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而以上这三个环节里✿✿,都可以建立储能✿✿,所以储能根据应用场景就分为✿✿:发电侧储能✿✿;电网侧储能✿✿;用户侧储能✿✿。
储能产业链相对来说是比较简单的✿✿,上游是设备厂商✿✿,中游是集成厂商✿✿,下游是各种应用端✿✿,其中上游环节是需要重点研究的方向✿✿。
储能系统成本中✿✿,电池占比最高优发娱乐官网app下载优发国际✿✿,✿✿,达到了60%✿✿,其次是PCS(变流器)✿✿、EMS(能量管理系统)和BMS(电池管理系统)✿✿,占比分别为20%✿✿、10%和5%
1)电池环节✿✿:行业集中度逐渐提升✿✿,未来向高安全✿✿、长寿命✿✿、低成本发展✿✿,磷酸铁锂将是主流路径✿✿,预计由动力电池龙头厂商领跑✿✿;
2)PCS环节✿✿:关注三大核心竞争力(迭代降本能力✿✿、品牌力&可融资性✿✿、渠道能力)✿✿,判断未来竞争格局与光伏逆变器趋同✿✿;
3)EMS环节✿✿:需与电网进行交互✿✿,现有EMS公司主要是国网系✿✿,未来EMS核心竞争力看软件开发能力和能量优化策略设计能力✿✿;
4)BMS环节✿✿:当前技术成熟度较低✿✿、缺乏行业标准✿✿、竞争格局分散✿✿,未来储能电池BMS大概率延续动力电池BMS市场格局✿✿;
5)系统集成环节✿✿:国内系统集成商玩家众多✿✿,兼具集成能力✿✿、运维服务✿✿、当地渠道和品牌力的公司会胜出✿✿。
从当前以火电为主的用电环境来看✿✿,时发时用仍旧是主流乱码1234区2021✿✿。也就是✿✿:电厂发出电---传到电网---传给用户使用掉✿✿,中间是没有储能这个环节的✿✿。少部分电网公司会用抽水蓄能的方式来调峰调频✿✿,抽峰填谷✿✿。也就是在晚上电量有多的情况下✿✿,用电(用水泵)把水电站下游的水再抽到上游发电✿✿。
随着能源体系的更新升级✿✿,双碳目标的推进✿✿,以太阳能✿✿、风能为首的可再生能源开始被广泛利用✿✿。由于风电✿✿、光伏受天气影响较大✿✿,具有很大的不稳定性✿✿,因此储能技术起到至关重要的作用✿✿。有观点认为✿✿,风光储结合很有可能成为未来新能源发展趋势✿✿。
从全球范围来看✿✿:美国2020年储能市场迸发✿✿,成为全球第三大储能市场✿✿,公共事业储能项目集中落地是2021-2024年的重要增量✿✿,同时电力供应不稳定刺激户用储能需求✿✿;欧洲2019年开启储能元年✿✿,2020年再创新高✿✿,跃居全球累计储能的最大市场✿✿,其中德英领跑✿✿,德国是全球最大户用储能市场✿✿,主要是居民电价高企及补贴政策转向家用储能所致✿✿,英国则主要是由大型储能项目部署拉动增长✿✿;韩国储能电池安全性影响✿✿,新增装机下滑✿✿,但2020年仍是全球第二大储能市场✿✿。
从我国发展来看✿✿:随着可再生能源发电占比提升✿✿,消纳✿✿、输配✿✿、波动等问题显现✿✿,储能的刚性需求逐渐成型✿✿,2020年全球新增电化学储能5.3GW/10.7GWh✿✿,同比增长57%✿✿,这主要就得益于中国和美国储能市场的迸发✿✿,其中我国新增1.2GW/2.3GWh✿✿,同比增长168%✿✿。
1✿✿、电力储能经过十几年的发展已经从实验室到商业化初期✿✿,现在逐渐从商业化初期向规模化过渡✿✿。这个阶段有几个特征优发国际网官网在线✿✿,✿✿,第一个✿✿,在技术发展方面✿✿,某些储能装置的性价比已经可以推广应用阶段了✿✿。十多年前电力系统需要的储能有三个要素✿✿,长寿命✿✿、低成本✿✿、高安全✿✿。现在长寿命和低成本基本上具备了✿✿。但是高安全还有最后一公里✿✿。在研发方面✿✿,我们国家几乎所有储能技术都有涉及✿✿。在应用方面✿✿,我们在电源✿✿、电网✿✿、用户侧各种应用都尝试过✿✿。在商业模式上✿✿,确实是短板✿✿,有很长时间需要探索乱码1234区2021✿✿,世界其他国家都存在同样的问题✿✿。
2✿✿、抽水蓄能仍然是主力✿✿。新型储能发展非常迅速✿✿,它的增长速度是远超过抽水蓄能的✿✿。在新型储能技术中✿✿,锂离子电池的储能技术占比是最高的✿✿,增长也是最快的✿✿。当然有和电动汽车同步发展这个得天独厚的条件✿✿。但是储能技术我们不仅仅限于锂离子电池✿✿,在应用阶段还有铅碳电池✿✿、钠硫电池和液硫电池✿✿,在示范阶段有压缩空气✿✿、钠离子电池✿✿、超级电容和纳镍电池等✿✿。实验室阶段有飞轮✿✿、超导✿✿、相变氢✿✿,还有一个非抽蓄重力储能✿✿,还有一些新型电池✿✿。储能以什么能量形式储存起来✿✿,又分成为物理储能✿✿、电磁储能✿✿、电化学储能✿✿、热储能✿✿、化学燃料储能✿✿。
3✿✿、锂离子电池技术进步最快✿✿,性价比也接近可推广应用的阶段✿✿,主要借力于电动汽车的需求的拉动✿✿,锂电池研发队伍最庞大✿✿、投入的资金也最多✿✿,效果也是最明显✿✿。锂电池的性能几乎可以覆盖电力系统所有的应用场景✿✿,或者说大部分应用场景都可以用它✿✿。不管是电源测✿✿、电网测✿✿、用户测✿✿,调峰✿✿、调频✿✿、消纳✿✿、紧急施工✿✿、备用✿✿、黑启动✿✿。但是重大短板就是在消纳时候时长不够✿✿。容量一般是四小时✿✿,无风季就无法胜任了✿✿。安全问题✿✿,韩国这么多着火✿✿,大家对锂电池有时候还真有点害怕✿✿,电动自行车的着火也时有发生✿✿,但是这个事儿全世界都在努力攻关✿✿,包括固态电池是主攻方向✿✿,还有一些集成技术✿✿、管理技术✿✿、消防技术✿✿、预警技术等让它的安全性更高✿✿,这个是有解决可能性的✿✿。
4✿✿、铅碳电池运用的广度排第二位✿✿。产业链是很完整的✿✿,很多铅酸电池厂很快就能转成能生产铅酸电池✿✿。安全性现在仍然是水系✿✿,不易燃烧✿✿、爆炸✿✿,这一点有优势✿✿,是个过渡性的技术✿✿。
5✿✿、第三个是液硫电池✿✿,安全性好✿✿,不燃烧✿✿,循环寿命比较长✿✿,功率和容量可以独立✿✿,在配置的时候✿✿,如果这个场景需要功率大✿✿,可以有意的减少一些不必要的投入✿✿。锂离子电池功率和小时数基本是定死了✿✿,这个是可以调节的✿✿。短板在于效率比较低✿✿,有很多发热和辅助电机消耗✿✿。能量密度比较低✿✿,液硫电池储能站占地比较多✿✿,价格降不下来✿✿,成本很难判定✿✿,不能用在电动汽车✿✿。但是国际上研发没有停顿✿✿,没有把它舍弃✿✿,美国甚至还作为一个主要研发方向✿✿。之所以出现这种现象✿✿,一个是他这种体系上还有可多材料可选✿✿,研发空间没有看到天花板✿✿,长时间尺度方面有超过锂离子电池的优势✿✿。
6✿✿、其他的电池都在实验室阶段✿✿,包括液态金属空气新能源科技✿✿,✿✿、有机电池✿✿,可能会低成本✿✿,高能量密度✿✿,有些体系还有探索空间✿✿,还处于基础研究阶段✿✿。不过有一个电池现在确实进展比较快就是钠离子电池✿✿,从实验室到示范应用就是几年的时间很快✿✿。因为它体系基本和锂电池氧化还原反应的机理相同✿✿。做锂离子电池的团队转行做钠离子电池没有太大障碍✿✿,随着锂资源的约束✿✿,碳酸锂价格的不确定性✿✿,钠离子资源不受太多约束✿✿,这一点突出的好处可能会显现出来✿✿,应该说这个是储能技术的一个重要战略✿✿。备胎从国家层面中必须有✿✿,但是因为这个产业链还不太成熟✿✿,材料体系也没有完全聚焦和定型✿✿,理论上没有锂离子电池更安全✿✿,所以它的攻关方向也和锂离子电池有点相似✿✿,要在固体啊✿✿、电解质上做文章✿✿,所以这个路可能还是有一段时间✿✿,但是有想象的空间✿✿。另外我们资源受控的话✿✿,他就可能会顶上来✿✿。
7✿✿、压缩空气✿✿,最近大容量的投产包括在江苏✿✿、山东等✿✿。不像锂离子电池那样✿✿,在我们整个电力系统各个使用需求上都能用✿✿,特点是依赖机电速度✿✿,因为他用发电机✿✿、还有压缩机等✿✿,响应速度相对来说比较慢✿✿,进入平衡状态才能充分发挥作用优发娱乐官网app下载✿✿,时间都是分钟级的✿✿。另外它旋转键多✿✿,还有一些不可回收的损耗✿✿,所以效率相对比较低✿✿。另外降价空间有限✿✿,都是金属的件✿✿。但是它有个特别大的好处✿✿,就是利用岩穴可以做到超大规模✿✿。如果我们高比例能源需要大幅度✿✿、大规模消纳的时候✿✿,电化学电池这些就有困难了✿✿。它虽然有地理条件限制✿✿,但也不是说地理条件就找不到了✿✿,还是容易找的✿✿,所以这个技术仍然值得关注✿✿。
8✿✿、飞轮使用空间相对狭小✿✿,主要是在用户的电能质量改善和一些展台功率支持✿✿、支撑上可以起作用✿✿,能量密度确实太低了✿✿。另外旋转键要求的技术门槛很高✿✿。因为它储存的能量是靠这个飞轮的速度和质量来定义的✿✿,你要做到高能量密度要求转速非常高✿✿,上万都是起步了乱码1234区2021✿✿。质量和安全性都是矛盾的要求✿✿,质量大了转速能不能上去✿✿,转速上去以后的安全性是不是可靠✿✿,都有很高的技术门槛✿✿。另外应用空间也有限✿✿,主流的应用场景是靠不上它的✿✿。
9✿✿、超级电容相对飞轮好的多✿✿,仍然贵✿✿。问题也一样✿✿,功率密度高✿✿、能量密度偏低✿✿,控制什么的都有较高的要求✿✿。所以市场空间也有限✿✿,但是这个技术进步还是比较快✿✿。
10✿✿、另外两个技术将来还有很大潜力的优发娱乐官网首页入口✿✿。一个是热土✿✿,国际的储能发展路线年或者更以后这种高比例✿✿。长时间尺度的储能技术是不可或缺的✿✿,英国就特别注重热储能✿✿,因为它海上风电受季节的变化✿✿。我们国家条件不大一样✿✿,以光伏为主的话✿✿,白天✿✿、黑夜✿✿,还不至于季节性的储能✿✿。所以我们现在对他的重视程度不太高✿✿,现在主要是在太阳能热发电上✿✿,我们能源的消耗中✿✿,比如空调这种制热占的比例相当高✿✿,这些都可以用储热技术来解决问题✿✿。这个空间还是很大✿✿,但是因为电和热之间的时间特紧张✿✿,差距太大✿✿,这个应用空间似乎大家还没看到有多大市场✿✿,所以研究的人员相对较少一点✿✿,过几年以后✿✿,可能逐渐会有大有相当一批的研发人员投入到这部分研究中✿✿。另一个就是氢✿✿,可以跨季节存储✿✿,可以液体燃料和气体燃料替代✿✿,传统的气燃机✿✿、发动机都可以用✿✿,但是技术门槛✿✿、资金门槛✿✿,人们对它安全性的恐惧✿✿,都会是他发展研究过程中的壁垒✿✿。我们国家氢上一定要梳理发展的技术路线图✿✿,因为氢涉及到发✿✿、储✿✿、输✿✿、用四大环节技术✿✿,路线可能有上百种乱码1234区2021✿✿,到底我们的国情✿✿、我们基础设施的状态✿✿、我们的需求✿✿,哪几条技术路线是值得重点研究的✿✿,应该做好顶层设计✿✿,否则的话上百种精力太分散了✿✿,投资回报的效果也不好✿✿。
11✿✿、总的看各种储能中抽水蓄能仍然是主力✿✿,但是新型储能会加大发展✿✿。蓄电池是最具备推广价值的储能技术✿✿,长时间尺度也将会成为研发和应用的重点✿✿。就锂电池产业来说✿✿,存在矿产✿✿、材料✿✿、单体✿✿、pack和系统集成✿✿、应用✿✿、回收等环节✿✿,产业链很长✿✿。但是我们国家在珠三角✿✿、长三角✿✿、环京津冀三个产业圈✿✿,呈现出人才聚集✿✿、产链完整✿✿、扩产能力强的特点优势✿✿。我们原来产线装备方面是落后的✿✿,基本上高端产线都是进口日本或者韩国✿✿,现在我们逐渐都替代优发游戏app✿✿。✿✿。这个瓶颈已经几乎不存在了✿✿,下一步可能有些部分还需要关注✿✿,就是退役电池的回收✿✿、材料的再生方面✿✿,这部分现在的关注点还是不够✿✿,投入还是比较少✿✿,将来的空间比较大✿✿,而且这个也是必须的✿✿。我们在十三五期间✿✿,国家重点研发计划盯住了锂离子电池✿✿、液流电池和梯次利用✿✿,还有压缩空气✿✿。对于前瞻性技术超电✿✿、固态✿✿、液态✿✿、金属优发娱乐官网app下载✿✿、飞轮✿✿、海抽都做了一些布局✿✿,通过十三五的工作基本上达到✿✿。我们当时设定的目标✿✿,锂电池的循环寿命✿✿、成本✿✿、效率等指标都达到了预期✿✿。但是安全性仍然存在短板✿✿。十四五期间国家重点研发计划乱码1234区2021✿✿,主要盯着安全性有突破性进展✿✿,另外循环寿命要更加✿✿,回收这个部分也开始关注✿✿。
12✿✿、在储能的硬技术上几个方面✿✿,前面都是本体技术✿✿,其实有集成技术✿✿,还有安全技术✿✿、运行管理技术✿✿,这些方面我们都有上升的空间✿✿,包括集成的拓扑结构✿✿、通信架构✿✿、冷却系统✿✿、安全性的诊断✿✿、预警✿✿、阻隔✿✿、消防✿✿、运维管理的数字孪生✿✿、云管理✿✿、虚拟与聚合✿✿、多场景复用等✿✿,都有上升的空间✿✿。这方面国际上尤其以欧盟为代表的✿✿,在这方面是他的研发重点✿✿。我们在应用方面✿✿,电源侧✿✿、电网侧✿✿、用户侧都体现了不同的关注点✿✿,比如电源侧我们更关注可再生能源消纳✿✿,电网侧希望保安全上储能要发挥作用✿✿,还有调峰✿✿。用户侧我们希望和多网融合时候✿✿,他作为一个重要的buff✿✿。交通网✿✿、气网✿✿,时空尺度上进行互相转换的纽带✿✿。
13✿✿、国际上主要的热点✿✿,美国有长时间尺度储能大挑战✿✿,主要是和联邦✿✿、先进电池联盟等✿✿,这些是在锂离子电池这个产业链✿✿,他觉得被中国控制了✿✿,实际上这个大挑战是对中国的一个挑战✿✿。欧盟主要是在这个支撑技术✿✿,现在它是后发者✿✿,他是希望先把所有构成电池技术研发的要素都给掌握好✿✿,包括计算✿✿、设计✿✿、制备✿✿、评估这些✿✿。当然还有装置技术✿✿、机械✿✿、煤技术也要跟上✿✿。后边储能几大热点✿✿,随着30✿✿、60这个提出✿✿,我们在大规模优发国际随优而动一触即发✿✿、可再生能源消纳✿✿、弹性电网和多场景复用这三方面可能是热点✿✿。长时间尺度✿✿,现在这个定义没有准✿✿,一般来说我们说六到一千小时都可以算长时间使用✿✿,因为我们的离子电是一般都是四小时之内✿✿,现在这个技术本身是什么样说不清✿✿,除了氢和储热似乎比较明确外✿✿,其他的技术还有没有可能达到这个目标还不太清楚✿✿。这是个相对来说基础✿✿、前瞻的研究✿✿。弹性电网就是我们存在高频电磁燃烧人数✿✿、有极端天气或者网络攻击的时候✿✿,都可能造成大面积的电网崩溃✿✿,过去的思路就是我要硬扛✿✿、我要电网系统非常强才能应对✿✿,但是投入产出太大✿✿。现在的思路是说你这个过来了✿✿,可能我扛不住✿✿,但是我的恢复力✿✿、抗打击能力✿✿,我消解了✿✿、崩溃了✿✿,但是我能迅速恢复也是一种技术✿✿,就是弹性电网技术✿✿。在这些技术中✿✿,储能都会扮演重要角色✿✿。多场景复用就是现在不能说储能系统只应用一个场合✿✿,只调峰✿✿,不能调频✿✿,希望通过配置技术和管理技术让他复用✿✿。
14✿✿、现在应用的困局还是商业模式✿✿,能不能赚着钱✿✿。地位✿✿、商业模式✿✿、还有电价的约束✿✿。背后的问题就是身份✿✿、地位不确定✿✿、政策有些不延续性✿✿。另外回报机制有待确定✿✿,这是世界共性的问题✿✿。我们当然更存在一个电力体制和电动✿✿、电力市场改革在动态中✿✿。我们国家实际上从17年开始✿✿,国家层面就对储能发布了指导意见✿✿,回顾这些文件也看出当时对形势的判断还是比较准确的✿✿,是国家鼓励的一个产业优发娱乐官网app下载✿✿。经过这么多年不停发布一些✿✿,当然也有起起伏伏✿✿,有时候因为市场上的行为✿✿,国家也出台过一些感觉负面的文件✿✿,但是总的趋势还是向上✿✿。最近文件就是发改委和能源局的✿✿,3000万千瓦的发展目标✿✿,还有容量✿✿、电价✿✿,有积极作用✿✿。也明确了新能源配置储能的痛点✿✿,后续可能还会有具体的措施✿✿。在安全上公众关注✿✿,所以国家也出了相应的文件来强调✿✿,尤其针对锂离子电池着火这些问题✿✿。再就是和可再生能源的关联等也出了文件✿✿。这些文件就是讨论这些事情✿✿,不能期望说全国有没有一个储能电价✿✿,或者说全国财务补贴的政策✿✿。因为储能的应用✿✿、技术路线差异太大✿✿,应用的环境各一✿✿,所以出全国统一很难平衡的✿✿,肯定会有人钻空子✿✿,有很多后患✿✿。国际上是怎么弄?美国联邦政府只管规则✿✿、管地位✿✿,州政府管操作具体的激励政策推广政策✿✿,逐渐带动起来乱码1234区2021✿✿。我们国家有点儿是这个方向✿✿,就是省级别根据它应用场合✿✿、电网架构✿✿、需求乱码1234区2021优发娱乐官网app下载✿✿,定各种政策优发娱乐官网app下载✿✿,✿✿,包括经济激励或者强配✿✿,这些在美国都适用过✿✿,美国也有强配✿✿,也有税收减免✿✿,市场机制都有✿✿,是各州根据自己情况定的✿✿,我们国家可能也要走这种方向✿✿。
15✿✿、落实到投资层面✿✿,现在能看得清楚的都是具有成熟经验的赛道龙头乱码1234区2021优发娱乐官网app下载✿✿,主要是两个方面✿✿:一是做动力电池已经非常成熟的头部厂商✿✿,二是做光伏逆变器已经非常成熟的厂商✿✿。
储能市场无疑将极大提升电池需求✿✿,这个是相对比较有确定性的✿✿,因此主要可以关注已经很成熟的相关赛道✿✿。一方面✿✿,高确定性且低成本的电池提供商✿✿,比如宁德时代✿✿、比亚迪✿✿、亿纬锂能✿✿、派能科技(更偏纯储能标的)等等✿✿;另一方面✿✿,擅长电流变换管理的逆变器厂商✿✿,比如阳光电源✿✿、固德威✿✿、锦浪科技等等✿✿。
同时✿✿,储能市场也会给其他环节带来不少增量市场✿✿。一块是储能产业链中比较集中的环节✿✿,比如电池原材料企业龙蟠科技✿✿、德方纳米✿✿、富临精工等永续能源✿✿,再比如储能系统集成商永福股份✿✿、科陆电子等✿✿;另一块是储能所带来的赛道增宽✿✿,比如能想到的储能热管理企业三花智控✿✿、银轮股份等等✿✿。当然✿✿,增量市场是比较难把握的✿✿,是否需要新技术路径的支持也需要不断和产业链去验证✿✿。返回搜狐✿✿,查看更多