01

 

新型儲能將深度參與能源變革

 

2021年3月中央財經(jīng)委員會九次會議中，習主席提出“構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系，控制化石能源總量，著力提高利用效能，實施可再生能源替代行動，深化電力體制改革，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”。

 

電力系統(tǒng)發(fā)展呈現(xiàn)的以下變化：

 

發(fā)電側(cè)光伏等波動性電源比例提升；

 

終端電氣化帶來用電總量的提升；

 

而旋轉(zhuǎn)機械電機的退出以及逆變器、變流器等電力電子設備的接入造成系統(tǒng)慣量下降。

 

△傳統(tǒng)電力系統(tǒng)與新型電力系統(tǒng)

 

（圖源：CNKI）

 

電力系統(tǒng)供需、慣量特征的根本性改變直接造成供需平衡更容易被打破，且一旦失衡由于慣量降低頻率波動更加劇烈。要維持系統(tǒng)穩(wěn)定的核心在于提升發(fā)電與負荷匹配度，保持系統(tǒng)供需平衡，而儲能剛好可以扮演這個角色。

 

02

 

新型儲能的形式

 

儲能指通過一定方式將能量轉(zhuǎn)換成較穩(wěn)定的存在形態(tài)后進行儲存，并按需釋放。按儲能作用時間的長短，可以將儲能系統(tǒng)分為數(shù)時級以上、分鐘至小時級、秒級等。按儲能的原理，可以分為物理儲能、電化學儲能、電磁儲能等。

 

物理儲能：抽水蓄能、壓縮空氣、飛輪儲能、儲氫等，主要應用于數(shù)時級以上的工作場景。

 

電化學儲能：鈉硫電池、液流電池、鋰離 子電池等，主要應用于分鐘至小時級的工作場景。

 

電磁儲能：超級電容儲能、超導儲能等，主要應用于秒級的工作場景。

 

△各類儲能技術(shù)成熟度

 

（圖源：Infineon）

 

03

 

新型儲能的應用場景

 

儲能是電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵一環(huán)，可以應用在“發(fā)、輸、配、用”任意一個環(huán)節(jié)。電力即發(fā)即用，無法直接存儲，配儲則可以平滑電力波動性，減少資源浪費。

 

按應用場景可分為用戶側(cè)（自發(fā)自用、峰谷價差套利），發(fā)電側(cè)（可再生能源并網(wǎng)、減少棄光棄風）、電網(wǎng)側(cè)（電力調(diào)峰、調(diào)頻）、輸配側(cè)以及輔助服務（5G基站備用電源）等多種用途。不同用途的電力系統(tǒng)對應儲能的應用類型和放電需求也存在差異。

 

△儲能應用場景

 

04

 

新型儲能產(chǎn)業(yè)鏈

 

儲能產(chǎn)業(yè)鏈包括電芯、PCS、系統(tǒng)集成等多個環(huán)節(jié)。

 

上游：包括電池原材料、電子元器件供應商等；

 

中游：主要為電池、電池管理系統(tǒng)（BMS）、儲能變流器（PCS）、能量管理 系統(tǒng)（EMS）及其他配件供應商等；

 

下游：包含儲能系統(tǒng)集成商、儲能系統(tǒng)安裝商以及含電網(wǎng)、家庭、工商業(yè)、風光電站等在內(nèi)的終端用戶。

 

鋰電儲能系統(tǒng)主要由儲能變流器（PCS）、能量管理系統(tǒng)（EMS）、電芯、電池管理系統(tǒng)（BMS）四部分構(gòu)成，其中電芯、BMS等構(gòu)成儲能電池系統(tǒng)。

 

△儲能產(chǎn)業(yè)鏈

 

05

 

新型儲能發(fā)展進入快車道

 

政策支持、成本下降儲能發(fā)展進入快車道。

 

國家層面政策給予儲能極高的關(guān)注度，同時在過去幾年間電池產(chǎn)業(yè)鏈成本持續(xù)下降，循環(huán)壽命不斷優(yōu)化，讓儲能具備在政策扶持后形成正向收益的潛力。

 

△國家儲能相關(guān)政策梳理

 

2021年儲能政策更明確。

 

4月，發(fā)改委、能源局印發(fā)《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見（征求意見稿）》。

 

7月，《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見》正式版發(fā)布，提出到2025年實現(xiàn)新型儲能從商業(yè)化初期向規(guī)模化發(fā)展轉(zhuǎn)變，新型儲能裝機規(guī)模達3000萬千瓦以上，到2030年實現(xiàn)新型儲能全面市場化發(fā)展，將儲能的戰(zhàn)略地位提升至新高，也成為“十四五”期間儲能產(chǎn)業(yè)的指導綱領(lǐng)。

 

宏觀層面的政策體系明確了儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標、推廣思路、應用場景、責任主體等，充分展現(xiàn)了國家層面對于發(fā)展儲能的堅定態(tài)度，也有望帶動突破現(xiàn)階段行業(yè)面臨的基礎技術(shù)、模式機制等問題，實現(xiàn)規(guī)范、系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展。

 

△多省出臺儲能支持政策

 

成本下降、電價體系推動儲能盈利改善。

 

鋰電儲能系統(tǒng)工程建設成本大致為約1.5-2.5元/Wh，其中儲能系統(tǒng)占80-85%。儲能系統(tǒng)中又以電池占比最高，大致為50%，其他系統(tǒng)組件、管理系統(tǒng)分別占20%、15%。

 

△國內(nèi)部分儲能EPC項目報價統(tǒng)計

 

以鐵鋰為代表的的電化學儲能是現(xiàn)階段的優(yōu)選方案。鋰電功率、容量、放電時長等技術(shù)特征滿足現(xiàn)階段儲能需求。過去一年鐵鋰電池實現(xiàn)約20%的成本降幅，循環(huán)次數(shù)由2000-3000次向上突破，帶動儲能度電成本快速下降。

 

△國產(chǎn)鐵鋰電池價格走勢（元/kWh)

 

（圖源：鑫欏鋰電）

 

儲能項目經(jīng)濟性由度電成本、度電收益的相對大小決定。峰谷電價、輔助服務優(yōu)化了儲能度電收益。

 

峰谷價差套利，為新型儲能開辟新發(fā)展空間。

 

2020年全國浙江、江蘇、山東等省市陸續(xù)出臺相關(guān)政策調(diào)整峰谷價差推動用戶側(cè)儲能發(fā)展。2021年7月29日國家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于進一步完善分時電價機制的通知》，此次分時電價機制設定峰谷電價價差為4:1或3:1以上，拉大峰谷電價，刺激用戶側(cè)儲能發(fā)展。

 

從2021年國內(nèi)工商業(yè)電價來看，50%的地區(qū)可以達到3:1峰谷價差要求，價差值在0.5-0.7元/kWh，我們測算套利收益率為-0.6%~9.8%；若峰谷電價價差提高至4:1，即價差值在0.75-1.05元/kWh，則峰谷價差套利收益率為12.4%~27.9%，具備較高的經(jīng)濟性，儲能削峰填谷套利空間也隨之打開。

 

△2021年全國部分地區(qū)工商業(yè)峰谷電價及價差情況（元/kWh）

 

05

 

新型儲能的空間有多大？

 

2021年7月底至今國內(nèi)政策頻繁落地，用戶側(cè)拉大峰谷價差，最大系統(tǒng)峰谷差率超過40%的地方，峰谷價差超過4:1；并網(wǎng)側(cè)超過電網(wǎng)保障性規(guī)模的按照20%*4h的掛鉤比例進行配建的優(yōu)先并網(wǎng)。

 

預計到2025年國內(nèi)新增儲能裝機達到34.4GW/86.2GWh，2021-2025年復合增速為84%；到2030年國內(nèi)新增儲能裝機達到175.6GW/534.4GWh， 2021-2030年復合增速為61%，國內(nèi)儲能市場占全球市場的1/3左右。

 

△國內(nèi)儲能空間預測

 

（圖源：工信部、東吳證券研究所）

 

到2025年全球新增儲能裝機達到130.9GW/318.1GWh，2021-2025年復合增速為79%，到2030年新增儲能裝機達到535.8GW/1575.0GWh，2021-2030年復合增速為55%，中國美國歐洲將是最大增量市場。

 

儲能，被稱為碳中和的“龍脈”，供養(yǎng)兩大萬億賽道的主枝干——左擎“熱、電、氫”等清潔能源，右牽動力電池與新能源車。

 

儲能作為風光普及必由之路，隨配套政策體系的跟進，開始進入快車道。萬億市場必將精彩紛呈、群雄逐鹿。