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【报告】储能行业东风已至商业模式未来可期
来源:米乐平台官网 | 作者:米乐手机登录hiveyan | 发布时间: 2024-03-22 02:08:30 | 14 次浏览 | 分享到:

  储能是将能量通过介质进行存储并在需要时释放的往复循环过程。狭义的储能是指利用化学或物理的方法将产生的能量存储起来的一系列技术和措施。

  从能量的角度分类,储能技术主要可以分为物理储能、化学储能、电磁储能和其他储能。目前抽水蓄能是储能市场上应用最广、占比最高的技术。电化学储能,尤其是锂电储能技术,综合性能出色,应用场景广泛,在规模效应驱动的降本下有望迎来快速扩容和发展阶段。

  从整个电力系统的角度看,储能的应用场景可分为发电侧储能、电网侧储能和用户侧储能三大场景。其中,发电侧对储能的需求场景类型较多,包括可再生能源并网、电力调峰、系统调频等;电网侧储能主要发挥支撑电力保供、提升系统调节能力、支撑新能源高比例外送以及替代输配电工程投资等作用;用户侧储能主要用于电力自发自用、峰谷价差套利、容量电费管理和提高供电可靠性等。然而,在实际应用中,储能的某一功能应用并不局限于单一应用场景,以平滑输出、跟踪出力计划为例,可同时应用于发电侧、电网侧和用户侧。

  我国储能市场大致可分为四个发展阶段:一是技术验证阶段(2010年以前),主要是开展基础研发和技术验证示范;二是示范应用阶段(2011~2015年),通过示范项目开展,储能技术性能快速提升、应用模式不断清晰,应用价值被广泛认可,这个时期的储能装机以传统的抽水蓄能为主;三是商业化初期(2016~2020年),随着政策支持力度加大、市场机制逐渐理顺、多领域融合渗透,储能装机规模快速增加、商业模式逐渐建立;四是产业规模化发展阶段(2021~2025年),储能产业进入从产业化初期向规模化发展的过渡阶段,随着国家“双碳”政策提出,储能规模获得了快速增长,储能项目广泛应用、技术水平快速提升、标准体系日趋完善,形成较为完整的产业体系和一批有国际竞争力的市场主体,储能成为能源领域经济新增长点。2022年2月,国家发展改革委、国家能源局印发的《“十四五”新型储能发展实施方案》(以下简称“《实施方案》”)提出,到2025年,新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段,具备大规模商业化应用条件,有望2030年前后实现全面市场化。其中,新型储能是指除抽水蓄能以外的新型储能技术,包括新型锂离子电池、液流电池、飞轮、压缩空气、氢(氨)储能、热(冷)储能等。

  从整个产业链角度看,储能产业链上游主要为材料及设备供应,中游主要为储能系统的集成与制造,下游主要为电力系统储能、备用电源及其他领域等。

  上游材料供应主要为电池材料及设备等,其中电池材料包含正极材料、负极材料、电解液、隔膜等;设备供应主要为抽水蓄能设备、电池生产设备及其他设备,其中抽水蓄能设备包含水轮机、发电机、水泵、进水阀、压缩空气系统等。

  中游则是为储能系统的集成与制造,包括电池组、电池管理系统(BMS)、能量管理系统(EMS)以及储能变流器(PCS)四大组成部分;电池组是储能系统最主要的构成部分,负责能量存储;电池管理系统主要负责电池的监测、评估、保护以及均衡等;能量管理系统负责数据采集、网络监控和能量调度等;储能变流器可以控制储能电池组的充电和放电过程,进行交直流的变换。

  下游主要为不同应用场景,储能核心应用场景为用于电力系统的发电侧、电网侧、用户侧。其他应用场景还包括通信基站、数据中心等的备用电源等。

  受全球气候变暖、不可再生的化石能源不断消耗等因素影响,全球能源消费结构正向低碳化转型。国际社会对保障能源安全、保护生态环境、应对气候变化等问题日益重视,许多国家已将可再生能源作为新一代能源技术的战略制高点和经济发展的重要新领域,可再生能源规模化利用与常规能源的清洁低碳化将是能源发展的基本趋势。加快发展可再生能源已成为全球能源转型的主流方向。根据国家能源局数据,2022年中国风电、光伏发电新增装机125GW,同比增长23.8%,占全国新增发电装机的62.8%。

  可再生能源发电依赖于自然条件,具有间歇性和波动性特征,灵活性不足,其大规模并网往往对电能质量、输配电稳定性、电能利用效率等存在影响,储能系统应用范围涉及发、输、配、用各个环节,可以通过跟踪计划出力、调峰调频、负荷侧管理等方式,提高电能质量、输配电稳定性,并能有效减少弃风弃光,推动可再生能源的大规模应用。储能作为可再生能源大规模发展的关键支撑技术,随着全球能源转型的加速,市场需求蓬勃发展。

  储能是我国战略性新兴产业的重要组成部分,近年来一系列鼓励政策的加速出台为储能产业大发展蓄势,推动行业进入规模化发展阶段。

  2016年3月,“发展储能与分布式能源”被列入“十三五”规划百大工程项目,储能首次进入国家发展规划。此后,在国务院及各部委历年发布的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》《中国制造2025能源装备实施方案》《能源技术创新行动计划(2016-2030年)》《能源发展“十三五”规划》《可再生能源发展“十三五”规划》《国家创新驱动发展战略纲要》等国家重大发展战略和规划中,均明确提出加快发展高效储能、先进储能技术创新、积极推进储能技术研发应用、攻克储能关键技术等任务和目标。

  2017年9月,发改委、财政部、科技部、工信部和能源局联合印发《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》(以下简称《意见》),这是我国储能行业第一个指导性政策。《意见》提出未来10年中国储能产业发展目标,以及推进储能技术装备研发示范、推进储能提升可再生能源利用水平应用示范、推进储能提升电力系统灵活性稳定性应用示范、推进储能提升用能智能化水平应用示范、推进储能多元化应用支撑能源互联网应用示范等五大重点任务,从技术创新、应用示范、市场发展、行业管理等方面对我国储能产业发展进行了明确部署。

  2021年7月,国家发改委、国家能源局发布《关于加快推动新型储能发展的指导意见》,指出2025年新型储能3000万千瓦(30GW)以上的装机目标,明确储能市场主体地位,助力构建商业模式,鼓励多种应用场景和技术类型多元发展。

  2022年1月,新型储能“十四五”纲领性文件发布,国家发展改革委、国家能源局印发《“十四五”新型储能发展实施方案》,提出2025年步入规模化发展阶段,2030年实现全面市场化的发展目标,强调技术和应用路线多元化,重视安全技术,提出技术降本目标(2025年电化学储能将本30%以上);从新型储能的市场主体地位、成本传导机制和商业模式创新三个方面提出目标,推动新型储能规模化发展。

  此外,我国新一轮电力体制改革相关配套文件,促进大规模可再生能源消纳利用和能源互联网推广发展的多项政策文件也将发展和利用储能作为重要工作内容,为提高储能的认知度、确立储能发展的重要性作出了贡献。

  目前新能源装机规模快速扩张,风、光发电占比日益提升,抽水储能难以完全满足调峰调频需求。相比之下电化学储能一方面可以解决风光出力随机性和波动性带来的频率稳定难题,提供调频服务提高电网的可靠性;另一方面能够通过削峰填谷解决风光出力高峰与负荷高峰错配问题。近年来,电化学储能作为灵活的储能解决方案,借助国家政策的支撑获得了快速发展。2021年,我国电化学储能占比约为11.8%,至2022年占比就已经提升至20.59%,行业进入快速发展阶段。

  抽水蓄能是我国占比最大的储能技术形式;锂离子电池技术和产业链均相对成熟,具有高性价比在储能领域加速渗透;钠电池技术基于锂电池,综合性能优异,国内包括宁德时代、中科海纳、传艺科技等诸多上市公司积极推动钠电池产业化进程,钠电池技术有望在2023年迎来产业化元年,搭乘储能发展东风获得迅速发展;全钒液流电池具备安全性高、扩容性强、循环寿命长、全生命周期成本低的特点,在长时储能领域大有可为,有望在储能领域快速增长。

  电力市场化改革是世界电力发展的共同趋势,在自由化的电力市场中,储能资源可参与现货市场、辅助服务市场等多个电力市场并获取收益。随着全球电力市场化进程的持续推进,储能系统在市场应用中可以获得更高的基础价值,从而推动储能商业化、规模化发展。

  此外,在日渐兴起的能源互联网中,由于可再生能源与分布式能源在大电网中的大量接入,结合微网与电动车充电设施的普及应用,储能技术将是协调这些应用的至关重要的一环,储能环节将成为整个能源互联网的关键节点。能源互联网的兴起将显著拉动储能的需求,助推储能产业实现跨越式发展。

  近年来全球储能装机量快速提升,国内发展大幅提速。根据中国能源研究会储能专委会/中关村储能产业技术联盟(CNESA)全球储能项目库的不完全统计,截至2022年底,全球已投运电力储能项目累计装机规模237.2GW,年增长率15%。抽水蓄能累计装机规模占比首次低于80%,与2021年同期相比下降6.8个百分点;新型储能累计装机规模达45.7GW,是去年同期的近2倍,年增长率80%,锂离子电池仍占据绝对主导地位,年增长率超过85%,其在新型储能中的累计装机占比与2021年同期相比上升3.5个百分点。

  2022年,全球储能市场继续高速发展,新增投运电力储能项目装机规模30.7GW,同比增长98%。其中,新型储能新增投运规模首次突破20GW,达到20.4GW,是2021年同期的2倍。中国、欧洲和美国继续引领全球储能市场的发展,三者合计占全球市场的86%,比2021年同期上升6个百分点。

  根据CNESA全球储能项目库的不完全统计,截至2022年底,中国已投运电力储能项目累计装机规模59.8GW,占全球市场总规模的25%,年增长率38%。抽水蓄能累计装机占比同样首次低于80%,与2021年同期相比下降8.3个百分点;新型储能继续高速发展,累计装机规模首次突破10GW,达到13.1GW/27.1GWh,功率规模年增长率达128。


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