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国内首例风光储能电池招标再启

时间:[2011-04-27 ] 信息来源:21世纪经济报道
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  延迟了近一年之后,国家风光储输示范工程(一期)储能设备采购招标终于再次启动。
  3月23日,中国采购与招标网发布了《华北电网有限公司国家风光储输示范工程(一期)储能设备采购招标公告》,并于4月15日发布《国家风光储输示范工程(一期)液流电池系统采购二次招标公告》。
  去年5月27日发布的《国家风光储输一期示范工程大河光伏及储能电站电池储能系统采购招标公告》中提及,采购磷酸铁锂电池储能系统设备14MW 4h和4MW 6h两个包。而最新的招标公告则共分为五个包,其中四个都是磷酸铁锂电池系统,分别为:6MW 6h、4MW 4h、3MW 3h和1MW 2h。最后一个包是采购2MW 4h的液流电池系统。
  作为我国首个大型储能示范项目,国家风光储输项目从确定建立之初备受瞩目。但本报记者独家获悉,招标公告发布至今,提交了竞标标书的企业却并不多。在磷酸铁锂设备招标中,确定参加的是比亚迪(01211.HK)、万向电动汽车有限公司、天津力神电池股份有限公司和ATL-东莞新能源电子科技有限公司;液流电池方面,则是北京普能世纪科技有限公司、大连融科储能技术发展有限公司和国电南瑞(600406.SH)。
  “除了磷酸铁锂电池和液流电池,去年发布招标公告时提及的钠硫电池应该也还是有机会。”全国工商联新能源商会储能专业委员会秘书长林朔表示,“目前也在考虑是不是还要做一个国际招标,把日本NGK引入进来。”
   随着新一轮招标的公告,相关储能技术优劣再次被热议。而除了国家风光储输招标公告中提及的三种电化学技术之外,目前市场上较受关注的还有抽水蓄能、压缩空气、飞轮储能、超级电容等储能技术。
  “除了一些传统的储能技术,新兴技术都还处于不同程度的研发阶段,所以相关部门并没有非常明确表示哪种技术更有优势。”一位关注储能行业发展的人士表示,“这就意味着所有的技术都有机会,但也正因为支持导向不明朗,许多企业都还在考虑是否投资,以及投资的风险,反而制约了技术的发展。”


   液流电池意外入局?
   随着国电南瑞的加入,“剧情”丰富起来
  据了解,国家风光储输项目是2009年4月由国家科技部、财政部、能源局和国家电网公司研究决定启动的大型新能源项目,项目估算总投资在200亿元以上。
   该项目一期工程位于张北县,由河北省发改委于2009年底核准通过,是国网力推的坚强智能电网建设的首批示范项目。计划建设风电100兆瓦、光伏发电50兆瓦、储能20兆瓦,总投资约33亿元,由国网旗下的国网新源控股有限公司具体实施。
   普能公司董事长俞振华在接受本报记者采访时曾表示,风光储输一体化项目实际上是对新电池技术的应用解决方案进行研究,“定位是示范而非商用项目,因此电池厂商是赔钱去做。”
  然而,因为项目所具有的意义远超过其本身的经济价值,也让这个项目在启动之初就受到国内电池生产商的强烈关注。许多人都相信,该项目至少显示了国家电网公司的技术偏好,如果示范效果好,那么在下一次的项目中可就占了先机,入选技术就大有可能在日后智能电网建设中获得利益分羹。
  “新公布的招标公告里,最大的意外应该来自于液硫电池。”前述关注储能行业发展的人士表示。
  他所说的“意外”,并不全是指液流电池在去年吃了国网“闭门羹”后,居然又进入招标范围。“普能和大连融科参加投标,那是顺理成章的事情,但是国电南瑞来凑热闹是什么原因?”
  大连融科虽然不如普能那般耀眼,但是其背后有中科院大连化学物理研究所教授张华民的团队提供技术支持。张早在2004年就上书中央办公厅和国务院办公厅,建议重视储能技术,可谓国内研究大规模储能电池的元老。
  “但没听说过国电南瑞有钒电池产品。”这位关注储能行业发展的人士猜测,“据说去年他们还买了普能的产品,难道这么快就学会了?”
  实际上,在国电南瑞确定参与投标之前,许多人都认为,准保是普能拿下这个标。“标书都是委托普能公司代为拟定的。”一位接近普能公司的人士透露。他同时表示,“毕竟普能有兆瓦级项目的经验,大化所的电池虽然在实验室稳定运行了好几年,但是应该没有兆瓦级的能力。”
  不过,随着国电南瑞的加入,让“剧情”变得丰富起来。凑数?陪标?还是放水让它购买别人的成套系统?一时间,各种猜测满天飞。
  “我觉得这事情没那么简单,过两周开标就知道结果了。”前述关注储能行业发展的人士说。


  锂电池之争
  无论何种新型电池技术,都应以这两起事故为鉴,静下心来考虑安全问题
  与液流电池那边跌宕起伏的情节相比,磷酸铁锂电池的招标“看点”要少得多。
  尽管国内的磷酸铁锂产业投资势头超过了其他任何国家,在资本市场上相关企业一度“沾锂成妖”。然而,却只有4家企业递交了标书。
  “截至 2009年,我国生产磷酸铁锂材料企业约有150多家。”东海证券研究所汽车与新能源小组分析师吴文钊介绍,但大部分尚处于研发阶段,能够实现批量生产的企业大概在30家。“目前国内大多数磷酸铁锂企业的技术能力都只能生产低端材料产品。”
  去年的那份招标公告发布时,许多人都认为14兆瓦磷酸铁锂的中标者应该是比亚迪,因为它和国网的关系很到位。
   那时,比亚迪董事长王传福在5月份与股东交流时声称,国家电网看好磷酸铁锂电池。“液流电池只能作为备用电池,不能作为储能电池,这是一个常识性错误。这个错误国网已经明白了,会把液流电池从储能电池中划掉。”
  与当时王传福的高调相比,这次比亚迪要内敛许多。“我们在规模储能项目的经验上是有优势的。此次,我们投了两个包。”比亚迪股份有限公司北方区总经理佟杰告诉记者。但他称不方便透露具体是哪两个包。
  4月11日下午3时左右,众泰一辆电动出租车在杭州街头营运时发生自燃。4月14日下午5时许,江淮生产的一辆电动汽车又在合肥街头发生自燃事件。“众泰用的是万向的磷酸铁锂电池,江淮也用的是磷酸铁锂电池。”上述锂电池技术人士透露。
  “事故原因还没正式发布,但我认为应该是电池的问题。”中投顾问高级研究员李胜茂分析,“车辆运行时间过长发热,变速功率波动幅度很大,会使电池输出功率过大,可能造成短路。”
  此前,一些关于磷酸铁锂优秀性能的评价提及:其单体电池寿命长、安全性良好、高温性能良好。
  “不管是磷酸铁锂电池技术,还是其他的新型电池技术,都应该以这两起事故为鉴,静下心来考虑安全问题。”中信国安盟固利动力科技有限公司(下称盟固利动力)副院长刘正耀说。
   作为国内在锰酸锂体系中数一数二的电池企业,刘正耀透露盟固利动力去年在动力电池上的销售收入是2亿元,“但是我们一直也在研究规模储能电池,目前正在筹建一个储能示范电站。
   刘正耀介绍,盟固利动力生产的锰酸锂电池现在的循环寿命是约2000次。但目前已经开发出5000-6000次的高寿命电池,“专门给储能用的高寿命电池甚至可以循环使用8000次,最快将在6月对外公布。”
  与主要用于消费电子产品的钴酸锂相比,成本相对低廉的磷酸铁锂和锰酸锂是储能电池领域的主要原料。其中,中国和美国以磷酸铁锂为主,日本、韩国以锰酸锂为主。
  2002年,由中信国安集团公司与中信国安盟固利电源技术有限公司共同出资,成立了盟固利动力。该公司的宣传材料写道:盟固利动力是国内唯一一家实现规模化生产大容量锰酸锂体系动力电池的生产厂家,锂离子储能电池技术已经接近国际先进水平。
  实际上,锰酸锂体系电池作用规模储能的效果如何,仍需拭目以待。因为即使在国外,此种技术的示范项目也较为少见。
  但刘正耀对锰酸锂电池的未来充满信心。他声称,盟固利动力生产的锰酸锂电池不受一致性问题的制约,并且该公司掌握着该技术的完全自主知识产权。相比之下,“国外的主流技术都是锰酸锂,磷酸铁锂的知识产权却在美国。”
  比亚迪对外一直宣称的“铁芯”或者说“铁电池”,实际上就是磷酸铁锂电池。也有业内人士透露,这是因为比亚迪避免以后美国人追究知识产权问题时候吃官司
   尽管面临美国专利的限制,在比亚迪的示范效应之下,涌入磷酸铁锂方向的中国企业超过150家。
  不过,近年来,锰酸锂材料在中国也有了更多支持者。2010年5月底,万向集团旗下的万向电动汽车与美国EnerDel公司签署框架协议,将在杭州建立全自动化的电芯及电池系统生产基地,而EnerDel 公司的动力电池以锰系材料为主。


   储能多种技术竞辩
  要么缺乏足够示范项目,要么不能规模化生产
  “A123这些年陆续在世界各地建立了一些成功的储能项目,这可能在一定程度上激励着中国的厂家追逐这项技术。”纽约州立大学纳米科学与工程学院教授Unni Pillai说,“但国际上最为常见的,还是钠硫电池储能项目。”
   Unni Pillai表示,“以日本NGK的技术最为成熟,NGK在全球范围内安装了215个系统项目,总量达到302兆瓦。”
   因为国际上有成熟的项目作为范本,钠流电池技术在我国也受到众多追捧,走在最前列的是中国科学院上海硅酸盐研究所。去年7月硅酸盐研究所与上海电气集团公司和上海市电力公司共同签署了《关于推进钠硫电池产业化的合作意向书》。
  这项合作被外界看作是国家电网公司对于钠硫电池技术的格外偏爱。也正因为这个原因,此次国家风光储输项目招标中并未包括钠硫电池,颇让人感到意外。
  “这次招标要求投标人必须是电池制造商,具有电池储能系统的集成能力并提供完整集成方案,且为中华人民共和国境内注册的企业法人,我们并不符合要求。”中国科学院上海硅酸盐研究所能源材料研究中心主任温兆银解释,“我们的产品还无法做到批量化生产。如果日本人来参加招标,他们的电池中标没有一点问题。”


   国内首例风光储能电池招标再启 技术路径仍徘徊
  据了解,NGK已产业化的钠硫电池,其寿命可达10-15年,成本约为2万元/千瓦。而硅酸盐研究所的产品,寿命只有5年,而且只能作为示范,并不能规模化的应用。
  “但我们正在和国家电网组建公司,也可能还有第三方的加入。”温兆银表示,“未来两三年内以建立生产线为主要工作。”
   实际上,国家电网愿意投入钠硫电池,是因为它的成本更具有优势。
  “目前新型电池的价格还是过高,这也是更多人选择抽水蓄能和压缩空气储能的原因。”Unni Pillai介绍表示。
   在储能领域,有两个非常重要的指标:放电时间和放电功率。从大功率、长时间两个维度来看,抽水蓄能具有其他技术无可比拟的优势,但受地域条件限制。
   “抽水蓄能一般都是百万千瓦以上的项目,它的储电和放电可以是天数级别的。”林朔介绍。在我国,抽水蓄能的投资不可谓不大,以国网新源控股有限公司为大。
   储能效果仅次于抽水蓄能的是压缩空气。“西班牙电力公司和太平洋电力公司最近都有压缩公司的项目,分别是150兆瓦的纽约Watkins Glen项目和加拿大200兆瓦的Kern County项目。”Unni Pillai告诉记者。


  调频市场率先启动
  电网对功率有要求,所以风场就有了埋单动力
   目前,我国并没有储能的专门规划,甚至没有归口管理部门。而制约行业发展主要的原因,还在于没有明确的埋单机制。
  “未来可再生能源要大发展,肯定要重视储能的运用。”龙源电力(00916.HK)集团股份有限公司执行董事、总经理谢长军表示。
  但是,作为发电企业而言,龙源电力显然没有为储能设备付费的动力。“储能未来肯定是个政策问题,需要国家的支持,因为提供储能参与风电调节会降低发电企业的经济性。”谢透露。
  他表示,目前来看,电网体制改革对电网的要求,还是希望他们能够承担起电网调峰的责任,整个调峰的平衡问题应由电网来解决,“电网目前也认这个账,要不然他们今后电网的发展就越来越小了。”
  多名储能企业人士也表示希望由电网公司埋单。对此,林朔表示了不同的看法,“我觉得要看具体的应用,在不同的应用场景,会使不同的利益方获利。”
  她以新能源接入为例,新能源的接入有波动性和间歇性,储能加入后,能提升输出的稳定性,这是电网在受益。但是,如果可再生能源经过调解后可以稳定输出,电网更多的接入可再生能源,对于发电企业也在受益。“往大了说,大量使用可再生能源可以减少碳排放,所以每个人都是受益方。”
  “能量型电池的话,可能确实没有人愿意去埋单。”深圳飞能能源有限公司副总经理肖耀军认为,风电场没风不要紧,只要发电企业提前15分钟告诉电网就行,电网可以把风电切除,用火电调度。
  “但15分钟以内的波动,电网没法调度。为保证风电并网时候的功率平滑输出,就要配备功率型电池储能。”肖耀军补充,“电网对功率有要求,所以风场就有了埋单的动力。”
  据了解,功率型储能电池主要用于调频,其特点是能够在短时间内,满足大功率充放电要求。各种电池技术中,以飞轮储能和超级电容的效果最好,前者理论上没有寿命限制,后者单体循环寿命为100万次。
  “风电一般每年运行2000-3000小时,要保证功率平滑输出,大概每10秒就要充、放电一次,那么储能电池1年的充放电次数就是100万次。高度频繁的充放电情况目前只有飞轮能够承受。”肖耀军表示。