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今年的動靜格外的大，新型光伏太陽能儲能系統(tǒng)崛起

返回列表 來源：中國發(fā)展改革發(fā)布日期： 2024.02.01 瀏覽次數(shù)：

“新型儲能行業(yè)的春天即將到來?！鳖愃频穆曇?，早在十年前就有了。但今年，新型儲能行業(yè)的動靜格外大——國家能源局披露，截至2023年6月底，全國已建成投運新型儲能項目累計裝機規(guī)模超過1733萬kW/3580萬kWh，平均儲能時長2.1小時。今年前6個月，新投運裝機規(guī)模約863萬kW/1772萬kWh，相當于此前歷年累計裝機規(guī)?？偤?。

在2023年《財富》發(fā)布的中國上市公司500強排行榜中，有多達55家企業(yè)布局儲能產(chǎn)業(yè)。根據(jù)預計，2025年新型儲能產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望突破萬億大關(guān)，到2030年將接近3萬億元。

儲存積攢了多年的“能量”，到底能不能真正地“爆發(fā)”？新型儲能行業(yè)，能不能成為下一個朝陽行業(yè)呢？

大型“充電寶”

想了解儲能行業(yè)，就要從新能源行業(yè)開始說起。

我國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展，已經(jīng)獲得了切實的成績：今年上半年，全國風電光伏新增裝機在1億kW以上，累計裝機約8.6億kW，風電光伏發(fā)電量達7300億kWh。

但新能源發(fā)電，比如風力發(fā)電、太陽能發(fā)電等，會因為天氣、季節(jié)、位置等各種條件的不同，資源會出現(xiàn)不同時間尺度的波動或者間歇。因此，調(diào)度、消納、儲存能源，越發(fā)成為調(diào)節(jié)能源價格、避免過剩或者短缺必不可少的手段。

圖片

>> 不同新能源滲透率下的日內(nèi)凈負荷曲線。

資料來源：CAISO，長城證券研究院。

儲能行業(yè)就是在這些問題的“倒逼”下出現(xiàn)的行業(yè)形態(tài)。低成本、大規(guī)模的儲能系統(tǒng)，可以突破可再生能源即發(fā)即用的瓶頸。

中國工程院院士、中國礦業(yè)大學（北京）教授彭蘇萍就將儲能設施形象地比喻為一個“超級充電寶”。

實際上，“儲能”并不是什么非常新奇的事物。

水壩，就是最典型的傳統(tǒng)儲能方式——電力系統(tǒng)處在低谷負荷時，用富余的電能將水抽到高處儲存；在電力負荷高峰時段，則放水發(fā)電。

目前的電力系統(tǒng)中，蓄水儲能依然是主流方式。截至2022年底，我國已投運的電力儲能項目中，蓄水儲能占比達77.6%。

但是，并不是所有的地方都適合建設電力水壩。例如，在風光資源富集的西北地區(qū)，水資源本就稀少，遑論專門建設用來儲能的大壩；又如，近期熱門的海上發(fā)電廠，更是與蓄水儲能無緣。

因此，新型儲能登上舞臺，扮演起了越來越重要的角色。

截至2022年底，除去第一梯隊的抽水蓄能，在中國新型儲能技術(shù)中，鋰離子電池儲能技術(shù)占據(jù)主導地位，占比高達93.7%；壓縮空氣儲能、液流電池、鉛蓄電池、儲熱儲冷等技術(shù)，單機也可達10MW-100MW，與鋰離子電池儲能共同位列第二梯隊。第三梯隊是鈉離子電池、飛輪儲能、超級電容器目前單機容量已達到兆瓦級，其中鈉離子發(fā)展受關(guān)注最多。第四梯隊是液態(tài)金屬、金屬離子電池、水系電池重力儲能等新型儲能技術(shù)。

值得注意的是，日前，世界最大液態(tài)空氣儲能項目在青海省格爾木市正式開工，這個項目采用的就是壓縮空氣儲能技術(shù)，將電能以常壓、低溫、高密度的液化空氣形式存儲，儲能功率為6萬kW，儲能電量為60萬kWh。

圖片

>> 中國電力儲能累計裝機規(guī)模技術(shù)類型分布。

數(shù)據(jù)來源：國家能源局、EES數(shù)據(jù)庫。

配儲之“困”

在當前國內(nèi)大多數(shù)省市，配置儲能是光伏電站并網(wǎng)的前提條件。

對于光伏電站持有方來說，在建設電站時，同步配置一定比例的儲能設施，有助于解決光伏發(fā)電存在的不穩(wěn)定問題，提高消納能力，也為持有方提供更多運營模式的選擇。

但是，如果不考慮市場情況，“一刀切”式地要求電站強配高比例儲能，對于企業(yè)主體來說，反倒不劃算。根據(jù)測算，按照100MW項目配置10%/2h儲能系統(tǒng)的要求，每增加10%的儲能比例，電站成本將增加約0.3元/W。

“配儲”，一段時間內(nèi)成了很多新能源企業(yè)不得不面對的“困境”。

一面是配儲之苦，另一面卻又可能是“棄風”“棄光”之痛。

根據(jù)招商證券2022年的一份報告，如果不附加儲能，電網(wǎng)的風光消納閾值在15%上下。如果風光滲透率由20%向上提升，將會造成系統(tǒng)凈負荷的波動幅度、劇烈程度陡增。

電網(wǎng)穩(wěn)定性造成的消納能力弱化是新能源消納的潛在制約因素，大規(guī)模儲能配置成為新能源發(fā)電滲透率進一步提升的必然選擇。通過為光伏電站配置一定比例的儲能設施，不但能增強光伏發(fā)電的靈活性，也能保證電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，降低電網(wǎng)調(diào)峰壓力。

2021年各地頒布的文件中，對于光伏配儲的比例要求大多在10%左右，連續(xù)儲能時長為2小時，且要求配儲的多為大型集中式電站，而對于工商業(yè)分布式光伏配儲則基本以自愿、鼓勵為主。但隨著新能源項目加速上馬，消納壓力增大，儲能設施比例開始臨近危險的界限。因此，原本自愿、鼓勵配備的儲能設施，從2022年開始逐漸變?yōu)閺娭埔蟆?/span>

為了幫助企業(yè)度過“陣痛期”，許多地區(qū)都從支持補貼、建設規(guī)范、商業(yè)運行等方面不斷優(yōu)化政策。

投資補貼方面，浙江諸暨規(guī)定按200元/kWh給予儲能設施投資單位一次性補貼。重慶銅梁區(qū)提出對配建儲能的新能源發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)側(cè)獨立儲能電站，每年按照新型儲能設備投資額的5%給予補貼，連續(xù)補貼4年。新疆、江蘇、廣東、安徽、湖南等地根據(jù)放電量對儲能項目進行補貼，補貼標準在0.2-0.5元/kWh之間。其中，新疆、江蘇還規(guī)定補貼的標準將逐年退坡。廣東東莞、深圳，安徽合肥對同一項目的補貼設置了上限，最高不超過300萬元。內(nèi)蒙古則規(guī)定按放電量計算，設置補償費用的上限為0.35元/kWh。浙江溫州針對納入省級示范的儲能項目給予3年的（按200元、180元、170元/千瓦·年退坡）容量補貼。

需求響應補貼方面，重慶兩江區(qū)提出針對用戶側(cè)儲能項目，根據(jù)項目實施前后用戶企業(yè)用電尖峰負荷實際削減量給予補助。

除了上述補貼政策，多個?。▍^(qū)）還制訂了儲能參與電力輔助服務市場的調(diào)峰補償標準。其中，寧夏給予的調(diào)峰補償價格較高，示范項目調(diào)峰補償0.8元/kWh；湖南、青海、新疆等地區(qū)給予的儲能調(diào)峰補償價格在0.5元/kWh左右；山東、河南、廣西等地給予的儲能調(diào)峰補償價格在0.2-0.4元/kWh。

當然，“吃補貼”，并非長久之計。

山東、甘肅、廣東等也在探索儲能通過電力現(xiàn)貨市場來獲得收益。

2022年8月，山東省發(fā)展改革委、山東省能源局、國家能源局山東監(jiān)管辦公室聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于促進我省新型儲能示范項目健康發(fā)展的若干措施》明確，示范項目作為獨立儲能可參與電力現(xiàn)貨市場。

2022年，甘肅把新型儲能參與現(xiàn)貨寫入規(guī)則。2020年并網(wǎng)的中能布隆吉電站（60MW/240MWh）目前已參與到電力現(xiàn)貨市場交易。

3月30日，廣東省能源局、國家能源局南方監(jiān)管局聯(lián)合印發(fā)《廣東省新型儲能參與電力市場交易實施方案》，明確獨立儲能電站可作為獨立主體參與電力中長期、現(xiàn)貨和輔助服務市場交易。

資本青眼有加

在新型儲能飛速增長的背景下，儲能企業(yè)近期開始紛紛排隊IPO。

7月5日，廈門海辰儲能科技股份有限公司宣布完成C輪融資，融資總額超45億元；6月30日，瑞浦蘭鈞能源股份有限公司向港交所提交上市申請；6月28日，雙登集團股份有限公司創(chuàng)業(yè)板IPO申請獲交易所受理；6月20日，北京海博思創(chuàng)科技股份有限公司在滬市科創(chuàng)板披露招股書申報稿……

儲能資本市場保持高度活躍，上半年相關(guān)企業(yè)融資總額超過730億元。

據(jù)統(tǒng)計，2022年至今，已經(jīng)有30家左右非能源領(lǐng)域企業(yè)“跨界”儲能行業(yè)，可見其熱度之高。

以儲能電池行業(yè)為例，目前的主流參與者大致可分為四類。

一是“新勢力”。當前出現(xiàn)了一批主營業(yè)務專門是儲能電池產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)產(chǎn)品制造的企業(yè)主體，“殺”入賽道，搶占先機。例如因湃電池、廣州儲能集團、海辰儲能、楚能新能源、寶豐集團、盛虹動能等。

二是動力電池制造商。今年4月，特斯拉宣布在上海投資建設儲能超級工廠。該工廠計劃于2023年第三季度開工，2024年第二季度投產(chǎn)，初期規(guī)劃年產(chǎn)商用儲能電池1萬臺。緊接著，寧德時代在5月發(fā)布了全球首個零輔源光儲融合解決方案，該系統(tǒng)搭載1.5萬次循環(huán)壽命的電芯，實現(xiàn)光儲同壽。同期，比亞迪發(fā)布了首款集成刀片電池的儲能系統(tǒng)“比亞迪魔方”。相比傳統(tǒng)儲能系統(tǒng)，“比亞迪魔方”無模組、無PACK，直接集成到系統(tǒng)中，提升約98%的空間利用率，適用于工商業(yè)儲能、電站級儲能等應用場景。LG新能源計劃從今年10月開始，擴大其密歇根電池廠的磷酸鐵鋰電池出貨量，并首先考慮將其用于儲能系統(tǒng)而非電動汽車，以增強自身在儲能市場的競爭力。國軒高科、中創(chuàng)新航、蜂巢能源等國內(nèi)鋰電廠商也發(fā)布了應用于電力、工商業(yè)和家庭三大場景的儲能電芯及產(chǎn)品。

三是光伏產(chǎn)品制造商。光伏企業(yè)正在大舉涉足儲能電池，加速縱向一體化布局。陽光電源儲能系統(tǒng)、儲能變流器全球出貨量已連續(xù)7年在中國企業(yè)中位居第一；天合光能成功交付國內(nèi)單體800MWh儲能項目，并推出12000次循環(huán)的儲能天合芯；協(xié)鑫集團年產(chǎn)36萬噸磷酸鐵鋰儲能材料項目在四川投產(chǎn)。

四是新型儲能領(lǐng)域的“老玩家”。這些企業(yè)主要是較早入局儲能后將儲能轉(zhuǎn)為主營業(yè)務的動力電池制造商，如鵬輝能源、南都電源、中天儲能等。

不過，儲能行業(yè)具有高度價格敏感性，成本是決定儲能規(guī)?；l(fā)展的重要因素之一。

中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會秘書長劉勇認為，我國新型儲能市場尚未形成穩(wěn)定的收益模式。盈利水平低、成本疏導機制難始終是困擾新型儲能發(fā)展的難題。

根據(jù)普華永道及儲能領(lǐng)跑者聯(lián)盟的測算，以電力現(xiàn)貨市場發(fā)展較好的山東省為例，山東省五家獨立儲能電站若不考慮政策補貼和（新能源配儲）容量租賃的收益，在當前利用現(xiàn)狀下，距離靜態(tài)的收益達成相距甚遠。參照地方政府對光伏、風電行業(yè)的補貼政策，隨著鼓勵優(yōu)惠政策的到期，在容量補償上的預期收益將不斷走低。

中國是全球最大的儲能市場之一，也是儲能發(fā)展最快的國家之一，中國的儲能技術(shù)、產(chǎn)品、產(chǎn)能、人才等方面都已經(jīng)走在世界前列。

遺憾的是，在這條路上，我們已經(jīng)沒有可以參考學習的對象了——不僅中國，全球儲能行業(yè)都缺乏長期的大規(guī)模儲能項目的運營和管理經(jīng)驗。

同時，不得不承認的是，儲能行業(yè)的發(fā)展，確實離不開新能源行業(yè)的高速擴張。作為一個“倒逼”出來的新興行業(yè)，儲能自誕生之初就扮演著一個輔助者的角色。

因此，儲能企業(yè)們共同面臨的盈利問題，或許還需要從電力現(xiàn)貨市場整體的角度出發(fā)，引導配建儲能參與電力現(xiàn)貨市場，發(fā)揮配建儲能和新能源電站的整體聯(lián)動作用，才能夠?qū)崿F(xiàn)新能源項目效益的最大化。

"Yeni enerji depolama endüstrisi i?in bahar geliyor." Benzer sesler on y?l kadar ?nce de duyulmu?tu. Ancak bu y?l, yeni enerji depolama endüstrisi ola?anüstü bir ?ekilde ilerliyor - Ulusal Enerji ?daresi, Haziran 2023 sonu itibariyle ülke genelinde in?a edilen ve i?letmeye al?nan yeni enerji depolama projelerinin kümülatif kurulu büyüklü?ünün 17,33 milyon kW/35,8 milyon kWh'i a?t???n? ve ortalama enerji depolama süresinin 2,1 saat oldu?unu a??klad?. Bu y?l?n ilk alt? ay?nda, yeni devreye al?nan kurulu ?l?ek yakla??k 8,63 milyon kW/17,72 milyon kWh idi ve bu da ?nceki takvim y?llar?n?n toplam kümülatif kurulu ?l?e?ine e?de?erdi.

Fortune taraf?ndan 2023 y?l?nda yay?nlanan ?in'in en büyük 500 ?irketi listesinde, enerji depolama sekt?rünü ortaya koyan 55 kadar ?irket bulunmaktad?r. Tahminlere g?re, 2025 y?l?nda yeni enerji depolama endüstrisinin ?l?e?inin trilyon i?aretini a?mas? ve 2030 y?l?na kadar 3 trilyon yuan'a yak?n olmas? bekleniyor.

Y?llar boyunca biriken "enerjinin" depolanmas?, sonunda ger?ekten "patlayamaz" m?? Yeni enerji depolama endüstrisi, bir sonraki gün do?umu endüstrisi haline gelebilir mi?

Büyük ?l?ekli "?arj hazinesi"

Enerji depolama endüstrisini anlamak istiyorsak, yeni enerji endüstrisinden ba?lamal?y?z.

?in'in yeni enerji endüstrisinin geli?imi somut sonu?lar elde etti: bu y?l?n ilk yar?s?nda ülkenin rüzgar enerjisi fotovoltaik kurulu gücü 100 milyon kW'?n üzerinde, kümülatif kurulu gücü yakla??k 860 milyon kW, rüzgar enerjisi fotovoltaik enerji üretimi 730 milyar kWh'a ula?t?.

Bununla birlikte, rüzgar enerjisi, güne? enerjisi vb. gibi yeni enerji üretimi, hava durumu, mevsim, konum ve di?er ?e?itli ko?ullara ba?l? olarak, kaynak farkl? zaman ?l?eklerinde dalgalanmalar veya kesintili olacakt?r. Bu nedenle, enerjinin planlanmas?, tüketimi ve depolanmas?, enerji fiyatlar?n? düzenlemenin ve fazlal?klardan veya k?tl?klardan ka??nman?n giderek daha vazge?ilmez ara?lar? haline gelmektedir.

Resim

>> Farkl? yeni enerji penetrasyon oranlar? i?in gün i?i net yük e?rileri.

Kaynak: CAISO, Great Wall Securities Ara?t?rma Enstitüsü.

Enerji depolama endüstrisi bu sorunlar?n bir sonucu olarak ortaya ??km??t?r. Dü?ük maliyetli, büyük ?l?ekli enerji depolama sistemleri, kullan?ma haz?r yenilenebilir enerji darbo?az?n? a?abilir.

?in Mühendislik Akademisi Akademisyeni, ?in Madencilik ve Teknoloji üniversitesi (Pekin) Profes?rü Peng Suping, enerji depolama tesislerini bir "süper ?arj hazinesine" benzetecek.

Asl?nda "enerji depolama" ?ok yeni bir ?ey de?il.

Barajlar, geleneksel enerji depolaman?n en tipik ?rne?idir - ?ukur yükteki gü? sistemi, elektrik fazlas? ile yüksek su deposuna pompalanacakt?r; gü? yükünün yo?un oldu?u saatlerde, elektrik üretmek i?in suyun serbest b?rak?lmas?.

Mevcut gü? sisteminde su depolama hala ana ak?m y?ntemdir. 2022 y?l? sonu itibariyle ?in'de faaliyete ge?en gü? depolama projelerinin %77,6's?n? su depolama olu?turmaktad?r.

Ancak, tüm yerler enerji barajlar? in?a etmek i?in uygun de?ildir. ?rne?in, rüzgar ve ???k kaynaklar? a??s?ndan zengin Kuzeybat?'da, enerji depolama i?in kullan?lan barajlar?n in?as?na adanm?? olmak bir yana, su kaynaklar? k?tt?r; ba?ka bir ?rnek, son zamanlarda popüler olan a??k deniz enerji santrali, ayn? zamanda su depolama enerji depolamas? ile.

Sonu? olarak, yeni enerji depolama türleri sahneye ??kmakta ve giderek daha ?nemli bir rol oynamaktad?r.

2022'nin sonunda, pompaj depolaman?n ilk kademesi hari?, ?in'in yeni enerji depolama teknolojisinde, lityum-iyon pil enerji depolama teknolojisi hakimdir ve %93,7 gibi yüksek bir orana sahiptir; bas?n?l? hava enerji depolama, s?v? ak?m pilleri, kur?un depolama pilleri, ?s? depolama ve so?uk depolama teknolojisi, tek ba??na 10MW-100MW'a kadar ??kabilir ve lityum-iyon pil enerji depolama birlikte ikinci kademede yer al?r. ü?üncü kademe sodyum-iyon piller, volan enerji depolama, süper kapasit?rler megawatt kapasiteye ula?m??t?r ve bunlardan sodyum-iyon geli?imi en fazla ilgiyi g?rmü?tür. D?rdüncü kademe ise s?v? metal, metal iyon piller, su bazl? pil yer?ekimi enerji depolama ve di?er yeni enerji depolama teknolojileridir.

Birka? gün ?nce, dünyan?n en büyük s?v? hava enerji depolama projesinin Qinghai Eyaletindeki Golmud ?ehrinde resmen a??ld???n?, bu projenin bas?n?l? hava enerji depolama teknolojisini kulland???n?, elektri?in atmosferik bas?n?, dü?ük s?cakl?k, yüksek yo?unluklu s?v?la?t?r?lm?? hava, 60.000kW depolama gücü, 600.000kWh elektrik depolama ?eklinde depolanaca??n? belirtmek gerekir.

Resim

>> ?in'in kümülatif kurulu gü? depolama ?l?e?inin teknoloji türlerinin da??l?m?.

Veri kayna??: Ulusal Enerji ?daresi, EES veritaban?.

Depolama tahsisinin zorlu?u

?o?u yerel il ve ?ehirde enerji depolama, FV elektrik santrallerinin ?ebeke ba?lant?s? i?in bir ?n ko?uldur.

PV gü? istasyonu sahipleri i?in, gü? istasyonunun in?as?nda, belirli bir oranda enerji depolama tesisinin e?zamanl? yap?land?r?lmas?, PV gü? üretiminin istikrars?zl??? sorununu ??zmeye yard?mc? olur, tüketme yetene?ini geli?tirir ve ayn? zamanda sahipler i?in daha fazla ?al??ma modu se?ene?i sunar.

Bununla birlikte, piyasa durumunu dikkate almazsan?z, i?letmenin ana g?vdesi i?in yüksek oranda enerji depolamal? "tek beden herkese uyar" tipi elektrik santrali, tam tersine, uygun maliyetli de?ildir. Hesaplamaya g?re, 100MW proje yap?land?rmas?na g?re %10/2h enerji depolama sistemi gereksinimleri