国家电投储能热管理专家交流要点
发布日期:2022-10-13 浏览次数:670
国家电投储能热管理专家交流要点
日期:2021年8月16日
出席领导:国投电力储能专家 李总
储能热管理基本情况介绍:
主持人:请李总对储能做一个简单的介绍,以国家电投为例,各大大型发电集团对储能的布局和商业模式,另外就是储能热管理目前市场规模、技术路线以及未来的发展趋势。
A:储能可以分为发电侧、电网侧和用户侧储能。发电侧包括“5大4小”,“5大”发电集团:国电投、华能、华电、国家能源集团和大唐,“4小”指地方性规模稍小的发电集团。电网侧主要就是国家电网和南方电网,可能还有地方电网。用户侧就比较宽泛了,包括的应用场景比较多。目前发电侧国电投、华能和华电在电化学储能做的比较多,发电侧国力电投储能这块布局最靠前,也是做的比较多的,在光伏风电新能源装机这部分也是几大发电集团中最大的。电网侧国网和南网都有做示范性项目,但是目前国网这边不不允许直接或者间接投资储能项目,南网相对来说没有这种限值。市场容量从去年开始增速很快,全国20个省市政策要求新上的新能源发电10-20\%的储能,储能市场容量与新能源装机绑定。用户侧空间更大,市场容量大小取决于地区的发达情况和场地接入点限制,东部地区有较大的市场空间。
储能系统包括:电池、变流器和控制系统。
其中电池和变流器需要热管理,变流器冷却市场空间也比较大,目前国内基本上都采用强迫风冷,风扇吹不需要空调。国外这部分已经有应用液冷散热的了,比如像做电力电子冷却系统比较好的高澜股份就有这方面的产品应用。电池的冷却系统,包括:pack、机架和集装箱。去年的时候国内储能系统大部分都是风冷,pack、机架风冷,集装箱装空调。但是问题就是冷却的均匀性和冷却销量都不是很好,电池密度高的时候风冷会出现问题,今年开始都研究了液冷系统,电池包放在箱子里,下面是液冷板,这种方式冷却效果和均匀性都好很多。从行业发展来看,不管是变流器还是电池,未来液冷都是发展方向。比如我们目前的产品,二代的风冷集装箱,大概能装3-4MWh的电池,而液冷的产品大概能装6MWh,有效能量密度可以提升30\%-50\%,装机量变大,冷却效果均匀性销量都提升了。
未来发展方向:未来进一步提升效率,北部地区半年的时间环境温度不到25度,未来出现新技术采用自然冷却,冬天把外部冷空气交换,提升制冷效率,降低制冷功耗。冷却系统可靠性要继续提高。早期的时候要求不高,未来对这方面要求越来越高。用在储能上的空调与机房空调或者商用空调有比较明显的区别,都应该具有工业级的稳定性。
主持人:储能热管理的市场格局怎样?
A:直流侧储能热管理占比估算,电芯占60-70\%,电池BMS、pack和辅料15\%,热管理占比不大,大概3-5\%。未来电芯成本下降,降速会比其他块快,其他部分的占比会提升。储能行业热管理的相关公司来看,目前没有一家独大,英维克(工业空调,产品种类型号多)、江苏黑盾(过去几年在储能行业卖了不少),申菱(可靠性、兼容性强、定制化,储能空调特殊要求:风量、冷量、均匀性(风压、出风口回风口设计、通讯、兼容性等)),再就是其他的一些新公司。
Q&A:
Q1:是因为当下标准不统一,需求不同所以目前主流的还是工业定制化空调?
A:目前来说是的。像早年的时候,包括机场空调、家用空调,都是非标准的,后来慢慢形成标准。储能的要求和规范也将由定制化慢慢形成标准化。目前需要一个过程。
Q2:1GWh储能项目大概投资多少钱?之前跟英维克合作主要买了什么产品?
A:大概10-15个亿,热管理大概5000万。跟英维克合作是变电站方面的,箱电方面合作过,储能方面没有配合我们集装箱的产品,后来这方面业务是跟申菱合作的。
Q3:做储能热管理的公司需要具备什么样的特点?
A:更加了解行业,深入了解应用场景,挖掘出来具体的要求,形成一套标准化的产品和解决方案。因此具有定制能力的公司应该比较有机会抢占先机。
Q4:用户需要储能的时候是直接买完整的解决方案,还是说分开买自己组装?
A:市场上有很多系统集成商,根据客户的要求来定制产品,包括购买电池、BMS和系统集成。
Q5:沉浸式液冷和板式液冷哪种更适合储能领域?
A:储能上一般不会设计沉浸式液冷。电芯工作环境温度不高,20-25度左右,比芯片低很多。浸没式液冷在电芯散热方面效果并没那么好。电池和芯片不同,安全问题非常重要,沉浸式有漏液风险。
Q6:目前英维克为客户提供什么产品?
A:我的理解,英维克目前只提供主机,没有其他的部分,即使跟宁德时代合作,应该也是提供主机,就是室外机。
Q7:集成商的商毛利率多少?
A:取决因素比较多,看技术难度高低。技术难度高的毛利率会高,供应链把控的好的毛利率会高。集成也是做产品,根据客户需求。
Q8:国内做集成的有多少?
A:很多,做的好的比较少。
Q9:抽水蓄能热管理大概是什么形式的?
A:抽水蓄能发展最为成熟,受地理限制比较高。中国的抽水蓄能项目大部分都是在国网这边,不是谁想做就能做的。抽水蓄能可以理解为水电站,这种的热管理和电化学储能的热管理完全不同。主要是泵机的发热,而且热管理的量也非常小。
Q10:车上的电池热管理已经比较成熟了,要求也比较高,车上的方案平移到储能上有什么难点?有什么相同点?
A:新能源车热管理和储能系统热管理的不同点:(1)家用车车上的电池容量较小,小汽车可能50度电,公交车大概200度电,而储能系统一般最小单位都是MWh的。(2)车上冷却系统冷量较小,储能系统都要0.25-0.5C。(3)车上的电压是低压的,储能是380V,系统设计上也有差异。
相同点:车上的规范和标准也可以共用,比如重卡电池量大,接近储能系统了,冷媒、热管可以借鉴,以节约设计成本。
Q11:银轮股份、英维克、高澜股份?储能液冷和空冷比成本会高多少?
A:三家公司业务范围不同,银轮是更多是做电动车车电池热管理的;英维克产品传统的IDC数据中心、机房,产品形态不同。高澜技术上产品应用于工业空调较多,定位较高。空冷和液冷空调部分成本差不多,液冷需要管道,同样容量的液冷成本略高于空冷,未来液冷逐渐成熟市场渗透率变高之后,液冷成本也会下降。
Q12:液冷方案,包裹的最小单元是什么?
A:目前,新能源车方面是整个电池包起来的,储能要看每家设计情况,一般一个液冷单元最小包裹一个模组,pack,就像一个抽屉一样。对于一个机组来说,可能几处电池公用一个制冷机组。
Q13:之前跟英维克合作过,后来是什么原因转向申菱的?
A:我们当时需要定制化要求,英维克是比较大的上市公司,对我们这种需求响应速度慢。对方产品和技术没有问题,但是出于我们自己的要求,他们也没有针对我们需求线程的产品,所以当时没有达成合作,后来是跟申菱合作的。
Q14:技术能力来看,储能热管理的技术门槛高吗?
A:未来两三年之内还是对储能有理解的公司才能做好,比较专业化,有定制化能力的公司。等标准化的产品打造出来之后,可能就是谁性价比高谁的市场份额很高。像做车液冷系统的,可能很难将产品直接移植到储能这种大规模场景。
Q15:之前做IDC来做储能会有优势?
A:目前是,技术领先的公司会有优势有机会。
Q16:宁德时代研制钠离子电池,储能是其应用方向,未来纳米电池对储能热管理的要求会降低吗?
A:有可能,不过钠离子电池还没有成熟的应用,可能未来的储能技术也会变得简单。
Q17:风冷往液冷切,今年和明年的储能项目里,液冷风冷占比大概什么样?
A:取决于厂商,感觉速度很快,目前市场上都在推液冷,更长期来看可能看市场需求,空冷和液冷都会存在。
Q18:申菱环境未来做储能方面有优势吗?
A:做定制化空调比较多,做数据中心的很多。在专业方面的设计能力很强,这也是我们跟他合作的原因,例如很多机场廊桥,特殊化定制化的空调,我认为申菱的技术能力还是比较强的。
Q19:空冷和液冷未来发展趋势?液冷趋势下哪些公司会受益呢?
A:液冷不会一统天下,未来在储能上会占份额较大,有非常高的可能性超过一半。目前没有哪家液冷技术有很好的积淀或者非常大的优势,高澜的技术积淀比较好,有优势,是目前很多传统数据中心空调厂商不具备的。
Q20:液冷储能系统方面国内厂商跟国外比较有优势吗?目前选择国外厂商的多吗?
A:国外很早之前就有
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