普能黄绵延2019CNESA峰会演讲稿0519-solarbe文库

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全钒液流电池 VRB储能技术产业化发展 Commercial Development of Vanadium Redox Flow BatteryVRB 黄绵延 Mianyan Huang May 19 , 2018 2018-04-02 Version 0.1 1 演讲目录 1 1. 全钒液流电池储能技术简介 2. 全钒液流电池储能行业概况 3. 全钒液流储能技术应用与商业模式的探索 2 VRB, 安全、环保、生命周期成本低的储能技术全钒氧化还原液流电池工作原理从千瓦级到兆瓦级灵活地配置，方便快速地扩建。可快速、频繁、大电流的充电和放电，且深度充电和放电不损坏电池充放电循环次数可达 10,000次以上 100 DOD）钒电解液可完全循环利用，无环境污染。安全，常温常压运行、主动的热量管理，无起火或爆炸的风险钒的储量丰富，资源供应充足 3 23/05/2019 优点缺点 VS 能量密度较低于锂电池应用推广一批 100MW级全钒液流电池储能电站高性能铅炭电池储能系统大容量相变储热系统技术大容量储能系统并联运行控制技术集中攻关一批变速抽水蓄能技术大规模新型压缩空气储能系统高温超导磁储能技术新型高效电池储能技术大容量超级电容器储能技术氢储能系统关键技术高温（≥ 500℃ ）储能技术试验示范一批 10MW/100WMh先进压缩空气储能系统 1MW/100MJ级飞轮储能阵列机组 100MW级锂离子电池储能系统大容量新型熔盐储热装置应用于智能电网及分布式发电的超级电容电能质量调节系统 23/05/2019 VRB的发展状态 Source五部委联合印发关于储能技术与产业发展的指导意见 4 全球电化学储能市场高速增长全球电化学储能市场呈高速增长态势。 2018年电化学储能累计装机规模为 6.47GW，新增装机规模为 3.54GW，同比增长 288 。液流电池仅占电化学储能累计装机规模的 1，份额较小。中国电化学储能市场呈稳步增长态势。 2018年，累计装机 1.01GW，占全球份额的 15.6，较去年有所上升。新增装机 621.7MW ，同比增长 414。液流电池占电化学储能累计装机规模的 2。 23/05/2019 source CNESA, CNESA White Paper, 2018 5 2018年全球储能累计装机分布 2018年中国储能累计装机分布 23/05/2019 6 湖北第一阶段光伏电站项目 10MW / 40MWh 第二阶段调峰电站项目 100MW / 500MWh 辽宁区域调峰 200MW / 800MWh 江苏 – 两个项目离岸风能整合 200MW / 1,000MWh 配合 5GW 田湾核电站 200MW / 1,000MWh 23/05/2019 7 青海新能源 6MW / 30MWh 国内近期主要 VRB储能项目的开发计划 23/05/2019 8 国家 /地区 VRB行业公司中国北京普能，大连融科，万利通，德沃普、上海电气等日本 Sumitomo, Meidensha 美国 UET， Vionx Energy， Ashlawn Energy 澳大利亚 Enerox GmbH 英格兰 RED T energy plc 韩国 H2. Inc 德国 SCHMID， Voltstorage， Volterion 捷克 Pinflow energy storage 丹麦 VisBlue 加拿大 Avalon VRB行业公司钒电池行业处于市场化发展前期，市场规模不断扩大 23/05/2019 9 厂商及产品概况包括中美日德等各主要经济体均有布局。基本技术层面趋于成熟，核心任务为降成本（通过供应链优化和项目规模升级）；行业内企业相对较少且企业体量均较小，项目开发能力（融资）较弱。市场概况处于市场化前期，行业发展以少数项目推进为主。以销定产的特征明显。主要靠政府项目推动，真正市场化，商业化，规模化的钒储能技术，企业和项目十分有限。试点项目已从 MW级进入百 MW级。发展预期行业具有发展快速，产业链结构不断完善，市场规模不断扩大的特点。成本也在随技术成熟及项目体量增大快速下降；适合的应用模式日渐清晰；项目投融资模式逐步在建立；行业发展及产品价格受钒价影响较为明显，技术与资源结合的趋势在呈现。 23/05/2019 10 VRB 系统成本下降的预期以 4小时储能系统为例（ Ballpark Number）总成 RMB/KWh 电解液部分 RMB/KWh 非电解液部分 RMB/KWh 行业现状（国内） 3500 1800 1600 2年内预期 2200 1200 1000 说明技术进步、资源整合、价格合理水平技术进步，供应链优化、项目体量增大。全钒液流储能技术市场分析 23/05/2019 11 注释市场吸引力综合考虑市场容量、增长趋势、投资回报、进入难度等；可行性综合考虑技术匹配和项目经验各种能量型和功率型应用场景将开始不断出现，而液流适用在可再生能源并网、多能互补、调峰等领域 23/05/2019 12 应用场景假设条件收益配合新能源发电消纳的储能电站（中国西北地区为例）光伏装机量 100 MW 年提升并网电量 19500000 Kwh 有效光照强度 1300 小时 /年年收入增加 13650000 元限电比例 15 静态 LCOE 0.18 元 /Kwh 全钒液流系统容量 20MW*4h IRR 9.6 储能系统单价 2500 元 /Kwh（不含升压变等）残值率（主要是钒电解液） 55 VRB促进新能源消纳应用场景收益预期 23/05/2019 13 应用场景假设条件收益光伏发电全钒液流储能（中国青海地区为例）光伏装机量 100 MW 静态 LCOE 0.347 元 /Kwh 有效光照强度 1700 小时 /年功率预测不准确导致的罚款完全避免工作方式场内自管， 30可接受电网调度部分阵列检修导致的发电损失大部分避免全钒液流系统容量 20MW*4h 凌晨和傍晚出力可以满工储能系统单价 2500 元 /Kwh（不含升压变等）参与电网调峰并获得补偿收益可以达到残值率（主要是钒电解液） 55 光伏 VRB 场景收益预期 23/05/2019 14 PVVRB 度电成本与西北主要省份火电上网电价比较 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 新疆宁夏蒙西甘肃蒙东山西青海陕西 PVVRB 1 2 3 4 5 6 7 8 9 23/05/2019 15 应用场景假设条件收益用电侧优化电费结构电价深圳市工商业电价价目表（从 2018年7 月1 日起执行） 20年总充电量 13867795 Kwh 功率 *时长 250kw*4h 20年总收入 3724584 元变压器基本电费 32 元 /KVA 静态 LCOE 0.23 元 /Kwh 电网补贴（南网） 0.5 元 /Kwh IRR 7.3 储能系统单价 2500 元/ Kwh（不含升压变等）残值率（主要是钒电解液） 55 VRB在用户侧应用场景收益预期如果采用融资租赁模式租赁期限 6 年一次性投资降低 1650000 元租赁标的钒电解液杠杆后 IRR 15 租赁物价值 1240246 元租赁期后转长贷利率 6.5 利率 7.5 超过 20年的寿命周期匹配风光设施的使用年限几乎可无限循环的进行深度充放电无需冗余设计扩充在超过 4小时的储存时间条件下优势明显用于光伏发电移峰和风电输出平衡 50 SOC下运行性能优异适用于风电平衡功率（ MW）与容量（ MWh）可独立配置方便随时扩充容量 Source Goldman Sachs, The Great Battery Race, Equity Analysis, October 18, 2015. VRB 是匹配光伏、风力发电设施的理想储能技术 23/05/2019 16 全钒液流电池（ VRB®） – 理想的大规模储能技术。久经验证的产品性能 – 超过 30 MWh的储能项目安装及超过 800,000小时的持续运行时间。全钒液流电池电解液 – 开启大规模储能市场的电解液租赁模式。 23/05/2019 北京普能 – 大容量电网级储能技术的领导者 17 超长使用寿命带来的低度电成本循环利用、无环境污染安全性好经验证的稳定性能产品优势 Legend  KW-class  MW-class 23/05/2019 定位 – 大容量电网级液流电池储能解决方案供应商 18 公司成立于 2007年 1月 , 总部位于中国北京，并在加拿大温哥华设有分公司从事全钒液流电池储能系统的研发、制造，并提供与新能源配套的大规模储能技术解决方案的全球领先公司，拥有全球钒电池领域多个核心专利，在全球 12个国家安装了 50 多个储能项目，累计容量将至 30MWh 通过收购原加拿大 VRB Power Systems公司专利、商标、技术、设备材料等迅速成长为全球钒液流储能技术领域的领导企业。 2017年由 HPX公司领投新一轮投资，累计获得投资超过一亿美元，用于全钒液流电池储能技术的产品开发和商业化推广公司概览中国制造基地 – 北京普能系统在全球的应用 23/05/2019 示范领域 -各类场景、各种规模 19 大型可再生能源并网张北国家风光储示范 2MW 用户侧削峰填谷美国加州 600kW 智能微网斯洛伐克 100kW 海岛离网印度尼西亚松巴岛 400kW/500kWh 80万小时运行时间、安全可靠用户侧规模化光储攀枝花枣阳 10MW 20 枣阳 10MW光储用一体化项目一期 3MW/12MWh储能系统国内目前最大的已投运的液流电池储能项目第一个 MW级钒液流电池用于用户侧光伏整合的项目商业化示范运用 \盈利模式探索促进地方储能产业发展的催化剂优势企业的强强合作 \推动产业发展的平台创新性地在实际项目中第一次引入电解液租赁模式，引入金融资本、将电解液资产化，降低客户一次投资成本。 1 首期 3MW/12MWh全钒液流储能电站，含 6套 500kW储能变流系统。共包括 6台 500KW 储能双向变流器 12台 250KW 直流变换器 12套 250kW/1MWh钒液流电池单元 3台 1000kVA变压器 21 功能降低系统增量配电网建设成本削峰填谷提高自发自用电率提供应急供电枣阳 10MW光储用一体化项目一期 3MW/12MWh储能系统 23/05/2019 1 22 23/05/2019 电网峰谷时段电价 KWh/元每日充电每日售电售电收益千元 / 天售电收益万元 / 年电量 MWh 成本千元电量 MWh 收入千元 000-800 0.2754 16 4.4 - - - - 800- 1000 0.5738 - - - - - - 1000- 1200 1.0328 - - 6 6.2 - - 1200- 1800 0.5738 8 4.6 - - - - 1800- 2200 1.0328 - - 12 12.4 - - 2200- 000 0.5738 - - - 0 - - 合计 25 9.0 18 18.6 9.6 345.4 项目资金总需求为 5500万元  自有资金 1000万元；  融资 4500万元。项目计算期为 31年  建设期 1年；  运营期 30年。本项目首期装机容量为 3MW/12MWh，年平均上网电量 648 万 kWh，等效满负荷年利用小时数 2160h；年售电收入 345万元，静态回收期为 12年。计算期内，本项目发电收入总额（不含增值税）为 1.03亿元，投资内部收益率 6.2。电堆和相关配套设施将占成本的 40 将持续的研发以进一步设计优化和成本改善。钒电解液将占成本的 60 钒电解液可 100的回收用于其他液流电池，或作为商品回收。预计至 2030年，全钒液流电池的年钒用量将达到 2万吨全钒液流电池的独到之处钒电解液永不损耗。 23/05/2019 23 中国的大型资源富钒“石煤”矿床中约 1亿 1800万吨 V2O5 多处矿产资源 ; 中国是钒的主要来源。钒资源不是稀有的，也没有地理上的限制。 Chi na 56 - P an g an g V Coa l St one M ines Rus si a 16 - E vr az South Afr ic a 11 - B us h v el d Oth er 10 B r az il 8 - L arg o Source TTP Squared, Inc. 钢铁生产副产品（ 73）原矿开采（ 17）电厂灰、焦炭回收 China 56 - Pangang V stone coal mines 中国是钒的储量大国和最大生产国 24 23/05/2019 北京普能，快速增长，业界领先的 VRB®技术开发和制造商 . 攀钢钒钛，全球最大的钒产品生产企业战略合作协议包括长期供应和租赁钒电解液；全球钒流电池产业的联合开发。攀钢钒钛与北京普能签订战略合作协议 23/05/2019 25 电解液租赁模式解决钒价波动的障碍 23/05/2019 26 27 光伏和风力发电的迅猛发展和成本快速下降为储能技术带来巨大机遇。容量型（譬如 4 hours储存时间）储能市场正在出现。全钒液流储能系统以其功率 /容量配置灵活、安全性高、循环寿命长等特点成为光伏和风力发电配套、智能微电网、分布式发电等领域的理想储能技术。通过不同示范项目，全钒液流电池储能技术的多重堆叠价值得以体现。普能利用先进的技术、整合金融及矿产资源、提供低成本、可资本化的 VRB 储能解决方案，加速可再生能源 /智能电网时代的到来。总结 23/05/2019 23/05/2019 28 Contact information mianyanhuangvrbenergy.com VRB Energy 北京制造中心 Thanks for your time