顺应能源转型变革大势——《德国莱茵TüV 2021年储能白皮书》发布

文/本刊记者 黄帅 李前




  近年来,全球储能行业高速发展,技术路线和市场格局发生了很大的变化。2021年4月21日,《国家发展改革委 国家能源局关于加快推动新型储能发展的指导意见(征求意见稿)》发布,再度引发市场对储能的关注。
  
  在此背景下,德国莱茵TüV集团(以下简称“TüV莱茵”)携手中关村储能产业技术联盟发布了《德国莱茵TüV 2021年储能白皮书》(以下简称“白皮书”),基于对全球及中国储能市场的调查和梳理,深入探讨全球储能行业的市场规模、技术发展趋势、应用场景、商业模式,以及储能系统的质量安全与全球准入等话题。
  
  2021年4月28日,TüV莱茵在杭州举办2021年质胜中国光伏盛典暨质胜中国优胜奖颁奖典礼。在活动现场,TüV莱茵全球电子电力产品服务副总裁兼大中华区太阳能与商业产品服务总经理李卫春向业界发布了白皮书的内容及调查结果,助力储能企业明确市场定位、辨析应用场景、优化系统设计、突破市场壁垒、规避安全风险,加速新型储能的高质量发展。
  
  全球储能市场容量和趋势
  
  数据显示,2020年,新冠肺炎疫情席卷全球,储能行业虽也遭受严重影响,但经历上半年的低迷之后,市场逐渐回暖,装机规模逆势上涨,再次刷新单年新增投运规模纪录,达到4.7GW,超过2019年新增投运规模的1.6倍。中国、美国和欧洲主导了2020年全球储能市场的规模化发展,新增投运规模均突破1GW大关。
  
  李卫春介绍说,2020年,中国储能产业的发展虽然受到疫情影响,但基于产业内生动力、外部政策及碳中和目标等利好因素多重驱动,储能装机容量逆势大幅增长,如期步入规模化高速发展的快车道。然而,繁荣下的隐忧也随即出现,市场所呈现的“规模化”背后隐藏着行业发展的痛点问题,需要政策和市场予以正面对待。当前,市场对于储能产业和技术应用层面存在的问题逐步清晰,但却缺少责任机制予以认真对待,产业化发展的根基并不牢靠,中国有必要在“十四五”发展新阶段提升储能产业发展的战略地位。行业监管能力的提升势必要与产业发展的迫切诉求相匹配,这才是推动产业健康可持续发展的关键。
  
  白皮书中还呈现了储能行业市场调查结果。储能应用已从萌芽期进入高速增长期,但业内人士认为,度电成本过高、技术迭代、清晰的商业模式仍是亟待解决的问题。2018年,超过60%的受访者认为储能应用还处于萌芽期。短短2年之后,2020年调研数据显示,40%的受访者认为储能应用正在经历高速成长阶段。
  
  本刊记者通过光伏盛典活动和白皮书了解到,短期内,除政策支持外,需求的增长也是推动储能行业发展的重要因素。结合推动储能发展的举措,从短期来看,39%的受访者看好电力系统电网侧储能,认为其最有可能呈现快速增长的趋势。35%的受访者认为,户用储能需求或将迎来新的发展机遇。在未来3年的能源格局中,最有可能与储能紧密相结合的三大领域为太阳能、风能及新能源汽车,有望为储能行业发展带来巨大机遇。磷酸铁锂电池被认为是未来储能的主要技术路线,正极材料技术有望在3年内实现明显突破。
  
  然而,白皮书显示,阻碍储能进一步发展的最重要因素并没有随着时间的变化而改变,度电成本太高依然是业内认为储能发展遇到的瓶颈之一。合适的商业模式及国家的补贴支持也直接决定了储能是否能有进一步的发展空间。另外,值得注意的是,储能的安全问题相较于2018年也引起了更多业内人士的高度关注和思考。
  
  完善的标准体系和行业规范对产品的研发与生产具有重要意义,能够促进产业创新发展,提升产品质量和技术实力,从而使企业利益最大化。因此,近80%的受访者认为,第三方检测认证机构在推动储能行业可持续发展过程中扮演着至关重要的角色。
  
  TüV莱茵一站式技术解决方案
  
  白皮书梳理了储能应用的技术挑战与安全风险,从技术路线、发展趋势、技术要求、安全风险、市场准入、莱茵洞察6个角度分别详细介绍了电芯、电池系统、电源转换装置、储能系统、消防及灭火系统,提供了储能行业技术和安全方面的系统化框架,具有较高的参考价值。
  
  以电芯为例,它是电池系统的重要组成部分。在技术路线方面,由于锂离子电池的能量密度较高、循环寿命长、效率高、响应速度快,是目前储能应用中最主要的技术路线。在发展趋势方面,目前锂离子电池优势明显,占据市场主导地位;全固态锂电池有望成为重要发展方向,多家企业已积极部署项目;钠离子电池的研制还处于早期阶段;液流电池处于早期商业化阶段。在技术要求方面,电芯的可靠性、安全性对整个电池系统的运行起到重要作用,需关注电气安全、性能、环境和电池指令4个角度。在安全风险方面,电芯的安全风险主要有起火、爆炸、释放有毒和有害气体。在市场准入方面,白皮书介绍了中国、欧盟、北美、日本等国家和地区的法规。“莱茵洞察”认为,随着储能应用的需求越来越广泛,电芯容量将不断提升,技术不断优化,安全性也逐渐提高,标准体系的建设就显得越来越重要。目前,标准稍显不足,相关标准将逐步完善和细化。
  
  针对储能应用的技术挑战与安全风险,TüV莱茵能够提供一站式技术解决方案。根据白皮书的内容,TüV莱茵面向储能系统、能源管理系统、电源转换装置、电池系统、电池管理系统、电芯等领域,可为企业提供技术指导、审核、检验、检测、认证、人员能力搭建等专业服务。
  
  白皮书中提到,长久以来,储能领域与新能源汽车领域相互依存、齐头并进。但与此同时,储能安全问题始终如影随形、如鲠在喉。特别是对于兆瓦级储能企业来说,大容量储能项目“牵一发而动全身”的特点和验证的高难度,困扰并阻碍着企业的快速发展。
  
  2021年1月,TüV莱茵受一家世界级领军企业委托,对其兆瓦级储能系统完成了UL9540A测试,成为国内首个顺利通过该测试的兆瓦级储能系统,意味着其满足了NFPA855标准要求,受到北美当地建筑消防监管部门、业主、金融保险机构等的认可,能够帮助企业占领北美储能市场。随着测试的顺利完成,该项目有望为企业赢得超1GWh的项目总量,而2020年北美储能市场发展迅速,整体市场容量在1GWh左右。这也就意味着该项目为企业带来的项目总量有望突破2020年北美储能项目的总和,远超企业历年储能项目之和,将给企业带来巨大的经济效益和市场影响力,真可谓“一测定乾坤”。
  
  TüV莱茵在全球范围内有十大测试中心,分别位于德国科隆、德国亚琛、意大利米兰、中国上海、中国深圳、中国台湾、美国普莱森顿、美国波士顿、日本横滨和印度班加罗尔,具备完善的认证能力,拥有先进的设备和资深工程师团队。作为储能行业公认的第三方测试认证领军品牌,TüV莱茵能够快速响应当地制造商、零售商和投资者的需求。通过多元化的技术能力和服务组合,TüV莱茵可帮助企业克服挑战,进而顺利开拓全球市场。
  
  在乌卡时代(VUCA)和新的科技革命造就的转型升级大环境中,TüV莱茵联合中关村储能产业技术联盟发布白皮书,既是顺势而为,又是趋势指引,既是技术路线梳理,又是安全风险透视,对储能企业发展多有助益。


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