儲能成本不是應用的障礙，機制才是。
作為日系車企"領頭羊"般存在的豐田汽車，將于今年內(nèi)推出一款用于代步的全新微型純電動車型，續(xù)航里程100公里，最高時速不到60邁。
按說汽車品牌每年出一款新車型算不上大新聞，但豐田汽車將推出的這一款車型，有點不一樣。不同之處在于這款單座或雙座車型，其電池組可以簡單拆卸、重復利用。在電池儲備電量衰減20%-30%后，還能拆下來作為家用儲能系統(tǒng)。
將汽車廢舊電池用作儲能系統(tǒng)，豐田在2018年就做過相關項目，不過那是豐田與日本中部電力公司開展項目合作，研究是否能將普銳斯的舊電池另作他用。
現(xiàn)在看來，豐田已經(jīng)認定了家用儲能裝置是汽車電池回收后的最佳流入領域。車還沒開始賣，廢舊電池的流向已經(jīng)安排得明明白白。
豐田的規(guī)劃自然與日本推崇的戶用“光伏+儲能”的能源消費模式有很大關系，同時又給我們很多啟示。
日本獨特的能源結構
新能源汽車的動力電池回收用于家庭供電，并非單純地出于環(huán)保，也是因為日本獨特的能源結構。
嚴格來講，日本位于全球最集中的地震、火山帶上，其石油、天然氣等化石能源的探明儲量極低。從20世紀40年代開始，日本經(jīng)歷了由以煤、石油為主，再到多種能源均衡發(fā)展的能源戰(zhàn)略演變進程。
1973年，日本能源需求的3/4是石油，而石油進口量占總需求的99%，這導致日本成為第一次石油危機中受影響最大的發(fā)達國家，其工業(yè)生產(chǎn)下降了20%以上，GDP增長率同比下降了10%。
緊接著，1979年第二次世界石油危機，又讓高比例使用石油燃料的日本付出了慘痛代價。
日本政府意識到發(fā)展核電有助于降低對石油的依存度，于是抓住了70年代核電發(fā)展低潮的機會，成功吸收引進了國外核電技術。日本政府提出要大力推進核電開發(fā)，構建以核電為主的低碳能源結構。
截至2011年，日本共有54座核電站參與發(fā)電，核能占總能源供給比重的31.3%，核能一度被日本人認為是"國產(chǎn)能源"。
但同年的福島核事故，宣告了日本核電發(fā)展暫時告一段落，可再生能源的開發(fā)變得尤為重要。光伏太陽能就是其中的主要發(fā)展路線。
日本的地貌特征不適合大規(guī)模太陽能發(fā)電站的建設，卻非常適合推廣屋頂光伏產(chǎn)業(yè)，為了鼓勵國民在住宅安裝光伏太陽能板塊，日本政府出臺了一系列政策，比如允許家庭以固定價格將光伏太陽能的多余電量售賣給企業(yè)。
日本政府頒布立法，對光伏實行強制上網(wǎng)電價，要求全國10家電力公司購買過剩的太陽能電力。日本太陽能家庭剩余電力收購制度(FIT)，從2009年開始，期限10年。
2012年時，日本家庭太陽能發(fā)電，公共電網(wǎng)收購價格為42日元/kwh，相較同期德國小型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的收購價17.9歐分 /kwh(大約合22日元/kwh)，高出不少。
日本政府的目標是到2030年，所有家庭設置太陽能電池板將占30%，采用太陽能電池發(fā)電的家庭數(shù)量從2012年的近100萬戶增加到1400萬戶。
為了搶占儲能市場
盡管日本幾大巨頭公用事業(yè)公司承諾在FIT過期后繼續(xù)購買家庭光伏系統(tǒng)產(chǎn)生的多余電量，但FIT期限過后，只有10日元/kWh的報價遠低于先前的價格。
FIT協(xié)議到期，電力公司降低上網(wǎng)電價，家庭光伏所發(fā)電量收益將減少，日本政府適時地推出了虛擬電廠(VPP)的規(guī)劃，也刺激了家庭對安裝住宅儲能解決方案的需求。
VPP就像是一個能源收集平臺，將一定區(qū)域內(nèi)的光伏電池板、蓄電池等電源系統(tǒng)結合起來統(tǒng)一管理，根據(jù)不同的電力需求供應相應的電力。雖然每個電力規(guī)模很小，但積少成多，收集起來就能夠像一個發(fā)電站一樣輸出電力。
知名便利連鎖店企業(yè)羅森就在東京電力公司管轄內(nèi)的250家店鋪進行了VPP試驗，主要是將電力通過VPP遠程供給各分店的空調(diào)和照明使用，提高電力調(diào)配能力。
作為VPP系統(tǒng)中的一部分，日本政府也出臺了針對"光伏+儲能"裝置的相關激勵政策。日本政府為安裝鋰電池儲能的家庭和企業(yè)用戶提供66%的費用補貼。
由于日本的每個家庭用戶都可以安裝和配置自己的光伏電池板和電池，還可以把電池儲存的電能進行銷售，新能源汽車商和電池制造商們紛紛搶占市場，本地的豐田、本田、尼桑、松下、京瓷，歐美的奔馳、寶馬、特斯拉和中國的比亞迪、寧德時代紛至沓來。
廢舊電池降低儲能成本
有市場就有競爭，圍繞儲能市場的競爭就在于如何降低成本。
據(jù)彭博新能源財經(jīng)最新數(shù)據(jù)顯示，2019年，在全球市場，戶用儲能系統(tǒng)成本約為721美元/kWh，距離規(guī)模應用的目標成本仍有相當差距。
造成儲能成本居高不下的一個主要原因是，鋰電池成本偏高，導致整個項目的投資回報達不到儲能投資的要求。而如果儲能用戶側(cè)使用退役鋰電池，最大的優(yōu)勢是儲能成本會降低。
目前，日產(chǎn)汽車與美國電力公司正在測試一項電力儲能技術，即利用廢舊電動車電池，達到大幅降低成本的目的。
根據(jù)雙方的合作，美國電力公司將收集日產(chǎn)汽車旗下純電動車型Leaf(國內(nèi)稱聆風)的廢舊電池，這些廢舊電池將大規(guī)模地用于創(chuàng)新測試中，該技術將成功促使電力儲存系統(tǒng)的成本下降，并將的使用壽命延長近三分之一。
據(jù)悉，該舉措將減少典型工業(yè)系統(tǒng)或電網(wǎng)儲能系統(tǒng)內(nèi)核心部件的成本，將其成本縮減至200美元/kWh以下。
"光伏+儲能"被推廣
戶用"光伏+儲能"模式并不是日本的專利。
在澳大利亞，2019年安裝儲能電池的光伏用戶達到7萬戶，接近已安裝屋頂光伏戶數(shù)的5%，也使得澳大利亞"光伏+儲能"在全球電池的比例達到30%。
在澳大利亞阿德萊德，構建的虛擬電廠已經(jīng)實現(xiàn)了超過60套戶用儲能系統(tǒng)接入，達到了項目網(wǎng)絡化運行的關鍵指標，未來計劃總計接入1000套戶用儲能系統(tǒng)。
歐洲戶用"光伏+儲能"系統(tǒng)正在接近電網(wǎng)平價，預計最快在2021年，家庭自己發(fā)電的成本將低于從電網(wǎng)購電的成本。整個歐洲的戶用"光伏+儲能"系統(tǒng)將增長5倍，屆時年裝機將達500MW/1.2GWh。
自2017年以來，歐洲將近50%住宅用戶太陽能發(fā)電設施都配套部署了電池儲能系統(tǒng)，德國現(xiàn)在大約部署了150,000個家庭儲能系統(tǒng)，儲能容量約為1GWh。
在美國，戶用儲能安裝量飛速增長：在過去的四年里年增長率超過200%，而且這個趨勢還會繼續(xù)。從2020年開始，加利福尼亞州通過修改建筑規(guī)定的辦法，要求本州新建住宅安裝光伏系統(tǒng)，鼓勵建筑商安裝電池儲能系統(tǒng)。
戶用"光伏+儲能"模式正在全球各地被采用，而現(xiàn)在此種模式搭上電動汽車廢舊動力電池，使得廢舊電池梯次利用兼具了環(huán)保和經(jīng)濟價值。廢舊電池做儲能設備在上述地方推廣也將更容易。
即便經(jīng)過了幾年或者幾千次的深度循環(huán)充放電，動力蓄電池組的可利用電量仍然保持在70%~80%之間，或許30%的電池性能衰減對電動汽車來說是非常不利的，但對于常用的家庭儲能系統(tǒng)而言，這些剩余的電量卻顯得綽綽有余。在延長蓄電池使用周期的同時省去一大筆蓄能裝置的投資費用，可謂一石二鳥。
在中國落地還有問題待解決
日本車企已經(jīng)奔著為戶用光伏儲備電池的目的生產(chǎn)汽車，而我國，不論是戶用光伏還是廢舊電池的梯級利用，發(fā)展都還非常不完善。
來自中國汽車技術研究中心的預測顯示，2018-2020年全國累計報廢動力電池將達12-20萬噸，而到2025年這一數(shù)字將飆升到35萬噸。
廢舊電池重新利用，問題多多。新能源汽車退役的動力電池，做梯次利用儲能，并非簡單的平行移植，還需要解決電池的一致性和安全性問題，以及技術上的進一步攻關。
梯次利用儲能最為關鍵的問題就是檢測環(huán)節(jié)，只有正確判斷退役電芯或模組的工作狀態(tài)，才能進行相匹配的梯次利用。
有專家指出，動力電池在理論上可以回收梯次利用，但問題出在動力電池的產(chǎn)品結構和生產(chǎn)工藝設計上，很多企業(yè)為提高電池組工作的可靠性，采用激光焊接工藝將電池串聯(lián)起來，或者采用螺栓緊固方法。這樣的連接結構造成動力電池梯次利用的難度，用戶采用舊電池重新組裝成電池組的成本過大，阻礙了動力電池的梯次利用。
說到底，考驗的是光伏產(chǎn)業(yè)與廢舊電池回收-梯級利用的協(xié)同性。
國內(nèi)工商業(yè)儲能項目的收益仍然聚焦于峰谷價差套利，不僅收益直接受電價結構影響、具有較強的不確定性，而且儲能在靈活性等方面的價值無法充分發(fā)揮。電力體制改革效果不理想，儲能電池生產(chǎn)成本下降再快，也沒有規(guī)模化的儲能市場。
儲能成本不是應用的障礙，機制才是。在沒有公平的市場環(huán)境和按效果付費的價格機制下，儲能的多重應用價值無法得以充分體現(xiàn)。
看來，光伏+儲能+舊電池再利用并不容易。那么，困惑來了：世界其他地方也曾面臨過同樣的問題，可是有著全球最強的光伏生產(chǎn)能力、最大的儲能電池生產(chǎn)能力的中國，為什么在戶用"光伏+儲能"市場，卻遠遠落后了呢?
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載自其它媒體的文章及圖片，目的在于弘揚石油化工精神，傳遞更多石油化工信息，宣傳國家石油化工政策，推廣石油化工企業(yè)品牌和產(chǎn)品，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責，在此我們謹向原作者和原媒體致以敬意。如果您認為本站文章及圖片侵犯了您的版權，請與我們聯(lián)系，我們將第一時間刪除。
