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“钒电池”加入储能序列!关乎国家能源安全,前景有多广?
储能,电池,流电“钒电池”加入储能序列!关乎国家能源安全,前景有多广?
发布时间:2016-12-08加入收藏来源:互联网点击:
7月,发改委发布《关于进一步完善分时电价机制的通知》,要求上年度最大系统峰谷差超过40%地区,峰谷电价价差不低于4:1,其他地方不低于3:1。同时建立尖峰电价机制,尖峰电价在峰段电价基础上上浮比例不低于20%。在用户侧拉大峰谷价差。
8月,发改委、能源局发布《关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知》,鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰,明确了初期调峰挂钩比例按功率的15%,功率比例的20%以上可以优先并网,明确时长4小时以上,兼顾储能型调峰的物理性质与电力系统平衡需求。
“储能配置在新能源的发电端,当前还是让新能源企业自己买单。”王晓丽补充道,政府给予的支持,就是允许配置了储能系统的新能源项目“优先核准、优先并网、优先调度”,另外就是进一步拉大用户端的峰谷价差,逐步创造储能的发展环境。同时,各地方政府出台相关政策,主要方向也是为储能构筑一个“市场”,并支持这个市场自主自发地发展下去。
据统计,2021年以来,超过20个省(区)出台了新能源并网配储方案,新版“两个细则”明确了储能的市场主体地位,完善了成本分摊机制,进一步拓展了储能收益空间。国金证券认为,储能行业发展的初期驱动因素已经齐全,中长期的驱动将来自成本继续下降、成熟的市场机制以及商业模式的迭代。
事关国家能源安全
目前,磷酸铁锂电池占到我国电化学储能装机量的90%以上。记者注意到,除了锂离子电池的安全问题之外,部分锂电材料价格持续上涨,以及资源定价权掌握在海外巨头手里,都对我国的国家能源安全构成一定威胁。
标普全球数据显示,自2021年初至2021年12月14日,碳酸锂价格已上涨413%,北亚到岸价格32600美元/公吨,而氢氧化锂价格在同一时期攀升254%,至北美地区到岸价格31900美元/公吨。分析人士称,疫情加剧供应紧张,再加上全球对绿色能源的追捧,预计锂、石墨、钴等锂离子电池关键材料价格还将持续上涨。
事实上,全球锂资源中,约有超过一半在南美洲的“锂三角区”,智利、玻利维亚和阿根廷等国拥有世界最大的锂储备量。截至2020年,中国锂资源储量约为150万吨,占全球总资源储量的7.12%。我国虽然是锂盐加工大国,但锂资源仍高度依赖进口。
另一方面,智研咨询发布的《2021-2027年中国钒行业市场运行状况及发展前景预测报告》显示,中国是钒资源比较丰富的国家。我国钒钛磁铁矿广泛分布于四川、湖南、安徽、广西、湖北及甘肃等省区,其中四川钒储量居全国之首。2020年,中国钒矿产量占全球钒矿总产量的61.63%。
(图片来源:USGS,浙商证券研究所)接受证券时报记者采访时,四川德胜集团钒钛有限公司副总经理、总工程师徐瑜说,我国产钒的主要来源有钒钛磁铁矿和石煤。钒钛磁铁矿提钒的产出率较高。钒在工业领域应用广泛,最大的需求在钢铁生产过程中。近年来,国内基建投资规模稳中有降,未来钢铁钒含量的标准还会进一步提高。综合来看,钢铁用钒的总量不会大规模增长,总体将保持基本稳定。
攀钢钒钛2020年年报指出,钒是一种重要的合金元素,主要用于钢铁工业,含钒钢具有强度高、韧性大、耐磨性好等优良特性;钒可以作为催化剂和着色剂应用于化工行业;钒还被用于生产可充电氢蓄电池或钒氧化还原蓄电池,随着高端装备及新能源储能相关政策的深入实施,公司将加快钒铝合金和钒化工产品的发展进程。
“在能源安全角度,钒的优势在于,矿产资源主要掌握在我们国家自己手里。”徐瑜说。且钒电池所使用的钒存在于电解液中,电池运行中不损失、不消耗,可永续循环使用,是一种资源友好型储能技术。
降成本:强化可比优势
证券时报记者向行业企业了解到,目前,1kWh电解液大约使用8-9公斤五氧化二钒。如果钒价格不超过10万元/吨,电解液成本大概在1300-1500元/kWh。过去几年,钒价格出现“过山车”般大起大落——2017-2018年,钒价格约为5万元/吨;2019年12月份,钒价格猛涨至54万元/吨;2021年,五氧化二钒价格回落至11-12.5万元/吨。
相较锂电池而言,钒电池成本居高不下的原因在于目前产业链上中下游还不够完善,缺少规模化生产带来的红利。
前述匿名电投央企人士对记者说,根据我国的电网规模,每年的用电量大概在7-8万亿kWh。实际上不管哪一种储能方式,都根本无法与我国电力系统相匹配。短期内如果没有政策强有力支持,这个产业一定是被动朝前走的。
“从产能和价格上看,近10年来,钒的市场经历了过山车。2018年的钒价出现非理性高企,此前一直做钒电池的厂家因此受到冲击而举棋不定。”徐瑜对此深有感触。
他说,未来随着钢铁产能进一步受控,以及非钢领域的钒电池、催化酶等应用推进,总体上供需趋于平衡的可能性比较大。作为厂家,我们不想再看到钒价的暴涨或暴跌,希望维持一个价格长期均衡的市场。
(五氧化二钒成品,图片由受访企业提供)大连融科副总经理王晓丽说,无论是哪种储能技术,最大的瓶颈还是在于市场机制,即价格的疏导以及商业模式的建立。市场对于储能设备的终极目标,一定是高安全、长寿命、高效率和低成本,以及整个生命周期内对环境资源的友好程度。当前来看,钒电池的短板在于效率偏低和初始投资成本偏高,这也是企业做推广的难点。
她认为,钒电池技术和成本的“天花板”还很高,需要加快技术提升和产业规模壮大速度,快速满足市场要求。并且钒电池具有长寿命、高安全、容量零衰减等“技术基因”,综合考虑寿命等因素后,度电成本下降一定会是未来的趋势,钒电池具有独特的可比优势。
记者了解到,关于降低成本,还有一个很大的潜力来自占电池成本50%(按照储能时长4小时)的电解液,通过把原料端、集成端和应用端三方聚拢起来,探索一种逐年分摊支付的方式,可以有效降低客户初始投资。
“我们希望钒的应用是多元化和多极化的,从长远来看,才会有一个稳定健康的市场。”王晓丽说。
对策:行业联盟“破冰之举”
2021年12月的中央经济工作会议指出,要正确认识和把握“碳达峰碳中和”。会议提到,要科学考核,新增可再生能源和原料用能不纳入能源消费总量控制,创造条件尽早实现能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变,加快形成减污降碳的激励约束机制,防止简单层层分解。
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