目前儲(chǔ)能行業(yè)仍處在相對早期的發(fā)展階段。在上游的技術(shù)研發(fā)和材料替代性上，我們能看到大部分公司仍在繼續(xù)加強(qiáng)研發(fā)性投入。目前儲(chǔ)能行業(yè)仍處在相對早期的發(fā)展階段。在上游的技術(shù)研發(fā)和材料替代性上，我們能看到大部分公司仍在繼續(xù)加強(qiáng)研發(fā)性投入。在中游的產(chǎn)品應(yīng)用和系統(tǒng)集成層面，產(chǎn)學(xué)研的緊密性也要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他行業(yè)。當(dāng)然最終需要回歸至需求終端側(cè)，我們認(rèn)為以國央企為主體的電力市場改革，和以及垂直產(chǎn)業(yè)民營企業(yè)(房地產(chǎn)、通信、互聯(lián)網(wǎng)、制造業(yè)等)為主體的碳中和迭代，分別代表了政策驅(qū)動(dòng)，市場落實(shí)的兩大核心方向。
01 發(fā)展儲(chǔ)能的本質(zhì)
雙碳背景下能源發(fā)展核心問題
能源可控化使用是解決能源危機(jī)關(guān)鍵要素
新舊電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級下，能源的可控化和可儲(chǔ)化成為發(fā)展的核心。傳統(tǒng)發(fā)電主要依靠燃煤(小部分有燃?xì)獾??，F(xiàn)階段由于全球氣候危機(jī)和環(huán)境危機(jī)影響，雙碳和能源轉(zhuǎn)型正火熱發(fā)展中，以風(fēng)光發(fā)電為主流的新型發(fā)電方式開始逐漸替代傳統(tǒng)發(fā)電。
然而傳統(tǒng)發(fā)電主要為人工填料燃煤，可根據(jù)數(shù)據(jù)分析、節(jié)假日及不同季節(jié)負(fù)荷的特征、天氣預(yù)報(bào)等對未來幾日用電情況進(jìn)行較為準(zhǔn)確的預(yù)測，同步匹配用電系統(tǒng)，并在運(yùn)行過程中滾動(dòng)調(diào)節(jié)運(yùn)行。但同樣發(fā)電廠僅可實(shí)現(xiàn)發(fā)電不能儲(chǔ)電，仍需要調(diào)節(jié)電力供應(yīng)以匹配需求端的電力變化，維持電力的供需平衡。相較傳統(tǒng)模式，新型電力系統(tǒng)雖有環(huán)保、能源儲(chǔ)量大等優(yōu)點(diǎn)，但由于來源主要為太陽能、風(fēng)能等自然能源，受地理位置、天氣環(huán)境等影響，有資源波動(dòng)不穩(wěn)定等天然缺陷，較難24小時(shí)控制以實(shí)現(xiàn)供需平衡。
能源發(fā)展問題
風(fēng)光的不可控&不穩(wěn)定性衍生棄電增加成本
風(fēng)電和光電的出力時(shí)間以及載量無法與用電時(shí)間及負(fù)荷形成匹配，風(fēng)光電的不可控以及短周期波動(dòng)不穩(wěn)定性不僅會(huì)產(chǎn)生棄電棄光，同時(shí)也會(huì)對電網(wǎng)穩(wěn)定和安全造成威脅。目前，從可商業(yè)化的角度來看，從網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)出發(fā)的“虛擬電廠”+從電能轉(zhuǎn)化出發(fā)的“儲(chǔ)能系統(tǒng)”是解決風(fēng)光棄電的能源結(jié)構(gòu)問題。
電力市場迭代激發(fā)儲(chǔ)能需求
電力設(shè)備老舊及風(fēng)光發(fā)電量提升催生配儲(chǔ)需求
新型發(fā)電形式在電力市場裝機(jī)量中占比不斷增加，2022年我國風(fēng)電、光伏發(fā)電量達(dá)到1.19萬億千瓦時(shí)，較2021年增加2073億千瓦時(shí)，同比增長21%，占全社會(huì)用電量的13.8%，同比提高2個(gè)百分點(diǎn)，接近全國城鄉(xiāng)居民生活用電量。同時(shí)電力基礎(chǔ)設(shè)備的老舊化已無法適應(yīng)新型電力系統(tǒng)更綜合且龐大的電力結(jié)構(gòu)。在風(fēng)光發(fā)電模式的逐漸成熟化下，為提升整體電力系統(tǒng)可靠性，協(xié)調(diào)資源靈活使用、穩(wěn)定消納，市場開始逐步催生配儲(chǔ)需求。
截至2022年底，中國已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模59.8GW，占全球市場總規(guī)模的25%。其中新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)到13.1GW，功率規(guī)模年增長率達(dá)128%。其中2022年有約二十個(gè)百兆瓦項(xiàng)目并網(wǎng)，規(guī)劃在建百兆瓦級項(xiàng)目超過400個(gè)。
多元化產(chǎn)業(yè)發(fā)展激發(fā)儲(chǔ)能需求
新興產(chǎn)業(yè)用電需求逐步增多，儲(chǔ)能在更多場景下逐步滲透
隨著新興產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，其電力消費(fèi)量在我國用電結(jié)構(gòu)中占比不斷增加，例如通訊基站、數(shù)據(jù)中心用電負(fù)荷持續(xù)增加。
儲(chǔ)能在此背景下也將發(fā)揮其備用/功率電源作用，增強(qiáng)供電可靠性，防止偶然斷電。以及儲(chǔ)能系統(tǒng)可以通過削峰填谷、容量調(diào)配等機(jī)制，提升不同場景下電力運(yùn)營的經(jīng)濟(jì)性，低碳節(jié)能。
目前儲(chǔ)能正在接入滲透眾多新興產(chǎn)業(yè)，例如數(shù)據(jù)中心、5G基站/通信基站、智慧園區(qū)、光儲(chǔ)充充電站等。
儲(chǔ)能相關(guān)政策細(xì)則
目標(biāo)建設(shè)、市場化推進(jìn)、補(bǔ)貼驅(qū)動(dòng)、示范應(yīng)用多角度推進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展
02 儲(chǔ)能發(fā)展的現(xiàn)狀
儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈
不同儲(chǔ)能方式的特點(diǎn)
短時(shí)儲(chǔ)能應(yīng)用緊急短時(shí)補(bǔ)能需求，長時(shí)儲(chǔ)能釋能長效調(diào)峰并網(wǎng)
儲(chǔ)能形式目前已呈現(xiàn)多元化局面，根據(jù)技術(shù)路徑不同主要分為熱儲(chǔ)能、電儲(chǔ)能和氫儲(chǔ)能三大類，其中電儲(chǔ)能又可分為物理儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能和電化學(xué)儲(chǔ)能。技術(shù)性質(zhì)的不同影響了產(chǎn)品的響應(yīng)和放電時(shí)間。根據(jù)使用場景和需求不同，我們按照響應(yīng)速度和放電時(shí)間將儲(chǔ)能方式分為長時(shí)和短時(shí)儲(chǔ)能兩大類。面對新能源有集中式和分布式各類場景，儲(chǔ)能與其結(jié)合應(yīng)用也將對應(yīng)不同方式應(yīng)用。
長短時(shí)儲(chǔ)能暫無明確定義區(qū)分。美國桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室認(rèn)為長時(shí)儲(chǔ)能是持續(xù)放電時(shí)間不低于4小時(shí)的儲(chǔ)能技術(shù)。美國能源部則認(rèn)為長時(shí)儲(chǔ)能定義為持續(xù)放電時(shí)間不低于10小時(shí)，且使用壽命在15-20年的儲(chǔ)能技術(shù)。
儲(chǔ)能潛在市場發(fā)展空間-國內(nèi)篇
需求增加和電力結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型成為主要發(fā)展驅(qū)動(dòng)因素
中國電力市場需求進(jìn)一步增大和非化石能源發(fā)電裝機(jī)量的容量和比例不斷增加給儲(chǔ)能的市場擴(kuò)容帶來更多發(fā)展空間。
截至2022年底，全國已投運(yùn)新型儲(chǔ)能項(xiàng)目裝機(jī)規(guī)模達(dá)870萬千瓦，平均儲(chǔ)能時(shí)長約2.1小時(shí)，比2021年底增長110%以上。其中，從2022年新增裝機(jī)技術(shù)占比來看，鋰離子電池儲(chǔ)能技術(shù)占比達(dá)94.2%，仍處于絕對主導(dǎo)地位，新增壓縮空氣儲(chǔ)能、液流電池儲(chǔ)能技術(shù)占比分別達(dá)3.4%、2.3%，占比增速明顯加快。此外，飛輪、重力、鈉離子等多種儲(chǔ)能技術(shù)也已進(jìn)入工程化示范階段。
儲(chǔ)能潛在市場發(fā)展空間-海外篇
戶用和便攜式儲(chǔ)能將成為海外市場主要增長點(diǎn)
儲(chǔ)能海外市場高速發(fā)展主要集中在戶儲(chǔ)和便攜式儲(chǔ)能兩大領(lǐng)域，歐洲和美國是全球戶用儲(chǔ)能裝機(jī)主力，各占據(jù)約1/4的市場。高速發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)因素有以下幾方面：
1. 地緣政治因素影響，能源自給率低，消費(fèi)電價(jià)不斷上漲，推動(dòng)戶儲(chǔ)滲透率提升。
2. 海外建筑多以低樓層獨(dú)立建筑為主，儲(chǔ)能裝機(jī)建設(shè)難度低，市場需求量大。
3.由于戶外文化盛行和部分地區(qū)多災(zāi)的地理環(huán)境，便攜式儲(chǔ)能以歐美和日本國家為主。
由于國內(nèi)儲(chǔ)能商業(yè)模式和經(jīng)濟(jì)型建立尚未成熟，海外市場已成為國產(chǎn)品牌提升營收毛利和品牌價(jià)值必爭之地。
03 不同儲(chǔ)能方式對比
不同應(yīng)用場景儲(chǔ)能需求
各類儲(chǔ)能方式擇匹配解決不同場景需求，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能與綜合電力系統(tǒng)融合
儲(chǔ)能市場的發(fā)展不會(huì)是單一類型發(fā)展模式，各類方式融合多線并舉發(fā)展將成為未來主要發(fā)展格局。并且考慮到儲(chǔ)能場景的應(yīng)用多元化(長時(shí)、短時(shí))，以及電能適配多樣性(風(fēng)、光、水、熱電聯(lián)產(chǎn)等)，對于整體電網(wǎng)的長期升級優(yōu)化，均能起到舉足輕重的作用。
從電網(wǎng)角度來看，發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)在不同時(shí)間維度下都存在不同痛點(diǎn)，以對應(yīng)不同配儲(chǔ)的需求，從而實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)長效、高經(jīng)濟(jì)型發(fā)展。
(中)短時(shí)儲(chǔ)能
(中)短時(shí)儲(chǔ)能以放電快、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)滿功率輸出，高效調(diào)頻
儲(chǔ)能系統(tǒng)配套各類發(fā)電機(jī)組參與發(fā)電/電網(wǎng)和用戶側(cè)調(diào)頻調(diào)峰已逐步進(jìn)入的商業(yè)化階段。(中)短時(shí)儲(chǔ)能一般以功率型和能量型為主。主要有超級電容儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、各類電化學(xué)儲(chǔ)能。不同場景下儲(chǔ)能的需求痛點(diǎn)不同，(中)短時(shí)儲(chǔ)能中毫秒和秒級技術(shù)更側(cè)重解決應(yīng)急調(diào)頻，瞬間功率調(diào)節(jié)。小時(shí)級別(通常<10h)例如電化學(xué)儲(chǔ)能多應(yīng)用于平滑出力波動(dòng)，緩解調(diào)峰壓力等，飛輪儲(chǔ)能適用于大功率、響應(yīng)快、高頻次的場景，典型市場包括UPS、軌道交通、電網(wǎng)快速大容量調(diào)頻。
短時(shí)儲(chǔ)能場景應(yīng)用價(jià)值
超級電容儲(chǔ)能核心優(yōu)勢：提供瞬時(shí)功率，快速應(yīng)急
超級電容的電學(xué)特性決定了其直接做功的瞬時(shí)補(bǔ)償特征突出，并且功率損耗較低。在一些極端理想場景下，對于基于安全性考慮的響應(yīng)效率和基于功率要求的超高功率特征，決定了其在重要的工業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施(通信、軌道交通等)均具備很理想的適用性。同時(shí)，如果能匹配其他的儲(chǔ)能方式，實(shí)現(xiàn)高功低釋的電能轉(zhuǎn)化，其場景應(yīng)用將會(huì)更加靈活廣泛。
鋰離子電池儲(chǔ)能：發(fā)展勢頭最猛的4-6小時(shí)核心儲(chǔ)能方式
作為目前電池技術(shù)商業(yè)化規(guī)模和上下游成本銜接較為有效的儲(chǔ)能細(xì)分方向。鋰離子電池儲(chǔ)能選址靈活、建設(shè)周期短、調(diào)節(jié)性能好、響應(yīng)速度達(dá)到毫秒級等。同時(shí)鋰離子電池安全性能好，對環(huán)境友好無公害，無記憶效應(yīng)。所以，在很多新興產(chǎn)業(yè)的場景下(IDC、通信基站、光儲(chǔ)柔性建筑等)，其應(yīng)用均相對廣泛。當(dāng)然考慮到其對工作環(huán)境的較高要求，包括了對工作溫度等，以及可替代材料和相關(guān)制藝技術(shù)的優(yōu)化的空間，目前其在儲(chǔ)能市場的進(jìn)一步商業(yè)化潛力，還有待釋放。
長時(shí)儲(chǔ)能
容量性長時(shí)儲(chǔ)能將是改善新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素
如果說短時(shí)儲(chǔ)能主要針對應(yīng)急和小時(shí)級別調(diào)峰調(diào)頻需求。那么長時(shí)儲(chǔ)能會(huì)在可再生能源發(fā)電滲透率越高的場景下發(fā)揮更大發(fā)展?jié)摿?。風(fēng)光電的占比越大，減少棄電、調(diào)頻調(diào)峰以及長時(shí)儲(chǔ)備的需求就越大。相較于短時(shí)儲(chǔ)能，長時(shí)儲(chǔ)能可以更好的實(shí)現(xiàn)電力平移，削峰填谷平衡電力系統(tǒng)、規(guī)模化儲(chǔ)存電力和保障電力穩(wěn)定性。
長時(shí)儲(chǔ)能賦能全景
長效儲(chǔ)存多余電力，高效實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)轉(zhuǎn)移
更高比例的新能源滲透，單憑建造更多輸電網(wǎng)絡(luò)無法解決能源終極問題。長時(shí)儲(chǔ)能可憑借長周期、大容量特性，在更長時(shí)間維度上調(diào)節(jié)新能源發(fā)電波動(dòng)，在清潔能源過剩時(shí)避免電網(wǎng)擁堵，負(fù)荷高峰時(shí)增加清潔能源消納。綜合考慮，發(fā)電端在國內(nèi)存在典型的風(fēng)光資源分布不平衡，輸電端在特高壓技術(shù)廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上仍存在并網(wǎng)壁壘，配電端因?yàn)椴煌瑓^(qū)域經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)錯(cuò)配、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)失衡亦存在系統(tǒng)靈活性不足。另外，用戶側(cè)可控負(fù)荷的滲透率以及用電行為非計(jì)劃性。均對長時(shí)儲(chǔ)能的提出了一定的適配性需求。
多元化需求場景下不同儲(chǔ)能技術(shù)對比
鋰電池儲(chǔ)能不同應(yīng)用需求優(yōu)勢突出，超級電容及其他電化學(xué)儲(chǔ)能其次
04 儲(chǔ)能市場發(fā)展特點(diǎn)
儲(chǔ)能市場發(fā)展核心要素-電力市場化
電力市場化而非統(tǒng)一定價(jià)更有利于激發(fā)儲(chǔ)能商業(yè)需求
新型電力轉(zhuǎn)型后，能源供給方式呈多元化形式，不同發(fā)電方式和儲(chǔ)能方式會(huì)應(yīng)用在to B和to C兩類場景下商業(yè)模式和產(chǎn)品模式也呈現(xiàn)多種方案。在此背景下，電力市場化是儲(chǔ)能發(fā)揮多種作用的長效手段，從而進(jìn)一步激發(fā)儲(chǔ)能商業(yè)需求創(chuàng)造盈利空間。
目前我國電力市場主要問題：按照基準(zhǔn)電價(jià)應(yīng)用儲(chǔ)能，相對固定可控，大多省份會(huì)參考當(dāng)?shù)厝济喊l(fā)電基準(zhǔn)電價(jià)執(zhí)行，但對于儲(chǔ)能當(dāng)前投資成本大的情況下，儲(chǔ)能度電成本低于上網(wǎng)電價(jià)難度較大，商業(yè)化需求未激發(fā)。
儲(chǔ)能市場競爭參與者形態(tài)
市場正處百舸爭流大浪淘沙階段，技術(shù)和產(chǎn)品解決方案將成為發(fā)展壁壘
新能源的火熱帶動(dòng)了儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，盡管儲(chǔ)能仍處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期階段，商業(yè)模式和市場格局仍未定局。但市場已涌現(xiàn)各式參與者瓜分“蛋糕”。從動(dòng)力電池廠商到食品互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)跨界參與，市場玩家不斷涌入。市場參與者各有優(yōu)勢。針對儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展正處于供需端適配過程。
具有核心技術(shù)和創(chuàng)新能力的企業(yè)能夠推出具有差異化、高性能和成本競爭力的產(chǎn)品，從而在市場上獲得競爭優(yōu)勢。解決方案對應(yīng)場景拓展能力和商業(yè)化實(shí)現(xiàn)能力。核心技術(shù)在長短時(shí)儲(chǔ)能場景下對標(biāo)的需求以及儲(chǔ)能產(chǎn)品和配套服務(wù)方案會(huì)成為未來行業(yè)競爭的核心要素。
05 未來發(fā)展趨勢
從供給者角度看未來發(fā)展趨勢
以中游品牌商為核心布局一體化會(huì)成為未來產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展主要模式
行業(yè)的發(fā)展終究要以市場為主，玩家把握市場端的打法也是產(chǎn)業(yè)逐漸成熟化的標(biāo)志。品牌商作為鏈接制造端和市場端的核心環(huán)節(jié)，直接將上端集成產(chǎn)品通過設(shè)計(jì)開發(fā)及管理對標(biāo)售賣給下游B、C端客戶，然后搭配一系列的供應(yīng)渠道、售后服務(wù)等實(shí)現(xiàn)商業(yè)化發(fā)展。未來的資本認(rèn)可度會(huì)逐步增高。以品牌商為核心想向產(chǎn)業(yè)鏈上下游布局會(huì)成為行業(yè)集中化發(fā)展的主要形態(tài)。
從商業(yè)模式角度看未來發(fā)展趨勢
共享儲(chǔ)能或成為儲(chǔ)能領(lǐng)域盈利化最快的方式
2022年能源局和發(fā)改委發(fā)布《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》，方案中指出探索推廣共享儲(chǔ)能模式。鼓勵(lì)新能源電站以自建、租用或購買等形式配置儲(chǔ)能，發(fā)揮儲(chǔ)能“一站多用”的共享作用。
當(dāng)前(新能源)強(qiáng)制配儲(chǔ)利用系數(shù)僅6%，盈利模式和調(diào)用需求還未展現(xiàn)出大規(guī)模使用有效性，在此背景下共享儲(chǔ)能以盈利直接性和多元性為優(yōu)點(diǎn)逐步在市場中突出。同時(shí)相較于自配儲(chǔ)能的分散方式，共享儲(chǔ)能具有調(diào)度運(yùn)行更高效、安全質(zhì)量更可控、經(jīng)濟(jì)效益更凸顯等多重優(yōu)勢
本文來自微信公眾號(hào)“艾瑞咨詢”(ID：iresearch-)，作者：艾瑞.
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