普能 黄绵延2019CNESA峰会演讲稿0519

全钒液流电池 (VRB)储能 技术产业 化发展 Commercial Development of Vanadium Redox Flow Battery(VRB) 黄 绵 延 Mianyan Huang May 19 , 2018 2018-04-02 Version 0.1 1 演讲目录 1 1. 全钒液流电池储能 技术简介 2. 全钒液流电池 储能行业概况 3. 全 钒 液流 储能 技术应用与商业模式的探索 2 VRB, 安全、环保、生命周期成本低的储能技术 全 钒氧化还原 液流电池工作原理 从千瓦级到兆瓦级灵活地配置， 方便快速地扩建。 可快速、频繁 、大 电流的充电和放 电，且深度充电和放电不损坏电池 充放电循环次数可达 10,000次以上 (100% DOD） 钒电解液可完全循环利用，无环境污 染。 安全，常温常压运行、主动的热量 管理，无起火或爆炸的风险 钒的储量丰富，资源供应充足 3 23/05/2019 优点 缺点 VS 能量密度较低于锂电池 应用推广一批 • 100MW级全钒液流电池 储能电站 • 高性能铅炭电池储能系 统 • 大容量相变储热系统技 术 • 大容量储能系统并联运 行控制技术 集中攻关一批 • 变速抽水蓄能技术 • 大规模新型压缩空气储 能系统 • 高温超导磁储能技术 • 新型高效电池储能技术 • 大容量超级电容器储能 技术 • 氢储能系统关键技术 • 高温（≥ 500℃ ）储能 技术 试验示范一批 • 10MW/100WMh先进压缩 空气储能系统 • 1MW/100MJ级飞轮储能 阵列机组 • 100MW级锂离子电池储 能系统 • 大容量新型熔盐储热装 置 • 应用于智能电网及分布 式发电的超级电容电能 质量调节系统 23/05/2019 VRB的发展状态 Source:五部委联合印发 《 关于储能技术与产业发展的指导意见 》 4 全球电化学储能市场高速增长 • 全球 电化学 储能市场呈 高速 增长态势。 2018年电化学储能累计装机规模为 6.47GW，新增装机规模 为 3.54GW，同比增长 288% 。 液流电池仅占电化学储能累计装机规模的 1%，份额较小。 • 中国电化学储能市场呈稳步增长态势。 2018年，累计装机 1.01GW，占全球份额的 15.6%，较去年 有所上升。新增装机 621.7MW ，同比增长 414%。 液流电池占电化学储能累计装机规模的 2%。 23/05/2019 source: CNESA, CNESA White Paper, 2018 5 2018年全球储能累计装机分布 2018年中国 储能 累计装机分布 23/05/2019 6 湖北 • 第一阶段光伏电站项目 : 10MW / 40MWh • 第二阶段调峰电站项目 : 100MW / 500MWh 辽宁 • 区域调峰 : 200MW / 800MWh 江苏 – 两个项目 • 离岸风能整合 : 200MW / 1,000MWh • 配合 5GW 田湾核电站 : 200MW / 1,000MWh 23/05/2019 7 青海 • 新能源 : 6MW / 30MWh 国 内 近期主要 VRB储能项目的开发计划 23/05/2019 8 国家 /地区 VRB行业公司 中国 北京普能，大连融科，万利通，德沃普、上海电气等 日本 Sumitomo, Meidensha 美国 UET， Vionx Energy， Ashlawn Energy 澳大利亚 Enerox GmbH 英格兰 RED T energy plc 韩国 H2. Inc 德国 SCHMID， Voltstorage， Volterion 捷克 Pinflow energy storage 丹麦 VisBlue 加拿大 Avalon VRB行业公司 钒电池行业处于市场化 发展前 期 ，市场规模不断扩大 23/05/2019 9 厂商及产品概况 • 包括中美日德等各主要 经济体均有布局 。 • 基本技术层面趋于成熟， 核心任务为降成本（通 过供应链优化和项目规 模升级）； • 行业内企业相对较少且 企业体量均较小，项目 开发能力（融资）较弱。 市场概况 • 处于市场化前期，行业 发展 以少数项目推进为 主。 • 以销定产的特征明显 。 • 主要靠政府项目推动， 真正市场化，商业化， 规模化的钒储能技术， 企业和项目十分有限。 • 试点项目已从 MW级进入 百 MW级。 发展预期 • 行业 具有发展快速，产 业链结构不断完善，市 场规模不断扩大的特点。 • 成本也在随技术成熟及 项目体量增大快速下降； • 适合的应用模式日渐清 晰；项目投融资模式逐 步在建立； • 行业 发展及产品价格受 钒价影响较为明显，技 术与资源结合的趋势在 呈现。 23/05/2019 10 VRB 系统成本下降的预期 以 4小时储能系统为例 （ Ballpark Number） 总成 RMB/KWh 电解液部分 RMB/KWh 非电解液部分 RMB/KWh 行 业 现 状（国内） 3500 1800 1600 2年内预期 2200 1200 1000 说 明 技术进步、资源整合、 价格合理水平 技术进步，供应链优化、 项目体量增大。 全钒液流储能技术市场分析 23/05/2019 11 注释：市场吸引力综合考虑市场容 量、增长趋势、投资回报、进入难 度等；可行性综合考虑技术匹配和 项目经验 各种能量型和 功率型应用场景将 开始不断出现，而 液流适用在可再生 能源并网、多能互 补、调峰等领域 23/05/2019 12 应用场景 假设条件 收益 配合新能源发电 消纳的储能电站 （中国西北地区 为例） 光伏装机量 100 MW 年提升并网电量 19500000 Kwh 有效光照强度 1300 小时 /年 年收入增加 13650000 元 限电比例 15 % 静态 LCOE 0.18 元 /Kwh 全钒液流系统容量 20MW*4h IRR 9.6 % 储能系统单价 2500 元 /Kwh（不含升压变等） 残值率（主要是钒电解液） 55 % VRB促进新能源消纳应用 场景收益预期 23/05/2019 13 应用场景 假设条件 收益 光伏发电 +全钒 液流储能（中国 青海地区为例） 光伏装机量 100 MW 静态 LCOE 0.347 元 /Kwh 有效光照强度 1700 小时 /年 功率预测不准确导致的罚款 完全避免 工作方式 场内自管， 30%可接受电网调度 部分阵列检修导致的发电损失 大部分避免 全钒液流系统容量 20MW*4h 凌晨和傍晚出力 可以满工 储能系统单价 2500 元 /Kwh（不含升压变等） 参与电网调峰并获得补偿收益 可以达到 残值率（主要是钒电解液） 55 % 光 伏 +VRB 场景 收益预期 23/05/2019 14 PV+VRB 度电成本与 西北主要省份火电上网电价比较 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 新疆 宁夏 蒙西 甘肃 蒙东 山西 青海 陕西 PV+VRB 1 2 3 4 5 6 7 8 9 23/05/2019 15 应用场景 假设条件 收益 用电侧优化电费 结构 电价 深圳市工商业电价价目表 （从 2018年7 月1 日起执行） 20年总充电量 13867795 Kwh 功率 *时长 250kw*4h 20年总收入 3724584 元 变压器基本电费 32 元 /KVA 静态 LCOE 0.23 元 /Kwh 电网补贴（南网） 0.5 元 /Kwh IRR 7.3 % 储能系统单价 2500 元/ Kwh（不含升压变等） 残值率（主要是钒电解液） 55 % VRB在用户侧应用场景 收益预期 如果采用融资租 赁模式 租赁期限 6 年 一次性投资降低 1650000 元 租赁标的 钒电解液 杠杆后 IRR 15% 租赁物价值 1240246 元 租赁期后转长贷利率 6.5 % 利率 7.5 % • 超过 20年的寿命 周期 (匹配风光 设施的使用年限 ) • 几乎可无限 循环 的进行深度充放电 (无需冗余设计扩充 ) • 在超过 4小时 的储存时间条件下优势明显 (用于光伏发电移 峰 和 风 电 输出平衡 ) • 50% SOC下运行性能优异 (适用于 风电平衡 ) • 功率（ MW）与容量 （ MWh）可 独立配置 (方便随时扩充 容量 ) Source: Goldman Sachs, The Great Battery Race, Equity Analysis, October 18, 2015. VRB 是匹配光伏、风力发电设施的理想储能技术 23/05/2019 16 全钒液流电池（ VRB®） – 理想的大规模储能技术 。 久经验证的产品性能 – 超过 30 MWh的储能项目安装及超过 800,000小时的持续运行时间 。 全钒液流电池电解液 – 开启大规模储能市场的电解液租赁模式。 23/05/2019 北京普能 – 大容量电网级储能技术的领导者 17 超 长使用寿命带来的低度电成本 循环利用、无环境污染 安全性好 经验证的稳定性能 产品优势 Legend:  KW-class  MW-class 23/05/2019 定位 – 大容量电网 级液流 电池储能解决方案供应商 18 • 公司成立于 2007年 1月 , 总部位于中国北京，并在加 拿大温哥华设有分公司 • 从事全钒液流电池储能系统的研发、制造，并提供 与新能源配套的大规模储能技术解决方案的全球领 先公司 ， • 拥有全球钒电池 领域 多个 核心 专利，在全球 12个国 家安装了 50 多个储能项目，累计容量将至 30MWh • 通过收购原加拿大 VRB Power Systems公司专利、商 标、技术、设备材料等迅速成长为全球钒液流储能 技术领域的领导企业。 • 2017年由 HPX公司领投新一轮投资，累计获得投资超 过一亿美元，用于全钒液流电池储能技术的产品开 发和商业化推广 公司概览 中国制造基地 – 北京 普能系统在全球的应用 23/05/2019 示范 领域 -各 类场景、各种规模 19 大型可再生能源并网 张北国家风光储示范 2MW 用户侧削峰填谷 美国加州 600kW 智能微网 斯洛伐克 100kW 海岛离网 印度尼西亚松巴岛 400kW/500kWh 80万 +小时运行时间、安全可靠 用户侧规模化光储 攀枝花 枣阳 10MW 20 枣阳 10MW光储用一体化项目一期 3MW/12MWh储能系统 • 国内目前最大的已投运的液流电 池储能项目 • 第一个 MW级 钒液流电池用于用户 侧光伏整合的项目 • 商业化示范运用 \盈利模式 探索 • 促进地方储能产业发展的催化剂 • 优势企业的强强合作 \推动产业 发展的平台 创新性地在实际项目中第一次引入电解液租赁模式，引入金融资本、将电解液资 产化，降低客户一次投资成本。 1 首期 3MW/12MWh全钒液流储能电站，含 6套 500kW储能变流系统。共包括： • 6台 500KW 储能双向变流器 • 12台 250KW 直流 变换器 • 12套 250kW/1MWh钒液流电池单元 • 3台 1000kVA变压器 21 功能 : • 降低系统增量配电网建设成本 • 削峰填谷 • 提高自发自用电率 • 提供应急供电 枣阳 10MW光储用一体化项目一期 3MW/12MWh储能系统 23/05/2019 1 22 23/05/2019 电网峰谷 时段 电价 KWh/元 每日 充电 每日售 电 售 电 收益 千 元 / 天 售 电 收益 万 元 / 年 电量 MWh 成本 千元 电量 MWh 收入 千元 0:00-8:00 0.2754 16 4.4 - - - - 8:00- 10:00 0.5738 - - - - - - 10:00- 12:00 1.0328 - - 6 6.2 - - 12:00- 18:00 0.5738 8 4.6 - - - - 18:00- 22:00 1.0328 - - 12 12.4 - - 22:00- 0:00 0.5738 - - - 0 - - 合计 25 9.0 18 18.6 9.6 345.4 • 项目 资金总需求为 5500万 元：  自有资金 1000万元；  融资 4500万元 。 • 项目计算期为 31年：  建设期 1年；  运营期 30年。 • 本项目首期装机容量为 3MW/12MWh， 年平均上网电量 648 万 kWh，等效满负荷年利用小时 数 2160h； • 年售电收入 345万元，静态回收 期为 12年。计算期内，本项目发 电收入总额（不含增值税）为 1.03亿元，投资内部收益率 6.2%。 电堆和相关配套设 施将占成本的 40% 将持续的研发以进一 步设计优化和成本改 善。 钒电解液将占成本 的 60% 钒电解液可 100%的回收 用于其他液流电池，或 作为商品回收。 预计至 2030年，全钒液流电池的年钒用量将达到 2万吨 全钒液流电池的独到之处：钒电解液永不损耗。 23/05/2019 23 中国的大型资源： 富钒“石煤”矿床中约 1亿 1800万吨 V2O5 多处矿产资源 ; 中 国是钒的主要 来源。 钒 资源不是稀有的，也没有地理上的限制 。 Chi na 56 % - P an g an g V Coa l St one M ines Rus si a 16 % - E vr az South Afr ic a 11% - B us h v el d Oth er 10 % B r az il 8% - L arg o Source: TTP Squared, Inc. • 钢铁生产副产品（ 73%） • 原矿开采（ 17%） • 电厂灰、焦炭回收 China 56% - Pangang V stone coal mines 中 国是钒的储量大国和最大生产国 24 23/05/2019 北京普能， 快速增长，业界领先的 VRB®技术开发和制造商 . 攀钢钒 钛， 全球最大的 钒产品生产企 业 战略 合作协议 包括 : • 长期供应和租赁钒电解液； • 全球钒流电池产业的联合开发。 攀钢钒钛与北京普能签订战略 合作协议 23/05/2019 25 电解液租赁模式解决钒价 波动的障碍 23/05/2019 26 27 • 光伏和风力发电的迅猛发展和成本快速下降为储能技术带来巨大机遇。 • 容量型（ 譬如 4 hours储存时间 ）储能市场正在出现。 • 全钒液流储能系统以其功率 /容量配置灵活、安全性高、循环寿命长等特点 成为光伏和风力发电配套、智能微电网、分布式发电等领域 的理想储能 技 术。 • 通过不同示范项目，全钒液流电池储能技术的多重堆叠价值得以体现。 • 普能利用先进的技术、整合金融及矿产资源、提供低成本、可资本化的 VRB 储能解决方案，加速可再生能源 /智能电网时代的到来。 总 结 23/05/2019 23/05/2019 28 Contact information: mianyanhuang@vrbenergy.com VRB Energy 北京制造中心 Thanks for your time