储能调研|老牌铅酸电池企业的储能布局
成立于1991年的双登集团(下称“双登”),早期业务主要是为通信运营商基站提供备用电源,像中国移动、中国电信、中国联通等都是双登的重要客户。
双登进入了全球前5名的通信设备制造商的供应链,在全球前50强通信运营商供应链排名中,双登进入34强。目前已为全球300多万个基站提供电力保障。
2000年左右,双登开始投身于新能源产品开发与应用。其全资子公司——北京慧峰聚能科技有限公司(下称“北京慧峰聚能”)以"慧电储之峰,聚风光之能"为发展使命,定位新能源系统解决方案提供商,先后在国内外完成了近3000座各类型的新能源电站,涵盖了离网电源系统、并网电源系统、通信基站风光互补电源系统、微网系统及电力储能电站等多个业务领域。
特别是2016年,北京慧峰聚能在新能源领域投资金额猛增至3.5亿元,而前一年,这一数字还仅为7000万元左右。
11月13日上午,由中国化学与物理电源行业协会储能应用分会与中国储能网联合组织的“第五期中国储能产业巡回走访调研团”走进双登泰州基地,能见全程跟踪报道。
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两个50%战略
泰州是双登起步的地方。伴随着通信行业的快速发展,作为通信电源供应商,双登的基业从这里开始蔓延。
在泰州,双登有两大电池工厂。一个是铅炭、铅酸生产基地,生产通信后备、IDC、储能、起停等铅蓄电池,年产能400万kVAh,其中新建300万kVAh。
另一个是富朗特锂电生产基地,年产能650万KVAH,生产通信锂电、储能锂电、动力锂电、超级电容器。
除了泰州外,双登还有一铅酸生产基地位于湖北润阳,生产通信后备、储能、UPS、动力等铅蓄电池,年产能300万kVAh,在建300万kVAh。
此外,双登还专门成立了如皋天鹏冶金有限公司,注重上下游产业链的绿色化集成,通过对原材料的协同研发和个性化定制,建立电池销售—回收—利用—再销售的绿色回收系统,江苏如皋循环产业生产基地年处理废旧铅蓄电池10万吨,再生精铅6万吨。
北京慧峰聚能是双登在新能源行业的尝试。旨在大力部署分布式发电系统、微电网、储能电站,积极探索能源互联网有机结合,希望通过系统集成,能够探索出储能系统的商业模式。
这与两年前双登集团提出两个50%发展战略有关。
第一个50%仍以传统通讯市场为主,双登希望通过发力拓展海外市场,提升国际市场占有率,计划在未来几年中,达到国内与国际销量占比各为50%。
第二个50%指的是新能源业务领域,除了传统的通信业务,要把新能源相关的业务提升至50%。这主要涉及两部分,一部分是新能源领域的集成业务,以北京慧峰聚能的业务为主;另一部分是动力电池业务,计划投资10亿元建立动力锂电池生产线,已经于2016年9月底开始动工生产。
北京慧峰聚能总经理唐西胜表示,双登的战略是稳定通信市场,未来的爆发市场是在动力和储能领域。
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铅电池的储能应用机会
早在2013年7月,双登就参与建设了首批储能应用示范—张北国网风光储输示范工程,中标该示范工程(一期)的胶体铅酸电池招标。
该项目中标的其它技术还有锂电池和液流电池技术,代表了储能行业未来可能的技术商业化方向。
目前双登集团推出的标准化储能系统有1.2MWh铅炭集装箱(配置包括40尺集装箱,600只铅炭蓄电池,可选配125kW、250kW、500kW PCS,总重量48吨,占地面积30平米)以及2MWh锂电储能集装箱。另外还有太阳能便携式供电系统主要适用于应急电源以及解决偏远无电地区供电难题,以光伏+磷酸铁锂电池储能系统为主,产品远销海外市场。
对于储能技术的选择,中国化学与物理电源行业协会储能应用协会副秘书长、中国科学院电工研究所储能课题组组长陈永翀教授指出,储能应用场景的复杂性决定了储能电池技术的多元化发展方向。针对特定场景选择合适的储能电池技术进行应用将是未来很长时间内储能市场的主旋律。
早期双登的许多项目是集中在无电偏远地区的长时间供电应用上。已有150余年历史的铅酸电池全产业链体系健全,新型铅碳电池又有较大突破。唐西胜介绍,铅碳电池储能,安全、成本低、寿命长,适宜于小倍率充放电场合,在负荷侧峰谷调节、可再生发电时移消纳、光储微电网等方面具有优势。
由此双登创造了以下经典应用案例:
西藏羊易19.2MWh光伏储能项目,应用场地海拔4700米,主要解决光伏电站限电问题,平抑光伏波动。
香华数据中心70.08MWh备电+储能项目,每天实际放电深度(DOD)为50%,另外50%电量保障系统的15min后备保障时间,节省数据中心的能源使用费用。
阿富汗国家能源水利部5.5MW光储微电网项目。
大庆明阳风储智能微电网,采用500kW/1.2MWh 储能铅碳系统,实现风电平滑上网、缓解弃风限电损失。
湖北金风高澜园区微电网,采用250kW/1.08MWh铅碳储能系统,平抑光伏波动,提供供电稳定性。
东旭蓝天湖南衡东机油泵光储微电网项目,储能容量100kW/530kWh,实现新能源发电平滑出力,优化电能质量,作为应急备用电源。
上海航天武汉铅碳集装箱储能项目,储能容量250kWh/1.32MWh,并网模式下系统复合运行主要有以下两种策略:1) 新能源电力优先直接供给负载、其次储存于储能系统中、最后剩余发电功率通过变压器回馈到电网,由园区内就近负载消纳;2)削峰填谷模式。
莫桑比克光柴互补储能项目,储能容量24kW/100kWh。
欧洲西班牙光伏离网储能基站项目。
非洲户用分布式光伏储能项目。
今年,电网侧储能成为了我国储能市场的热门。
中国化学与物理电源行业协会储能应用协会秘书长刘勇指出,电网侧和电源侧储能发展速度会非常快,明年一两个项目的量就是今年全年的量,单个200MW以上的项目规划已经有好几个。
唐西胜表示,在电网侧锂电池储能就是主要方向。不过这个市场仍存在一些不确定性,首先电网侧储能建设是不是会增加社会用电成本,这是值得思考的问题,有时候需要从系统方面考虑,比如调峰调频等,但这些方面储能不是唯一手段,还需要体现储能的价值,一方面储能成本还有下降空间,另一方面储能还需要市场机制,哪怕是电网公司建的储能也需要明确其收益。其次高倍率电池和长寿命等很多指标是矛盾的,甚至高倍率和安全性也是矛盾的。
找一个满足所有要求的储能系统很难,只能立足于现在体系,把储能系统做好,需要根据不同工况来制定不同的技术解决方案。如电网侧储能锂电池就是主要方向,但在用户侧可以用铅炭电池,可以通过虚拟电厂的模式创新,即通过一个大的调度平台,同时对几个储能电站进行调度,调频调度是看总量,2C充放电倍率通过用户侧多个电站0.5C共同调度完成。
如今双登的储能技术储备序列包括铅炭电池、胶体蓄电池、超级电容器、锂离子电池、高温电池、卷绕电池、燃料电池等。目前双登高性能铅碳蓄电池60%DOD循环次数为5000次以上,远超传统铅酸电池的600~800次。
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