2022年中國新型儲能行業洞察|36氪研究院

2022年中國新型儲能行業洞察|36氪研究院

新型儲能為新能源裝上“充電寶”,電化學儲能率先崛起。

封面來源|視覺中國

儲能可有效解決新能源供給間歇性與使用者用電需求持續性之間的矛盾,實現電力系統調峰調頻,平滑使用者需求,提升能源利用率,助力“雙碳”目標實現。新型儲能因具備建設週期短、選址靈活等優勢,受到政府與相關企業的重視,技術實現不斷突破,產業生態活力迸發,盈利模式明確,發展前景廣闊。

2022年中國新型儲能行業洞察|36氪研究院

行業定義儲能指透過某種介質將能量儲存起來,在需要時釋放出來的過程。根據儲存介質不同,儲能可分為電儲能、熱儲能、氫儲能。電儲能是現階段應用最為廣泛的儲能形式。電儲能技術可分為電化學儲能、機械類儲能。電化學包括鋰離子電池、鈉硫電池、鉛炭電池、釩液流電池等;機械類儲能包括抽水蓄能、壓縮空氣蓄能、飛輪蓄能、超級電容儲能等,其中,抽水蓄能發展起步早,應用規模較大,是一種較為傳統的儲能技術。新型儲能技術則是指除抽水蓄能外的電儲能技術及熱儲能、氫儲能等。

2022年中國新型儲能行業洞察|36氪研究院

2022年中國新型儲能行業洞察|36氪研究院

發展驅動需求驅動:新能源發電出力與需求高峰錯位,配儲可削峰填谷,平滑需求經濟平穩恢復是我國用電需求增長的底層動力,5G等高耗能基礎設施的建設進一步拉動電力需求,以風電、光伏為代表的新能源正在成為電力系統中的主力。2010年以來,我國新能源裝機容量不斷上升,2021年達到63,741MW,2010至2021年CAGR達32。1%。新能源裝機容量佔全國總裝機容量比重逐年穩步上升,2021年達26。7%,《2021中國新能源發電分析報告》預測,2030年該佔比將達41%。

2022年中國新型儲能行業洞察|36氪研究院

與常規電源相比,新能源發電單機容量小、數量多、布點分散,且受季節、天氣等外部環境影響大,具有顯著的間歇性、波動性、隨機性特徵。在時段分佈上,新能源出力與用電負荷存在較大差異。比如,風電一般夜間出力較大,但此時用電負荷較小;光伏發電中午出力超過電力系統需求或消納能力,而在傍晚快速減小,但此時實際用電負荷正迎來晚高峰。新型儲能則可實現能量轉移,在電網負荷低時充電並在負荷高峰放電,降低負荷高峰,填補發電低谷,促進可再生能源的消納,有效降低棄風棄光率。

2022年中國新型儲能行業洞察|36氪研究院

技術驅動:新型儲能技術優勢明顯,落地程序不斷推進相較於抽水蓄能,新型儲能建設週期短、選址簡單靈活、調節能力強,與新能源開發消納的匹配性更好,優勢逐漸凸顯。抽水蓄能電站建設週期通常為6至8年,新型儲能中的電化學儲能專案建設週期為3至6個月,新型壓縮空氣儲能專案建設週期一般為1。5至2年。抽水蓄能電站選址往往搭建於地勢落差較大的地方,但容量效益強、單站規模大,適宜電網側大規模、系統級應用;而新型儲能單站體量可大可小,環境適應性強,反應速度快,可以做到毫秒至秒級的響應,能夠靈活部署於電源、電網和使用者側等各類應用場景。近年來,新型儲能技術應用示範專案進展不斷。在鋰離子電池領域,寧德時代投建的基於鋰補償技術的磷酸鐵鋰儲能電池壽命達到1萬次,在福建省調頻調峰應用方面效果良好;蔚來汽車釋出的三元正極與磷酸鐵鋰電芯混合排布的新電池包,可實現低溫續航損失比磷酸鐵鋰電池包降低25%,有望用於規模儲能系統。在壓縮空氣儲能領域,中國科學院在山東肥城建成了國際首套10MW鹽穴先進壓縮空氣儲能商業示範電站。在飛輪儲能領域,華陽集團兩套單機600 kW全磁懸浮飛輪儲能系統將用於深圳地鐵再生制動能量回收。政策推動:各級政策推進新型儲能加快部署 《“十四五”新型儲能發展實施方案》(發改能源〔2022〕209號)、《關於加快推動新型儲能發展的指導意見》(發改能源規〔2021〕1051號)等國家級政策強調了新型儲能對實現“雙碳”目標的重要意義,明確了新型儲能產業各階段發展目標,對於產業發展具有指導性作用。此外,江蘇、安徽、福建、河北等各地政府紛紛出臺強制性或激勵性政策,明確了光伏發電、風電等新能源專案中配儲比例,大力引導新型儲能發展。

2022年中國新型儲能行業洞察|36氪研究院

2022年中國新型儲能行業洞察|36氪研究院

發展現狀

技術路線:多線並行發展,電化學儲能落地應用進展較快儲能行業整體處於多種技術路線並存的階段,抽水蓄能發展最為成熟、裝機最多,電化學儲能是新型儲能中發展最迅速的技術。不同新型儲能技術根據其輸出功率、能量密度、儲能容量、充放電時間等特點,在不同的應用場景發揮最優儲能效果。抽水蓄能和壓縮空氣適用於長時間大規模能量調配的儲能場景,主要應用於大規模可再生能源併網、電網側電力輔助服務等來實現長時段能源管理;鉛酸電池、液流電池、鋰電池等電化學儲能的功率範圍在千瓦至兆瓦級,放電時間靈活,適用於短時電網調頻和能量排程等場景;飛輪、超級電容儲能技術響應速度快,具有高度的靈活性,一般用於應急不間斷供電等領域。

2022年中國新型儲能行業洞察|36氪研究院

新型儲能份額不斷擴大,根據中關村儲能產業技術聯盟資料,2020年中國新型儲能累計裝機容量為3。28GW,2021年達5。73GW,同比增長74。5%。以新型儲能中佔比最大的電化學儲能為例,2015-2021年中國電化學儲能累計裝機量從0。16GW提升至5。51GW,平均年增速為80。37%;相比同期抽水蓄能累計裝機量年增速僅為9。78%。

2022年中國新型儲能行業洞察|36氪研究院

2022年中國新型儲能行業洞察|36氪研究院

在新型儲能中,鋰離子電池累計裝機佔比達89。7%,是當前應用最廣泛的新型儲能技術。我國鋰離子電池儲能技術已達到世界先進水平。此外,鉛蓄電池佔比為5。9%,液流電池佔比0。9%,飛輪儲能佔比0。1%,壓縮空氣儲能佔比3。2%,超級電容佔比0。2%,均處於應用初期階段。

2022年中國新型儲能行業洞察|36氪研究院

產業鏈:新型儲能產業鏈各環節分工明晰,盈利模式明確在新型儲能中佔據主導地位的電化學儲能產業鏈上下游明晰,產業鏈上游為原材料、裝置提供商,中游為系統整合商及安裝商、系統運營商,下游為終端使用者。其中,上游原材料包括正負極材料、電解液、隔膜、結構件等,裝置包括電池組、電池管理系統(BMS)、能量管理系統(EMS)和儲能變流器(PCS)。根據前瞻產業研究院資料,儲能系統成本中電池佔比最高,達到了 60%,其次是 PCS、EMS 和 BMS,佔比分別為 20%、10%和 5%。中游儲能系統整合商根據終端使用者需求,將儲能裝置及配套設施進行整合,並設計出適用於各場景的儲能服務系統。下游終端使用者包括髮電端如風、光、傳統電站,電網端如電網公司,和使用者端如家庭使用者、工業園區等三部分。

2022年中國新型儲能行業洞察|36氪研究院

新型儲能在各應用場景下的收益模式較為明確。發電側主要透過將原來無法利用的發電量儲存起來,在合適的時機賣出,增加發電收入,獲取調峰補貼。電網側主要依靠提供調峰和調頻服務獲取補償收益。使用者側的工商業使用者透過裝設儲能節省電費開支,包括利用儲能調節峰谷不同電價時段的用電電量,節省電費支出,以及透過儲能減少報裝容量水平,節省報裝基本容量費;戶用儲能主要獲利來自於夜晚用電與白天光伏用電的價差,提高戶用光伏自發用電量,實現經濟性。

2022年中國新型儲能行業洞察|36氪研究院

2022年中國新型儲能行業洞察|36氪研究院

發展趨勢隨著新能源佔比擴大,電化學儲能重要性進一步凸顯國家發改委和國家能源局印發的《“十四五”現代能源體系規劃》(發改能源〔2022〕210號)提出,到2025年我國非化石能源發電量佔比達到39%。新能源佔比不斷擴大,以及鋰電池成本不斷降低,驅動電化學儲能應用持續擴大。根據WoodMackenzie 預測,未來10年電化學儲能裝機將持續高增長,年複合增長率將達31%。其中,中國作為電化學儲能的裝機大國和能源革命的先鋒,其電化學儲能裝機累計規模未來5 年的保守複合增長率將達到57。4%,理想狀態下更是能夠達到70。5%,實現真正的超高速增長。多元技術路線協同發展,先進壓縮空氣儲能技術極具發展潛力長期來看,低成本、高安全、長壽命是儲能技術發展趨勢。先進壓縮空氣儲能技術具有規模大、成本低、壽命長、清潔無汙染、儲能週期不受限制、不依賴化石燃料及地理條件等優勢,是極具發展潛力的長時儲能技術,可廣泛應用於電力系統調峰、調頻、調相、旋轉備用、黑啟動等場景中,在提高電力系統效率、安全性和經濟性等方面具有較大發展空間和強競爭力。根據光大證券研究所測算資料,在考慮 0。288 元/kW·h 充電電價、不考慮充電電價(利用棄風棄光充電)、不考慮充電電價且折現率為零三種情形下,壓縮空氣儲能成本均低於磷酸鐵鋰電池,在後兩種情形下成本更低。

2022年中國新型儲能行業洞察|36氪研究院

36氪旗下公眾號

真誠推薦你關注

2022年中國新型儲能行業洞察|36氪研究院

2022年中國新型儲能行業洞察|36氪研究院

2022年中國新型儲能行業洞察|36氪研究院

來個“分享、點贊、在看”????2022年中國新型儲能行業洞察

頂部