進(jìn)擊的儲(chǔ)能行業(yè)
先來進(jìn)行總體的介紹:“十二五、十三五”期間,國家主要對(duì)非石化能源的風(fēng)電、光電及新能源汽車領(lǐng)域進(jìn)行了補(bǔ)貼,而這些板塊我國的規(guī)模與技術(shù)取得了長遠(yuǎn)的進(jìn)步。光電與風(fēng)電相繼進(jìn)入平價(jià)時(shí)代,新能源汽車也進(jìn)入后補(bǔ)貼時(shí)代。但在此期間,儲(chǔ)能市場(chǎng)并沒有迎來相應(yīng)的發(fā)展,如今,“十四五”已經(jīng)來臨,儲(chǔ)能迎來政策窗口期,將推動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)從研發(fā)示范向大規(guī)模應(yīng)用發(fā)展轉(zhuǎn)變。
進(jìn)入2021 年,儲(chǔ)能行業(yè)迎來快速發(fā)展,政策推出速度顯著加快,我們認(rèn)為在政策推動(dòng)下,儲(chǔ)能正在從過去的“可選項(xiàng)”變?yōu)槲磥黼娏ο到y(tǒng)的“必選項(xiàng)”。
新型電力系統(tǒng)需要儲(chǔ)能。在30碳達(dá)峰/60碳中和的目標(biāo),以及構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的要求下,風(fēng)電、光伏為主的新能源裝機(jī)將繼續(xù)快速增長,其發(fā)電波動(dòng)性對(duì)電網(wǎng)的沖擊將更加顯著,需要包括儲(chǔ)能在內(nèi)的更多靈活性機(jī)組進(jìn)行調(diào)節(jié)。
用電側(cè)波動(dòng)性增大提升對(duì)儲(chǔ)能需求。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化背景下,居民用電比例持續(xù)上升,而居民用電波動(dòng)性顯著高于工業(yè)、工商業(yè)用電,用電端未來波動(dòng)性增強(qiáng),對(duì)靈活性調(diào)節(jié)機(jī)組需求持續(xù)提升。
電池儲(chǔ)能是保障新能源消納的必要實(shí)現(xiàn)手段。在新能源發(fā)展歷史上,消納壓力是裝機(jī)增長無法回避的問題,面對(duì)有可能反彈的棄風(fēng)、棄光率,保障消納才會(huì)使得新能源發(fā)展勢(shì)頭不被澆滅。度電成本最低的抽水蓄能從地理上不適合消納壓力最大的西北、華北地區(qū),因此電池儲(chǔ)能是當(dāng)前解決消納問題的最重要選項(xiàng)。
進(jìn)入2021年后,儲(chǔ)能相關(guān)政策呈現(xiàn)出兩個(gè)主要特點(diǎn),即國家層面統(tǒng)一政策規(guī)劃加速出臺(tái),以及地方政策要求更加明確。
國家能源局近期出臺(tái)兩項(xiàng)對(duì)儲(chǔ)能行業(yè)影響深遠(yuǎn)的政策,分別是《關(guān)于推進(jìn)電力源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和多能互補(bǔ)發(fā)展的指導(dǎo)意見》、《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)》,這兩個(gè)政策從頂層設(shè)計(jì)指明了未來儲(chǔ)能發(fā)展目標(biāo)。
而4月21日發(fā)布的《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)》意義更為重大,該政策發(fā)布于4.16北京集美大紅門25MWh 直流光儲(chǔ)充一體化電站傷亡事故之后,在重大事故后政策仍能按時(shí)推出,說明高層對(duì)于儲(chǔ)能發(fā)展的決心和意志,而事故也將推動(dòng)全國性儲(chǔ)能安全標(biāo)準(zhǔn)、政策規(guī)范的加速出臺(tái)。
該政策指明了2025行業(yè)發(fā)展目標(biāo)。政策明確2025年累計(jì)新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)將達(dá)到至少30GW,而截止2020年底,新型儲(chǔ)能機(jī)組累計(jì)裝機(jī)僅為3.8GW,完成2025年裝機(jī)目標(biāo),未來五年行業(yè)CAGR需高于51%,年均裝機(jī)達(dá)到5.24GW,為2020 年新增裝機(jī)1.7GW的三倍,行業(yè)快速增長通道已打開。
電化學(xué)儲(chǔ)能成為主力軍
根據(jù)能量存儲(chǔ)方式的不同,配套儲(chǔ)能技術(shù)主要分為機(jī)械儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能三大類。總體來看,機(jī)械儲(chǔ)能是目前最為成熟、成本最低、使用規(guī)模最大的儲(chǔ)能技術(shù),電化學(xué)儲(chǔ)能是應(yīng)用范圍最為廣泛、發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮膬?chǔ)能技術(shù)。
目前,全球儲(chǔ)能技術(shù)的開發(fā)主要集中在電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域。它能夠克服風(fēng)能或太陽能發(fā)電不規(guī)則的輸出特點(diǎn)、彌補(bǔ)線損功率補(bǔ)償、跟蹤計(jì)劃削峰填谷,有效提高風(fēng)力及光伏發(fā)電系統(tǒng)能源利用率以及平衡用電領(lǐng)域之間的峰谷,有助于能源的最大化利用,是滿足可再生能源大規(guī)模接入的重要手段。
根據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟的統(tǒng)計(jì),截至2019年底,全球已投運(yùn)發(fā)電儲(chǔ)能配套項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模184.6GW,同比增長1.9%;其中抽水蓄能累計(jì)裝機(jī)占比最大,為92.6%。其次為電化學(xué)儲(chǔ)能,累計(jì)裝機(jī)規(guī)模9520.5MW,占比5.2%,同比增長實(shí)現(xiàn)24.02%。
雖然較2018年126.39%的增速有所回落,但仍維持了全球市場(chǎng)的發(fā)展態(tài)勢(shì);在各類電化學(xué)儲(chǔ)能中,鋰離子電池的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模最大,占電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模的88%,裝機(jī)規(guī)模達(dá)8453.9MW。中國方面,占比情況與世界相同,2019年,電化學(xué)儲(chǔ)能占比為5.3%,累計(jì)裝機(jī)規(guī)模位列全球第二,為1709.6MW,同比增長59.4%。2014-2019五年間實(shí)現(xiàn)CAGR67.51%的巨幅成長。
積蓄爆發(fā)之能量
3.1 電網(wǎng)側(cè):輔助服務(wù)發(fā)展?jié)摿薮?br />
電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能主要提供輔助服務(wù)以保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,同時(shí)獲取輔助服務(wù)收益,主要服務(wù)包括調(diào)峰、調(diào)頻、備用等。中國對(duì)于電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能的推動(dòng)非常積極,國家密集出臺(tái)政策促進(jìn)電網(wǎng)側(cè)的輔助服務(wù)。不管是在傳統(tǒng)的火力發(fā)電側(cè)還是崛起的新能源發(fā)電側(cè),搭配儲(chǔ)能系統(tǒng)均能起到重要的調(diào)節(jié)作用。
傳統(tǒng)的火電調(diào)頻有諸多缺點(diǎn),因此近年來火電+儲(chǔ)能的模式開始嶄露頭角,該模式采用儲(chǔ)能系統(tǒng)和火電機(jī)組聯(lián)合運(yùn)行,構(gòu)成電力調(diào)頻電源。電池儲(chǔ)能系統(tǒng)短時(shí)間內(nèi)便可啟動(dòng),響應(yīng)迅速,此特點(diǎn)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)火電機(jī)組調(diào)節(jié)速率慢、誤差大等缺點(diǎn),在保持平穩(wěn)運(yùn)行的同時(shí)也大幅提高火電廠調(diào)頻性能,調(diào)峰滿足電力系統(tǒng)日負(fù)荷峰谷差,以獲得相應(yīng)的調(diào)頻補(bǔ)償收益。
3.2 發(fā)電側(cè):搭配新能源
近年來,光伏發(fā)電與風(fēng)力發(fā)電迎來長遠(yuǎn)進(jìn)步,2015-2019我國風(fēng)電光伏裝機(jī)規(guī)模不斷擴(kuò)大,其中風(fēng)電裝機(jī)從131GW增長至210GW,CAGR為9.9%,相比之下光伏發(fā)展更為迅速,累計(jì)裝機(jī)量從43GW飆升至204GW,CAGR高達(dá)36.5%。
隨著風(fēng)電和光伏成本的持續(xù)下降,未來這一比例有望快速上升。但是光伏、風(fēng)電等新能源具有波動(dòng)性、間歇性與隨機(jī)性等特性,風(fēng)電出力日內(nèi)波動(dòng)幅度最高可達(dá)80%,出力高峰出現(xiàn)在凌晨前后,午后到最低點(diǎn),“逆負(fù)荷”特性更明顯;光伏日內(nèi)波動(dòng)幅度100%,峰谷特性鮮明,正午達(dá)到當(dāng)日波峰,正午前后均呈均勻回落態(tài)勢(shì),夜間出力為0,正是風(fēng)電和光伏的這些不穩(wěn)定的特點(diǎn)對(duì)發(fā)電量預(yù)測(cè)造成了難度,因此二者均屬于不穩(wěn)定出力的電源。
當(dāng)二者裝機(jī)占比或發(fā)電占比達(dá)到一定程度時(shí),會(huì)對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性帶來挑戰(zhàn),為避免電網(wǎng)不穩(wěn)定會(huì)限制部分新能源的出力,從而引發(fā)了棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象,因此只有配合儲(chǔ)能的應(yīng)用才能更好地消納和平滑波動(dòng),實(shí)現(xiàn)更高的新能源滲透率。
3.3 用戶側(cè):整體情況海外更具效應(yīng),5G基站成為新增市場(chǎng)
儲(chǔ)能在用戶側(cè)可以利用峰谷價(jià)差降低用電成本,但受制于國內(nèi)峰谷電價(jià)差相對(duì)較低且無特定針對(duì)儲(chǔ)能的補(bǔ)貼,用戶側(cè)配置儲(chǔ)能這一模式收益率有待提升。海外主要國家電力領(lǐng)域市場(chǎng)化程度相對(duì)較高、重視儲(chǔ)能在電力領(lǐng)域的應(yīng)用,并出臺(tái)相應(yīng)的補(bǔ)貼政策鼓勵(lì)配置儲(chǔ)能設(shè)施,如美國紐約州對(duì)零售與大宗市場(chǎng)配置儲(chǔ)能的總補(bǔ)貼金額約為2.7億美元。因此在海外用戶側(cè)已具備經(jīng)濟(jì)性,有較好應(yīng)用。
海外用戶側(cè)市場(chǎng)發(fā)展迅速,如德國,戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)用戶數(shù)量2019年新增6.5萬,累計(jì)已達(dá)21萬,主要有兩方面原因:
(1)峰谷價(jià)差高,具備經(jīng)濟(jì)性;
(2)供電不穩(wěn)定,電網(wǎng)相對(duì)老舊或所在地區(qū)自然災(zāi)害較多(如日本)。
因此用戶側(cè)有加裝儲(chǔ)能的需求,中國有相關(guān)企業(yè)在海外端用戶側(cè)也建立了相當(dāng)?shù)目蛻艉鸵?guī)模優(yōu)勢(shì)。
2020年7月9日,發(fā)改委落實(shí)電力交易改革,推動(dòng)電力峰谷分時(shí)交易電價(jià),靠市場(chǎng)交易機(jī)制形成并擴(kuò)大峰谷價(jià)差。本輪電改的重點(diǎn)是放開輸配以外的經(jīng)營性電價(jià)并放開售電業(yè)務(wù),隨著電改的持續(xù)推進(jìn),預(yù)計(jì)電價(jià)市場(chǎng)化趨勢(shì)將逐步凸顯,峰谷價(jià)差可能會(huì)加大,進(jìn)而為用戶側(cè)儲(chǔ)能打開更大的需求空間。
5G基站的鋪設(shè)也將帶來新的增量市場(chǎng)。5G基站數(shù)量更多、功耗更大。目前 4G主要頻段是1.8-1.9GHz和2.3-2.6GHz,而5G的主要頻段是3.3-3.6GHz和4.8-5GHz。更高的頻率導(dǎo)致傳播損耗增加,因此 5G基站的覆蓋更密集。
此外,5G單站功耗是4G單站的2.5-3.5倍,單站滿載功率近3700W,也帶來對(duì)電源和設(shè)備的擴(kuò)容需求。同時(shí)之前基站大多使用鉛酸電池,如今鋰電池的崛起也將對(duì)此進(jìn)行替代。
核心產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)崂?/strong>
經(jīng)過上面的梳理,我們了解到鋰電儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈的成長空間最大,所以這里帶大家對(duì)鋰電儲(chǔ)能的產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行重點(diǎn)拆解。
鋰電儲(chǔ)能系統(tǒng)(BESS)主要由電池系統(tǒng)(Battery System, BS)、功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(Power Conversion System, PCS)、電池管理系統(tǒng)(Battery Management釋放主要載體,其容量的大小及運(yùn)行狀態(tài)直接關(guān)系著儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換能力及其安全可靠性。
PCS系統(tǒng)是一種由電力電子變換器件構(gòu)成的裝置,它連接著BS系統(tǒng)和交流電網(wǎng),是儲(chǔ)能系統(tǒng)與外部進(jìn)行能量交換的關(guān)鍵組成部分。
BMS是一種由電子電路設(shè)備構(gòu)成的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),能有效地監(jiān)測(cè)電池系統(tǒng)的各種狀態(tài)。
在實(shí)際應(yīng)用中,為便于管理及控制,通常將BS、PCS、BMS重新組合成模塊化的儲(chǔ)能系統(tǒng),而監(jiān)控系統(tǒng)主要用于監(jiān)測(cè)、管理與控制一個(gè)或多個(gè)模塊化的儲(chǔ)能系統(tǒng)。三大系統(tǒng)成本在鋰電儲(chǔ)能系統(tǒng)中占比約為86%,其中電池成本占比最高,超過了60%,是目前產(chǎn)業(yè)鏈利潤最集中的部分。
海內(nèi)外儲(chǔ)能全面爆發(fā)
海外戶用需求旺盛:此前源于國外疫情反復(fù)及產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格博弈,市場(chǎng)擔(dān)憂行業(yè)裝機(jī)及產(chǎn)業(yè)鏈出貨情況,目前看不管從調(diào)研還是出口數(shù)據(jù)來看,海外需求強(qiáng)勁:
1)3月逆變器出口金額3.06億美元,同比增長30.76%,2021Q1國內(nèi)逆變器出口總金額為9.97億元,同比增長70%,環(huán)比來看介于2020Q3與2020Q4之間。
2)3月電池出口金額約為21.86億美元,同比增長25.29%,2021Q1電池累計(jì)出口金額56.12億美元,同比增長37.57%,環(huán)比基本持平。戶用作為海外光伏市場(chǎng)主要增量之一,預(yù)計(jì)延續(xù)景氣趨勢(shì),2021Q1錦浪海外占比環(huán)比恢復(fù)至60%以上即為印證。
國內(nèi)戶用項(xiàng)目搶裝:從2021年風(fēng)光建設(shè)征求意見來看,今年國內(nèi)戶用市場(chǎng)仍然享受補(bǔ)貼,預(yù)計(jì)補(bǔ)貼規(guī)模3億元,以3分/度及1000小時(shí)估算,對(duì)應(yīng)規(guī)模10GW。同時(shí),從地方分布式補(bǔ)貼來看,全國已有5個(gè)省份出臺(tái)補(bǔ)貼政策,隨著政策的深入進(jìn)行,我們有理由期待更多,可能有會(huì)有15GW左右的規(guī)模。
儲(chǔ)能需求加速放量:當(dāng)前全球儲(chǔ)能已經(jīng)進(jìn)入到爆發(fā)階段:
1)歐洲市場(chǎng),2020年實(shí)現(xiàn)裝機(jī)1.8GWh,同比增長55%;
2)美國市場(chǎng),2020年實(shí)現(xiàn)裝機(jī)3.5GWh,同比增長210%;
3)中國市場(chǎng),政策文件聚焦“完善政策機(jī)制”,有望帶來國內(nèi)儲(chǔ)能又好又快發(fā)展的契機(jī)。
在此背景下,相關(guān)公司將會(huì)有大量訂單,從而業(yè)績持續(xù)超預(yù)期。
原標(biāo)題:從“可選”到“必選”!未來五年儲(chǔ)能每年新增裝機(jī)5.24+GW!