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TÜV莱茵:“光储一体化”商用难,绕不开的三道关

作者: | 发布日期: 2022 年 09 月 01 日 9:40 | 分类: 产业资讯

2020年中国提出“力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和”的战略目标,对于整个新能源行业来说,是机遇,也肩负起重大责任。太阳能、风能等可再生能源是100%清洁能源,但在产品设计、研发、生产、制造、销售等过程中是否节能环保,对企业提出了优化流程、减排降碳的挑战。

同时,在政策引导下,各地正如火如荼地开展光储一体化项目,但安全标准体系和安全管理机制有待完善、安全预警和处理能力较弱、运营建设难等一系列问题,是当前阻碍行业发展的关键因素。日前,集邦咨询旗下新能源研究中心集邦新能源网EnergyTrend拜访了TÜV莱茵全球电力电子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,就行业发展的痛点问题进行深入交流。

李卫春

TÜV莱茵作为一家拥有150年历史的国际第三方检测认证机构,从90年代参与“千屋光伏屋顶”计划开始,积极主导光伏领域新标准的研究和制定,致力于为世界范围的光伏生产商提供改进产品效能、优化产品质量和安全性的解决方案,帮助应对种种挑战。

成本高企,“光储一体化”商用难度大

目前中国发电侧是强制配储能,从长远来看,未来光伏+储能将会成为标配;但从当前发展模式来看,尽管有政策引导,光伏+储能仍面临着诸多难题,李卫春认为主要有以下两点:

首先,应用模式开发难。光伏+储能的应用模式围绕着“如何应用”和“怎么推动”两个问题展开。储能的应用场景主要有三个——电网侧、发电侧、用电侧,每个场景的应用模式不同意味着对应的运营模式不一,从“源网荷储”能源互补和能源管理的角度看,电网侧有共享储能,也就是通过电网侧储能去做相应的电网调节;发电侧和用电侧则需要考虑容配比,解决需求和供给的问题。

其次,成本问题。光伏产业有其自身的成本压力,叠加储能将会面临双重压力困境,如果成本不降到合理水平,光伏平价上网就会存在一定困难,同时也会直接影响企业投资的积极性。海外市场在新能源配置储能应用方面已有不少成功经验,TÜV莱茵也参与了众多成功案例,李卫春认为将成功案例与市场应用结合起来,便可知其过去,洞之未来。同时,光伏+储能的应用场景有别于传统的形式,如果可以在应用模式上整合创新的商业模式,找到适合自己的应用模式,从整体成本投入,通过规模化应用降低成本,从而打开光伏+储能商业模式。

“光储充”通过能量存储和优化配置实现本地能源生产与用能负荷基本平衡,从应用场景来说,更具有前景,“光储充”能独立运行,“自发自用、余电存储”,缓解了充电桩用电对电网的冲击,提高系统运行效率的同时,为电网提供辅助服务功能。但是由于“光储充”需要考虑发电、储电、用电等多种因素,所面临的问题更加复杂,对于业界来说目前可参考的成功案例很少,同时经济化的商业模式尚未成熟,其标准也难以定义。但“光储充”是未来的必然趋势之一,目前已有部分头部企业开始启动“光储充”运营模式,从项目资源到应用融为一体,甚至接下来还会和碳交易进行结合。也就是说,从平台到系统再到服务全部打通,形成可再生能源一体化的发展模式。

最后,谈到BIPV,即光伏建筑一体化,李卫春认为,特别在国内市场,工业厂房、商业建筑、公共建筑等屋顶和外立墙面可安装面积很大,BIPV的发展潜力巨大。目前BIPV和光储充一体化一样,最需要解决的问题依然是标准,只有行业标准落地才能推动产业进一步发展,这在企业资源规划中占据很重要的位置。今年国内GB标准逐步出台,TÜV莱茵结合GB标准及国际应用要求,开发了2PfG系列标准,但推动标准落实仍需要时间。

由技术性过渡到安全性,全产业链共同协作

国内储能市场已发展10年,绕不开技术性、经济性和安全性三个话题。目前储能技术的发展路径从性能提升到耐久性、能量密度、功率密度、环保性等已经相对清晰,未来主要考虑的是另外两个指标——成本与安全。储能成本在这10年时间已下降近10倍,但光伏+储能相结合就意味着成本还要进一步往下降。而目前针对储能安全性问题,并未看到本质性改变,缺乏完善的安全标准和供应链管理体系,这是影响储能商业化进程的重要因素之一。李卫春以多年从业经验来看,技术提升是突破安全性问题的基础,但目前由技术性过渡到安全性还需要一定的时间。储能安全是系统性问题,从材料到系统,从研发到应用都要考虑,当下做好以下几点可以有效保障:

首先,选用安全优质、经过认证的电芯,从源头上控制安全和起火风险。其次,电池管理系统必须符合相应的电气安全和功能安全,这两点都需要一定的管控手段和依据相应标准。再者,由于电池管理是相对复杂的系统,电池包和储能系统必须符合功能安全。之外,储能系统电子电气设计,不能单纯看零部件,要从不同层级去考虑规范问题,符合电气安全的要求。再到消防设计、保护装置等安全部件必须符合相应的法规和标准,例如非金属材料,必须使用符合相应防火要求的材料,以及一旦出现火灾如何解决、如何在设计过程中就把风险降到最低、如何对整个系统进行监控等,都需要及时进行预防性诊断和完善的标准体系,从而降低风险。

同时现在对于储能系统中电芯、模组以及安装的级别有新的要求,要进行相应的失效分析。比较主流的一种方式是对不同级别进行热失控失效的测试和热蔓延的安全评估。从选材、设计到认证再到产品使用全过程中,功能安全、电气安全、消防设计等都要考虑进去,并且需要第三方机构进行评估和测试认证,加固安全保障。

近年来,TÜV莱茵陆续发布了储能连接器、储能线缆、储能系统等产品的2PfG标准,对安全性具有一定指导作用,但储能能否再上一层,需要整个行业共同参与,以企业行动、行业标准、研发技术、投融资等各个方面的力量协作,确保光储一体化等项目最为迫切的问题顺畅传导,相信2-3年内能看到明显突破。

深耕光伏领域40年,为企业提供全球化服务体系

1982年,TÜV莱茵在德国科隆建立了首个太阳能实验室,并在光伏技术发展过程中,意识到需要储能的加持,目前已在科隆、米兰、班加罗尔、上海、深圳、台北、常州、波士顿和旧金山都城市建立了储能实验室。去年,TÜV莱茵成立了全球氢能技术中心;近期,还在荷兰与德国边界建立了电动汽车动力电池独立测试中心。李卫春表示,TÜV莱茵一直紧跟行业发展与技术革新的动向进行业务布局,在场地、设备、人员方面进行投入,力求在新技术、新产品、新应用出现过程中“早投入、早参与、早服务”,助力企业及产业健康有序发展。

同时,TÜV莱茵致力于为全行业搭建沟通交流的平台,自2015年起连续举办质胜中国光伏盛典活动,聚焦亚太以及全球经济背景下的光伏革命,通过国内外行业专家和从业者互动讨论、案例分享和专属智囊团,为行业的蓬勃发展出谋划策。期间发布的白皮书涵盖光伏组件产业发展、光伏电站持续经营、储能系统应用、光伏电站资产交易、光伏组件供应链等一系列深度调查,给业界提供了前瞻的视角和专业的资料。

2022年9月2日,TÜV莱茵将在合肥举办第八届“质胜中国光伏盛典”暨“质胜中国优胜奖”颁奖典礼,届时还将发布《2022年中国分布式光伏电站资产风险管理白皮书》,通过解析分布式光伏电站资产全生命周期四大阶段中面临的各类潜在风险,帮助光伏资产主要相关方识别、评估、管理和控制关键风险,构建完善的风险管理体系,有效进行资产风险管控。

今年是TÜV莱茵集团成立150周年,开展光伏业务40周年,作为光伏和储能检测认证领域领导者,TÜV莱茵以技术为导向,提升安全与品质为责任,快速响应当地制造商、零售商和投资者的需求,提供一站式技术解决方案,确保光储安全,为推动和加速零碳未来发挥积极作用。

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