从拓荒者到领跑者 阳光储能从未止步

时间:2019-12-04 来源:储能100人 访问:361

道阻且长,行则将至。

春去秋来,产业跌宕。经过几年高速增长的中国储能产业,当下正在进入一个冷却期。电网侧的急刹车、工商业连降两轮电价、全球频繁的安全事故等错综复杂的因素,给储能产业带来剧烈阵痛,行业在2019年上演“倒春寒”。

根据业内人士的估计,2019年中国储能装机量大约为600MWh,其中不少订单还是来自于2018年规划待执行的项目,这是行业自有统计数据以来,首次出现同比增速为负的情况。

大浪淘沙之下,不少企业被迫战略收缩或退出,行业再次迎来洗牌期,缺乏资金和技术支撑的企业,难免在市场竞争中被边缘化。

“冬天会有多长,真正的春天何时才能到来?”在整个行业正处于迷茫之际,阳光电源储能产品及系统深度参与的全球重大系统集成项目正悄然突破800个。长期耕耘的美国、欧洲、澳洲等国外市场业务开始全面开花,针对国内市场,阳光电源在电网侧、电源侧、用户侧等场景亦有不少大型标杆示范项目落地。

形势不好,更能检验出一个企业面对困境的能力。在这个寒冬中,阳光电源的储能业务不仅没有停止前进的步伐,还实现了逆势增长。阳光电源的储能团队正在国内外四处攻城略地,展现出前所未有的进取心和竞争力。

根据“中关村储能产业技术联盟(CNESA)”的统计,在过去的2018年,阳光电源PCS全球出货量位居国内榜首。综合今年阳光电源国内外中标信息来看,不出意外的话,2019年阳光电源储能系统集成的出货量也将首次登上国内第一的宝座。

战略复盘

2019年,是阳光电源成立以来的第22个年头,相比在储能领域,阳光电源在光伏行业更广为人知。

事实上,阳光电源的第一笔订单也与储能有关,1998年阳光电源将自主研发的产品首次应用在南疆铁路上的光伏离网系统,为该项目提供了光伏逆变器、电池控制器等电力电子产品。

在阳光电源成立初期,彼时的中国光伏产业发展尚处于初级阶段,尚未有标杆电价政策出台,都是政府主导的光伏示范项目,主要以离网形式解决缺电和无电地区的用电难题,所以光伏离网系统成为阳光电源当时收入的主要来源。


西部送电到乡工程

早期的光伏离网系统可以看作是现今微电网的前身,离网系统当时的储能系统也主要是铅酸电池,早期的光伏逆变器、电池控制器等电力电子产品可视为阳光电源储能业务的雏形。

2006年,阳光电源正式涉足储能业务,并向日本输送了首批储能设备,自主研发的储能变流器SC50首次应用于工业储能系统,与之前单独的离网项目相比,该项目要求支持离网、并网运行。

西藏双湖县光伏13MW+储能7MW/23.5MWh微电网项目

但真正将储能业务上升到集团战略层面,始于与国际咨询公司IBM的合作。2010年末,阳光电源请IBM公司来为其进行新一轮的战略规划,在对产业需求、市场动向、行业政策的深入认知的基调之下,储能业务被列为未来重点发力的方向之一。

根据阳光电源的判断,首先,无论是从中国还是全球的能源转型来看,以光伏为代表的新能源是未来发展的大趋势,源、网、荷端对储能的天然需求可能会迟到,但不会缺席。其次,从阳光电源自身来看,既做光伏,又做储能,两者可以在市场和技术上实现充分协同,没有偏离公司“聚焦清洁电力转换技术”“协同多元化”的战略初衷。

作为阳光电源光伏逆变器和储能板块的负责人,阳光电源副总裁兼光储事业部总裁顾亦磊在接受“储能100人”采访时认为,光伏、储能应该是未来的主流能源,阳光电源做光伏起家,深知国家的能源战略,如果没有储能是完不成的。

虽然储能的发展与光伏息息相关,但顾亦磊认为二者也有不同之处。“储能一定是要经过长期积累,将成本做到非常低之后,会有一个突然爆发的阶段,光伏的发展更像是一个渐变的过程。”

由此也就不难理解,过去的数年里,在储能行业的春天迟迟未至,不少企业已经悄无声息地离场的情况下,阳光电源在储能方面依然保持着投入与热情。“即使在储能业务开展初期,在还没有赚钱的情况下,每年也会投一两千万到研发中。”顾亦磊说。

系统集成攻坚战

回顾阳光电源的储能发展历程,绕不开两个关键节点:其一是从光伏逆变器向储能PCS的跨越;其二是从储能PCS供应商向系统集成商的转变。

光伏逆变器到储能PCS,阳光电源有着天然的优势,二者可以在采购、研发、营销等方面实现高效的协同。基于自身多年的光伏逆变器平台技术和规模化采购,阳光电源的PCS产品无论在性能、可靠性还是价格指标上均处于行业领先地位。

但从储能PCS供应商向储能系统集成商转变,对阳光电源来说,是一次冒险也是挑战。与单一的PCS业务相比,储能系统集成是一项更为庞杂的业务,已成为中国众多储能企业亟需跨过的一道难关。

2015年5月,阳光电源与三星SDI的合资公司正式成立,开始涉足含电池层面的系统集成,业务开始从PCS向电池PACK、BMS、整个集装箱储能系统延伸,试图为户用、工商业、发电侧、电网侧等场景打造“一站式”解决方案。

在顾亦磊看来,系统集成是对一家公司多维度综合能力的考量,要想做好储能系统集成绝非易事,也非一朝一夕之功。储能企业要想做好系统集成业务,需要具备四大核心要素。首先,电网、工商业、户用等每个应用场景对充放电倍率的要求完全不同,市场上各个电池厂家各有所长,需要有识别电池好坏的能力,如何在各个方向甄选合适的合作伙伴,需要做好供应链的管理。

其次,采购完电芯后如何在集成过程中实现“高效率、低成本”,这是一道不小的门槛。

再次,就是储能的安全性,锂电池是一个巨大的能量体,如何最大程度降低它的风险,系统设计很关键。

最后,客户的需求五花八门,在客户需求需要定制化的情况下,如何建立起非常高效的研发机制,对一个企业的组织架构和响应能力,也是一种考验。

为此,阳光电源在储能板块专门成立了三条产品线:储能电池PACK产品线、储能变流器产品线、储能系统集成产品线,分别从电池、PCS、系统集成方面进行协同和联动。

从电芯选型开始,阳光电源会根据自身对行业和电池的理解,对电池企业提出一些定制化的需求,包括高电压下的绝缘能力等,让电池企业针对不同场景生产专用的储能电芯。

在储能PCS环节,阳光电源储能变流器实现了从5kW到5000kW功率段的全面覆盖,从2016年阳光电源开始研发“三电平”拓扑结构,目前已完成“两电平”拓扑结构到“三电平”的全部切换。借助“三电平”技术平台,阳光电源已经突破了黑启动、无缝切换、VSG等核心技术难题。

在系统集成层面,强大的直流侧管理技术、设备层面和站控级层面的EMS管理能力是阳光电源的核心竞争力。截至目前,阳光电源集成的储能系统产品尚未发生过一次重大的质量事故。“即使用三星的电池,我们整个系统的温差基本上能控制在5度以内。”顾亦磊说。

从早期的光伏离网、智能微网项目到近期国内外的光储、电网调频等项目可以看出:电化学储能上游的电池技术在不断升级换代,锂电已经替代铅酸成为当下主要的储能技术路线;下游客户的需求也在不断变化,从离网到并离网再到对电网的友好性,储能系统的使用环境、性能、尺寸等也存在多种差异。

“现在我们是自上而下的规划,分不同洲际、不同应用场景去调研市场的需求,来规划储能系统产品型谱。”阳光电源储能系统集成产品线总监李国宏介绍,目前阳光电源针对全球不同市场的需求可以提供36款储能系统解决方案,每款产品都是根据不同区域标准因地制宜、科学设计。“因为每个国家和地区的标准、应用场景也不同,如美国有严格的UL9540A的安规标准及超低温要求,日本有地震、高防腐要求,中东会面临超高温、高风沙的应用场景。”

英国27.5MW/30.14MWh最大无补贴光储融合项目

“如何最大程度地发挥电池的效益和降低它的风险,是阳光电源在储能行业的主要着力点。”顾亦磊强调,阳光电源会坚持系统集成商的定位,随着电池技术的更迭,公司将继续加大对电池层面的研究。“从目前来看,我觉得我们做得还是比较不错的,如何进一步来保证这些优势,后面还要再努力,也希望通过时间来检验。”

降本增效助力新征程

目前,阳光电源的储能业务大部分仍来自海外,在开拓海外市场的同时,公司正在将海外成熟的储能应用技术和经验逐步向国内移植和嫁接。但与国外市场相比,中国储能产业从诞生的那天起,既没有补贴支持,又缺乏市场化的电价机制,导致储能项目推进起来困难重重。

顾亦磊表示,储能发展的初期,会受到技术和成本的制约。在国内,火储联合调频由于有政策上的支持,发展迅速。而发电侧与用户侧储能要想实现规模化发展,还有赖成本的大幅降低,储能的经济性才能不断凸显出来。

简而言之,抛开政策因素外,如何在保证安全的前提下,持续的降成本是也行业面临的长期挑战。从储能系统成本构成可以发现,目前电池成本约占60%,PCS占比20%,BMS占比5%,EMS占比5%-10%,其它配件5%。

一组公开的数据显示,过去十年,电动汽车和光伏产业的快速发展,间接带动了储能电池和PCS价格大幅走低,降幅均超过90%。阳光电源认为,后续储能系统成本的下降主要依赖市场规模的扩大和技术创新,储能PCS和电池等环节的成本依然有不小的下降空间。待系统成本降到一定程度,国内用户侧储能市场可能会率先迎来爆发。

低成本创新是阳光电源一直以来奉行的战略,也是其多年来“克敌制胜”的法宝。而低成本来源于其主营业务的高度专注及相关多元化,先后进入的光伏、风电、储能、电动车领域等,始终围绕“电力电子能源转换”这个核心能力来展开。借助光伏的“三电平”技术平台,阳光电源可以将PCS效率提升至99%以上。

顾亦磊认为,当下的储能还处于粗放式发展阶段,最终会走向精细化,在PCS、储能PACK、供应链管理、系统集成设计等方面都还有待完善。其实诸多“降本增效”的秘密都在细节里,比如不起眼的储能集装箱温控系统,如果控制得好,就能减少系统自身的损耗来提高整个系统的效率。

除此之外,阳光电源正在试图将储能系统各个环节标准化,通过子设备的标准化将工作中重复环节抽取出来,可以从物流到库房等环节去带动整个运营管理成本的下降。

作为一个全新的产业,电化学储能相应的规范和标准还不够完善,难免乱象丛生,劣币驱逐良币也时有发生,下游客户从认识了解到接受这一新生事物还需要一个漫长的过程。

在访谈过程中,顾亦磊提到最多的关键词是“敬畏”,即对技术、客户都要有敬畏之心。“从技术角度看,储能还处于一个比较不成熟的阶段,各方面还有很多工作需要提升,如果一开始做得不扎实的话,则后患无穷。”

当下的中国储能市场正遭遇寒冬,但作为企业,技术创新并不因冬天而停止。“行业有周期,春夏秋冬始终会循环,但是自己的问题解决不了,永远是冬天。”相比诸多同行来说,阳光电源在储能领域的发展显然有更多的技术储备和实战经验以及更大的腾挪空间。

作为中国光伏与储能产业最早的拓荒者之一,阳光电源见证两次金融危机,经历过逆变器行业最惨烈的竞争,也跨越过光伏行业数次最黑暗的艰难时刻。在经历数次技术升级和产品布局之后,阳光电源有了更多的积累和资本去走出寒冬,去迎接储能春天的到来。