似乎在一夜之間,儲(chǔ)能這個(gè)概念火了!
其實(shí),儲(chǔ)能本身并不是一個(gè)新生事物,我們平常用到的干電池、充電寶等等都是儲(chǔ)能設(shè)備。早在1749年,美國(guó)科學(xué)家本杰明富蘭克林用一組串聯(lián)電容進(jìn)行電力實(shí)驗(yàn)時(shí),首次使用了“電池”這個(gè)術(shù)語(yǔ)。
歷史最悠久的電池之一是1859年發(fā)明的鉛酸電池,今天大部分內(nèi)燃機(jī)汽車仍然采用這項(xiàng)技術(shù)。它是充電電池最古老的例子。
那么為什么儲(chǔ)能最近得到了市場(chǎng)的高度關(guān)注呢?這與碳中和、新能源崛起有很大關(guān)系。
為什么要儲(chǔ)能?
所謂儲(chǔ)能,是指通過(guò)介質(zhì)或設(shè)備把能量存儲(chǔ)起來(lái),在需要時(shí)再釋放出來(lái)的過(guò)程。電力一般都是即發(fā)即用,無(wú)法直接存儲(chǔ),以火電為例,電廠發(fā)出電—傳到電網(wǎng)—傳給用戶使用,中間沒(méi)有儲(chǔ)能這個(gè)環(huán)節(jié)。
在碳中和的目標(biāo)下,發(fā)電會(huì)逐漸向水電、風(fēng)電、光伏等清潔能源靠攏,由于風(fēng)電、光伏受天氣影響較大,發(fā)電不穩(wěn)定,無(wú)法做到隨用隨發(fā),靠天吃飯。
儲(chǔ)能的出現(xiàn),則可解決新能源電力輸出的品質(zhì)與可靠性。例如,在風(fēng)力大、陽(yáng)光強(qiáng)的時(shí)候,可以將部分電能儲(chǔ)存起來(lái);等風(fēng)力減弱或陰雨天風(fēng)電和光伏發(fā)電減弱時(shí),可以釋放之前儲(chǔ)存的電,這就是削峰填谷。
因此,隨著新能源替代化石能源,儲(chǔ)能市場(chǎng)也迎來(lái)了爆發(fā)式增長(zhǎng),二者相輔相成。
儲(chǔ)能的主流方式
儲(chǔ)能技術(shù)按照儲(chǔ)存介質(zhì)進(jìn)行分類,可以分為機(jī)械類儲(chǔ)能、電氣類儲(chǔ)能、電化學(xué)類儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能和化學(xué)類儲(chǔ)能。其中,抽水儲(chǔ)能、鋰電儲(chǔ)能和氫儲(chǔ)能是目前最受關(guān)注的三種技術(shù)。
所謂抽水儲(chǔ)能,就是水庫(kù)發(fā)電流出的水,再抽回水庫(kù),增加水位,再次利用發(fā)電。根據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),從我國(guó)投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目的裝機(jī)結(jié)構(gòu)來(lái)看,抽水儲(chǔ)能仍然是我國(guó)主要的儲(chǔ)能方式,占比達(dá)89.3%,電化學(xué)儲(chǔ)能占比為9.2%。
大家熟知的鋰電池,就是電化學(xué)儲(chǔ)能的一種。
近幾年電化學(xué)儲(chǔ)能的增長(zhǎng)最為迅猛,主要包括:鋰離子電池儲(chǔ)能、鉛蓄電池儲(chǔ)能和液流電池儲(chǔ)能。其中,鋰離子電池儲(chǔ)能的能量密度高、商業(yè)應(yīng)用廣、單位成本不斷下降、技術(shù)成熟,成為了全球電化學(xué)儲(chǔ)能的核心。
儲(chǔ)能市場(chǎng)巨大,隨著技術(shù)進(jìn)步,儲(chǔ)能方式也會(huì)產(chǎn)生緩慢變化,未來(lái)代表性的儲(chǔ)能技術(shù)包括超導(dǎo)儲(chǔ)能和超級(jí)電容器儲(chǔ)能等。
鋰離子電池儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈
儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)由于技術(shù)分類多元,各類產(chǎn)業(yè)鏈資源差異較大,我們來(lái)看看當(dāng)下投資熱度較高的鋰離子電池儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈。
該產(chǎn)業(yè)鏈包括上游設(shè)備商、中游集成商和下游應(yīng)用端,其核心是中游集成商的儲(chǔ)能系統(tǒng),主要包括:
電芯:儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心,成本占比約67%;
BMS(電池管理系統(tǒng)):主要負(fù)責(zé)電池的監(jiān)測(cè)、評(píng)估、保護(hù)及均衡等;
EMS(能量管理系統(tǒng)):負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和能量調(diào)度等;
PCS(雙向變流器):可以控制儲(chǔ)能電池組的充電和放電過(guò)程,進(jìn)行交直流的變換。
政策支持力度加碼
從國(guó)內(nèi)的政策看,2009 年《中華人民共和國(guó)可再生能源法修正案》中首次提及“儲(chǔ)能”。在 2017 年 3 月的《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》(征求意見(jiàn)稿)中,國(guó)家對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)和應(yīng)用場(chǎng)景不再做過(guò)多的限制。
從2021年起,國(guó)家層面陸續(xù)出臺(tái)了一系列綱領(lǐng)性文件,從頂層設(shè)計(jì)、市場(chǎng)機(jī)制、價(jià)格機(jī)制、調(diào)度機(jī)制等方面,為新型儲(chǔ)能建設(shè)插上了高速發(fā)展的翅膀。
2021年7月,國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》明確,實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能從商業(yè)化初期向規(guī)?;l(fā)展的轉(zhuǎn)變,到2025年,累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)3000萬(wàn)千瓦以上。
今年7月23日,國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局發(fā)布了關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn),意見(jiàn)提出“到2025年,實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能從商業(yè)化初期向規(guī)?;l(fā)展轉(zhuǎn)變”。
儲(chǔ)能的發(fā)展空間
近年來(lái),我國(guó)的儲(chǔ)能低于全球水平,發(fā)展增速滯后于新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程。據(jù)中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)統(tǒng)計(jì),2020年,中國(guó)儲(chǔ)能裝機(jī)與新能源裝機(jī)比例為6.7%,除中國(guó)以外的其他國(guó)家和地區(qū)儲(chǔ)能裝機(jī)與新能源裝機(jī)比例為15.8%。
上述情況正在改變。目前國(guó)內(nèi)光伏和風(fēng)電裝機(jī)量穩(wěn)步增長(zhǎng),儲(chǔ)能裝機(jī)也必將水漲船高。
根據(jù)WoodMackenzie 預(yù)測(cè),未來(lái)10年電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)將持續(xù)高增長(zhǎng),年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)31%。其中,中國(guó)作為電化學(xué)儲(chǔ)能的裝機(jī)大國(guó)和能源革命的先鋒,其電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)累計(jì)規(guī)模未來(lái)5 年的保守復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到57.4%,理想狀態(tài)下更是能夠達(dá)到70.5%,實(shí)現(xiàn)真正的超高速增長(zhǎng)。
《儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)研究白皮書(shū)2022》指出,儲(chǔ)能作為能源革命核心技術(shù)和戰(zhàn)略必爭(zhēng)高地,有望形成一個(gè)技術(shù)含量高、增長(zhǎng)潛力大的全新產(chǎn)業(yè),成為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。保守預(yù)計(jì),2026年新型儲(chǔ)能累計(jì)規(guī)模將達(dá)到48.5吉瓦,2022年—2026年復(fù)合年均增長(zhǎng)率為53.3%,市場(chǎng)將呈現(xiàn)穩(wěn)步、快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。
盈利拐點(diǎn)顯現(xiàn)
此前,國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能在板塊的投資排序靠后,主要是存在價(jià)格機(jī)制不清晰、產(chǎn)業(yè)鏈盈利較差等痛點(diǎn),但今年國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能呈現(xiàn)積極的變化,爆發(fā)拐點(diǎn)愈發(fā)臨近:地方政府對(duì)儲(chǔ)能項(xiàng)目經(jīng)營(yíng)的扶持政策頻繁出臺(tái)(比如保障調(diào)度次數(shù)),盈利模式逐漸清晰,共享儲(chǔ)能與獨(dú)立儲(chǔ)能模式興起下,國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能終端運(yùn)營(yíng)盈利拐點(diǎn)顯現(xiàn),機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)未來(lái)一段時(shí)間有望產(chǎn)出業(yè)績(jī)。
海外方面,歐美國(guó)家均制定了龐大的儲(chǔ)能規(guī)模規(guī)劃,并進(jìn)行了補(bǔ)貼。其中,美國(guó)儲(chǔ)能一直是全球最大的儲(chǔ)能市場(chǎng),盈利能力高于國(guó)內(nèi),美國(guó)的本土集成商、電力公司等儲(chǔ)能電站持有者直接向供應(yīng)商下訂單,其中就包括國(guó)內(nèi)多家龍頭企業(yè)。
在政策支持、盈利模式開(kāi)始清晰的情況下,儲(chǔ)能的長(zhǎng)期成長(zhǎng)性值得期待。