從儲能用能到能源管理,光伏産業如何走好下半場?

愛思考的黑鷹 2024-06-20 13:50:51

【編輯| 黑鷹光伏 江南】

從山川到沙漠,從大海再到草原,在中國的大江南北,大片連綿的太陽能電池板整齊鋪陳,爲社會的高質量發展提供源源不斷的綠色、清潔電力,成爲“雙碳”目標下引領産業變革的重要力量。

在新能源革命浪潮下,一片片光伏板彙成的“藍色海洋”,正在以不斷叠進的技術創新和産業結構調整,推動著新能源産業步入“新質”時代,加速構建清潔低碳、安全高效的現代能源體系。

消納並網 光伏産業發展危機並存

長期以來,光伏發電憑借其可開發總量大、安全可靠、環境影響小、應用範圍廣、成本相對低廉等特點,成爲“碳達峰”、“碳中和”目標下極具競爭力的新興可再生能源産業之一。

根據國家能源局最新數據顯示,2024年一季度,我國集中式光伏新增2193萬千瓦,分布式光伏新增2381萬千瓦,總裝機容量太陽能發電裝機容量約610GW,正式超越水電約420GW的裝機規模,成爲全國裝機量第二大電源形式,在電力能源結構中的地位進一步攀升。

有光的地方就會有影,光伏産業蓬勃發展的光輝之下,亦是暗潮湧動。産能過剩、內卷加劇、光伏價格戰,這些籠罩在光伏行業上空的陰雲揮之不去。隨著蔓延光伏全産業鏈的降價潮來襲,光伏行業即將衰落的言論也塵囂日上。

從長期角度看,在全球應對氣候變化的背景下,全球主要國家在多方面出台政策,不斷促進新能源基礎建設的良性發展,光伏裝機量在未來的前景依舊廣闊。在巨大的時代機遇之下,光伏産業又何以走入不少人看衰的尴尬境地?

抛開成本價格,光伏發電的消納並網問題才是如今光伏産業面臨窘境的根源所在。

一方面,隨著全國光伏裝機量的猛漲,現有電網的公共變壓器容量短期難以跟上,以至于各地電網承壓、變壓器滿負荷、分布式光伏緊急叫停等新聞屢見不鮮。

另一方面,因爲光伏規律本身就不穩定,陰雨天、晚上或者多雲的天氣,光伏發電的能力銳減,等到晴天,各地的光伏全力發電,又會紮堆搶變壓器,即便增加再多的變壓器也還是會出現這個問題。

兩相疊加之下,從當地供需不平衡發電被限制到消納困難開放容量不足,據不完全統計,截至目前全國已有超過150個地區分布式光伏無新增接入空間,並網消納已經成爲限制光伏産業發展的“卡脖子”問題。

光儲一體 構建能源利用合理閉鏈

面對光伏發電的消納問題,當前最有效的解決辦法是通過儲能先將電力存儲起來,等需要的時候再將其釋放使用。這個看似簡單的方法,具體實施起來卻並不容易。

以行業公認最爲理想的抽水蓄能爲例。在抽水蓄能電站裏,當光伏發電較多的時候,用電將下水庫的水抽到上水庫。當電網缺點的時候,利用上下水庫的落差進行水能發電。這種抽水蓄能的儲能方式不但安全性好、使用壽命長、儲電容量大,而且度電價格十分低廉。

然而,抽水蓄能作爲大型的基建項目,從早起的立項、踩點、可行性研究,到項目建成投産,可能要經曆8~10年的時間。遠水解不了近渴,這麽長的時間跨度顯然難以滿足如今高速發展的光伏産業。

相比之下,成本日漸下降的電池儲能系統因其建設速度較快的特點,更加受到行業的追捧和青睐。根據國際能源署(IEA)4月發布的《電池與安全能源轉型》特別報告,2023年全球電池儲能系統(BESS)容量增加了40GW,與2022年的新增容量相比幾乎翻了一番。其中,中國、歐盟和美國的新增容量共占全球新增容量的近90%,成爲能源存儲和利用重要的多能互補途徑。

盡管得到了相關政策的大力支持,電池儲能系統依舊繞不開系統複雜、故障率高等缺點。由于電池屬于電化學儲能形式,電池本身的熱失控、電池模塊和系統的熱失控擴散問題也頻頻導致儲能電站事故發生。

事實上,從能源利用的角度而言,光伏取能、電池儲能、合理用能,三者的有效結合本就是清潔能源利用的合理閉環。即便電池儲能系統存在諸多不足,但構建以新能源爲主題的新型電力系統目標是確定的,光儲一體化發展是光伏産業破解消納並網難題的最佳手段,也是其從高速增長到進化驅動的關鍵所在。

多方互助 群策群力推動産業變革

隨著新能源消納催生儲能需求,“新能源+儲能”已經成爲新能源行業重要的發展模式。由于涉及電池材料、電池制造、系統集成、建設和運營等多個環節,儲能行業的興起也吸引了多方積極參與,衆多企業紛紛發揮自身優勢,共同構建光伏産業向上發展的全新格局。

6月13日-15日,在上海舉辦的第十七屆(2024)國際太陽能光伏與智慧能源大會暨展覽會上,美的樓宇科技聯合美的工業技術旗下科陸電子共同參展,全面展示儲能熱管理、綜合能源管理、虛擬電廠、光儲熱柔、高效機房、零碳商業、零碳工業園區等解決方案,以及其在工業、商業等不同建築領域的實際應用案例。作爲暖通領域的巨頭,已經轉型爲智慧建築綜合服務商的美的樓宇科技首次參加SNEC展,看似是跨界布局,但暖通與儲能行業的聯動本就是推動儲能變革的應有之義。

在目前各類電池儲能系統中,聚電池數量多,極易導致産熱不均、電池溫差大等問題,從而致使儲能系統的性能變弱、壽命和容量降低等問題。爲儲能系統營造合適、穩定的溫度,不僅能有效提升儲能系統的安全性和穩定性,還可以提高電池的充放電效率和使用壽命,這也正是美的樓宇科技進軍儲能市場的原因所在。

憑借在空氣溫度管理領域積累的豐富技術和經驗,美的樓宇科技在儲能熱管理領域出手頻頻,積極布局IDC熱管理、新能源汽車熱管理、産線熱管理等多個領域,接連推出光儲熱柔解決方案、儲能熱管理插框平台、側出風平台、頂出風平台三種平台及相應設備,均受到儲能相關行業充分關注。爲此,現場展出了按照行業最嚴苛場景設計的儲能空調,可在低溫、高溫、高鹽高濕、雷雨天氣、高海拔以及風沙等惡劣環境下可靠運行。

針對發電站儲能系統容量不斷增大的現狀,美的樓宇科技還推出CAG系列冷水機組,聚焦液冷技術路線,可以在-30℃~55℃室外環溫下穩定運行,相比常規自然冷方案AEER提升100%,能效可達2.7,爲大功率儲能系統長效、安全運行保駕護航。

受益于雲平台、大數據、物聯網等數字技術的發展,美的樓宇科技還自研打造虛擬電廠運營管理平台,並與國家電網、南方電網達成戰略合作,通過電網側對空調設備負荷的柔性調節實現對能源優化管理,助力新型電力系統的落地。

對于光伏産業而言,美的樓宇科技的入局無疑能爲行業有效解決儲能熱管理的關鍵安全問題,對儲能産業的平穩發展至關重要。同時,美的樓宇科技在能源數字化管理方面的豐富經驗,也能進一步光伏消納並網進程,促進相關複雜場景項目的落地與實施。

本次展會,除美的樓宇科技外,美的集團旗下科陸電子、合康新能、庫卡等多家單位共同亮相2024SNCE,展示從供能、儲能到用能的“全鏈路”布局,爲家庭、工業、樓宇、新能源發電等場景提供整體綠電解決方案。未來,期待美的樓宇科技能繼續發揮美的內部生態以及行業生態優勢,在綠色能源發展的道路上不斷深耕探索,共同推動技術創新和産業升級,爲實現建築零碳發展貢獻綠色力量。

回過頭看,清潔能源中,清潔是手段,能源才是目的。面對前景廣闊的光伏市場,做好儲能、用能是光伏産業穿越曆史周期的最大動能。隨著各行各業的湧入,光伏産業逐漸形成了百花齊放的盛景,新技術、新業態、新模式的不斷催生,無疑會進一步助力新質生産力躍遷升級,爲綠色發展帶來新動力。

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