相当于2000辆电动汽车的电池集中一处……探访济州首个电池储能系统现场[深度能源]
[专家报告]
30间电池室维持最佳温湿度
温度升高时注水预防火灾
按电力交易所指令值履约率结算
预计5至6年可收回投资成本
中央合约市场型电池储能系统招标热度升温
三大电池企业激烈竞争，供应价格下降
“为扩大安装，应简化审批许可程序”
“这里的电池容量相当于2000辆电动汽车的电池容量。”
8月24日，Namjeju Bitdream Energy运营室长Kang Youngnam在介绍位于济州西归浦市安德面和顺里的安德电池储能系统时，指着整齐堆放电池组的机架说道。
安德电池储能系统是2023年在济州首次被选定为中央合约市场长时储能电池储能系统项目运营商的3家企业之一。该项目于今年3月开始商业运营，现已进入第6个月。Namjeju Bitdream Energy是由韩国南部发电、Top Solar和Bright Energy Partners共同出资成立的特殊目的公司，专门负责安德电池储能系统项目。
Namjeju Bitdream Energy运营室长Kang Youngnam正在介绍安德电池储能系统内的电池室。每个机架装有17个软包电池组。记者Kang Heejong
View original image气候能源环境部以此前试点实施的济州为起点，自2025年至2026年已在韩国本土和济州分两次开展中央合约市场长时储能电池储能系统招标。第一、第二轮招标各选定565兆瓦项目运营商，合计规模达1.13吉瓦。据悉，韩国电力交易所计划于9月初发布第三轮中央合约市场型招标公告。
每次招标均释放规模达1万亿韩元的订单，长时储能电池储能系统项目正受到市场高度关注。计划进入电池储能系统市场的企业逐渐增多，竞争也日益激烈。随着政府持续扩大可再生能源，韩国国内电池储能系统市场规模预计将达到数十万亿韩元。
在电动汽车市场低迷期延长之际，LG新能源、三星SDI和SK On等三大电池企业正将储能系统视为新的突破口，展开激烈竞争。
由电池驱动的小型发电站
储能系统的作用是储存剩余电力，并在需要时释放使用。储能系统中使用电池的类型被称为电池储能系统。此举是为了与同属广义储能系统范畴的抽水蓄能发电相区分。
电池储能系统可按用途和容量分为多种类型。长时储能和短时储能以放电，即输出时间为标准。通常输出时间在2小时以内的为短时储能，4至6小时的则称为长时储能电池储能系统。
短时储能电池储能系统主要用于调节电网频率。长时储能系统则在电力供应充足时充电、在需求旺盛时放电，以弥补可再生能源的间歇性和波动性。这也是济州作为可再生能源丰富地区，率先实施中央合约市场型长时储能电池储能系统项目的原因。
长时储能电池储能系统可视为由电池驱动的小型发电站。安德电池储能系统的装机容量为23兆瓦，主要在凌晨充电后，于用电量较大的晚间时段每日4小时向电网最多供应92兆瓦时电力，即23兆瓦乘以4小时。若按每户平均负荷，即用电量为0.5千瓦计算，92兆瓦时相当于4.6万户家庭4小时的用电量。
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为扩大可再生能源比重，必须进一步增设能够弥补其不足的长时储能电池储能系统。政府为激活长时储能电池储能系统项目，自2023年起引入中央合约市场竞争招标制度。该制度下，项目运营商可在15年合同期内，按照中标价格以固定价格获得收益。由于能够确保项目的可预测性和稳定性，较容易筹措初期投资资金。
电池储能系统运营商根据韩国电力交易所指令反复进行充电和放电。运营商在前一天分析设备是否发生故障等情况后决定是否参与投标，韩国电力交易所则根据投标结果下达充放电目标值。运营商将按照对韩国电力交易所指令值的执行率获得结算款。完成100%执行即可获得全部合同单价款项，未能执行的部分则相应扣减。结算不仅包括实际放电时间，也涵盖待机时间。
例如，若一套容量为10兆瓦的电池储能系统以每千瓦时30韩元的价格中标，即所谓容量价格，理论上每年可实现26.28亿韩元销售额，即10000千瓦乘以每千瓦时30韩元，再乘以24小时及365天。产生收益后，首先偿还为项目提供融资的金融机构贷款，随后向股东公司分配股息。
电池价格占建设成本一半以上
中央合约市场型电池储能系统招标的中标价格在2023年约为每千瓦时50韩元，但据悉在第二轮招标市场中已降至20韩元区间后段。中标价格下降意味着电池储能系统的初期建设成本有所降低。
电池是电池储能系统建设成本中占比最高的部分，占总建设成本的50%至60%。随着招标持续进行、竞争加剧，电池供应价格也大幅下降。
电池企业并不直接参与招标。通常由发电企业或可再生能源投资企业组建联合体后，综合考量价格、消防安全性和技术方案等因素，选定中标可能性较高的电池产品。
济州安德电池储能系统内安装的电力转换装置设备。上方设有用于吸收运行时产生热量的罩体。用于转换交流电与直流电的电力转换装置是电池储能系统的核心设备之一。Kang Heejong记者
View original image电池企业正全力争取被联合体采用。在2023年济州举行的首轮招标中，LG新能源占据优势。但在韩国本土和济州同步实施的第一轮招标中，三星SDI电池的采用比例超过70%。第二轮招标中，主打低价磷酸铁锂电池的SK On占据了半数以上份额。第一、第二轮招标的累计市场份额分别为：三星SDI占56%、SK On占25%、LG新能源占19%。
采用何种电池，政府提出的评价指标将成为重要变量。截至第一轮招标，价格与非价格评价标准的权重为60比40，价格因素更为重要。第二轮招标中，这一标准调整为50比50，旨在防范过度低价竞争带来的副作用，并振兴韩国国内产业。
因此，韩国国内生产及确保本土供应链已成为重要标准。为在招标中占据有利位置，电池企业相继建设面向韩国国内储能系统的电池生产基地。
温度升高时自动向电池注水
电池储能系统分为室内型和室外型。室内型是在建筑物内建设电池机架、电力转换装置，即交流电和直流电转换设备、变压设施、空调设备及消防设施等。室外型则以独立集装箱形式安装在开阔地等室外区域。
室内型电池储能系统的优点是可通过建筑内部空调系统将温度和湿度维持在最佳状态，且较少受到外部灰尘或气象条件影响。相反，发生火灾时，建筑损失可能蔓延至整栋建筑，因此需要周密防范，建设成本也较高。
室外型在发生火灾时，热量或烟雾扩散的风险相对较低。由于以模块或成品形式制造后运往现场安装，建设周期较短、成本也较低。但集装箱本身必须内置防水、防尘、恒温和恒湿系统，且容易受到外部环境变化影响。
记者到访的安德电池储能系统采用室内型建设，位于韩国南部发电Namjeju Bitdream总部园区内，该园区还设有汽轮机发电厂和液化天然气联合循环发电厂。该系统实行无人运行，并在外部办公室进行24小时监控。电池储能系统建筑内还安装了监视器，巡检人员可一目了然地确认运行现状。
安德电池储能系统横跨一、二层，共设3间电力转换装置室和30间电池室。各个房间均通过空调设备保持恒定温度与湿度。记者到访当日天气闷热潮湿，气温超过33摄氏度，但室内温度和湿度分别约为22摄氏度和33%。无论走进哪一间房，均能感受到如同酒店般的舒适环境。
电池室内共安装561个机架，每个机架配备17个软包电池组，合计9537个电池组。
安德电池储能系统的发电容量为92兆瓦时，但实际安装容量为142兆瓦时。Jang Seoksik代表解释称：“考虑到15年期间剩余容量会减少，因此预留了充足的电池安装容量。”142兆瓦时相当于2000辆电池容量为70千瓦时的电动汽车。
由于安德电池储能系统为室内型，配备了多重火灾预防装置。每间电池室均安装容量为700升的水箱，水箱通过细管道与每个电池组相连。
Namjeju Bitdream Energy代表Jang Seoksik解释称：“当电池组温度升至一定标准以上时，管道中的水会注入电池组内部，以预防火灾。”据称，这一方式为LG新能源的专利。电池室天花板还安装了可扑灭锂离子电池火灾的灭火气体释放装置。此外，建筑内部另配备40吨水箱及消防设备。
安德电池储能系统通过与相邻韩国南部发电Namjeju Bitdream总部相连的154千伏输电线路获取电力并进行充电。因此，建筑外部还配备气体绝缘开关设备、可将高压电降至1000伏的变压器等变电设施。
“应简化审批许可程序”
就济州电池储能系统试点项目而言，目前其对保障备用电力的贡献似乎大于缓解限电弃电。2023年入选试点项目的3处设施，即安德、翰林和表善，总容量为65兆瓦，仅相当于济州地区可再生能源装机容量，即2026年现为1148兆瓦的5.6%。若要发挥缓解限电弃电这一核心作用，容量仍远远不足。
韩国电力交易所济州本部运营室长Kim Hyeongcheol表示：“电池储能系统在晚间用电需求集中的时段放电4小时，为电力供需备用能力作出贡献。若要缓解限电弃电，则必须安装更多电池储能系统。”
制度层面仍有不少需要完善之处。项目运营商指出，要激活电池储能系统业务，需建立快速的审批许可程序。韩国南部发电相关人士称：“考虑到电池储能系统项目准备周期及建设周期较短的特点，有必要采取简化审批程序的措施。”
Jang Seoksik代表表示：“济州电池储能系统项目是在政府和韩国电力交易所主导下，首次在全国实施的试点项目，因此从说服居民阶段到建设竣工阶段，经历了许多试错。”与大型发电厂建设项目相同，电池储能系统项目同样需要经历居民同意、审批许可和建设阶段。尽管如此，若未能在两年内启动商业运营，仍将被处以罚款。
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