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儲能市場潛力巨大 加快布局行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈

發(fā)布日期:2023-11-15  來源:第一財經(jīng)

核心提示:儲能行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈分布較為廣泛,其上游主要為設(shè)備制造商,包括儲能電池供應(yīng)、電池管理系統(tǒng)和儲能變流器等支持設(shè)備;中游主要為系
儲能行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈分布較為廣泛,其上游主要為設(shè)備制造商,包括儲能電池供應(yīng)、電池管理系統(tǒng)和儲能變流器等支持設(shè)備;中游主要為系統(tǒng)集成商,部分設(shè)備制造商、專業(yè)集成商均參與該環(huán)節(jié);下游主要為系統(tǒng)運營商。

儲能行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分布

儲能電池上游產(chǎn)業(yè)的原材料主要包括正極材料、負極材料、電解液和結(jié)構(gòu)件等。其中,鋰電池正極材料對電池的性能起著決定性作用,影響著電池的能量密度和安全性能。作為鋰電池最重要的組成部分,正極材料的成本相對較高,大約占整個鋰電池材料成本的35%。因此,正極材料是儲能電池行業(yè)一個值得關(guān)注的領(lǐng)域,這一行業(yè)在我國動力儲能電池市場中競爭相對集中,并呈現(xiàn)出頭部效應(yīng)明顯的特點。其中,寧德時代在儲能電池市場份額占據(jù)超過五成,市場份額第二的是比亞迪。

儲能產(chǎn)業(yè)鏈中間環(huán)節(jié)的主要代表是儲能系統(tǒng)集成,在用戶需求基礎(chǔ)上選擇適合的技術(shù)和產(chǎn)品進行整合,并廣泛應(yīng)用于家庭、商業(yè)、發(fā)電側(cè)和配網(wǎng)側(cè)等各種場景,并根據(jù)不同場景需求進行整體設(shè)計優(yōu)化。

從全球來看,在儲能系統(tǒng)集成供應(yīng)商方面,特斯拉和派恩科技處于領(lǐng)先地位;而在國內(nèi)市場競爭格局方面,儲能系統(tǒng)集成的行業(yè)集中度不高, 主要供應(yīng)商包括陽光電源和海博思創(chuàng)等公司。

目前儲能系統(tǒng)集成主要以非標準化項目形式存在,有著多樣化的需求, 在不同應(yīng)用場景下需要采取不同類型與控制策略。與汽車動力蓄電器相比,儲能系統(tǒng)更加復(fù)雜,涉及諸多因素如蓄放管理、功率管理、熱管理以及運營策略等方面。此外大容量蓄能裝置所使用芯片數(shù)量可達數(shù)萬個甚至超過百倍,這些都將直接影響項目的投資回報水平。另外當前大多數(shù)蓄能系統(tǒng)運維模式都是由投資者自身承擔(dān)并操作一體化方式實現(xiàn),但也有少數(shù)專門公司開始致力于智慧型運維與精確管控。

我國儲能下游產(chǎn)業(yè)主要集中于電網(wǎng)側(cè)。目前電網(wǎng)側(cè)集成廠商主要是以南瑞、中天、許繼為代表的電力企業(yè)。這些企業(yè)長期與電網(wǎng)合作,較了解電網(wǎng)的運行特性,在電網(wǎng)側(cè)儲能領(lǐng)域具有較大優(yōu)勢。而我國用戶側(cè)儲能項目規(guī)模較小,多為工業(yè)用戶,家庭用戶較少。

此外,在生命周期末端,電化學(xué)儲能的資源回收和利用也是儲能下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要領(lǐng)域。當前電化學(xué)儲能市場處于初期發(fā)展階段,因此各種類型的電化學(xué)儲能系統(tǒng)回收市場尚未得到足夠的關(guān)注。但是,在未來5~10年內(nèi),最大規(guī)模的鋰離子電池將面臨退役回收問題,預(yù)計電化學(xué)儲能系統(tǒng)回收領(lǐng)域?qū)⒊蔀闊衢T行業(yè)。

儲能的三個發(fā)展方向

儲能行業(yè)市場潛力巨大。從長期發(fā)展看,隨著全球能源結(jié)構(gòu)變革的推進,用電側(cè)的工商業(yè)儲能、家庭用儲能等應(yīng)用場景將逐漸成熟;發(fā)電側(cè)風(fēng)電、光伏等可再生能源技術(shù)將快速進步,成本將下降,發(fā)電經(jīng)濟性將顯著提高,裝機規(guī)模將不斷擴大,對儲能的需求將逐漸提高;同時,隨著儲能技術(shù)成本下降,儲能系統(tǒng)應(yīng)用的經(jīng)濟性拐點即將出現(xiàn)。根據(jù)目前行業(yè)發(fā)展預(yù)測,抽水蓄能以外的電力儲能將以電化學(xué)儲能為主。因此,儲能,特別是電化學(xué)儲能,未來發(fā)展空間巨大。

具體到我國的發(fā)展情況,我國電網(wǎng)系統(tǒng)正加快向高比例新能源滲透的新型電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型。在這一過程中,電網(wǎng)靈活性低的問題越發(fā)突出。由于風(fēng)電、光伏發(fā)電輸出依賴于可預(yù)測性較差的自然資源,出力波動性較大,與用電負荷相關(guān)性很低,需要搭配具有調(diào)頻、調(diào)峰性的電力。實現(xiàn)此功能需要依賴電池儲能、抽水蓄能、燃氣電站等靈活調(diào)節(jié)電源。但是,我國此類靈活電源裝機比例不足6%,電網(wǎng)靈活調(diào)節(jié)資源仍然存在巨大短缺。因此,為了提升電網(wǎng)靈活性,未來電池儲能等靈活調(diào)節(jié)電源將迎來巨大發(fā)展。

隨著能源革命全面推進,我國風(fēng)電、光伏裝機規(guī)模不斷擴大,發(fā)電量占比持續(xù)提升。在“雙碳”目標的引領(lǐng)下,風(fēng)電和光伏發(fā)電裝機容量將持續(xù)增長。然而,可再生能源的快速發(fā)展給我國電力行業(yè)帶來了新問題,即當前存在大量棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象,以及未來電網(wǎng)面臨大規(guī)模可再生能源并網(wǎng)消納調(diào)節(jié)的挑戰(zhàn)。預(yù)計未來我國可再生能源裝機需求將繼續(xù)保持高增長趨勢,這也對之后的電網(wǎng)消納能力提出了更高的要求。

未來,儲能有可能會向以下三個方向發(fā)展:

一是,利用儲能平衡電網(wǎng)調(diào)峰,通過風(fēng)光儲一體化保障可再生能源的有效消納。國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布的《關(guān)于推進電力源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補發(fā)展的指導(dǎo)意見》明確提出,利用存量常規(guī)電源,合理配置儲能,統(tǒng)籌各類電源規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、運營,優(yōu)先發(fā)展新能源。

此外,共享儲能已成為能源互聯(lián)網(wǎng)框架中的重要研究方向。儲能電站與電網(wǎng)協(xié)同調(diào)度控制,可以服務(wù)大型新能源基地,提升新能源消納及送出能力。在合理的投資回報下,共享儲能將獲得更大的發(fā)展空間。

二是,備用電源“儲能電站”模式可能會迎來發(fā)展。在數(shù)據(jù)中心等場景中可以建立“儲能電站”模式,將備用電池的單向消耗電能轉(zhuǎn)變?yōu)槁?lián)合供電的“儲能+備電”服務(wù)系統(tǒng),不僅能夠提供備電服務(wù),還可以通過儲能容量參與調(diào)峰與需求側(cè)響應(yīng)。

儲能電源既可以作為不間斷電源,又可以作為儲能電站發(fā)電,在不改變配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)情況下,通過削峰填谷可以產(chǎn)生經(jīng)濟效益,降低運營成本,同時將備電和調(diào)峰功能合二為一,這種模式具有廣闊的發(fā)展空間。

三是,未來儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重點還包括動力電池回收再利用。2019年12月,工信部發(fā)布了相關(guān)文件,鼓勵具備基礎(chǔ)條件的新能源汽車制造企業(yè)和動力蓄電池生產(chǎn)企業(yè)參與新建綜合利用項目,并鼓勵從事再利用的綜合利用企業(yè)在基站備電、儲能和充電領(lǐng)域進行應(yīng)用,以提高經(jīng)濟效益。

在“分布式光伏+儲能+充電樁”和“可再生能源+儲能”的應(yīng)用場景中,通過回收再利用可以確保并增加項目收益。儲能系統(tǒng)可以參與削減高負荷時段的充電量和費用。當電網(wǎng)出現(xiàn)故障停電時,儲能系統(tǒng)可以采取離網(wǎng)運行模式為新能源汽車提供緊急供電,這不僅可以節(jié)省充電運營成本、實現(xiàn)廢棄動力蓄電池的二次利用,還可以創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。

政策建議

儲能產(chǎn)業(yè)作為能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵因素和重要推手,已成為主要發(fā)達國家競相發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。加速儲能行業(yè)的進展,對于促進經(jīng)濟發(fā)展和構(gòu)建可持續(xù)的能源生產(chǎn)與消費體系意義重大。但同時,儲能行業(yè)仍面臨著多方面的問題和挑戰(zhàn),需要進一步的政策支持以及推動技術(shù)進步、開拓市場等努力。綜合以上內(nèi)容,本文提出以下建議:

第一,完善促進儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策機制,加大扶持力度。對可再生能源的政策扶持和激勵、電動汽車行業(yè)崛起、電池技術(shù)革新、電力體制改革和政策驅(qū)動等因素都是儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要推動力。但總體來說,政策仍是儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵要素,并決定了儲能技術(shù)路線的發(fā)展方向。目前,儲能產(chǎn)業(yè)和新能源產(chǎn)業(yè)都是受政策驅(qū)動的行業(yè)。國家和地方政府需要加大對儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持力度,創(chuàng)造有利于儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的電力市場機制;明確全國范圍內(nèi)儲能應(yīng)用的市場準入條件和主體地位;完善與儲能相關(guān)的市場價格機制;盡快完善安全、環(huán)保等方面的監(jiān)管制度。

第二,要持續(xù)促進儲能技術(shù)的研發(fā)和系統(tǒng)集成,以提高其經(jīng)濟性。當前需要重點關(guān)注鋰電池儲能基礎(chǔ)技術(shù)的創(chuàng)新研究,并致力于實現(xiàn)低成本、長壽命、高安全性和高效率等總體目標。同時,持續(xù)開展有關(guān)儲能材料、單元、模塊、系統(tǒng)及回收技術(shù)方面的研究,并不斷推動儲能材料與器件測試分析和模擬仿真技術(shù)的進一步發(fā)展。鼓勵儲能產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)采用先進制造技術(shù)和理念助力企業(yè)提質(zhì)增效,開發(fā)應(yīng)用先進的儲能系統(tǒng)集成、能量管理系統(tǒng)與智能控制技術(shù)。此外,儲能成本也是阻礙儲能大規(guī)模商用的主要因素,有必要推動低成本、安全性高的儲能技術(shù)盡快進入市場。

第三,推動儲能上下游產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展,帶動戰(zhàn)略新興行業(yè)增長。作為支撐大規(guī)模應(yīng)用光伏和風(fēng)電的重要組成部分,儲能是全球能源革新中至關(guān)重要的領(lǐng)域,其產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑已經(jīng)變得清晰明確。目前我國新型儲能市場仍處于初級階段,滲透率較低,但市場潛力巨大。隨著技術(shù)進步和對新能源建設(shè)需求的持續(xù)增加,相關(guān)新型儲能產(chǎn)業(yè)將在未來進一步迅猛發(fā)展。推動整個儲能行業(yè)鏈條協(xié)同發(fā)展是促進高質(zhì)量儲能行業(yè)發(fā)展的重要手段。以鋰離子電池為代表的電化學(xué)儲能作為主導(dǎo)形式,在構(gòu)建電化學(xué)儲能系統(tǒng)時涉及多個組件如電池組、儲能變流器、能量管理系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)以及其他電氣設(shè)備等,需要各個行業(yè)協(xié)同發(fā)展、共同參與。因此,國家和地方政府需要在不同環(huán)節(jié)提前布局,促進行業(yè)的整體協(xié)調(diào)發(fā)展,實現(xiàn)能夠快速部署的可持續(xù)性儲能方案。

第四,建立健全儲能標準體系,持續(xù)加強儲能相關(guān)項目管理。持續(xù)推進儲能項目的準入和評價體系的建立,以及重點關(guān)注安全、質(zhì)量和環(huán)保等方面的標準制定工作。同時,積極參與國際儲能標準化活動,牽頭或參與制定重要的國際儲能標準,以確保我國儲能行業(yè)的技術(shù)規(guī)范和標準與國際接軌。此外,還需加快構(gòu)建儲能項目全生命周期管理體系,以確保儲能系統(tǒng)長期安全穩(wěn)定運行并實現(xiàn)環(huán)境友好的儲能回收再利用。 

 
 
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