杏彩体育app下载:储能“大时代”:全球储能现状、国内外市场分析、未来

  新型电力系统形态逐步由“源网荷”三要素向“源网荷储”四要素转变,多时间尺度储能技术的规模化应用,推动推动解决新能源发电随机性、波动性、季节不均衡性带来的系统平衡问题。

  储能,是新型电力系统的重要组成部分,碳中和的核心也是储能。尽管储能赛道尚未挖掘出足够多的“宝藏”,却拥有近万亿市场规模的潜力和确定性,储能赛道正在成为了资本必争之地,开启储能大时代。

  全球储能:总规模快速增长,抽蓄为主、电化学异军突起,中美欧合计增量超八成全球储能总规模持续高增。

  自2019年开始,全球储能累计规模增速实现持续增长。据CNESA预测,截至2021年底,全球储能累计装机规模达到209.4GW、同比+9.6%,当年新增18.3GW、同比+181.5%。

  抽水蓄能仍为主流,电化学储能占比逐年上升、未来几年将贡献全球储能主要增量。根据CNESA统计,截至2021年底,全球抽水蓄能装机总规模达180.5GW,占总规模比例达86.2%。

  电化学储能累计装机从2017年3.0GW/占比1.796增长至2021 年24.5GW/占比11.7%,CAGR +69.3%。2021年新型储能新增装机10.4GW、同比+119.6%、占总新增装机量约5796,其中电化学占比达到5596、成为全球储能新增装机的主要动力。据BNEF预测,至2025年全球电化学装机规模有望达到148GW,电化学储能规模占比达到四成左右。

  中美欧为全球新型储能主要市场。2021年中美欧新型储能新增装机分别为2.5/3.5/2.3GW、占比分别为2496/3496/22%,合计占比在80%左右。预计未来中美欧仍然持续把持全球新型储能装机主要增量。

  全球储能预测:2022新增装机超20GW,2025年累计规模达233GW 根据测算,全球2022年新增电化学储能装机容量约21.5GW/50GWh、同比+113.696/+108.996,其中装机增量主要由中美欧三大经济体贡献,三大经济体新增装机分别为6.1/6.0/5.1GW、分别同比+175.596/+71.496/+70.096,合计新增17.2GW、约占全球总装机量8成。

  2023年储能装机有望迎来进一步提升。根据测算,2023年全球新增电化学储能装机预计将达到约46GW、同比+112.196保持高增长,中美欧新 增 装 机 分 别 为 13.8/16.6/7.0GW 、分 别 同 比+119.796/+168.0%/+37.3%。随着新能源装机配储需求提升,至2025 年全球电化学储能累计规模有望达到233GW,年新增装机约77GW,2021~2025 CAGR+52.5%。

  全球储能市场正处于高速增长阶段,电化学储能占比逐年上升,将成为未来的主要增量贡献者。中美欧三大经济体是全球新型储能的主要市场,2021年新增装机量分别为2.5/3.5/2.3GW,占比约80%。预计中美欧仍将持续把持全球新型储能装机主要增量。至2025年,全球电化学储能装机规模有望达到148GW,占比约40%;电化学储能累计规模预计将达到233GW,年新增装机量约77GW,2021~2025CAGR预计为52.5%。

  美国市场凭借IRA法案的储能补贴政策,储能成为独立补贴主体并享有10年的投资税收抵免比例。表前大储是当前的主要趋势,预计到2023年,电化学储能装机容量将达到16.6GW,同比增长168.0%;至2025年,电化学储能累计装机容量预计将超过75GW,CAGR预计为88.4%。

  欧洲市场欧盟规划2030年风光规模约1100GW,供需两端推进储能发展。REPowerEU和减碳55等政策的颁布将推动电池储能技术研究并提供资金支持。表后市场是当前的主要趋势,但随着新能源装机的提升,未来表前市场有望成为发展核心动力。预计到2023年,欧洲电化学储能装机容量将达到7.0GW,同比增长37.3%;至2025年,电化学储能累计装机容量预计将接近40GW,CAGR预计为53.7%。

  中国储能市场规模增速高于全球,预计到2025年底,电化学储能累计装机规模将达到70GW,CAGR为88.9%。新型储能的占比正在持续上升,其中电化学储能占比近90%。在电源侧新能源配储政策的推动下,中国储能市场将迎来快速发展的机遇,十四五规划期间建设超过50GW的新型储能容量,预计到2025年底,全国新型储能装机规模将达到53GW,其中电源侧新能源配储将成为主要推力。

  2023年1月峰谷价差超过1元/度的地区有10个省市。随着未来峰谷价差的持续拉大,用户侧储能经济型将得到显著提升。发电侧上网电价浮动比例提升,大储装机阻力有望缓解。目前国内上网电价按照基准价+上下浮动模式运行,随着上下浮动比例扩大至20%,上网电价有望进一步提高。

  目前,全球新能源装机占比已超过20%,预计到2027年,这一数字有望超过37%。新能源占比的不断提高将持续对电力系统稳定运行带来风险,因此表前储能装机已经成为当前最佳的平滑电力系统波动方案。国内多地政策也提出了新建电站的强制配储要求,新能源装机配储比例将有较大提升空间,储能经济性期待改善。

  储能产业的商业模式正逐渐清晰,独立储能成为未来大型储能项目的主要发展方向。当前,独立储能的盈利模式主要有现货套利、辅助服务、容量补偿和容量租赁四个方面。随着国家及地方政策的落地,独立储能项目中标容量逐年增加,预计未来独立储能项目在市场份额上将占据更大的比例。

  用电侧峰谷价差拉大,用户侧储能经济性将得到显著提升。近期《关于进一步完善分时电价机制的通知》要求各省完善峰谷电价机制,合理确定峰谷电价价差。发电侧的上网电价正在逐渐放开和市场化,大储装机阻力有望缓解。同时,若锂价进一步回调,发电侧储能将逐渐实现盈亏平衡。

  储能产业链整体围绕电池(PACK)开展,主要包括上游原材料及零部件的供应商,中游的电池组、储能变流器(PCS)、电池管理系统(BMS)、能量管理系统(EMS)四大部分以及其他设备和系统集成,主要应用在发电侧、电网侧、用户侧和微电网四大领域,其中发电侧受益于新能源产业发展带动,是推动储能市场的主要动力。

  随着中美欧等地风光电力装机量的不断增加,以及各国政策支持,储能电芯也有望迅速放量。目前,国内电化学储能电芯以磷酸铁锂路线为主,而海外则主要采用磷酸铁锂与三元材料的组合,其中国产电芯占据全球储能市场的约90%份额,拥有绝对的市场垄断地位。

  根据高工锂电的预测,到2022年,中国的储能电芯产量将达到约120GWh,同比增长150%;到2025年,储能电芯产量将达到390GWh,年均复合增长率高达68.8%。

  PCS(储能变流器)是一种连接蓄电池组和电网(或负荷)之间,实现电能双向转换的装置。它可以控制蓄电池的充电和放电过程,进行交直流的变换,在无电网情况下可以直接为交流负荷供电,适配多种直流储能单元,如超级电容器组、蓄电池组、飞轮电池等。

  随着储能市场的不断扩大,大功率PCS需求呈现快速增长,但技术壁垒较高。PCS作为储能系统的核心部件,占据储能系统成本比例约20%。其中,IGBT作为PCS的核心部件,主要负责整流和逆变,IGBT国产率仅在25%左右,目前小功率PSC可以实现IGBT芯片国产化,大功率PCS仍需要进口IBGT模块,具有稳定IGBT货源的厂商将更具备一定的优势。

  作为储能产业链的中游环节,系统集成商上承设备提供商,下接储能系统业主,已经成为储能行业的必争之地。

  其中高压级联方式能有效提高储能系统效率和寿命。优势在于不需要变压器,可以有效节约设备成本及占地空间,同时变压器的省略可以避免变压环节带来的效率损失,提升转换效率。此外,各单元具备主动调节的能力,单一单元出现问题时只需要对问题节点进行处理,不影响其他单元正常运行,能够有效减少维修成本。

  储能温控和消防环节是保障储能系统安全运行的重要环节。技术路线可以分为风冷、液冷、相变冷却和液管冷却,液冷相比风冷有更高的换热效率,更低的运行能耗,更小的热失控风险。

  储能温控市场处于早期阶段,均以跨界玩家为主,标准不统一、集中度较低。储能温控价值量占总量的3%~5%,其中风冷、液冷凭借性价比优势率先产业化。目前市场以风冷为主,液冷成本较高,但在均匀性、体积和能耗方面的优势明显,渗透率有望由21年的12%提升至2025年45%。液冷/风冷温控系统成本别约为0.9/0.3亿元/GWh,预计至2025年,市场空间有望达到160亿元。

  储能消防主要包括火灾预警、火灾控制、火灾扑救等方面,需要结合电池特性和场地条件选择合适的消防设备和方案。储能消防行业标准提升后,需求明显提升。根据《电化学储能电站安全规程》要求,储能电站电池室/舱应配置自动灭火系。