万亿储能透视:各路资本纷纷加码,当前主要储能类型及市场需求测算

全网综合能源 2022-11-25
3817 字丨阅读本文需 9 分钟

凛冬已近,欧洲能源价格危机却未见丝毫喘息,行驶在上升曲线中的电价、油价的每一次迭起,也频频影响着万里之外的相关市场。在国内,受此蝴蝶振翅效应推动最甚的当属储能。

11月23日晚间,央视财经报道,欧洲地区对家用储能设备需求激增,国内相关企业的出口显著上升。受此消息影响,24日A股储能板块再掀涨停潮,同兴环保(003027.SZ)、科力远(600478.SH)、建投能源(000600.SZ)等封死涨停,鹏辉能源(300438.SZ)、中熔电气(301031.SZ)涨超12%,这只是今年以来该板块间歇性行情当中的一次。wind数据显示,截至11月24日,储能(中信)指数年内涨幅已超过31%,热门个股更被连续翻倍式爆炒。

交易所外,以宁德时代(300750.SZ)、亿纬锂能(300014.SZ)、欣旺达(300207.SZ)等为代表的动力电池头部企业正密集开启储能项目扩产潮:11月17日,注册资本1.2亿元的宁德时代储能发展有限公司成立;18日,亿纬锂能与林洋能源(601222.SH)合资建设的“年产能10GWh储能专用磷酸铁锂电池项目”投产,2021年以来亿纬锂能已在动力储能项目上砸下超过665亿元资金;此前,欣旺达也宣布将在义乌投资213亿元,打造50GWh的动力电池及储能电池产能项目……

据不完全统计,今年年内与储能电池及动力电池制造有关的扩产项目已超26个,投资额合计将超2900亿元;储能电池与材料领域的投融资事件多达120余起,投融资规模近千亿。在巨头加码的带动下,20多家上市公司上演跨界投资,其中不乏如ST龙净(600388.SH)、黑芝麻(000716.SZ)等原与储能产业相去甚远的企业。

金融机构也没有闲着,先有光大证券给出“2030年中国储能市场规模1.3万亿元”的预估;日前召开的年度中国投资旗舰会议——高盛2022中国投资论坛上,接力提出“储能将在中国能源结构转型、提升可再生能源比例中发挥关键作用”等诸多乐观看法。

一时间,储能产业俨然已成能源转型众多赛道中的“当红炸子鸡”。

然而,据钛媒体APP走访了解,正如那本畅销书《从0到1》中所讲:“还没有哪个产业重要到企业只要参与其中就能建立卓越。”储能业眼下经历的正是“一边狂热投资,一边很难盈利,甚至赔本赚吆喝”的状态。统计显示,储能概念282家上市公司中,接近半数今年上半年归母净利未能实现增长。

事实上,即便在“2021年以来全国范围高达600多项储能相关政策出台”的加持下,过去几年间面临的核心困难——商业模式梗阻、缺乏成熟盈利机制、上游材料成本居高不下、安全问题频发,也很难迅速迎刃而解。

需求旺盛,各路资本纷纷加码

为实现“30•60”碳达峰、碳中和目标,我国开始逐步建立以新能源为基础的新型电力系统。作为新能源产业的核心,储能技术和产业的发展也备受关注。随着市场需求的逐渐扩张,以及利好政策的不断加持,不仅初创企业和上市公司投资布局,各大私企、央企也纷纷步入储能这一价值蓝海。在2022年至今新成立的企业中,国家能源集团、国家电投、大唐集团、华电集团、中国能建、三峡集团、国家电网等多家央企参与投资。据不完全统计,今年以来已有43家储能技术服务新公司注册成立,注册金额高达84亿元。

时代遥遥领先,储能PCS出货上能电气、科华数据增长迅速。

另一方面,各类新技术迭出,共同促进大储行业持续发展。高压级联储能在大容量场景优势显著;储能电站火灾频发,政策不断强调储能安全,液冷、全氟己酮方案受到关注;新的电化学储能技术快速发展,钠离子电池储能、液流电池储能、氢储等产业化不断加速;新的物理储能技术层出不穷,光热储能、重力储能、压缩空气储能、飞轮储能等示范项目逐步落地。

政策驱动与起伏

储能行业火热的推力,首先来自政策驱动。新发展理念下,随着风、光、水等可再生能源装机规模和利用率提升,新能源的波动性、间歇性等技术缺陷日趋凸显,由此产生的电力消纳难、外送难、调峰难等问题严重制约了行业的可持续发展。

“各类新能源,特别是风光等过往鼓励社会资本介入的领域,在过去5年都经历了爆发式的增长。但现在面临的局面是,风光资源丰富的地区往往不是用电大区,风电光电如果无法及时上网,就只能弃电浪费资源。而在存量和增量的新能源电站上,安装储能系统将有效减少浪费,储能增长成为必然。”洛克资本投研部董事总经理李音临对钛媒体APP称。

储能不仅被视为应对新能源大规模并网和消纳的重要手段,更进一步成为构建新型电力系统不可或缺的关键基础设施。此种背景下,政策端从顶层设计与地方支持两方面快速提升。

2017年9月,国家发展改革委等五部门联合发布了《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》,这是国家层面首个储能专项政策;2019年出台的《2019~2020年储能行动计划》旨在进一步推进我国储能技术与产业健康发展。

2021年以来,国家及地方储能相关政策频出,600余项政策涵盖储能发展各个方面。其中,《关于加快推动新型储能发展的指导意见》明确目标:至2025年,国内新型储能(除抽水蓄能外的储能系统)装机总规模达30GW以上。《2030年前碳达峰行动方案》则明确定位储能是“双碳”目标的关键支撑技术。

随着政策体系快速形成,以及储能在我国能源产业中的战略定位明确,行业开始跨入规模化发展。

据了解,储能的主要应用场景包括:发电侧,单独或与风能、光伏电站共建,起到电力调峰、辅助动态运行、系统调频、可再生能源并网等作用;电网侧,与气电、火电一同参与电网侧调峰调频,以缓解电网阻塞、延缓输配电设备扩容升级等问题;用户侧,储能可以结合光伏,帮助用户实现错峰用电以节约电费,还可以作为备用电源。

虽然应用场景不少,从中也不难看出,储能的需求来自电力系统,具体而言即主要随电站、电网建设规模而定。后者的政策变化,会给储能带来相当直接的冲击。

2019年5月,发改委印发《输配电定价成本监审办法》,电储能设施未被纳入输配电价,储能形势急转直下;同年12月初,一则国网公司《关于进一步严格控制电网投资的通知》发出,直接宣告储能进入至暗时刻。反映在数据上,截至2019年底,中国已投运储能项目累计装机规模同比仅微增3.8%。

至疫情爆发后,全球达成“减碳”共识,各地为解决频发的弃光弃风等新能源消纳问题,明确要求新能源项目并网应配置一定比例的储能设施,储能才迎来持续、稳定的政策机遇。

当前主要储能类型及市场需求测算

储能多种技术路线并存

储能多种技术路线并存,技术特点、应用场景多元化。按技术角度分,储能可分为机械储能、电化学储能、电磁储能、 热储等多种路线。抽水储能和压缩空气储能容量大且放电时间长,适用于大规模可再生能源并网、电网调峰等能量型 应用场景;超级电容和飞轮储能拥有较高的转换效率且能提供短时的功率输出,适用于需要快速响应的领域,如调频 等功率型应用场景;电化学储能放电时间和储能容量的跨度较大,可通过模块化实现规模化应用,适用领域广泛多样。抽水蓄能占据主要电力储能装机份额,电化学储能为最具潜力的技术路线。电化学储能本身性能优势明显,一方面对 比压缩空气储能,电化学储能具备更优的响应速度和功率密度;另一方面电化学储能对地理条件限制较低,初期投资 成本较低,可缓解抽水储能等传统储能开发接近饱和的现状。

抽水储能:当前最成熟、装机最多的储能技术

抽水储能是当前最成熟、装机最多的主流储能技术。其原理是利用水作为储能介质,通过电能与势能相互转化,实现电能 的储存和管理。利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库,在电力负荷高峰期再放水至下水库发电。可将电网负荷低时的 多余电能,转变为电网高峰时期的高价值电能。适用于调频、调相,稳定电力系统的周波和电压,还可提高系统中火电站 和核电站的效率。 抽水储能的最大优势在于其较低的度电成本。根据《储能技术全生命周期度电成本分析》中测算, 在不考虑充电成本且折现率为0的情况下,抽水蓄能仅有0.207 元/kWh的度电成本,在各种储能技术中度电成本最低。

压缩空气储能:蓄热式压缩空气技术成熟

压缩空气储能是以高压空气作为储能介质,通过高压空气的膨胀做功实现能量的释放。工作原理方面,在储能时,通 过压缩机将电能转化为空气压力能,高压空气被密封储存,在能量释放时,释放的高压空气推动膨胀机将能量转化为 电能。传统压缩空气储能的技术需要大量使用化石燃料、依赖储气室且系统效率较低。随着技术迭代,压缩空气储能 的效用不断优化,目前主要技术包括蓄热式压缩空气储能系统、等温式压缩空气储能系统、水下压缩空气储能系统、 液态压缩空气储能系统、超临界压缩空气储能系统等,现在先进储能系统的理论系统效率可达到 70%。

光热储能:安全性高,具有天然优势

光热发电作为储能具有天然优势。太阳能光热发电机组既具备同步电源特性、又配置了热储存系统,因此有一次调频和 二次调频的功能。根据《2021中国太阳能热发电行业蓝皮书》,截至2021年底,全球太阳能热发电累计装机容量达到 6800MW,中国太阳能热发电装机容量为538MW。 光热储能是一种安全性高的储能方式。目前,国内单机容量最大的首航高科塔式光热电站储电已达1.7GWh;全球达到 了1000GWh。太阳能热发电的熔融盐储能系统,既可通过太阳能集热系统给其充热、储热,也可通过电加热系统将网 上的峰值电力转化为热能存储发电。这样的使用方式非常有利于电力系统的电力平衡,也能很好地参与电力市场交易。

重力储能:在物理储能中成本占优

重力储能属于机械储能,其基本原理是基于高度落差对储能介质进行升降,从而完成储能系统的充放电过程。按介质进 行分类,可以分为以水为重力储能介质和以固体物质为重力储能介质。 重力储能优势明显:①与锂电池相比,重力储能度电成本相对较低,储能时长更长,可以满足客户储能需求,例如电网 侧长时间调峰、工商业通过储能套利等,同时也没有自燃以及爆炸等安全隐患。②与抽水储能相比,新型重力储能种类 多样不完全依赖于水源与地形,选址更为容易。

电化学储能:锂电储能具备技术和产业优势

锂电池储能是当前技术最为成熟、装机规模最大的电化学储能技术。根据CNESA数据显示,2021年锂离子电池占中国 新型储能装机量的89.7%,是最具代表性的新型储能技术,目前广泛应用于1-2小时的中短时储能场景中,在4-8小时 的储能项目中也有应用。锂离子电池具有能量密度大、没有记忆效应、充放电快速、响应速度快等优点,广泛应用于 风电光伏等新能源发电侧配储和用户侧储能项目。

文章来源: 未来智库,光伏能源圈,钛媒体

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