当前位置: 集邦新能源网 > 产业资讯 > 正文

电化学储能系统成本构成

作者: | 发布日期: 2023 年 07 月 20 日 10:34 | 分类: 产业资讯

电化学储能系统主要由电池组、电池管理系统(BMS)、能量管理系统(EMS)、储能逆变器(PCS)以及其他电气设备构成。最终应用场景包括电站、电网公司、工商业、家庭户用等。

电化学储能系统成本构成
成本构成:影响储能项目成本的因素较多

根据BNEF,2020年一个完成安装的、4小时电站级储能系统的成本范围为235-446美元/千瓦时。2021年安装完成一个2小时电站级储能系统成本下降至1.3元/瓦时,2025年将下降至0.9元/瓦时。

成本范围之大也凸显了影响储能项目成本的因素之多,包括储能时长、项目规模、电池材料体系以及项目部署国家等。BNEF预计2030年成本下降至167美元/千瓦时,主要原因是电池组成本的下降。

电化学储能系统成本构成
图:新型储能系统成本占比

电化学储能系统成本构成

以2022年广东省储能系统充放电策略为例。广东省每日用电高峰为14:00-19:00(其中尖峰电价在高峰段基础上提升20%,执行时间为每年7、8、9月以及单日温度超过35℃)。

因此储能系统会在每日6:00-8:00低谷时段充电,在10:00-12:00高峰段放电;在12:00-14:00平段充电,在15:00-17:00高峰段放电。

即该储能系统在低谷和平段时充电,在两个高峰时放电,达到每日两次的充放电,使系统效用最大化、缩短项目静态回收期。

图:2022年广东省2h储能系统充放电策略(单位:元/KWh)
电化学储能系统成本构成

锂离子电池组:储能的核心成本要素

电池组成本是电化学储能系统的主要成本,是未来产业链技术迭代和降成本的主要环节。一套完整的电化学储能系统中,电池组成本占比最高达67%,其次为储能逆变器10%,电池管理系统和能量管理系统分别占比9%和2%。

锂离子电池的主要原材料包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜等,正极材料为主要成本。根据高工锂电数据,锂离子电池材料成本占比中,正极材料最大约为40%,负极、电解液和隔膜分别占比19%、11%和8%。

当前,储能电芯成本呈下降趋势。2023年以来碳酸锂价格大幅下滑,带动电化学储能成本降低。当前国内储能用锂电池较多采取磷酸铁锂电池,赢下其价格因素的材料有正极材料、负极材料、隔膜、电解液、集流体、结构件及其他项目的单位价格。
电化学储能系统成本构成
据集邦咨询数据显示,中国市场在锂价逐渐回升后,储能电芯市场需求逐步释放,综合之下6月储能电芯均价月涨3%,达人民币0.67元/Wh。预计今年下半年储能市场需求将持续回稳,企业订单将高于预期,但市场竞争将逐步加剧,市场订单或将出现分化,后续供货商布局全球市场的能力是发展关键。

电池管理系统(BMS):PCB为核心组成

电池管理系统负责监控电池储能单元内各电池运行状态,保障储能单元安全可靠运行。BMS能够实时监控、采集储能电池的状态参数。目前储能市场上的BMS供应商既有电池厂商、新能源汽车BMS制造商,也有专门研发储能BMS的企业。

考虑到储能系统电池数量很大,系统很复杂,运行环境也比较恶劣,这对BMS抗干扰性能提出了非常高的要求,同时,储能系统有很多电池簇,就存在簇间的均衡管理和环流管理,电动汽车BMS无法直接应用到储能系统上。因此,储能系统上的BMS还需要根据储能项目的实际情况,选择专业的供应商或集成商自行研发和优化。

以派能科技为例,公司自主开展电池管理系统的开发及电路板(PCB)的设计,同时负责全部电子元器件的选型、采购和检验等。电路板的其它标准化生产流程采取外协加工方式完成。电路板生产完成后,公司负责电池管理系统的程序烧录及检验等。电池管理系统的生产过程中涉及的原材料主要为电子元器件和PCB的采购。
电化学储能系统成本构成

当前该环节主要参与企业有协能科技、高特电子、科工电子、高泰昊能、华塑科技、华塑科技等。

能量管理系统(EMS):核心构件

EMS一方面直接负责储能系统的控制策略,而控制策略则影响系统内电池的衰减速率和循环寿命,从而决定储能的经济性。另一方面还监控系统运行中的故障异常,起到及时快速保护设备、保障安全性的重要作用。

图:工商业储能EMS典型组网示意
电化学储能系统成本构成

储能逆变器(PCS):储能系统的核心部件

储能逆变器是光储一体化的核心部件,由功率、控制、保护、监控等软硬件组成,其主要功能包括平抑功率、信息交互、保护等,PCS决定了输出电能质量和动态特性,也很大程度影响电池的使用寿命。
电化学储能系统成本构成

在电网停电或者不稳定时,储能逆变器会自动将电网供电切换至电池供电模式,切换时间非常短(UPS效果),不影响负载的使用。储能逆变器让光伏&电网皆可为电池充电,白天光伏可以给电池充电,晚上电费较低时,电网也可以为电池充电,从而达到峰谷电价差套利以及当作备用电源来使用。

储能变流器与光伏逆变器在很大程度上同源,两大产业相互促进,协同发展。从工艺端来看,储能逆变器与光伏并网逆变器的设计原理几乎一样,但是储能逆变器多出一个电池端子,从而导致单位成本的提升。两类新能源电力电子产品的主要零部件类似,且在应用端也开始呈现高度的协同效应。在光伏PCS已经取得非常大的市场规模的前提下,未来储能PCS的竞争格局与光伏逆变器趋同,延续光伏PCS格局。

图:组串式与集中式储能系统对比

电化学储能系统成本构成
图片图源:华为

作为储能系统与电网中间实现电能双向流动的关键核心部件,储能PCS存在不可替代性。电化学储能的快速增长,也将带动储能PCS市场需求攀升,进一步扩大市场规模。

在市场需求爆发以及政策鼓励的双重推动下,储能产业正迎来快速的发展阶段。了解储能系统各环节的成本构成,将对各类储能技术发展与储能设施制造提供有意义的参考。储能产业的发展仍有较大的提升空间,技术进步促使能效提升,最终表现为成本下降,即经济性逐步提升。

来源:EnergyTrend储能

Share
【免责声明】
  • 1、EnergyTrend-集邦新能源网」包含的内容和信息是根据公开资料分析和演释,该公开资料,属可靠之来源搜集,但这些分析和信息并未经独立核实。本网站有权但无此义务,改善或更正在本网站的任何部分之错误或疏失。
  • 2、任何在「EnergyTrend-集邦新能源网」上出现的信息(包括但不限于公司资料、资讯、研究报告、产品价格等),力求但不保证数据的准确性,均只作为参考,您须对您自主决定的行为负责。如有错漏,请以各公司官方网站公布为准。
  • 3、「EnergyTrend-集邦新能源网」信息服务基于"现况"及"现有"提供,网站的信息和内容如有更改恕不另行通知。
  • 4、「EnergyTrend-集邦新能源网」尊重并保护所有使用用户的个人隐私权,您注册的用户名、电子邮件地址等个人资料,非经您亲自许可或根据相关法律、法规的强制性规定,不会主动地泄露给第三方。
【版权声明】
  • 「EnergyTrend-集邦新能源网」所刊原创内容之著作权属于「EnergyTrend-集邦新能源网」网站所有,未经本站之同意或授权,任何人不得以任何形式重制、转载、散布、引用、变更、播送或出版该内容之全部或局部,亦不得有其他任何违反本站著作权之行为。
相关推荐

2GWh!中车储能系统产线落户山东潍坊

发布日期: 2024 年 06 月 13 日 9:45  |  关键字: ,