儲能電站行業(yè)基本概況分析

電力系統(tǒng)是一個穩(wěn)態(tài)平衡的系統(tǒng)，發(fā)電站發(fā)電功率的總和需要與用戶端用電功率總和相等，如果兩者之間不一致，會造成整個電力系統(tǒng)的不穩(wěn)定或故障。而儲能電站則是在多種電力能源與電力需求之間進(jìn)行調(diào)節(jié)緩沖。儲能電站“蓄水池”的作用能夠有效地提高系統(tǒng)調(diào)壓、調(diào)頻的能力。

1、儲能系統(tǒng)以電池成本為主

儲能系統(tǒng)主要由四個部分組成，電池和電池管理系統(tǒng)(BMS)，儲能變流器(PCS)以及對整個系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控以及通訊的系統(tǒng)。事實上為了保持電力儲能設(shè)備在正常的工況下運行，還需要配備工業(yè)空調(diào)、消防設(shè)施等。

從儲能系統(tǒng)成本構(gòu)成來看，目前電池成本約占60%，PCS占比20%，BMS占比5%，EMS占比5%-10%，其它配件5%。

2、儲能技術(shù)以抽水儲能為首，因其度電成本最小

儲能技術(shù)多樣，針對性較強(qiáng)。儲能應(yīng)用場景的復(fù)雜性決定了儲能技術(shù)的多樣性，針對特定場景選擇合適的儲能技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用將是未來儲能市場的主旋律。目前市場應(yīng)用的主要儲能技術(shù)可分為：機(jī)械儲能、電化學(xué)儲能、氫儲能、蓄熱/蓄冷儲能等。

各類儲能技術(shù)的應(yīng)用場景和推廣程度受配置靈活性、占地要求、放電時間、啟動響應(yīng)速度、技術(shù)水平、安全性、環(huán)保性、回收效率等多方面因素影響。

雖然儲能技術(shù)種類繁多，但其特點迥異，在電力系統(tǒng)的具體應(yīng)用中需要根據(jù)儲能技術(shù)的具體特征擇優(yōu)選用。主要參考的關(guān)鍵參數(shù)有：儲能規(guī)模、工作時間、響應(yīng)時間、特殊限制和建設(shè)成本這五點。

電力系統(tǒng)中的應(yīng)用可以粗略的分為功率型應(yīng)用(電能質(zhì)量控制、電網(wǎng)調(diào)頻)和容量型應(yīng)用(削峰填谷、系統(tǒng)備用)兩方面。

根據(jù)CNESA的數(shù)據(jù)，截至2020年第一季度，不管在全球還是在中國，抽水儲能均為主要的儲能方式，中國抽水儲能項目占比93.2%;電化學(xué)儲能為第二大儲能方式，而其中以鋰離子電池為主。截至2020年第一季度，中國電化學(xué)儲能項目中，鋰離子電池占比81.4%。

度電成本，也稱平準(zhǔn)化成本(Levelized Cost of Electricity，LCOE)，是對儲能電站全生命周期內(nèi)的成本和發(fā)電量進(jìn)行平準(zhǔn)化后計算得到的儲能成本，即儲能電站總投資/儲能電站總處理電量。度電成本的計算對于在容量型場景應(yīng)用的儲能技術(shù)經(jīng)濟(jì)性評估具有重要指導(dǎo)意義。

針對度電成本，除考慮儲能技術(shù)的使用壽命外，還應(yīng)該考慮電站能量效率以及電化學(xué)儲能技術(shù)的放電深度和容量衰減等。根據(jù)調(diào)研及文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，下圖給出了不同儲能技術(shù)的度電成本范圍。其中，容量型磷酸鐵鋰儲能電站的度電成本目前為0.62~0.82元/(kW·h)。

3、全球和中國的儲能裝機(jī)規(guī)模穩(wěn)步上升

根據(jù)CNESA于2020年6月3日發(fā)布的《儲能產(chǎn)業(yè)研究白皮書2020》數(shù)據(jù)，截至2019年底，截止2019年底，全球已投運儲能項目累計裝機(jī)規(guī)模184.6GW，其中電化學(xué)儲能的累計裝機(jī)規(guī)模僅次于抽水蓄能、為9520.5MW，在各類電化學(xué)儲能技術(shù)中，鋰離子電池的累計裝機(jī)規(guī)模最大、為8453.9MW。

截至2020年3月底，全球已投運電力儲能項目(含物理儲能、電化學(xué)儲能以及熔融鹽儲熱)的累計裝機(jī)規(guī)模達(dá)184.7GW，同比增長1.9%。

2016-2019年，中國儲能電站行業(yè)整體呈穩(wěn)步上升的趨勢，儲能電站裝機(jī)規(guī)模從2016年的24.3GW上升至2019年的32.4GW。根據(jù)CNESA于2020年6月3日發(fā)布的《儲能產(chǎn)業(yè)研究白皮書2020》數(shù)據(jù)，截至2019年底，中國已投運儲能項目累計裝機(jī)規(guī)模32.4GW，占全球市場總規(guī)模的17.6%，同比增長3.6%。

其中，抽水蓄能的累計裝機(jī)規(guī)模最大，為30.3GW，同比增長1.0%;電化學(xué)儲能的累計裝機(jī)規(guī)模位列第二，為1709.6MW，同比增長59.4%。2020年一季度，中國的累計裝機(jī)規(guī)模達(dá)到32.5GW，同比增長3.8%，占全球總裝機(jī)容量的17.6%。

4、中國儲能電站企業(yè)區(qū)域分布在廣東和江蘇

根據(jù)前瞻企業(yè)數(shù)據(jù)庫企查貓的搜索，截至2020年8月4日，我國經(jīng)營范圍中含有“儲能電站”的存續(xù)和在業(yè)企業(yè)共計2899家，其中2019年新增551家。

根據(jù)前瞻企業(yè)數(shù)據(jù)庫企查貓的搜索，中國儲能電站相關(guān)的企業(yè)主要分布在華東和南方地區(qū)，華東占比41.1%，南方占比25.9%，其他區(qū)域較為分散。

從全國各個省份來看，廣東的儲能電站和江蘇不分上下。在南方地區(qū)主要以廣東為主，截至2020年8月4日，廣東共擁有儲能電站相關(guān)企業(yè)570家;在華東地區(qū)，儲能電站企業(yè)主要分布在江蘇一帶，截至2020年8月4日，江蘇共擁有儲能電站相關(guān)企業(yè)563家。

5、中國儲能電站成本不斷降低 市場空間大

在各類儲能技術(shù)中，抽水蓄能的成本最低(21美元/千瓦時)，其次是壓縮空氣儲能(53美元/千瓦時)。鋰離子電池等電化學(xué)儲能的裝機(jī)成本仍然較高，但在存儲和釋放能量方面效率更高，使其具有更廣泛的應(yīng)用潛力。

結(jié)合前文的分析，根據(jù)國家能源局發(fā)布的《水電“十三五”規(guī)劃》，到2020年底我國抽水蓄能的累計裝機(jī)規(guī)模達(dá)到38GW。2020年為我國十三五的收官之年，而截至2019年我國抽水蓄能裝機(jī)進(jìn)度僅達(dá)到完成79.6%，未來仍有巨大的發(fā)展空間。

同時鋰離子電池成本也在快速下降，預(yù)計到2030年其裝機(jī)成本將由2016年的1050美元/千瓦時降至478美元/千瓦時。由于鋰離子電池成本下降速度超過預(yù)期，使其在多個主要能源市場成為天然氣發(fā)電廠的有力競爭對手。預(yù)計電化學(xué)儲能將成為中國儲能裝機(jī)容量的核心增長動力。

綜上，前瞻初步預(yù)測中國儲能電站裝機(jī)容量在未來5年內(nèi)仍將保持5%以上的增速，到2025年超過44GW。

“十四五”期間，我國電力體制改革政策的落實、現(xiàn)貨市場的逐步建立、可再生能源實現(xiàn)大規(guī)模并網(wǎng)、分布式能源體系的完善、電動汽車的快速普及以及能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展完善等將持續(xù)推動儲能市場規(guī)模穩(wěn)步攀升。

未來，儲能技術(shù)與應(yīng)用策略的成熟、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的制定、成本下降與規(guī)?；a(chǎn)的實現(xiàn)、儲能應(yīng)用市場與價格機(jī)制的建立都將保障儲能為支撐中國實現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)向低碳化轉(zhuǎn)型發(fā)揮更加堅實的作用。前瞻保守估計，未來幾年儲能電站市場規(guī)模將以10%的速度增長，至2025年，市場規(guī)模將超過2600億元。