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华为拿下1300兆瓦时储能项目 储能万亿市场待开启

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发表时间:2021-10-27 16:24

      在新能源浪潮下,储能正成为能源革命的关键一环10月18日,华为宣布成功签约了沙特红海新城储能项目,该项目规模达1300MWh,是迄今为止规模最大的储能项目,对储能产业的发展具有战略意义和标杆示范效应。华为重磅布局储能,储能再次被推到关注度至高点。


双碳时代红利下,储能迎来高光时刻

随着煤炭价格上涨,电力供应紧张,储能被各界关注。其实,储能早在双碳目标下,便迎来了高光时刻一条万亿级赛道,离不开时代的红利储能行业的时代红利自然是“碳中和”,我国将力争2030年前实现碳排放达峰,2060年前实现碳中和。

众所周知,要实现碳中和的目标,主要途径是发展光伏、风电等能源来替代化石能源。而光伏、风电属于典型的间歇性能源,须依赖储能,在光伏、风能充足时将电能储存起来,在需要时释放储能的电力。这时候,储能的作用便发挥出来了,既可以调峰,解决电力的供需时差问题;又可以调频,平抑风电光电的输出频率,减少损耗。

储能是电力系统中采、发、输、配、用、储六大环节中重要的一环。一边连接着“热、电、氢”等清洁能源;另一边与动力电池、新能源车息息相关。随着储能技术的发展,储能市场也迎来了群雄征战的局面。

所谓储能,主要指的是能量的存储,储能设备也可以通俗地理解为一个大型的充电宝。目前,储能技术大致包括抽水储能、电化学储能、热储能、氢储能等。

我国储能市场发展空间巨大,据《储能产业研究白皮书2021》数据显示,截至2020年底,国已投运储能项目累计装机规模35.6GW,除去抽水蓄能累计装机31.79GW,其它新型储能装机3.9GW,其中锂离子电池的累计装机规模为2902.4MW。

未来一段时间内,国内储能行业的发展空间仍非常巨大,各种储能政策也纷纷推出,如《关于加快推动新型储能发展的指导意见》明确了“十四五”储能发展目标,到2025年,我国储能投资市场空间将达到约0.45万亿元,2030年增长到1.3万亿元左右。储能万亿市场亟待开启……

华为拿下1300兆瓦时储能项目,储能热被推至新高

而近段时间的限电朝下,让储能热又上升一个层次,再加上这次华为签约1300兆瓦时这一大规模储能项目——沙特红海新城储能项目把储能热再次推上制高点。

其实,华为布局储能早有预兆,华为在储能方面的“蓄谋”已达12年之久,华为已有超过600件专利布局,可谓掌握了储能产业“咽喉”具体来说,华为在光伏及储能领域的研发,发端于2009年,迄今积累了至少610件专利申请,其中98%以上为发明专利申请,分布于10个IPC小类,涵盖逆变器、变流器、开关器件、并网系统、充电方法、储能系统、光伏组件、终端管理设备、脉冲宽度调制系统、散热装置、防护装置等25个光伏电站及储能系统的技术区间,涉及的具体技术点则近百个。

纵观华为的光伏及储能版图,夯实在光伏逆变器这一产业技术塔尖之上。被称为光伏电站“心脏”的关键技术,还是要属于逆变器系统。光伏逆变器的主要作用在于将太阳能板产生的可变电压转换为市电交流电,主要由电路板、熔断器 、IGBT(功率开关管) 、继电器、电容、显示屏、散热器等部件组成,是关乎光伏发电及并网效率的关键设备,通俗来说相当于CPU之于PC设备。

某种意义上,掌握了逆变器,也就扼住了光伏产业的咽喉。储能与光伏具有密不可分性,反映在专利技术的演进及布局上,二者存在一种客观的子集从属关系——换句话说,储能是光伏的必然延伸。

化学储能势头正盛,介质储能异军突起

无论是华为,还是现在很多公司都在抢占的储能市场,方向多是蓄电池化学储能,除了蓄电以外,有没有其他的新型储能方式,成本更低,更便于利用呢?专注于构建低碳生态产业链的上海兴邺科技在这方面进行了深入思考,并历时2年多的研发沉淀,已经摸索出一条完整的新型储能解决方案。

所谓新型储能,即在传统的电化学储能之外的一种新型的介质储能方式。虽然通过介质的温度升降来实现热量的储存与释放的显热储热技术已趋向成熟,但在实际应用中却不多,原因是这种储能方式中,吸/放热过程热损较大,其系统体积庞大,这样就需要做大容积真空罐。但真空罐外壳的尺寸过大时,较多的水会存在向外的压力,外壳受力后极易向内凹陷变形,从而使得外壳与内胆贴靠接触,降低保温罐的保温能力。所以在实际应用中,基本只有保温杯、保温瓶这种小型的真空保温的量体,而大型大容积的保温设备很少有。

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兴邺科技有限公司可谓是在这方面下足了功夫。其技术人员潜心研发,通过两年多的技术积累,在这方面已积累了丰富的经验,在其推出的零碳社区智能三联供项目下,通过真空保温进行冷热水的介质储能得到很好的运用。兴邺通过特别设计带撑环的大容量真空保温水箱作为隔热装置,利用水作为储能介质,通过水温度升降来实现热量的储存与释放,热水可直接使用,也可在换热器热泵空调等制冷采暖系统下,用于房间的制冷及取暖。

这种真空保温罐主要由外壳、内胆以及形成于外壳和内胆之间的真空隔热腔构成,在真空隔热腔中布置了支撑于外壳内周的撑环,以在外壳径向内凹时撑住外壳,提升了外壳的抗变形能力,使得外壳和内胆始终保持间隔,避免二者相互接触而快速导热,进而使得真空罐具有良好的隔热性,稳定的保温性能,并且结构稳定性,可以让真空保温罐以更大的体积出现,从而提升大量液体的保温性能。

这种保温罐外壳采用回转体结构,撑环是与外壳同轴布置的圆环结构,方便了外壳和撑环的制作和安装,并保证外壳及撑环各个部位承受的压力尽可能均匀一致,撑环上一体设置环形加强筋,进一步提升了其承压能力,在材质上撑环采用热处理的弹簧钢材质,具有极强的承压抗变形能力。撑环设置多个,并将这些撑环沿着外壳的轴线方向自外壳的内底部向外壳的内顶部依次紧挨排布,外围的外壳主要起定位和密封作用,内侧的撑环才是主要的承压件,从而使得外壳可以做到很薄,便于外壳的加工成型。相比于大尺寸的真空罐外壁,轴向尺寸较小的撑环易于加工,即便经过热处理也可获得很高的圆度,从而具有突出的承压能力。

解决了大体积真空保温罐双层之间的受力问题,还有一个问题,那便是抽真空。对于抽真空来说,有机械泵、分子泵等,对于小体积或者保温一两天的保温杯来说,抽真空技术非常成熟,而对于大体积的保温罐,如何抽真空,却存在一个问题,只有加热方可抽干净。所以这种储能罐在加热500度以上进行抽真空,以保证各种空气分子抽干净,实现真正的真空,达到好的保温效果。

对于这种大型真空保温罐储能,兴邺已获得相关专利支持,在技术层面,这种大容量真空保温水罐让大范围的介质储能得以实现,是实现低碳供冷供热的前提。并且用这种大容量的储能罐进行介质储能,成本很低,因而更具竞争优势,商业推广价值较高,有利于在市场机制下推广。

因地制宜储能,无需转换巧妙用能

储能产业作为新能源的一环,可以影响一个地区甚至国家的经济命脉。储能的价值自然不言而喻,但是储能也是为了用能,如何将储好的能,进行充分的利用,兴邺科技在这上面也有自己完整的逻辑。

对于储能,兴邺提出了因地制宜储能的概念,这种因地制宜储能更灵活,更能满足用能所需。比如对于需要火力的炼钢冶铁厂,采用氢储能,用氢气替代煤炭作为燃料;在有落差较大的大型水库的地方是通过抽水蓄能,进行蓄电;而在社区,居民区是通过介质储能,进行冷热水储存,以便直接通过热水、冷水与空气换热,进行供暖供热,这样无需进行电能转换,不仅方便,还成本更低,并且没有二氧化碳及非二氧化碳温室气体的排放,更清洁。

兴邺在储能方面有更深入的思考与研究,有系统化的研究成果,他们为此建立了一整套的完整系统,通过智能化的三联供储能站来打造零碳社区,构建低碳生态产业平台,打造闭环式的低碳产业链。在其零碳社区智能三联供储能站项目下,采用介质热储能+电化学储能相结合的方式,二者相结合不仅综合了各自的优势,并且还能将产能、储能、供能一体化。一方面介质储能可打破天气等原因导致的太阳能不可控问题,通过太阳能产能,通过真空保温罐进行介质储能或蓄电池进行储能,在供能上,可以直接供给居民使用的、24小时即开即用的热水,冬天通过换热器热交换实现零碳供暖,夏天通过换热器空气交换来实现供冷。另一方面化学蓄电池储能可以实现夜间或阴雨天的持续供电,可以减少配电网压力,提高电网灵活性。


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兴邺这种产、储、供一体化的项目,对于推动太阳能等新能源的利用意义深远,解决了储能问题,即可突破新能源不可控制约,提升新能源的使用效率,有利于推动以光伏、风电等为代表的新能源行业的发展,并且有利于形成更具竞争力的商业模式,提升新能源行业的盈利能力,保证行业健康快速发展。

对市场稍作分析,不难发现随着储能行业关键技术的攻破,新型储能即将进入快速发展阶段。拥有技术和成本优势上海兴邺科技有限公司有望在行业推动下,高速成长下,获得更大的市场份额。


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