全文共4000字，主要總結(jié)了儲(chǔ)能行業(yè)國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況及未來(lái)增長(zhǎng)趨勢(shì)。

儲(chǔ)能，顧名思義，就是將富余的電量存儲(chǔ)在電池中，在需要的時(shí)候再由儲(chǔ)能電池輸出使用，需要注意的是，儲(chǔ)能電池所儲(chǔ)存的是直流電，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)還需要逆變器將其轉(zhuǎn)化為交流電。

儲(chǔ)能技術(shù)分為三類：熱儲(chǔ)能、電儲(chǔ)能和氫儲(chǔ)能，我們重點(diǎn)研究電儲(chǔ)能領(lǐng)域。

目前常見(jiàn)的電儲(chǔ)能技術(shù)為電化學(xué)儲(chǔ)能和機(jī)械儲(chǔ)能，電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)路線包括鋰離子電池、鉛蓄電池、鈉硫電池、液流電池、超級(jí)電容等，鋰離子電池是應(yīng)用最為廣泛的電化學(xué)儲(chǔ)能，其細(xì)分路線就是我們常說(shuō)的磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。

我國(guó)儲(chǔ)能鋰電池中磷酸鐵鋰使用較多，2019年磷酸鐵鋰占整個(gè)儲(chǔ)能鋰電池出貨量的95.5%，國(guó)外使用三元鋰電池做儲(chǔ)能的場(chǎng)景較多。2019年全球家用儲(chǔ)能產(chǎn)品三元鋰占55%，特斯拉和LG化學(xué)所使用的儲(chǔ)能電池技術(shù)都為三元鋰，兩者的市占率總和可達(dá)到26%，但正如我們所見(jiàn)，磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電池的占比在不斷上升。

鉛蓄電池在國(guó)外應(yīng)用較少，在我國(guó)仍有一定的市場(chǎng)份額，鉛蓄電池價(jià)格便宜，但能量密度較低，在前兩年，鉛蓄電池仍廣泛應(yīng)用于我國(guó)用戶側(cè)儲(chǔ)能場(chǎng)景，近幾年隨著鋰離子電池的價(jià)格不斷下降，一定程度上搶占了鉛蓄電池的市場(chǎng)份額。

機(jī)械儲(chǔ)能可分為抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能和飛輪儲(chǔ)能，抽水蓄能應(yīng)用最為廣泛，在電化學(xué)儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性還未達(dá)到商業(yè)化時(shí)，我國(guó)甚至全球都是使用抽水蓄能進(jìn)行儲(chǔ)能，截止到2019年底，抽水蓄能仍占據(jù)已投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目的絕大部分，但近兩年電化學(xué)儲(chǔ)能成為新增儲(chǔ)能的主要裝機(jī)類型。

根據(jù)封裝方式，儲(chǔ)能電池還可分為軟包形、方形和圓柱形，LG化學(xué)和派能使用的都是軟包技術(shù)，特斯拉使用的是圓柱形封裝方式。一般來(lái)講，軟包形電池輕薄、靈活，在小型儲(chǔ)能上有體積優(yōu)勢(shì)；方形鋁殼更容易pack，適合做大容量電池，大型儲(chǔ)能上用的多些。

一般我們根據(jù)儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用場(chǎng)景劃分為五個(gè)類別：

以上5個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景中電源側(cè)、輔助服務(wù)和電網(wǎng)側(cè)相對(duì)來(lái)說(shuō)對(duì)儲(chǔ)能的需求較為剛性，但按照以往的裝機(jī)情況，以上三部分所需的儲(chǔ)能容量并不高，未來(lái)儲(chǔ)能的爆發(fā)需求必定是在集中式可再生能源和用戶側(cè)，當(dāng)然，隨著新能源發(fā)電占比的提高，電網(wǎng)側(cè)等其他三個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景為應(yīng)對(duì)擾動(dòng)也會(huì)增加儲(chǔ)能的配置。

國(guó)外由于家用電費(fèi)較貴，且分布式光伏裝機(jī)量較多，國(guó)外戶用儲(chǔ)能技術(shù)較為成熟。

用戶側(cè)儲(chǔ)能可以和光伏配套使用實(shí)現(xiàn)電力的自發(fā)自用，降低用電成本；也可以在實(shí)施峰谷電價(jià)的用電制度中進(jìn)行套利；工業(yè)用戶還可以使用儲(chǔ)能來(lái)降低容量電費(fèi)；用戶也可以將儲(chǔ)能當(dāng)做應(yīng)急工具在突發(fā)性停電故障中保證供電可靠性，分布式光伏加儲(chǔ)能有望成為未來(lái)用戶側(cè)儲(chǔ)能的爆發(fā)點(diǎn)。

國(guó)外戶用儲(chǔ)能裝機(jī)量市場(chǎng)主要分布在歐洲、美國(guó)、日本、非洲和澳洲等地，目前歐洲屋頂光伏滲透率在5%左右，非洲比5%更低，歐洲既有屋頂光伏客戶已裝儲(chǔ)能比例不到10%。而國(guó)內(nèi)分布式光儲(chǔ)項(xiàng)目仍未解決偏遠(yuǎn)地區(qū)用電困難的情況：

根據(jù)前幾年儲(chǔ)能的裝機(jī)需求來(lái)看，雖然分布式光儲(chǔ)項(xiàng)目累計(jì)投運(yùn)裝機(jī)規(guī)模只占光儲(chǔ)總規(guī)模的44.1%，但其應(yīng)用場(chǎng)景相對(duì)集中式光儲(chǔ)來(lái)說(shuō)更為多元化、靈活。

集中式可再生能源儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景主要是為了解決光伏、風(fēng)電波動(dòng)性發(fā)電的問(wèn)題，也可以在新能源出力較少的時(shí)段將電量?jī)?chǔ)存起來(lái)，在高負(fù)荷的時(shí)候釋放出來(lái)以此來(lái)降低棄風(fēng)棄電率。

截止到2018年底，中國(guó)已投運(yùn)的、與集中式光伏電站配套建設(shè)的儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為145.1MW，占總光儲(chǔ)項(xiàng)目的55.9%，可以說(shuō)集中式光伏電站配套儲(chǔ)能的量還是非常少的。

已投運(yùn)的光儲(chǔ)項(xiàng)目主要分布在青海、河北、甘肅、西藏等地，其中青海的投運(yùn)規(guī)模占58.1%，因?yàn)榍嗪Ｊ俏覈?guó)可再生能源占比最高的省份。

為保證電網(wǎng)的安全性和消納的壓力，政府大力支持新能源配備儲(chǔ)能，甚至有些地區(qū)出臺(tái)了相關(guān)政策強(qiáng)制配儲(chǔ)，例如山東、山西等地要求光伏新能源儲(chǔ)能配備比例達(dá)到20%。

目前已投運(yùn)的新能源電站儲(chǔ)能項(xiàng)目的存儲(chǔ)小時(shí)數(shù)普遍在1-2小時(shí)，單用這1-2小時(shí)來(lái)平滑發(fā)電的波動(dòng)性和解決棄風(fēng)棄電問(wèn)題，是否有些過(guò)于理想化？

從配儲(chǔ)的目的也可以看出，儲(chǔ)能的配備對(duì)新能源電站開(kāi)發(fā)商來(lái)說(shuō)完全是種杠桿、是不掙錢的附加品，這不僅與目前儲(chǔ)能系統(tǒng)的價(jià)格還未達(dá)到光儲(chǔ)一體平價(jià)上網(wǎng)的水平有關(guān)，與我國(guó)的電力體制也有很大關(guān)系。

我們知道，新能源電站所發(fā)的電是要上網(wǎng)的，銷售給電網(wǎng)公司，電網(wǎng)公司再輸配給終端用戶賺取利潤(rùn)，這里的利潤(rùn)理論上可以分為兩部分：售電差價(jià)和電網(wǎng)過(guò)網(wǎng)費(fèi)。

新能源電站所配的儲(chǔ)能和電網(wǎng)側(cè)的儲(chǔ)能是沒(méi)有自主性的，需要聽(tīng)從電網(wǎng)的響應(yīng)進(jìn)行充放電，可能這時(shí)候有人就會(huì)說(shuō)，電站可以將額外的電存儲(chǔ)到儲(chǔ)能系統(tǒng)中，不上網(wǎng)而直接賣給用戶側(cè)不就好了，這樣可以在市場(chǎng)電力稀缺的時(shí)候賺取額外收益，儲(chǔ)能的商用價(jià)值也就實(shí)現(xiàn)了。

這里所說(shuō)的就是電力市場(chǎng)化交易，如果想要讓電站的儲(chǔ)能真正實(shí)現(xiàn)收益，我們就必須走電力市場(chǎng)化的道路：新能源電站將電直接銷售給配電公司或通過(guò)電網(wǎng)銷售給終端用戶，而電網(wǎng)在這里只是擔(dān)任過(guò)網(wǎng)的角色。

目前一些省份也有試點(diǎn)，但在市場(chǎng)化交易未全面鋪開(kāi)之前，電站是必須將電發(fā)到電網(wǎng)由電網(wǎng)調(diào)度而不是市場(chǎng)化的，集中式電站就處于如此尷尬的階段。

除了以上所說(shuō)的電力系統(tǒng)中的儲(chǔ)能，其實(shí)儲(chǔ)能也可在通信基站、數(shù)據(jù)中心和UPS等領(lǐng)域作為備用電源。

此外，儲(chǔ)能在軌道交通、智能機(jī)器人甚至是軍事領(lǐng)域也可廣泛應(yīng)用。尤其是通信基站，5G基站的建設(shè)所需的儲(chǔ)能相對(duì)于4G有很大的提升，目前我國(guó)儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景中通信儲(chǔ)能占絕大部分市場(chǎng)份額。

且有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，2019年-2025年中國(guó)5G通信對(duì)鋰電池的累計(jì)需求量將超過(guò)140GWH，這也就意味著每年單通信基站所需的鋰電池（絕大部分用的是磷酸鐵鋰，這里指的電池模組、還不包括系統(tǒng)）就可產(chǎn)生至少70億的市場(chǎng)空間。

關(guān)于未來(lái)每年儲(chǔ)能的市場(chǎng)增速的預(yù)計(jì)，我們也沒(méi)有確切答案，因?yàn)檫@是一個(gè)沒(méi)有政府定制目標(biāo)、需求量隨時(shí)會(huì)出現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)的行業(yè)。

2013-2017年，全球電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目在電力系統(tǒng)的新增裝機(jī)規(guī)模由0.1GW增加至0.9GW，年均復(fù)合增速達(dá)78%，2018年全球電化學(xué)儲(chǔ)能新增市場(chǎng)規(guī)模達(dá)3.7GW，同比增長(zhǎng)305%，2019年全球電化學(xué)儲(chǔ)能新增市場(chǎng)規(guī)模2.9GW，同比下降21.62%，但年增長(zhǎng)率仍維持在40%以上。

在2018年之前我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能的新增裝機(jī)量一直維持在0.1GW的水平，2018年，我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能新增規(guī)模達(dá)到0.7GW，同比增長(zhǎng)7倍，總規(guī)模仍較小。2019年，新增規(guī)模為0.637GW，較2018年有所下降。

正如上文所說(shuō)，未來(lái)儲(chǔ)能的爆發(fā)點(diǎn)在用戶側(cè)、可再生能源側(cè)和通訊儲(chǔ)能側(cè)，前兩者取決于光伏等新能源建設(shè)成本的降低和儲(chǔ)能系統(tǒng)成本的不斷下降，后者取決于通訊基站的建設(shè)進(jìn)度與儲(chǔ)能系統(tǒng)成本的下降。

目前儲(chǔ)能系統(tǒng)的價(jià)格并不透明，且電池的循環(huán)次數(shù)也不盡相同，據(jù)業(yè)內(nèi)人士表示，雖然電池上標(biāo)示的循環(huán)次數(shù)可達(dá)5、6千甚至上萬(wàn)次，但實(shí)際可利用的循環(huán)次數(shù)只有2000、3000次，我們按照2元/wh的系統(tǒng)價(jià)格和3000次的循環(huán)次數(shù)來(lái)計(jì)算，儲(chǔ)能的度電成本就是0.67元/KWH，完全沒(méi)有經(jīng)濟(jì)性，這還未考慮非技術(shù)成本的問(wèn)題。

若我們根據(jù)名義上理想的循環(huán)次數(shù)8000次來(lái)計(jì)算，此系統(tǒng)的度電成本就是0.25元/KWH，按照1天充一次放一次，出1度電就需要3年的時(shí)間，這三年里，我們需要考慮儲(chǔ)能占用土地租金的問(wèn)題、利息、維護(hù)費(fèi)用等。而且，2元/WH的價(jià)格很有可能還未考慮建設(shè)費(fèi)用，將全部費(fèi)用匯總起來(lái)，儲(chǔ)能每度電的度電成本也在6毛錢以上。

目前我國(guó)現(xiàn)存的光伏電站中度電成本最低的項(xiàng)目在青海，0.2427元的度電成本，如果要實(shí)現(xiàn)光儲(chǔ)平價(jià)上網(wǎng)，儲(chǔ)能的度電成本至少要在0.15元，就算按照每年30%的成本下降幅度，也至少需要5年的時(shí)間，所以要想真正實(shí)現(xiàn)光儲(chǔ)平價(jià)上網(wǎng)大概也要在“十四五”之后了，在我國(guó)現(xiàn)有的電力體制下當(dāng)光儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)平價(jià)后，我國(guó)的新能源及儲(chǔ)能勢(shì)必會(huì)迎來(lái)爆發(fā)性增長(zhǎng)，就像是光伏實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)一樣。

但等待的時(shí)候是漫長(zhǎng)的，如若我國(guó)實(shí)現(xiàn)電力市場(chǎng)化交易體制，找到儲(chǔ)能商業(yè)化道路，再加上政府的大力推廣，儲(chǔ)能仍舊可以實(shí)現(xiàn)高速增長(zhǎng)。部分分布式光儲(chǔ)項(xiàng)目由于不需要考慮土地租賃和利息的問(wèn)題，平價(jià)的進(jìn)度會(huì)稍微快些。

有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，未來(lái)三年全球與國(guó)內(nèi)的儲(chǔ)能市場(chǎng)都能維持50%以上的復(fù)合增長(zhǎng)。無(wú)論如何，不可否認(rèn)的是，儲(chǔ)能行業(yè)的裝機(jī)基數(shù)還很低，處于需求爆發(fā)的前夜，目前也同樣是高速增長(zhǎng)期。

一個(gè)完整的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)主要由電池組、電池管理系統(tǒng)（BMS）、能量管理系統(tǒng)（EMS）、儲(chǔ)能變流器（PCS）以及其他電氣設(shè)備構(gòu)成。

電池組就是由電芯組成的模組；

電池管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)電池的監(jiān)測(cè)、評(píng)估、保護(hù)以及均衡等；

能量管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和能量調(diào)度等；

儲(chǔ)能變流器可以控制儲(chǔ)能電池組的充電和放電過(guò)程，進(jìn)行交直流的變換。

整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)中，EMS是最核心的一塊，尤其是與電網(wǎng)相關(guān)的儲(chǔ)能，需要考慮到當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況和安規(guī)各個(gè)方面。

BMS和PCS的重要性也不容忽視，而電池組相對(duì)來(lái)說(shuō)需要考慮的因素就不是太多，無(wú)非是循環(huán)次數(shù)、能量密度、倍率、壽命等關(guān)鍵指標(biāo)。

不同的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)儲(chǔ)能的要求和應(yīng)用方式也不盡相同，例如作為峰谷套利的用戶側(cè)每天循環(huán)次數(shù)至少需要2次，而作為可再生能源緩解波動(dòng)的儲(chǔ)能就只要求循環(huán)一次，但要求的容量就要多些，電源側(cè)用來(lái)與火電一起調(diào)峰調(diào)頻的儲(chǔ)能要求的充放電時(shí)間要短，需要2C及以上的倍率電池。

儲(chǔ)能是個(gè)集多學(xué)科為一體的行業(yè)，這種特性在電網(wǎng)側(cè)和電源側(cè)尤為明顯，它需要相關(guān)儲(chǔ)能企業(yè)對(duì)電氣行業(yè)、電網(wǎng)的工作原理、電站的特性有深刻的了解，這種情況下單純?cè)陔娦绢I(lǐng)域做得比較好的企業(yè)就沒(méi)有深耕電站多年的一些企業(yè)有經(jīng)驗(yàn)。又比如，通信基站所用的儲(chǔ)能華為可能相對(duì)其他企業(yè)更有優(yōu)勢(shì)。

單就電池來(lái)說(shuō)，目前還是亞洲主導(dǎo)，因?yàn)橹腥枕n的電池企業(yè)相對(duì)較多，但日韓企業(yè)以三元為主，國(guó)內(nèi)企業(yè)更多以磷酸鐵鋰為主。

據(jù)海通證券的一份研究報(bào)告顯示，儲(chǔ)能電池在整個(gè)系統(tǒng)成本中只占53%左右，其他非技術(shù)成本如開(kāi)發(fā)費(fèi)用、EPC工程等也是一份占比較大的剛性支出。

儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈上游主要是電池原材料和生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)商等；中游為電池、電池管理系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)以及儲(chǔ)能變流器等設(shè)備供應(yīng)商；下游主要為儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商、安裝商以及終端用戶等。

【未完待續(xù)】

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文章來(lái)自：格菲研究院