01

 

新型儲(chǔ)能將深度參與能源變革

 

2021年3月中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)九次會(huì)議中，習(xí)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(shí)施可再生能源替代行動(dòng)，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(dòng)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(jī)械電機(jī)的退出以及逆變器、變流器等電力電子設(shè)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(dòng)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(fù)荷匹配度，保持系統(tǒng)供需平衡，而儲(chǔ)能剛好可以扮演這個(gè)角色。

 

02

 

新型儲(chǔ)能的形式

 

儲(chǔ)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(jìn)行儲(chǔ)存，并按需釋放。按儲(chǔ)能作用時(shí)間的長短，可以將儲(chǔ)能系統(tǒng)分為數(shù)時(shí)級(jí)以上、分鐘至小時(shí)級(jí)、秒級(jí)等。按儲(chǔ)能的原理，可以分為物理儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能等。

 

物理儲(chǔ)能：抽水蓄能、壓縮空氣、飛輪儲(chǔ)能、儲(chǔ)氫等，主要應(yīng)用于數(shù)時(shí)級(jí)以上的工作場(chǎng)景。

 

電化學(xué)儲(chǔ)能：鈉硫電池、液流電池、鋰離 子電池等，主要應(yīng)用于分鐘至小時(shí)級(jí)的工作場(chǎng)景。

 

電磁儲(chǔ)能：超級(jí)電容儲(chǔ)能、超導(dǎo)儲(chǔ)能等，主要應(yīng)用于秒級(jí)的工作場(chǎng)景。

 

△各類儲(chǔ)能技術(shù)成熟度

 

（圖源：Infineon）

 

03

 

新型儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景

 

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

 

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

 

△儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景

 

04

 

新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈

 

儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈包括電芯、PCS、系統(tǒng)集成等多個(gè)環(huán)節(jié)。

 

上游：包括電池原材料、電子元器件供應(yīng)商等；

 

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

 

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

 

鋰電儲(chǔ)能系統(tǒng)主要由儲(chǔ)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(chǔ)能電池系統(tǒng)。

 

△儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈

 

05

 

新型儲(chǔ)能發(fā)展進(jìn)入快車道

 

政策支持、成本下降儲(chǔ)能發(fā)展進(jìn)入快車道。

 

國家層面政策給予儲(chǔ)能極高的關(guān)注度，同時(shí)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(chǔ)能具備在政策扶持后形成正向收益的潛力。

 

△國家儲(chǔ)能相關(guān)政策梳理

 

2021年儲(chǔ)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(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見（征求意見稿）》。

 

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

 

宏觀層面的政策體系明確了儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)、推廣思路、應(yīng)用場(chǎng)景、責(zé)任主體等，充分展現(xiàn)了國家層面對(duì)于發(fā)展儲(chǔ)能的堅(jiān)定態(tài)度，也有望帶動(dòng)突破現(xiàn)階段行業(yè)面臨的基礎(chǔ)技術(shù)、模式機(jī)制等問題，實(shí)現(xiàn)規(guī)范、系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展。

 

△多省出臺(tái)儲(chǔ)能支持政策

 

成本下降、電價(jià)體系推動(dòng)儲(chǔ)能盈利改善。

 

鋰電儲(chǔ)能系統(tǒng)工程建設(shè)成本大致為約1.5-2.5元/Wh，其中儲(chǔ)能系統(tǒng)占80-85%。儲(chǔ)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(chǔ)能EPC項(xiàng)目報(bào)價(jià)統(tǒng)計(jì)

 

以鐵鋰為代表的的電化學(xué)儲(chǔ)能是現(xiàn)階段的優(yōu)選方案。鋰電功率、容量、放電時(shí)長等技術(shù)特征滿足現(xiàn)階段儲(chǔ)能需求。過去一年鐵鋰電池實(shí)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(dòng)儲(chǔ)能度電成本快速下降。

 

△國產(chǎn)鐵鋰電池價(jià)格走勢(shì)（元/kWh)

 

（圖源：鑫欏鋰電）

 

儲(chǔ)能項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性由度電成本、度電收益的相對(duì)大小決定。峰谷電價(jià)、輔助服務(wù)優(yōu)化了儲(chǔ)能度電收益。

 

峰谷價(jià)差套利，為新型儲(chǔ)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(tái)相關(guān)政策調(diào)整峰谷價(jià)差推動(dòng)用戶側(cè)儲(chǔ)能發(fā)展。2021年7月29日國家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步完善分時(shí)電價(jià)機(jī)制的通知》，此次分時(shí)電價(jià)機(jī)制設(shè)定峰谷電價(jià)價(jià)差為4:1或3:1以上，拉大峰谷電價(jià)，刺激用戶側(cè)儲(chǔ)能發(fā)展。

 

從2021年國內(nèi)工商業(yè)電價(jià)來看，50%的地區(qū)可以達(dá)到3:1峰谷價(jià)差要求，價(jià)差值在0.5-0.7元/kWh，我們測(cè)算套利收益率為-0.6%~9.8%；若峰谷電價(jià)價(jià)差提高至4:1，即價(jià)差值在0.75-1.05元/kWh，則峰谷價(jià)差套利收益率為12.4%~27.9%，具備較高的經(jīng)濟(jì)性，儲(chǔ)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(jià)及價(jià)差情況（元/kWh）

 

05

 

新型儲(chǔ)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(jià)差，最大系統(tǒng)峰谷差率超過40%的地方，峰谷價(jià)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(jìn)行配建的優(yōu)先并網(wǎng)。

 

預(yù)計(jì)到2025年國內(nèi)新增儲(chǔ)能裝機(jī)達(dá)到34.4GW/86.2GWh，2021-2025年復(fù)合增速為84%；到2030年國內(nèi)新增儲(chǔ)能裝機(jī)達(dá)到175.6GW/534.4GWh， 2021-2030年復(fù)合增速為61%，國內(nèi)儲(chǔ)能市場(chǎng)占全球市場(chǎng)的1/3左右。

 

△國內(nèi)儲(chǔ)能空間預(yù)測(cè)

 

（圖源：工信部、東吳證券研究所）

 

到2025年全球新增儲(chǔ)能裝機(jī)達(dá)到130.9GW/318.1GWh，2021-2025年復(fù)合增速為79%，到2030年新增儲(chǔ)能裝機(jī)達(dá)到535.8GW/1575.0GWh，2021-2030年復(fù)合增速為55%，中國美國歐洲將是最大增量市場(chǎng)。

 

儲(chǔ)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(dòng)力電池與新能源車。

 

儲(chǔ)能作為風(fēng)光普及必由之路，隨配套政策體系的跟進(jìn)，開始進(jìn)入快車道。萬億市場(chǎng)必將精彩紛呈、群雄逐鹿。