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锂离子电池有望实现较大幅度降本

2023-08-17 10:16:36

受益于“十四五”储能产业政策利好,以及新型储能技术应用市场的快速发展,市场前景被上市公司及投资方长期看好,企业正加速多元布局。


在新型电力系统中,储能将成为至关重要的一环,是新能源消纳以及电网安全保障必要保障,在发电侧、电网侧、用电侧都会得到广泛的应用,需求空间广阔。国内市场,风光强制配储政策推动储能需求指数增长。在市场需求爆发以及政策鼓励的双重推动下,成熟的抽水蓄能、锂电储能呈现爆发性增长,其他新型储能技术也进入了发展快车道。


今天将带大家了解各种储能度电成本计算。



01

储能度电成本的计算

平准化度电成本的计算方法


平准化度电成本(Levelized Cost of Energy, LCOE),是对项目生命周期内 的成本和发电量先进行平准化,再计算得到的发电成本,即生命周期内的成本现值 /生命周期内发电量现值。


相类似地,储能的全生命周期成本即平准化储能成本(Levelized Cost of Storage,LCOS)。LCOS 可以概括为一项储能技术的全生命周期成本除以其累计传输的电能量或电功率,反映了净现值为零时的内部平均电价,即该项投资的盈利点。


平准化储能成本(LCOS)量化了特定储能技术和应用场景下单位放电量的折现成本,考虑了影响放电寿命成本的所有技术和经济参数,可以与平准化度电成本 (LCOE)类比,是进行储能技术成本比较的合适工具。


具体而言,平准化储能成本为投资成本、运营维护(O&M)、充电成本,三者 之和除以投资期间的总放电量,鉴于数据的可得性,暂不考虑放电深度和容量衰退、 回收成本。


02

锂电的成本

投资成本

容量成本是指储能系统中与储能容量相关的设备和施工成本,如电池储能中的电池、电池集装箱等设备费用和施工费用,抽水蓄能电站中水库的成本,压缩空气储能中储气室和储热系统的成本等。


功率成本

功率成本是指储能系统中与功率相关的设备和施工成本,如电池储能系统中的变流器、变压器等设备,抽水蓄能电站中的水轮机,如电池储能系统中的变流器、变压器等设备,抽水蓄能电站中的水轮机,压缩空气储能中的压缩机和膨胀机等。


充电成本

充电成本是计算度电成本的重要要素,但由于充电成本需要考虑电价本身,各地区差异化较大,很难比较。另外,不同类型电力能源上网电价也不相同,风电、气电、火电价格较贵,风光实现评价上网。因此,如果仅从比较各类储能技术的度电成本角度出发,可以统一不考虑其充电成本 PC,只考虑其储存和释放过程的成本。


运维成本

储能的运维成本主要包括这就人工、燃料动力、部件更换等。


累计输送电量

要计算储能的度电成本,就要储能系统全生命周期可以释放多少度电或循环的次数。这其中涉及到储能系统的系统寿命 T(年为单位)、年循环次数 n(t)、以及循环效率。


从2020 年来看,各类储能技术度电成本的排序从低到高分别是:抽水蓄能<锂离子电池<全钒液流电池<铅炭电池<压缩空气<钠离子电池<钠硫电池<氢储能。


抽水蓄能仍然是当前度电成本最低的方案,显著低于其他储能技术,锂离子、全钒液流电池储能成本相当,是仅次于抽水蓄能的度电成本较低的技术。


压缩空气储能、钠离子电池储能度电成本也处于1 元/kWh 之下,钠硫电池、氢储能尚不具备成本优势。


到 2030 年,各类储能技术的度电成本从低到高排序或依次为:锂离子电池<抽水蓄能<全钒液流电池<铅炭电池< 钠离子电池<压缩空气<钠硫电池<氢储能。


也就是说,若锂离子电池容量成本、功率成本在 2020-2030 年能实现 20% 的下降,则到 2030 年其平准化储能度电成本将有望低于现阶段最经济的抽水蓄能。


总体上看,全钒液流电池、锂离子电池均有望实现较大幅度降本,到 2030 年仍是电化学储能中度电成本最低的两种技术;铅炭电池、钠离子电池、压缩空气储能度电成本其次,氢储能度电成本仍然处于较高水平。

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