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#调研纪要#中信建投:共享储能与钒流电池专家交流

栏目:调研纪要 作者:ZML 时间:2022-07-21 11:29:02

中核钛白全钒液流电池产业牵头人、甘肃东方钛业有限公司董事长 王总 四川伟利得股份有限公司副总裁 杨总 中信建投新能源电新首席 朱玥 【会议背景】 我们发布报告全面深入分析共享储能、钒液流电池基本原理和性能,详解一种新的商 业模式共享储能和一种新的电池形态,钒液流电池的应用场景中核钛白公告推进钒矿资源的开发、钒电解液的制造(总规划 100 万立方米)和集中式共享储能电站的试点项目(规划250MW/1000MWh,与山丹县协议十四五不低于 2GW 储 能以及

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中核钛白全钒液流电池产业牵头人、甘肃东方钛业有限公司董事长 王总 

四川伟利得股份有限公司副总裁 杨总 

中信建投新能源电新首席 朱玥 


【会议背景】 

我们发布报告全面深入分析共享储能、钒液流电池基本原理和性能,详解一种新的商 业模式共享储能和一种新的电池形态,钒液流电池的应用场景


中核钛白公告推进钒矿资源的开发、钒电解液的制造(总规划 100 万立方米)和集中式共享储能电站的试点项目(规划250MW/1000MWh,与山丹县协议十四五不低于 2GW 储 能以及 7GW 光伏发电),推进全钒液流电池和共享储能产业链建设。 


【核心要点】 

1. 共享储能与钒流电池商业模式背景 风光强制配套储能的方案在被各省所采纳, 各地出台了风光必须配置 10%两小时或者 15%四小时等强制配套的政策,但是在实际的执行过程当中并不算特别的理想,主要原 因在于储能作为成本项拉低收益率,共享储能在应用中较好解决收益率问题(从下降 1pct 减弱至下降 0.2 左右),故项目加速推进,而综合考虑各类储能手段,钒液流电 池依托安全性和长寿命优势凸出,成为风光大基地长时储能较优选择,尤其是在甘肃等限电严重地区,钒液流电池的长时储能优势能更好的发挥


2. 钒液流电池优势


1)安全:液流电池作为水系电池更加安全 2)成本:目前成本高于传统锂离子电池,但钒液流电池天然具有长时储能优势,综合 成本后续降本空间较大。 3)寿命:钒液流电池在质量合格条件下 25~30 年间几乎无运维成本 4)效率:锂离子电池可>90%,液流电池约为 80%左右


3. 全钒液流电池经济性的论述


目前来看成本高于锂离子电池,14 年时价格远高于现在,从业企业极少,中核钛白 16 年开始介入行业研发。但是政策性导向是调频电站,没有实际调控需求。目前来看, 发展钒液流电池实现长期调峰调频共享储能电站是相对好的选择。钒液流电池属于长 时储能技术,也就是容量型储能,与锂离子电池的功率型储能不同,在风光限电严重 的地区容量性的优势强于锂离子电池。 全钒液流电站 IRR:目前单 GWh 总投资 30 亿(铁锂为 20 亿左右), 后续下降 20%后 IRR 在 12%-15%,收入来自三方面:1)调峰收入:0.5-0.6/度电;2)甘肃调频需求比 较大,收益比较高;3)新能源强配储能租赁收入


4. 压缩空气储能、抽蓄储能与钒液流电池的对比


前两者成熟但是灵活性差,受地理环境影响大,生态环保问题审批严格 按照目前电网调峰需求,每年约 300 次,调峰需求将逐年上升,常态化调峰下更突显 电化学储能的优势,前两者以目前的技术水平均难以适应。


5.钒电池度电成本弹性测算 1)钒价弹性 目前钒价格条件(10 万元/吨)下,钒液流电池按照四小时计算,发电成本约为 3000 元/kWh 钒价格每下降 2 万元/吨,度电成本可下降 200~300 元。例如 8 万元/吨时,度电成本约为 2800 元/kWh 2)运营时间弹性 目前钒价格条件(10 万元/吨)下, 钒液流电池按照八小时计算, 度电成本约为 2100~2200 元/kWh(时间增加 4 小时下降 800-900 元);钒价格条件(6 万元/吨) 下,钒液流电池按照八小时计算,度电成本将低于 2000 元/kWh,锂离子电池约为 2000 元/kWh 6. 钒市场供需及价格判断:全球五氧化二钒供应量极少,一般作为钢铁工业的合金添 加剂“工业味精”,年产 20~40 万吨。市场规模小,下游消费领域集中以及供应端集 中度高,因储能需求暴涨。17 年以前平均价格在 5~6 万元/吨,大规模储能需求的上升带动钒价增长到 10~11 万元/吨 


【中核钛白】


1. 中核钛白电解液成本优势:1)含钒稀硫酸产量大, 来源于硫酸法钛白粉的副产品 (硫酸亚铁→磷酸铁(锂)+稀硫酸):2)钒元素循环、稀硫酸循环


2. 中核钛白规划:1)钒电解液总体产能规划 100 万立方米;2)已经拿到 2GW 风光储 能项目批复


3. 合作公司的钒来源:直接从原矿里面来提钒金属,达到快速降低成本,扩大供应的目的


4. 250MW 四小时储能项目


1)商业模式:目前积极申报甘肃储能试点示范项目,预期通过电网辅助服务收取运营 费用, 考虑到政策变动可能性未有详细信息。 测算资本金的 R 值在 12~15 之间(调 峰、调频、再加上新能源强配储能所需要的租赁收入,三个收入总和) 2)资金投入:按照五氧化二钒 10~11 万/吨进行计算,按目前价格应该需要 30 个亿, 钒供应链迅速落地后有望降低 20%,25 个亿左右。 


【其他】


1. 钒液流电池成本:4 小时的放电时长计算,容量系统里面主要的核心就是电解液, 占比整个储能系统成本的 50%,寿命越长电解液会占储整体储能成本的更高,甚至达到 80%,其中主要是五氧化二钒。


2. 全钒液流电池的特点:电解液需要做更换,正负极电解液都是同一种物质,五氧化 二钒在硫酸里面的溶液,它在充放电的过程当中的话,它的正极是二价和三价,然后 的话负是 4 价和 5 价,在整个循环的过程当中,处于全密封状态,因此的话只要不漏无五氧化二钒的电解液,它本身不进行不会有任何的消化,甚至使用 100 年它都不会有消耗。


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