在近期全球能源轉(zhuǎn)型的風(fēng)潮下，以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)在全球范圍內(nèi)成為主流趨勢，然而風(fēng)電、光伏的間歇性、波動(dòng)性的特點(diǎn)導(dǎo)致以新能源為主的電網(wǎng)發(fā)電不穩(wěn)定，從而間接地導(dǎo)致了近期的全球電力緊缺問題。電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的配置，成為新能源電力穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件，其發(fā)展?fàn)顩r被擺上日程。儲(chǔ)能發(fā)展近況如何？又有哪些機(jī)會(huì)可以布局？

 

在能源轉(zhuǎn)型的過程中，隨著更依賴于環(huán)境因素的可再生能源占比不斷提高，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性受到的挑戰(zhàn)也在不斷提高。在業(yè)內(nèi)人士的觀點(diǎn)中，一個(gè)電網(wǎng)具有15%的非穩(wěn)定能源，就會(huì)有崩潰的危險(xiǎn)，拿現(xiàn)在常見的風(fēng)電，光伏來說，碰上無日照、無風(fēng)的日子，大面積停電的可能性就非常高。

 

而儲(chǔ)能系統(tǒng)的本意則是調(diào)節(jié)可再生能源的發(fā)電不穩(wěn)定，平滑風(fēng)電、太陽能發(fā)電的波動(dòng)，提高能源利用效率從而達(dá)到電力系統(tǒng)的相對穩(wěn)定。根據(jù)非穩(wěn)定能源在電網(wǎng)中的占比，儲(chǔ)能系統(tǒng)可能需要配置雙倍于該比例的儲(chǔ)能，才能維持電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

 

根據(jù)伍德麥肯齊出具的數(shù)據(jù)顯示，截至2020年，全球儲(chǔ)能市場累計(jì)部署的容量為29249千兆瓦時(shí)。根據(jù)該數(shù)據(jù)的后續(xù)預(yù)測，到2030年，全球累計(jì)儲(chǔ)能部署規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到740712千兆瓦時(shí)。且預(yù)計(jì)到那時(shí)，美國的累計(jì)能源儲(chǔ)存能力將至少占全球總量的一半。

 

 

以中國來說，目前中國的主要的儲(chǔ)能項(xiàng)目仍舊以抽水儲(chǔ)能為主。截至2020年，抽水儲(chǔ)能占據(jù)了國內(nèi)儲(chǔ)能市場比率的86.9%。且抽水儲(chǔ)能需要天然的地勢支撐，且容易受到降雨量的影響，作為穩(wěn)定的儲(chǔ)能項(xiàng)目來說并不是理想的模式。在目前常見的儲(chǔ)能模式中，電化學(xué)儲(chǔ)能成為國家主要支持的儲(chǔ)能建設(shè)方向。

 

 

電化學(xué)儲(chǔ)能指的是利用化學(xué)電池將電能儲(chǔ)存，并在需要的時(shí)候進(jìn)行釋放的儲(chǔ)能技術(shù)。相較于抽水儲(chǔ)能以及空氣壓縮儲(chǔ)能，化學(xué)儲(chǔ)能由于其受環(huán)境、地理的影響因素小，應(yīng)用場景靈活，除了成本相對較高外沒有明顯的缺點(diǎn)。隨著成本的持續(xù)下降和商業(yè)化的成熟，電化學(xué)儲(chǔ)能或?qū)⒊蔀閮?chǔ)能新增裝機(jī)的主流。

 

根據(jù)CNSRA數(shù)據(jù)顯示，2020年，全球電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)量占比為7.5%，中國、歐洲和美國為電化學(xué)儲(chǔ)能最大的市場，其中中國以33%的儲(chǔ)能市場占比排名第一。在全部的電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)類型中，鋰電池占比達(dá)到92%，是目前電化學(xué)儲(chǔ)能的主流模式。2020年，中國新增投入運(yùn)行的儲(chǔ)能系統(tǒng)共計(jì)1.56GW，其中電化學(xué)儲(chǔ)能大約占比為50%。

 

對于儲(chǔ)能系統(tǒng)來說，成本問題是電化學(xué)儲(chǔ)能難以繞開的挑戰(zhàn)，電化學(xué)儲(chǔ)能的大規(guī)模商用會(huì)涉及到度電成本的規(guī)劃。在目前眾多的電化學(xué)儲(chǔ)能模式中，鋰電池依舊是性價(jià)比最高的選擇，電池成本約為1.2-1.5元/Wh，雖然相較于新能源發(fā)電的度電成本依舊有一定的距離，但隨著政策推進(jìn)，鋰電池成本的進(jìn)一步下降，儲(chǔ)能系統(tǒng)有望進(jìn)一步擴(kuò)大部署規(guī)模。

 

（圖片來源：CESA，浙商證券研究所）

 

公開信息顯示，截至2020年底，中國部分區(qū)域的儲(chǔ)能系統(tǒng)突破了1500元/kWh的系統(tǒng)成本的關(guān)鍵拐點(diǎn)，當(dāng)成本降至1500元/kWh時(shí)，國內(nèi)大部分地區(qū)用戶側(cè)儲(chǔ)能可實(shí)現(xiàn)平價(jià)。以此為信號(hào)，新建大規(guī)模儲(chǔ)能項(xiàng)目明顯增加。據(jù)CNESA統(tǒng)計(jì)，在2020年年底全球只有9個(gè)百兆瓦級(jí)儲(chǔ)能項(xiàng)目，在建的百兆瓦級(jí)項(xiàng)目超過60個(gè)。

 

根據(jù)IRENA發(fā)布的《電力儲(chǔ)存與可再生能源：2030 年的成本與市場》認(rèn)為，到 2030 年，儲(chǔ)能電池成本將降低 50%～70%，全球儲(chǔ)能裝機(jī)將在 2017 年基礎(chǔ)上增長 42%～68%。綜合能源服務(wù)、智能電網(wǎng)、智能終端等電力新業(yè)態(tài)將提高電力服務(wù)質(zhì)量，提升終端能效。

 

需要指出的是，盡管現(xiàn)在鋰電池占據(jù)了儲(chǔ)能系統(tǒng)的主流模式，但這并不代表其他的儲(chǔ)能模式將失去發(fā)展空間。目前儲(chǔ)能行業(yè)尚處于摸索階段，路徑繁多，未來哪一種儲(chǔ)能路徑會(huì)成為主流還尚未可知。未來的儲(chǔ)能系統(tǒng)或?qū)_萬象，因地制宜，在不同的場景使用不同的儲(chǔ)能方式。

 

但無論最終成為主流的儲(chǔ)能系統(tǒng)是哪一種，隨著風(fēng)電、光伏等新能源的快速發(fā)展，儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展的確定性非常之高。能源問題的本質(zhì)就是調(diào)整能源的生產(chǎn)和使用結(jié)構(gòu)，而儲(chǔ)能作為最直觀的調(diào)節(jié)模式，在未來能源系統(tǒng)中的戰(zhàn)略地位不言而喻。在低碳發(fā)展成為全球潮流的當(dāng)下，儲(chǔ)能相關(guān)的企業(yè)也將乘風(fēng)起，隨行業(yè)一同踏入高速發(fā)展時(shí)期。