1、全钒液流电池(VRB)储能技术产业化发展 Commercial Development of Vanadium Redox Flow Battery(VRB)2018-04-02 Version 0.1 1 演讲目录演讲目录 1 1.1.全钒液流电池储能全钒液流电池储能技术简介技术简介 2.2.全钒液流电池全钒液流电池储能行业概况储能行业概况 3.3.全全钒钒液流液流储能储能技术应用与商业模式的探索技术应用与商业模式的探索 2 VRB,VRB,安全、环保、生命周期成本低的储能技术安全、环保、生命周期成本低的储能技术 全全钒氧化还原钒氧化还原液流电池工作原理液流电池工作原理 从千瓦级到兆瓦级灵活

2、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 优点优点 缺点缺点 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

3、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 VRBVRB的发展状态的发展状态 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

4、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 20182018年全球储能累计装机分布年全球储能累计装机分布 20182018年中国年中国储能储能累计装机分布累计装机分布 23/05/2019 6 湖北湖北 第一阶段光伏电站项目第一阶段光伏电站项目:10MW/40MWh 第二阶段调峰电站项目第二阶段调峰电站项目:100MW/500MWh 辽宁辽宁 区域调峰区域调

5、峰:200MW/800MWh200MW/800MWh 江苏江苏 两个项目两个项目 离岸风能整合离岸风能整合:200MW/1,000MWh200MW/1,000MWh 配合配合5GW 5GW 田湾核电站田湾核电站:200MW/1,000MWh200MW/1,000MWh 23/05/2019 7 青海青海 新能源新能源:6MW/6MW/30MWh30MWh 国国内内近期主要近期主要VRBVRB储能项目的开发计划储能项目的开发计划 23/05/2019 8 国家国家/地区地区 VRBVRB行业公司行业公司 中国 北京普能，大连融科，万利通，德沃普、上海电气等 日本 Sumitomo,Meidens

6、ha 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 VRBVRB行业公司行业公司 钒电池行业处于市场化钒电池行业处于市场化发展前发展前期期，市场规模不断扩大，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

7、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 VRB 系统成本下降的预期系统成本下降的预期 以以4 4小时储能系统为例小时储能

8、系统为例 （Ballpark NumberBallpark Number）总成总成 RMB/KWhRMB/KWh 电解液部分电解液部分 RMB/KWhRMB/KWh 非电解液部分非电解液部分 RMB/KWhRMB/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 各种能量型和各种能量型和功率

9、型应用场景将功率型应用场景将开始不断出现，而开始不断出现，而液流适用在可再生液流适用在可再生能源并网、多能互能源并网、多能互补、调峰等领域补、调峰等领域 23/05/2019 12 应用场景应用场景 假设条件假设条件 收益收益 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

10、VRB促进新能源消纳应用促进新能源消纳应用场景收益预期场景收益预期 23/05/2019 13 应用场景应用场景 假设条件假设条件 收益收益 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%光光伏伏+VRB+VR

11、B 场景场景收益预期收益预期 23/05/2019 14 PV+VRB PV+VRB 度电成本与度电成本与西北主要省份火电上网电价比较西北主要省份火电上网电价比较 00.050.10.150.20.250.30.350.4新疆 宁夏 蒙西 甘肃 蒙东 山西 青海 陕西 PV+VRB/05/2019 15 应用场景应用场景 假设条件假设条件 收益收益 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LC

12、OE 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%VRBVRB在用户侧应用场景在用户侧应用场景收益预期收益预期 如果采用融资租如果采用融资租赁模式赁模式 租赁期限租赁期限 6 6 年年 一次性投资降低一次性投资降低 000 元元 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

13、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 VRB 是匹配光伏、风力发电设施的理想储能技术是匹配光伏、风力发电设施的理想储能技术 23/05/2019 16 全钒液流电池（全钒液流电池（VRBVRB）理想的大规模储能技术。久经验证的产品性能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

14、池电解液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 北京普能北京普能大容量电网级储能技术的领导者大容量电网级储能技术的领导者 17 超超长使用寿命带来的低度电成本长使用寿命带来的低度电成本 循环利用、无环境污染循环利用、无环境污染 安全性好安全性好 经验证的稳定性能经验证的稳定性能 产品优势产品优势 Legend:KW-class MW-class 23/05/2019 定位定位大容量电网大容量电网级液流级液流电池储能解决方案供应商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

15、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 公司概览公司概览 中国制造基地中国制造基地 北京北京 普能系统在全球的应用普能系统在全球的应用 23/05/2019 示范示范领域领域-各各类场景、各种规模类场景、各种规模 19 大型可再生能源并

16、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 枣阳枣阳10MW10MW光储用一体化项目一期光储用一体化项目一期3MW/12MWh3MW/12MWh储能系统储能系统 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

17、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 枣阳枣阳10MW10MW光储用一体化项目一期光储用一体化项目一期3MW/12MWh3MW/12MWh储能系统储能系统 23/05/2019 1 22 23/05/2019 电网峰谷电网峰谷 时段时段 电价电价 KWh/KWh/元元 每日每日充电充电 每日售每日售电电 售

18、售电电 收益收益 千千元元/天天 售售电电 收益收益 万万元元/年年 电量电量 MWhMWh 成本成本 千元千元 电量电量 MWhMWh 收入收入 千元千元 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-合计合计 2525 9.09.0 1818 18.618.6 9.69.6 345.345.4 4 项目资金总需求为5500万元：自有资金1000万元；融资4500

19、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%。电堆和相关配套设电堆和相关配套设施将占成本的施将占成本的4040%将持续的研发以进一步设计优化和成本改善。钒电解液将占成本钒电解液将占成本的的6060%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。全钒液流电池的

20、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 多处矿产资源多处矿产资源;中中国是钒的主要国是钒的主要来源。来源。钒钒资源不是稀有的，也没有地理上的限制资源不是稀有的，也没有地理上的限制。China 56%-Pangang V&T;Coal Stone MinesRussia 16%-EvrazSouth Africa 11%-BushveldOther 10%Brazil 8%-LargoSource: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%-Panga

21、ng V&T;stone coal mines 中中国是钒的储量大国和最大生产国国是钒的储量大国和最大生产国 24 23/05/2019 北京普能，北京普能，快速增长，业界领先的VRB技术开发和制造商.攀钢钒攀钢钒钛，钛，全球最大的钒产品生产企业 战略战略合作协议合作协议包括包括: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攀钢钒钛与北京普能签订战略合作协议合作协议 23/05/2019 25 电解液租赁模式解决钒价电解液租赁模式解决钒价波动的障碍波动的障碍 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。光伏和

22、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（容量型（譬如譬如4 hours4 hours储存时间储存时间）储能市场正在出现。）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。总总 结结 23/05/2019 23/05/2019 28 Contact information: VRB Energy 北京制造中心 Thanks for your time