淺析鉛炭電池在儲(chǔ)能當(dāng)中的應(yīng)用
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-01 11:28
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中國儲(chǔ)能電站網(wǎng)訊：儲(chǔ)能行業(yè)的拐點(diǎn)已經(jīng)來臨，鉛炭儲(chǔ)能電池的成本在2016年下降了30%以上，已經(jīng)具備經(jīng)濟(jì)性。我們寫作關(guān)于鉛炭電池的系列文章，希望大家能夠更好地認(rèn)識(shí)鉛炭電池，以及鉛炭電池在儲(chǔ)能當(dāng)中的應(yīng)用。
我們認(rèn)為，2017年將是儲(chǔ)能行業(yè)項(xiàng)目、收益同時(shí)爆發(fā)的元年，鉛炭電池作為技術(shù)成熟、適用范圍廣、效率高、循環(huán)次數(shù)高等多方面都具備優(yōu)勢的儲(chǔ)能形式，將成為發(fā)電側(cè)調(diào)峰調(diào)頻及用戶側(cè)削峰填谷的重要儲(chǔ)能形式。
重要結(jié)論：
鉛的來源主要有鉛礦開采及再生鉛兩種，鉛品質(zhì)相同，都可以滿足鉛炭電池的要求。再生鉛的成本為開采鉛的70%左右，但是成本可能因廢品價(jià)格波動(dòng)而變化。鉛資源擁有成熟的定價(jià)機(jī)制及交易體系，鉛炭電池生產(chǎn)企業(yè)一般也都采取套期保值等措施，維持成本的穩(wěn)定。能夠擁有自己的再生鉛生產(chǎn)企業(yè)或者鉛礦，能夠形成產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)，穩(wěn)定成本。
1、鉛的生產(chǎn)
鉛的生產(chǎn)大致分為原生和再生兩個(gè)途徑。
鉛的原生是指礦產(chǎn)冶煉。首先，從礦山中采集礦石，經(jīng)過富集、采選等流程之后加工成為精礦粉。冶煉廠采購精礦粉作為原料進(jìn)行粗煉，得到粗鉛（鉛含量在96%左右，含有金銀鋅等其他金屬）；粗鉛通過火法或電解精煉得到精鉛，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行加工，大多數(shù)情況下原生鉛冶煉的最終產(chǎn)品為1#鉛（用來加工成鉛鈣、鉛銻合金或鉛粉，合金再做成蓄電池的正負(fù)極板）。
再生鉛的生產(chǎn)流程大致如下：回收使用過的蓄電池，進(jìn)入再生鉛生產(chǎn)企業(yè)。經(jīng)過人工剝片、破碎以及熔煉等步驟，得到還原粗鉛和還原鉛錠，最后大多加工成鉛銻合金。
圖3顯示了全球鉛礦的大致分布圖。結(jié)合圖4、圖5以及表1可以發(fā)現(xiàn)：澳大利亞、中國、美國和秘魯是當(dāng)今世界上鉛儲(chǔ)量比較豐富的四個(gè)主要國家，從2006年到2015年，四國鉛總儲(chǔ)量占全球儲(chǔ)量的比例從58.48%逐步上升至70.22%。中國不僅含有位列世界第二的鉛儲(chǔ)量，國內(nèi)鉛產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的比例更是在2015年時(shí)高達(dá)48.83%。
圖6和圖7可以看出，在2014年和2015年，我國鉛礦原生鉛的產(chǎn)量有了小幅的下降，但國內(nèi)再生鉛的產(chǎn)量卻在近些年來穩(wěn)步上升，在2014年達(dá)到近160萬噸。
一方面，是由于從2015年開始，針對鉛冶煉行業(yè)的環(huán)保檢查開始逐漸升級，到了2016年，更是加大了檢查的頻率和力度，使得多家煉廠及商家受到處罰，造成了原生鉛產(chǎn)量有所下滑，另一方面，由于循環(huán)經(jīng)濟(jì)、再生產(chǎn)業(yè)是國家的政策導(dǎo)向，再生鉛的技術(shù)不斷發(fā)展成熟，成本也僅是原生鉛70%左右。
即使再生鉛也面臨著較為嚴(yán)格的環(huán)保政策，但相比于原生鉛來說，未來再生鉛潛力巨大，市場份額預(yù)計(jì)將會(huì)進(jìn)一步提升。
2、鉛價(jià)格透明，交易渠道成熟
圖8展現(xiàn)了近幾年來我國鉛現(xiàn)貨價(jià)格的趨勢圖?？梢钥吹?，從2009年以來，我國國內(nèi)鉛現(xiàn)貨價(jià)格基本趨于平穩(wěn)，并且略微有所上升。
此外，我國于2011年3月24日在上海商品交易所推出鉛期貨，豐富了我國鉛市場的交易品種，使得市場參與者開始可以利用鉛期貨或是其他價(jià)格相關(guān)性較強(qiáng)的有色金屬期貨進(jìn)行一定的風(fēng)險(xiǎn)對沖，也極大地完善了我國有色金屬期貨市場。從圖9可以看到，自推出之日起，期貨鉛的收盤價(jià)大致保持在一個(gè)比較平穩(wěn)的狀態(tài)，2016年有所上升。
3、鉛資源產(chǎn)業(yè)鏈
圖10展示了鉛資源產(chǎn)業(yè)鏈的全景圖。結(jié)合圖11可以發(fā)現(xiàn)，在鉛的下游消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，鉛蓄電池占比最高，約為80%，氧化物占比12%，其他如鉛材、鉛合金等占比總和約為8%。
所以鉛的主要消費(fèi)集中在鉛蓄電池，鉛蓄電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況也將很大程度上影響鉛資源的價(jià)格起伏波動(dòng)。
4、總結(jié)
鉛作為鉛炭電池的重要上游產(chǎn)業(yè)，我們在系列報(bào)告的第一篇為進(jìn)行了比較詳細(xì)的分析?？傮w來看，國內(nèi)的鉛價(jià)格比較穩(wěn)定、透明，因此作為下游行業(yè)的鉛炭電池，在原材料的采購成本上是比較穩(wěn)定的。這一點(diǎn)對產(chǎn)業(yè)發(fā)展有著正向、積極的影響，也是支持鉛炭價(jià)格成本進(jìn)一步降低的重要因素。
重要結(jié)論：
鉛炭電池作為由傳統(tǒng)鉛酸電池改進(jìn)而來的電池，技術(shù)上比較成熟，上游材料供應(yīng)穩(wěn)定，價(jià)格透明，因此鉛炭電池的成本穩(wěn)定、可控，且隨著規(guī)模效應(yīng)的進(jìn)一步增強(qiáng)，鉛炭電池成本存在進(jìn)一步下降的空間。
當(dāng)前階段，使用鉛炭電池儲(chǔ)能的項(xiàng)目已經(jīng)具備了經(jīng)濟(jì)性，商業(yè)化項(xiàng)目大面積鋪開，訂單量爆發(fā)。用戶側(cè)削峰填谷已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益，發(fā)電側(cè)調(diào)峰調(diào)頻，對改善棄風(fēng)限電現(xiàn)象起到重要作用。我們認(rèn)為，2017年將是鉛炭儲(chǔ)能電池爆發(fā)的一年，擁有核心技術(shù)、成套產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)能力的龍頭企業(yè)，將分得最大的蛋糕。
鉛炭儲(chǔ)能電池的應(yīng)用已經(jīng)具備經(jīng)濟(jì)性
當(dāng)前，鉛炭儲(chǔ)能電池應(yīng)用廣泛的環(huán)節(jié)之一是用戶側(cè)儲(chǔ)能。用戶側(cè)儲(chǔ)能的主要作用是削峰填谷平滑成本，以及協(xié)助用戶改善電能質(zhì)量。鉛炭電池儲(chǔ)能的主要優(yōu)勢是效率較高、成本適中、占地面積較小、循環(huán)次數(shù)較好，比較適用在土地資源有限、充放電次數(shù)高的用戶儲(chǔ)能。
可以看出，在綜合各項(xiàng)成本，尤其是土地成本之后，鉛炭電池儲(chǔ)能是目前最具有經(jīng)濟(jì)性的儲(chǔ)能方式，在削峰填谷、調(diào)峰調(diào)頻、改善電能質(zhì)量為主要需求的發(fā)電側(cè)和用戶側(cè)儲(chǔ)能領(lǐng)域，擁有最好的應(yīng)用前景。這也是當(dāng)前階段，鉛炭電池儲(chǔ)能的訂單量占比最高的原因。
以20MWh的儲(chǔ)能電站為例，進(jìn)行投資成本的測算。
下面根據(jù)以上假設(shè)，進(jìn)行20MWh儲(chǔ)能電站的經(jīng)濟(jì)性測算：
在以上這種由建設(shè)方出資建設(shè)，由業(yè)主方提供土地，并與業(yè)主方進(jìn)行收益分成的合作模式中，在不計(jì)算杠桿的條件下，收益率可以達(dá)到7.66%。同時(shí)，業(yè)主也可以選擇自己建設(shè)儲(chǔ)能電站，同時(shí)托管給專業(yè)的運(yùn)營商進(jìn)行日常的運(yùn)行、維護(hù)管理等。
儲(chǔ)能除電池外，電池管理系統(tǒng)（BMS）以及過程控制系統(tǒng)（PCS）等也非常重要。目前的儲(chǔ)能項(xiàng)目中，擁有獨(dú)立設(shè)計(jì)、制造全套的電池及控制系統(tǒng)能力的供應(yīng)商，更能夠?yàn)榭蛻籼峁﹥?yōu)質(zhì)的服務(wù)和解決方案。
鉛二次利用價(jià)值穩(wěn)定，鋰電池梯次利用尚不明確
在本系列的第一篇，鉛炭電池的上游資源中我們就已經(jīng)介紹過，鉛炭電池的重要原料鉛資源，屬于大宗商品，對鉛有活躍的報(bào)價(jià)。且近年來，鉛的價(jià)格穩(wěn)中有升，維持了比較好的態(tài)勢。
同時(shí)，鉛回收利用已經(jīng)是非常成熟的產(chǎn)業(yè)，2014年我國再生鉛產(chǎn)量達(dá)到約160萬噸，同比增長6.7%，占鉛產(chǎn)量的38%。隨著鉛回收技術(shù)的進(jìn)一步提升，目前鉛的回收率可以達(dá)到98%以上。
而與之相比，鋰電池目前僅有梯次利用的價(jià)值，金屬鋰的回收仍然處在探索、科研階段，沒有明確的回收價(jià)值。
綜合以上對鉛炭電池應(yīng)用各個(gè)環(huán)節(jié)的討論，我們不難得出以下結(jié)論：
1、鉛炭電池已經(jīng)具備了一定的經(jīng)濟(jì)性，項(xiàng)目回報(bào)率較好，在用戶側(cè)儲(chǔ)能領(lǐng)域擁有廣闊前景和市場空間。
2、目前項(xiàng)目的主要模式是建設(shè)方出資，用戶出土地資源，同時(shí)多種合作模式都是存在的。
