全球能源觀察｜電力安全、綠色、經(jīng)濟成“不可能三角”，電池全生命周期“極致利用”能否破局？
作者：海南中能電力股份有限公司 發(fā)布時間：2022-10-31 14:23:28 瀏覽：3920
21世紀經(jīng)濟報道記者 吳斌 上海報道 新能源發(fā)電夠“綠”，但卻具有波動性和無序性，無法做到“安全”。化石能源發(fā)電雖然穩(wěn)定，但卻不夠綠色。如何同時實現(xiàn)綠色、安全、經(jīng)濟？這一“不可能三角”成了難解的困局。
10月29日，特來電舉行2022充電網(wǎng)新技術(shù)新產(chǎn)品發(fā)布會，特來電虛擬電廠平臺、充電型微電網(wǎng)創(chuàng)新產(chǎn)品、梯次電池儲能技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)品和駐地站“特惠充”創(chuàng)新產(chǎn)品等1大平臺和3大產(chǎn)品依次發(fā)布。特來電是“創(chuàng)業(yè)板第一股”特銳德控股子公司，股東包括國家產(chǎn)業(yè)調(diào)整基金、國新基金、國家電投、三峽基金等。
中國電力企業(yè)聯(lián)合會副秘書長兼標準化管理中心主任劉永東對21世紀經(jīng)濟報道記者表示，中國新能源汽車的保有量已經(jīng)超過了1000萬輛，今年的銷售很可能達到650萬輛，這其實標志著電動汽車充電設施已經(jīng)進入千家萬戶，需要重新考慮、布局電如何更安全、更經(jīng)濟、更綠色地為電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展保駕護航。
更具有標志性意義的是，10月27日，歐盟委員會、歐洲議會以及歐盟成員國的談判代表一致同意，將從2035年起禁止生產(chǎn)新的燃油車，汽車制造商必須在2035年之前實現(xiàn)凈零排放。終有一天，全球?qū)氐赘鎰e燃油車，其中也將蘊含巨大的投資機遇。
“不可能三角”難題困擾全球
盡管新能源發(fā)電是大勢所趨，但卻具有不穩(wěn)定性。例如，歐洲今夏高溫不退、干旱嚴重，對電力生產(chǎn)帶來嚴重的影響，水力、核能和太陽能發(fā)電均未能幸免。此外，今夏四川受持續(xù)高溫干旱天氣影響，居民用電需求激增，但四川多個水電站運行水位下降，供電支撐能力大幅下跌。
劉永東對記者表示，中國需要推進新型電力系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，新能源的發(fā)電占比要超過50%，今年11月中國新能源裝機規(guī)模有望超過燃煤機組。但問題是新能源要“靠天吃飯”，天氣好了才有風、光，才可能會有電，但是我們的工作、生活隨時隨地離不開電，在這個過程中間如何保障工業(yè)安全就變得尤為重要。同時國家還提出雙碳目標，希望電動汽車充綠色的電，作為老百姓，我們還希望電價不漲。這中間就有一個“不可能三角”，很難同時實現(xiàn)安全、綠色和經(jīng)濟。
如何破解“不可能三角”？劉永東認為，電動汽車充電設施可以扮演非常重要的角色，電動汽車的電池一方面可以為電動汽車提供動力，另一方面海量的電池又可以作為電力系統(tǒng)最大的“海綿”，也就是移動儲能功能，車主買車的時候事實上已經(jīng)把儲能功能的錢支付了，不需要再花一筆錢，成本降低了，可以為電力系統(tǒng)的發(fā)展提供很大支撐，建立更多靈活性的資源，也會促進風電光伏發(fā)展，為綠色、安全、經(jīng)濟的電力提供了支撐。
目前電動汽車充電設施處在快速發(fā)展階段。中國充電聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示，到2022年8月我國充電運營企業(yè)運營充電樁數(shù)量超1萬臺的共16家，前十五家運營商運營充電樁數(shù)量占比93.2%，其中特來電、星星充電、國家電網(wǎng)分別為30.3萬臺、30.2萬臺、20.8萬臺，排在前三位。
等待“量變”到“質(zhì)變”
面對“不可能三角”難題，電池全生命周期“極致利用”能否成為解決方案？短期內(nèi)電動汽車市場規(guī)模仍較小，無法解決難題，但隨著市場持續(xù)爆發(fā)性增長，未來潛力可期。
從平臺角度看，特來電虛擬電廠平臺通過聚合電動汽車有序充電、光伏微網(wǎng)、移動儲能、梯次儲能等資源，實現(xiàn)調(diào)頻調(diào)峰、需求側(cè)響應、聚合售電、綠電消納和碳交易等功能。2022年，特來電虛擬電廠平臺已完成與國內(nèi)16家電網(wǎng)調(diào)度中心的對接，參與調(diào)峰充電場站1885座，參與調(diào)峰總?cè)萘窟_1045.35MW，不同場景下已調(diào)度聚合容量超過300MW。
劉永東對記者分析稱，電力行業(yè)正在大力推進電力體制改革，其中很重要的就是要建立起電力市場，有中長期市場、現(xiàn)貨市場、輔助服務市場，還有碳市場，國家的電力交易中心和碳市場要做有機的結(jié)合。在這個過程中間，電動汽車和電網(wǎng)的互動就變得越來越重要，而且前景越來越廣，中間就需要充電網(wǎng)、儲能網(wǎng)、微電網(wǎng)，在這個過程中用虛擬電廠技術(shù)實現(xiàn)發(fā)展目標。
特銳德、特來電董事長于德翔對21世紀經(jīng)濟報道記者表示，充電網(wǎng)正式開啟“電時代”，以“充電網(wǎng)+微電網(wǎng)+儲能網(wǎng)”為載體的虛擬電廠平臺的發(fā)布，將深度融合新能源發(fā)電和新能源汽車，能夠輔助電網(wǎng)高效調(diào)峰，是實現(xiàn)碳中和的有效路徑。
這背后的邏輯是“極致利用”電動汽車的電池。電動汽車閑暇時可以充分發(fā)揮電池的兼職和共享屬性，成本很低，在電網(wǎng)的低谷期把棄風、棄光、棄水的低成本電充到電動汽車里，在高峰期可以把車上富余的電賣出來，實現(xiàn)對電網(wǎng)的削峰填谷。
即使在電動汽車電池“退役”后也依舊可以發(fā)揮“余熱”，梯次電池整包利用可補齊電池回收關(guān)鍵缺失環(huán)節(jié)，最大化挖掘電池潛能，在報廢分解前繼續(xù)發(fā)揮儲能作用。
“充電型微電網(wǎng)創(chuàng)新產(chǎn)品”希望突破傳統(tǒng)微電網(wǎng)在投資、管理、建設方面的痛點，通過借助規(guī)模化電動汽車的能量負荷，實現(xiàn)低成本移動儲能，能量轉(zhuǎn)換損耗降低44%；針對駐地站的“特惠充”創(chuàng)新產(chǎn)品具有實惠、智慧、普惠性質(zhì)，希望實現(xiàn)智慧充電、有序充電、無感充電，它也將深度鏈接未來針對V2G（車輛到電網(wǎng)）模式的“特惠放”產(chǎn)品，不僅能充電還能賺錢；“梯次電池儲能技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)品”，采用水浸沒式消防方案，解決了梯次利用動力電池過程中的安全的問題，成為未來重要的新型儲能手段。
在天風證券環(huán)保公用行業(yè)首席分析師郭麗麗看來，中性預期下，預計2030年我國動力電池回收市場規(guī)模有望達758.4億元，2021-2030年復合年均增長率為58.1%，其中梯次利用市場規(guī)模313.5億元，再生利用市場規(guī)模444.9億元；樂觀預期下，預計2030年退役動力電池梯次+再生利用市場總規(guī)模則有望達到1048.9億元。
郭麗麗還預測，梯次利用市場2025年后規(guī)模有望迎來指數(shù)式增長。由于當前梯次利用市場標準體系與商業(yè)模式尚不清晰，我們預計行業(yè)未來 2-3 年仍將處于政策規(guī)范與商業(yè)化探索期。而隨著行業(yè)標準與商業(yè)模式逐漸完善，梯次利用市場有望在后續(xù)迎來指數(shù)式增長。
整體而言，電動汽車市場仍在快速發(fā)展，市場規(guī)模暫時相對較小，從“量變”到“質(zhì)變”仍需時日，但長期發(fā)展前景可期。
國際能源署（IEA）今年9月發(fā)布的《清潔能源進展跟蹤報告》顯示，去年全球電動汽車銷量翻了一番，幾乎占據(jù)整個汽車市場的約9%。IEA預計電動汽車銷量在2022年將再創(chuàng)歷史新高，占全球輕型汽車總銷量的比例將升至13%。
從長期來看，IEA更是預測，電動汽車是實現(xiàn)道路運輸脫碳的最關(guān)鍵技術(shù)，這一部分的碳排放量占全球的16%。到2030年電動汽車車隊將超過3億輛，電動汽車將占新車銷量的60%。
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