢)用绿色氢能深化工业、交通和建筑脱碳。$宁德时代(SZ300750)$  $隆基股份(SH601012)$

2021-08-18 12:23

抽水蓄能配合大型核电火电建设,已经是多年的成熟技术,但一直无法发展起来,主要有几点原因,首先就是不经济,项目回收期过长,再有就是对地域的限制,第三是目前最重要的,就是非常不环保,建设一个抽水蓄能电站,占地面积,投入大不说,还伴随有巨大的碳排放。相比于灵活方便,成本低,可回收循环利用的锂电,有较大差距,目前锂电已经可以做到城市级别的储能应用,但抽水蓄能,大概率是个小众概念

一些逗比买了锂电的歪屁股和水电专家辩论抽水蓄能,真幽默

风和光资源丰富的地区主要集中在西北,内蒙等干旱地区,水资源匮乏,如何在发电侧建大规模抽水蓄能设施?发改委能源局已经明确指出,风光发电不连续的问题应该是谁制造,谁解决,也提出下一步要重点推进的是发电侧储能

2021-11-09 01:41

大部分评论的都不懂,电特性容易输不容易存,全世界所有电池加一块,不够上海用2天。风光渗透率不可能超过15%,调频调峰电网扛不住,电网永远稳定第一,为什么上特高压,电压高损耗小传输远,想的就是靠远距离调控,分布式局部小调,全盘大调,但是,离支撑海量风光还很远。抽储是现在最靠谱也是上的最多方案,但是局限大没未来,三峡库满全开够成都用一个礼拜吗?所以,风光在跨代新储能或新核能出来前,总渗透率不会超过15%