




版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
儲能行業(yè)深度報(bào)告:當(dāng)各環(huán)節(jié)需求共振時(shí),如何看待全球儲能市場爆發(fā)時(shí)點(diǎn)已至?原標(biāo)題:儲能行業(yè)深度報(bào)告:各環(huán)節(jié)需求共振,全球儲能爆發(fā)時(shí)點(diǎn)已至報(bào)告綜述:全球儲能市場已經(jīng)具備大規(guī)模發(fā)展的條件。儲能是全球能源轉(zhuǎn)型中不可
或缺的環(huán)節(jié),搭配儲能的可再生能源裝機(jī)才能實(shí)現(xiàn)對傳統(tǒng)化石能源裝機(jī)
的徹底取代。隨著技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步與成本的不斷降低,電化學(xué)儲能有望
成為未來主要的儲能形式。與此同時(shí),儲能在電力市場中的定位也逐漸
清晰,供電側(cè)、用戶側(cè)儲能的發(fā)展模式均趨向成熟。供電側(cè)儲能:收益機(jī)制逐漸清晰,成本傳導(dǎo)更加順暢。近年來美國、歐
洲等地區(qū)的供電側(cè)儲能建設(shè)明顯加速,順暢的成本傳導(dǎo)機(jī)制與豐富的收
益來源是推動(dòng)海外地區(qū)供電側(cè)儲能市場爆發(fā)的主要因素?,F(xiàn)階段,海外
供電側(cè)儲能的收益來源包括峰谷套利、輔助服務(wù)、輸配電價(jià)、備用電源
等,各類主體的投資積極性持續(xù)升溫。相較而言,國內(nèi)供電側(cè)儲能仍處
于發(fā)展初期,但近期密集發(fā)布的各類政策文件已經(jīng)明確儲能在新能源消
納中的重要地位。我們測算未來十年全國風(fēng)電、光伏裝機(jī)增量有望超過
1200GW,供電側(cè)儲能發(fā)展空間巨大。目前,新能源配套儲能已逐漸成為
各地標(biāo)配,長期來看電網(wǎng)側(cè)儲能亦有望重啟。用戶側(cè)儲能:經(jīng)濟(jì)性逐漸顯現(xiàn),滲透率不斷提升。用戶側(cè)儲能的核心驅(qū)
動(dòng)因素為儲能系統(tǒng)自身的經(jīng)濟(jì)性,即節(jié)省的電力費(fèi)用能否覆蓋儲能系統(tǒng)
的初始投資成本。對于終端電力用戶,“光伏+儲能”可作為傳統(tǒng)電網(wǎng)供
電的替代方案,其經(jīng)濟(jì)性正逐漸顯現(xiàn),滲透率有望快速提升。目前,海
外發(fā)達(dá)地區(qū)的戶用儲能市場已經(jīng)率先起步,而國內(nèi)的用戶側(cè)儲能機(jī)會或
將集中在工商業(yè)環(huán)節(jié)。儲能產(chǎn)業(yè)鏈:電池與變流器廠商具備先發(fā)優(yōu)勢。電池與變流器是儲能系
統(tǒng)的核心環(huán)節(jié),隨著下游市場的逐漸啟動(dòng),電池廠商與逆變器廠商在儲
能領(lǐng)域的布局明顯加速。由于面對的終端用戶不同,供電側(cè)儲能與用戶
側(cè)儲能在商業(yè)模式上存在一定差異,整體上看供電側(cè)儲能的價(jià)格競爭更
為激烈,用戶側(cè)儲能則更加依賴經(jīng)銷商/安裝商渠道。1.
全球儲能市場已經(jīng)具備大規(guī)模發(fā)展的條件1.1.
儲能是全球能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中不可或缺的環(huán)節(jié)1.1.1.
長期減排目標(biāo)確立,能源轉(zhuǎn)型任重道遠(yuǎn)2020
年下半年以來,全球主要經(jīng)濟(jì)體陸續(xù)提出長期“碳中和”目標(biāo),減排已成全球
共識。2020
年
9
月,在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上提出
2030
碳達(dá)
峰、2060
碳中和的目標(biāo),歐盟領(lǐng)導(dǎo)人則于
12
月歐盟冬季峰會上就
2050
年前實(shí)現(xiàn)碳
中和的減排目標(biāo)達(dá)成一致,美國總統(tǒng)拜登也在此前的競選綱領(lǐng)中提出爭取在
2050
年
前實(shí)現(xiàn)碳中和。從設(shè)定的時(shí)間節(jié)點(diǎn)來看,全球主要經(jīng)濟(jì)體實(shí)現(xiàn)碳中和的時(shí)間僅剩
30-
40
年,減排進(jìn)程急需加速。能源轉(zhuǎn)型是各經(jīng)濟(jì)體實(shí)現(xiàn)長期碳排放目標(biāo)的必經(jīng)之路?;茉吹氖褂檬侨蛱寂?/p>
放的主要來源,根據(jù)國際能源署(IEA)的統(tǒng)計(jì),2019
年石油、煤炭、天然氣等傳
統(tǒng)化石能源在全球一次能源消費(fèi)中的占比仍高達(dá)85%,可再生能源的占比僅為10%。
而若想在
2050
年實(shí)現(xiàn)凈零排放,可再生能源的消費(fèi)占比需提升至
30%左右,能源
轉(zhuǎn)型任重而道遠(yuǎn)。為了實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型,全球電氣化率與可再生能源發(fā)電占比仍需大幅提升。一方面,
為了減少化石能源的使用,工業(yè)、交通、供熱等各領(lǐng)域的電氣化水平需進(jìn)一步提高。
根據(jù)國際可再生能源署(IRENA)的測算,為實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo),2050
年電力在終端能
源消費(fèi)中的占比需從目前的不到
20%提升至接近
50%。另一方面,在電力裝機(jī)結(jié)構(gòu)
中,光伏、風(fēng)電等可再生能源將逐漸取代傳統(tǒng)的火電裝機(jī)。2019
年,可再生能源在
全球發(fā)電量中的占比約為
26%,未來這一比例需提升至
70%乃至更高。1.1.2.
儲能是全球能源轉(zhuǎn)型的必需環(huán)節(jié)隨著全球電氣化程度的提升,儲能將在電力系統(tǒng)中發(fā)揮更加重要的作用。與石油、
煤炭等傳統(tǒng)的化石能源不同,電力的生產(chǎn)與消費(fèi)需要同時(shí)進(jìn)行,能量無法直接以電
能的形式進(jìn)行儲存。因此,當(dāng)發(fā)電端的輸出與用電端的負(fù)載不匹配時(shí),電力系統(tǒng)的
穩(wěn)定性將面臨挑戰(zhàn),此時(shí)就需要儲能系統(tǒng)通過充電或者放電的形式進(jìn)行調(diào)節(jié)。搭配儲能的可再生能源裝機(jī)才能實(shí)現(xiàn)對傳統(tǒng)化石能源裝機(jī)的徹底取代。傳統(tǒng)的火電
裝機(jī)可根據(jù)電網(wǎng)的要求調(diào)節(jié)自身出力,而風(fēng)電、光伏則具有天然的間歇性與波動(dòng)性,因此僅靠可再生能源自身難以實(shí)現(xiàn)對傳統(tǒng)化石能源裝機(jī)的徹底取代。近年來,全球
風(fēng)電、光伏等可再生能源的裝機(jī)占比與發(fā)電占比持續(xù)提升,對電力體系的沖擊也愈
加明顯。因此,“可再生能源+儲能”才是未來的終極解決方案,可在減少碳排放的
同時(shí)維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。1.2.
儲能技術(shù)日漸成熟,成本持續(xù)下降1.2.1.
電化學(xué)儲能有望成為未來主要的儲能形式電力系統(tǒng)中的儲能通??煞譃槲锢韮δ芘c化學(xué)儲能兩大類。其中,物理儲能是將電
能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能(勢能、動(dòng)能)進(jìn)行儲存,例如抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲
能等;而化學(xué)儲能則是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,主要包括各種電池儲能方案,例如鋰
離子電池、鉛酸電池、鈉硫電池等。電化學(xué)儲能發(fā)展加速,有望成為未來主要的儲能形式。目前抽水蓄能是全球電力系統(tǒng)中主要的儲能形式,根據(jù)中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)的統(tǒng)計(jì),截至
2020
年底,全球已累計(jì)投運(yùn)電力儲能項(xiàng)目
189.8GW,其中抽水蓄能的占比為
90.9%,電
化學(xué)儲能占比僅為
6.9%。雖然抽水蓄能規(guī)模大、壽命長、技術(shù)成熟,但只有具備特
定自然地形條件的地區(qū)才能進(jìn)行建設(shè),因此持續(xù)增長的電力儲能需求仍需由其他的
儲能形式進(jìn)行填補(bǔ)。從新增裝機(jī)情況來看,近年來電化學(xué)儲能已成為主流,2012
至
2020
年全球電化學(xué)儲能裝機(jī)由不到
1GW提升至超過
13GW,貢獻(xiàn)了全球電力儲能
裝機(jī)的主要增量。1.2.2.
成本、技術(shù)進(jìn)步助推鋰電池儲能大規(guī)模發(fā)展在各類電化學(xué)儲能技術(shù)中,鋰電池儲能在循環(huán)次數(shù)、能量密度、響應(yīng)速度等方面均
具有較大的優(yōu)勢,但此前高昂的成本制約了其在儲能領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用。近年來,
隨著產(chǎn)能規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)張,全球鋰離子電池的成本快速下降。根據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)
(BloombergNEF)的統(tǒng)計(jì),2020
年全球鋰離子電池平均價(jià)格已降至
137
美元/千瓦
時(shí),較
2013
年下降近
80%。伴隨著成本的不斷下降,鋰電池儲能的應(yīng)用空間已經(jīng)
打開。根據(jù)
CNESA的初步統(tǒng)計(jì),2020
年鋰電池在電化學(xué)儲能在運(yùn)裝機(jī)中的占比已
從
2016
年的
65%提升至
90%。在成本下降以外,近年來針對儲能的鋰電池技術(shù)也取得了較快的進(jìn)展。相較于動(dòng)力
電池,儲能電池對能量密度的要求相對較低,對于循環(huán)壽命與安全性的要求則相對較高。若假設(shè)新能源汽車的使用壽命為
5-8
年,則動(dòng)力電池的循環(huán)壽命只需達(dá)到
1000-2000
次,而儲能電池的充放電更為頻繁,如果想實(shí)現(xiàn)十年以上的運(yùn)行周期,則
電池的循環(huán)壽命需超過
3000
次。因此,應(yīng)用于儲能領(lǐng)域的鋰離子電池往往需要進(jìn)行
針對性的設(shè)計(jì)研發(fā)。近年來,不少海內(nèi)外鋰電池廠商已在儲能領(lǐng)域取得較大突破,
生產(chǎn)的儲能專用鋰電池能夠?qū)崿F(xiàn)
5000
次以上的循環(huán)壽命。例如寧德時(shí)代已宣布研
發(fā)出可實(shí)現(xiàn)
1500
次循環(huán)內(nèi)“零衰減”的儲能專用磷酸鐵鋰電池,其單體循環(huán)壽命可
達(dá)
1.2
萬次。綜上,我們認(rèn)為當(dāng)前鋰電池儲能發(fā)展的條件已經(jīng)基本成熟,鋰電池成本的不斷下降
與技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步將助力其在儲能領(lǐng)域更大規(guī)模的應(yīng)用。1.3.
儲能發(fā)展模式逐步清晰1.3.1.
收益與成本的不匹配是儲能大規(guī)模發(fā)展的主要挑戰(zhàn)雖然從整個(gè)電力系統(tǒng)的角度出發(fā),儲能是能源轉(zhuǎn)型過程中必不可少的環(huán)節(jié),然而在
傳統(tǒng)的電力體制下儲能的定位并不明確,這在極大程度上制約了儲能規(guī)?;陌l(fā)展。
儲能既可作為電力的提供者,又可作為電力的消費(fèi)者,在電力體系的各環(huán)節(jié)均可發(fā)
揮作用。例如在發(fā)電側(cè),儲能可用于調(diào)峰調(diào)頻或作為備用電源;在電網(wǎng)側(cè),儲能可
緩解電網(wǎng)阻塞、降低輸配網(wǎng)絡(luò)投資;在用電側(cè),儲能可降低用戶的綜合電費(fèi)支出,
提升用電的可靠性。因此,儲能為電力系統(tǒng)帶來的收益體現(xiàn)在多個(gè)環(huán)節(jié)、涵蓋各個(gè)
方面,但在目前的電力體制下儲能系統(tǒng)通常只被定義為功能單一的主體,無法為其
發(fā)揮的多種功能進(jìn)行足夠的補(bǔ)償。換言之,承擔(dān)儲能成本的投資方往往不是儲能收
益的享受者,因此配置儲能的積極性較弱,例如可再生能源開發(fā)商是儲能系統(tǒng)的投
資者,收益卻主要由電網(wǎng)環(huán)節(jié)享受(可再生能源發(fā)電的波動(dòng)性減弱,對電網(wǎng)的沖擊
降低)。因此,若能通過合理的機(jī)制設(shè)計(jì)使儲能系統(tǒng)的收益與投資成本相匹配,各環(huán)節(jié)投資
儲能系統(tǒng)的積極性有望被調(diào)動(dòng),儲能市場的空間將快速打開。近年來,各國陸續(xù)對
傳統(tǒng)的電力體制進(jìn)行了改革,明確了儲能在電力市場中的定位與收益來源,儲能的
發(fā)展模式逐漸清晰。以美國為例,2011
年聯(lián)邦能源管理委員會
755
號法令(FERCOrderNo.
755)要求各區(qū)域輸電組織(RTO)以及獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商(ISO)放開對儲
能項(xiàng)目參與調(diào)頻服務(wù)的限制并為其服務(wù)提供合理的補(bǔ)償。2018
年,聯(lián)邦能源管理委
員會
841
號法令(FERCOrderNo.
841)進(jìn)一步要求
RTO與
ISO移除儲能參與容量
市場、能量市場、輔助服務(wù)市場的障礙,給予儲能平等的市場地位。1.3.2.
“新能源+儲能平價(jià)”是未來的長期方向如前所述,風(fēng)力、太陽能發(fā)電的不穩(wěn)定性是配置儲能的重要原因,因此長期來看新
能源發(fā)電側(cè)需要承擔(dān)一定的儲能成本。在初期,由于新能源的度電成本尚不能與傳
統(tǒng)化石能源競爭,各國往往采用固定電價(jià)全額上網(wǎng)的形式鼓勵(lì)新能源的發(fā)展。隨著
技術(shù)的進(jìn)步,過去十年間風(fēng)電、光伏的發(fā)電成本已有巨大的下降。根據(jù)
IRENA的統(tǒng)
計(jì),2019
年光伏、陸上風(fēng)電、海上風(fēng)電的平均度電成本分別為
0.068/0.053/0.115
美
元/kWh,較
2010
年下降
82%/38%/29%,已經(jīng)達(dá)到與傳統(tǒng)化石能源相當(dāng)?shù)膮^(qū)間。1.4.
供電側(cè)與用戶側(cè)儲能均衡發(fā)展綜上所述,我們認(rèn)為全球范圍內(nèi)儲能大規(guī)模發(fā)展的條件已經(jīng)具備。根據(jù)儲能系統(tǒng)所
處環(huán)節(jié)的不同,可將其分為供電側(cè)(Front-of-the-Meter)以及用戶側(cè)(Behind-the-Meter)
兩大類,其中供電側(cè)主要包括發(fā)電側(cè)儲能與電網(wǎng)側(cè)儲能,用戶側(cè)則可分為戶用儲能
與工商業(yè)儲能。據(jù)第三方研究機(jī)構(gòu)
IHSMarkit統(tǒng)計(jì),過去幾年新增儲能裝機(jī)中供電
側(cè)與用戶側(cè)的比例基本相當(dāng),大致為
60:40。供電側(cè)儲能與用戶側(cè)儲能在投資主體、收益來源、商業(yè)模式等方面存在較大差異,
因此以下我們將分別探討海內(nèi)外供電側(cè)、用戶側(cè)儲能的發(fā)展現(xiàn)狀與驅(qū)動(dòng)因素。整體上看,供電側(cè)儲能發(fā)展的核心在于電力機(jī)制的設(shè)計(jì)與儲能成本的傳導(dǎo),用戶側(cè)儲能
的主要驅(qū)動(dòng)力則是儲能系統(tǒng)自身的經(jīng)濟(jì)性。我們認(rèn)為目前供電側(cè)儲能與用戶側(cè)儲能
的發(fā)展模式均已較為成熟,未來兩者有望保持均衡發(fā)展。2.
供電側(cè)儲能:收益機(jī)制逐漸清晰,成本傳導(dǎo)更加順暢2.1.
海內(nèi)外供電側(cè)儲能發(fā)展的背景存在較大差異如前所述,收益與成本的不匹配是制約儲能大規(guī)模發(fā)展的主要問題之一,需要通過
合理的機(jī)制設(shè)計(jì)加以解決。目前部分海外發(fā)達(dá)地區(qū)的供電側(cè)儲能發(fā)展模式已經(jīng)較為
成熟,這與其電力發(fā)展階段、市場化程度以及市場參與主體密切相關(guān)??紤]到目前
國內(nèi)電力體系與海外發(fā)達(dá)地區(qū)存在較大差異,短期內(nèi)國內(nèi)供電側(cè)儲能的發(fā)展模式仍
有待進(jìn)一步明確。但長期來看,我們認(rèn)為海外地區(qū)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)可以作為一個(gè)有價(jià)值
的參考,預(yù)計(jì)“十四五”期間國內(nèi)供電側(cè)儲能的機(jī)制將逐步成熟,行業(yè)有望實(shí)現(xiàn)長
期可持續(xù)的發(fā)展。2.1.1.
海內(nèi)外電力發(fā)展階段存在差異從所處發(fā)展階段來看,海外發(fā)達(dá)地區(qū)的電力體系與國內(nèi)存在較大差異,首先體現(xiàn)在
電力總需求上。根據(jù)
BP的統(tǒng)計(jì),2008
年金融危機(jī)后海外發(fā)達(dá)地區(qū)的電力需求增長
已陷入停滯,1985
年至
2008
年
OECD國家的發(fā)電量年均增速超過
2%,而此后十
年間
OECD國家的總發(fā)電量基本沒有變化。與之相對,非
OECD國家的總發(fā)電量在
2008
年金融危機(jī)后仍然保持了超過
5%的平均增速,甚至略高于金融危機(jī)前的增速。在電力需求增長停滯的背景下,近年來發(fā)達(dá)地區(qū)的部分火電機(jī)組開始逐漸退役。美
國、歐盟(28
國)的火電總裝機(jī)量分別于
2011、2012
年達(dá)到峰值,此后開始逐步
下行,與此同時(shí)風(fēng)電、光伏等新能源裝機(jī)則開始加速。換言之,在這些發(fā)達(dá)地區(qū),
近年來電力的總供給已經(jīng)趨于穩(wěn)定,變化主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)上,即新能源裝機(jī)對存量
火電裝機(jī)的替代。而如前所述,只有搭配儲能的新能源才能實(shí)現(xiàn)對傳統(tǒng)化石能源裝
機(jī)的徹底取代,因此海外發(fā)達(dá)地區(qū)的電力系統(tǒng)對儲能的需求更加迫切。與海外發(fā)達(dá)地區(qū)相比,目前國內(nèi)的電力供給處于相對過剩的狀態(tài)?!笆濉奔啊笆?/p>
三五”期間,國內(nèi)火電裝機(jī)仍然保持較快增長,新增火電裝機(jī)量分別達(dá)到
2.71/2.39
億千瓦,在新增電力裝機(jī)總量中的占比分別為
53%/35%。隨著火電裝機(jī)量由
2010
年
的
7.10
億千瓦增長至
2020
年的
12.45
億千瓦,其利用小時(shí)數(shù)則從超過
5000
小時(shí)一
路下滑至
2020
年的
4216
小時(shí)。因此,與海外發(fā)達(dá)地區(qū)相比,國內(nèi)新能源裝機(jī)主要
體現(xiàn)在增量,還未到替代存量火電裝機(jī)的階段,配置儲能的必要性相對較弱。2.1.2.
海外發(fā)達(dá)地區(qū)電力市場化程度較高除了發(fā)展階段不同,海外發(fā)達(dá)地區(qū)電力市場化的程度也明顯高于國內(nèi)。歐洲、美國
等發(fā)達(dá)地區(qū)的電力市場化進(jìn)程起步于上世紀(jì)九十年代,目前在發(fā)電側(cè)與用電側(cè)均已
實(shí)現(xiàn)較高程度的市場化。而國內(nèi)的電力市場化改革在“十三五”期間才開始加速,
2015
年
3
月國務(wù)院下發(fā)的《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》(電改“九
號文”)奠定了“管住中間、放開兩頭”的基調(diào),要求輸、配電以外的環(huán)節(jié)逐步實(shí)現(xiàn)
市場化競爭。在海外發(fā)達(dá)地區(qū)市場化的電力體制下,發(fā)電側(cè)的成本能夠從電力批發(fā)市場較為順暢
地傳導(dǎo)至終端電力用戶,因此儲能增加的額外成本將由發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)以及電
力用戶共同承擔(dān)。而在國內(nèi)目前的電力體制下,供電側(cè)的儲能成本基本上只由發(fā)電
企業(yè)承擔(dān),2019
年電網(wǎng)企業(yè)明確規(guī)定儲能投資不納入輸配電價(jià)(電網(wǎng)側(cè)不承擔(dān)儲能
成本),2018-2020
年政府工作報(bào)告則是連續(xù)三年提出降低一般工商業(yè)平均電價(jià)的具
體量化要求(用戶側(cè)不承擔(dān)儲能成本)。2.1.3.
海外大型電力集團(tuán)的一體化程度更高最后,從業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)來看,海外大型電力集團(tuán)往往同時(shí)涉及發(fā)電、輸配電、售電等多
個(gè)環(huán)節(jié),一體化程度相對較高。根據(jù)美國能源信息署(EIA)的統(tǒng)計(jì),雖然電力市場化改革以來獨(dú)立發(fā)電商(IPP)的裝機(jī)容量及發(fā)電量占比持續(xù)提升,但
2019
年公用
事業(yè)公司(Utility)仍然占據(jù)了美國
55%左右的裝機(jī)量與發(fā)電量。歐洲的情況也較
為類似,法國電力(EDF)、意大利國家電力(ENEL)、德國意昂集團(tuán)(E.ON)等大
型電力集團(tuán)均同時(shí)涉足市場化的發(fā)電、售電業(yè)務(wù),以及受監(jiān)管的輸配電業(yè)務(wù)。在一體化模式下,儲能成本與收益的不匹配性很大程度上將被消除。同時(shí)涉足發(fā)輸
配售各個(gè)環(huán)節(jié)的大型電力集團(tuán)既是儲能成本的承擔(dān)者,又是儲能收益的享受者。因
此,只要儲能項(xiàng)目能夠在整個(gè)電力系統(tǒng)中發(fā)揮作用,大型電力集團(tuán)就有較強(qiáng)的投資
動(dòng)力。而在國內(nèi),發(fā)電側(cè)與電網(wǎng)側(cè)的界限較為明顯,國電投、華能、華電等大型發(fā)
電集團(tuán)基本只涉足發(fā)電業(yè)務(wù),電網(wǎng)企業(yè)則覆蓋輸電、配電、售電環(huán)節(jié),供電側(cè)儲能
成本的承擔(dān)方存在一定爭議。2.2.
海外:收益來源豐富,成本傳導(dǎo)順暢綜上所述,我們認(rèn)為現(xiàn)階段海外供電側(cè)儲能的發(fā)展背景相對更加成熟,已逐漸形成
較為清晰的發(fā)展模式。美國加州是全球可再生能源轉(zhuǎn)型最為堅(jiān)決的地區(qū)之一,2018
年
9
月加州參議院通過的
SenateBill100
明確提出
2030
年可再生能源發(fā)電占比超過
60%、2045
年實(shí)現(xiàn)
100%可再生能源發(fā)電的目標(biāo)。在該目標(biāo)的驅(qū)使下,近年來加州
儲能市場實(shí)現(xiàn)了跨越式的發(fā)展,根據(jù)
EIA的儲能項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫,截至
2019
年底加州已累計(jì)投運(yùn)
47
個(gè)電池儲能項(xiàng)目(僅包括供電側(cè)及大型工商業(yè)項(xiàng)目),項(xiàng)目總功率達(dá)
255
MW,總裝機(jī)量為
650
MWh,占比超過全美儲能裝機(jī)容量的
1/3。而根據(jù)第三方
咨詢機(jī)構(gòu)
WoodMackenzie的初步統(tǒng)計(jì),2020
年加州新增儲能裝機(jī)超過
2.8GWh,接
近全美新增儲能裝機(jī)量的
80%,其中供電側(cè)儲能的增量約為
2.4GWh。因此,以下
我們將以美國加州為例探討海外供電側(cè)儲能的發(fā)展模式。我們認(rèn)為順暢的成本傳導(dǎo)機(jī)制與豐富的收益來源是推動(dòng)加州供電側(cè)儲能市場爆發(fā)
的主要因素。發(fā)電側(cè)/電網(wǎng)側(cè)儲能項(xiàng)目在加州電力市場中可作為非發(fā)電資源(NonGeneratorResource)或需求側(cè)響應(yīng)資源(DemandResponseResource)參與市場,并
通過峰谷套利、輔助服務(wù)、備用電源、輸配電價(jià)等多種方式獲取相應(yīng)收益。2.2.1.
峰谷套利空間提升隨著光伏在電力裝機(jī)中的占比持續(xù)提升,近年來加州的電力供需結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著改
變。近十年來,加州電力結(jié)構(gòu)明顯向可再生能源傾斜,光伏貢獻(xiàn)了主要的電力裝機(jī)
增量。2010-2019
年,光伏在加州電力總裝機(jī)中的占比由
0.2%提升至
14.1%,發(fā)電
量占比則由
0.04%提升至
13.1%。與此同時(shí),傳統(tǒng)的火電機(jī)組開始逐步退役,燃?xì)?/p>
裝機(jī)的占比由此前的
60%以上逐步下降至
2019
年的
50.6%。在加州高度市場化的電力體制下,電力供給結(jié)構(gòu)的改變直接影響了電力批發(fā)市場的
價(jià)格曲線,主要體現(xiàn)在峰谷價(jià)差的拉大。根據(jù)加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商(CAISO)的年
度統(tǒng)計(jì)報(bào)告,近年來加州電力系統(tǒng)凈負(fù)載曲線(總負(fù)載減去風(fēng)電、光伏出力量)的
形態(tài)發(fā)生了明顯改變,早晚高峰(光伏發(fā)電量?。┡c午間低谷(光伏發(fā)電量大)之
間的差距明顯變大。2016
年電力凈負(fù)載高峰與低谷之間的差值不到
10000MW,而
2019
年的差值已接近
15000MW。與此同時(shí),近年來加州電力批發(fā)市場的峰谷價(jià)差
同樣顯著拉大,從
2016
年的約
30
美元/MWh提升至
2019
年的約
50
美元/MWh。更高的峰谷價(jià)差意味著更大的套利空間,有助于提升儲能項(xiàng)目的收益。不同于傳統(tǒng)
的火電機(jī)組,風(fēng)電、光伏等可再生能源的發(fā)電邊際成本接近于
0,因此在光伏發(fā)電
的高峰期,理論上電力批發(fā)市場的電價(jià)可以趨向于
0。實(shí)際上,近年來加州電力批
發(fā)市場已經(jīng)常出現(xiàn)負(fù)電價(jià)的情況,每年五月前后電力現(xiàn)貨市場中有
10%左右的時(shí)間
區(qū)間內(nèi)實(shí)時(shí)電價(jià)為負(fù)。在市場化的電力機(jī)制下,儲能項(xiàng)目可通過低電價(jià)時(shí)充電、高
電價(jià)時(shí)放電的套利策略獲取收益,因此日益拉大的峰谷價(jià)差有利于儲能項(xiàng)目潛在收
益率的提升。2.2.2.
電力市場輔助服務(wù)價(jià)格上升電力輔助服務(wù)是指正常電力生產(chǎn)、輸送、使用外,為維護(hù)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定,保證
電能質(zhì)量所需的服務(wù),包括調(diào)峰、調(diào)頻、備用等主要類型。隨著風(fēng)電、光伏等波動(dòng)
性電源對電網(wǎng)的沖擊日益加大,近年來加州電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行正面臨越來越大的
挑戰(zhàn),燃?xì)鈾C(jī)組的逐漸退役則進(jìn)一步加劇了這個(gè)問題。因此,加州電力市場對輔助
服務(wù)的需求不斷增長,2017
年起加州電力批發(fā)市場中輔助服務(wù)的費(fèi)用已超過
1.5
億
美元,在總批發(fā)電價(jià)中的占比提升至
1.7%左右。電力輔助服務(wù)是加州供電側(cè)儲能項(xiàng)目另一個(gè)重要的收益來源。如前所述,2011
年美
國聯(lián)邦能源管理委員會
755
號法令(FERCOrderNo.
755)要求各區(qū)域輸電組織(RTO)以及獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商(ISO)放開對儲能項(xiàng)目參與調(diào)頻服務(wù)的限制并為其服務(wù)提供合
理的補(bǔ)償,而加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商(CAISO)是最早落實(shí)該法令的
ISO之一。目前,
加州電力市場輔助服務(wù)包括向上調(diào)頻(RegUp)、向下調(diào)頻(RegDown)、同步備用
容量(SpinningReserve)以及非同步備用容量(Non-SpinningReserve)四種類型。
CAISO每天會計(jì)算所需的輔助服務(wù)容量,提供輔助服務(wù)的市場主體可在日前市場或
實(shí)時(shí)市場進(jìn)行競價(jià),并以最終的出清價(jià)格獲得補(bǔ)償。相較于燃?xì)鈾C(jī)組,電池儲能在
爬坡速度與調(diào)節(jié)精度上具有較大優(yōu)勢,因此一般用于提供收益更高的調(diào)頻服務(wù)。隨
著輔助服務(wù)需求的不斷增長,近年來各類輔助服務(wù)的平均出清價(jià)格呈明顯上升趨勢,
儲能項(xiàng)目的收益亦有望隨之提升。2.2.3.
部分儲能設(shè)施成本可計(jì)入輸配電價(jià)除了市場化的峰谷套利、輔助服務(wù)收益,加州大型公用事業(yè)公司的儲能設(shè)施還可被
納入電網(wǎng)資產(chǎn),通過政府核定的輸配電價(jià)收回成本。目前,加州電力系統(tǒng)主要由大
型私營公用事業(yè)公司主導(dǎo)(Investor-OwnedUtility,
IOU),公用事業(yè)公司在加州總
發(fā)電量中的占比約為
40%,在售電量中的占比則接近
90%,其中
PG&E、SCE、
SDG&E三家大型
IOU的占比就超過
60%。這些涵蓋發(fā)輸配售各個(gè)環(huán)節(jié)的大型公用
事業(yè)公司既是供電側(cè)儲能成本的承擔(dān)者,又是項(xiàng)目收益的享受者。在“放開兩頭,管住中間”的電力市場化體制下,輸配電環(huán)節(jié)受到較強(qiáng)的政府監(jiān)管。為了在能源轉(zhuǎn)型的過程中保持穩(wěn)定的電網(wǎng)體系,2013
年加州立法機(jī)構(gòu)通過了
AB2514
法案,直接要求
PG&E、SCE、SDG&E三家大型
IOU在
2020
年前采購超過
1325MW的儲能項(xiàng)目。目前該目標(biāo)已提前完成,實(shí)際的采購量超過
1500MW。對于
大型公用事業(yè)公司,儲能設(shè)施可作為部分傳統(tǒng)輸配網(wǎng)絡(luò)的替代方案,其投資成本可
通過政府核定的輸配電價(jià)進(jìn)行回收。2.2.4.
儲能可作為備用電源獲取收益類似于其他
ISO的容量市場,加州電力監(jiān)管機(jī)構(gòu)
CPUC要求電力需求方(LoadServingEntities,LSE,包括各類公用事業(yè)公司、售電商等)保有一定量的備用電
源,儲能設(shè)施可作為備用電源的一種。各
LSE在采購備用電源時(shí)往往通過競價(jià)的方
式,按照中標(biāo)項(xiàng)目的功率按月支付固定費(fèi)用。根據(jù)
CPUC公布的采購結(jié)果,2018-
2022
年備用容量的平均價(jià)格大約在每月
3
美元/kW上下。綜上所述,在以加州為例的海外發(fā)達(dá)地區(qū)電力體制下,供電側(cè)儲能的收益來源較為
豐富,既可通過市場化的峰谷套利、輔助服務(wù)獲取收益,也通過納入受監(jiān)管的輸配
電環(huán)節(jié)回收成本。整體來看,海外供電側(cè)儲能的發(fā)展模式已經(jīng)較為成熟,各類業(yè)主
的投資積極性正持續(xù)升溫。2.3.
國內(nèi):儲能將成為未來新能源發(fā)電“標(biāo)配”相較于海外發(fā)達(dá)地區(qū),我們認(rèn)為國內(nèi)供電側(cè)儲能仍處于發(fā)展初期,相關(guān)機(jī)制還有待
進(jìn)一步確立。從近期密集出臺的各類文件來看,“十四五”期間國內(nèi)供電側(cè)儲能的發(fā)
展模式正逐漸清晰,短期內(nèi)新能源強(qiáng)制配套儲能或?qū)⒊蔀檫^渡性的手段,長期來看
發(fā)電側(cè)儲能的收益方式將逐漸豐富,電網(wǎng)側(cè)儲能亦有望重新起步。2.3.1.
政策定調(diào),儲能助力“十四五”新能源消納新能源消納目標(biāo)確立,可再生能源電力消納責(zé)任權(quán)重成為主要引導(dǎo)指標(biāo)。2021
年
2
月,國家能源局下發(fā)《關(guān)于征求
2021
年可再生能源電力消納責(zé)任權(quán)重和
2022—2030
年預(yù)期目標(biāo)建議的函》,一次性下達(dá)了
2021-2030
年各地區(qū)年度可再生能源電力消納
責(zé)任權(quán)重。具體而言,文件對各省級行政區(qū)域(西藏不作考核)分別設(shè)置了總量和
非水電兩類消納責(zé)任權(quán)重,2030
年各省將實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的可再生能源電力消納責(zé)任權(quán)重
40%,非水可再生能源的消納權(quán)重則因省而異,但都需在
2021
年預(yù)期完成情況
(12.7%)的基礎(chǔ)上每年提升
1.47%。我們認(rèn)為非水可再生能源消納責(zé)任權(quán)重將成為
“十四五”期間各省發(fā)展新能源的主要引導(dǎo)指標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)消納權(quán)重的目標(biāo),各省一方面需新增風(fēng)電、光伏裝機(jī)容量,另一方面則需
通過多種途徑促進(jìn)本省可再生能源的消納。雖然近年來全國范圍內(nèi)的新能源消納情
況持續(xù)改善,但在青海、新疆等新能源大省,風(fēng)電、光伏的消納仍然存在一定壓力。
以全國新能源發(fā)電占比最高的青海為例,近兩年其棄風(fēng)、棄光率逆勢上行,分別由
2018
年的
1.6%/4.8%上升至
2020
年的
4.7%/8.0%。政策定調(diào),儲能將成為“十四五”期間各省新能源消納的重要途徑。2021
年
2
月
26
日,國家能源局下發(fā)《關(guān)于
2021
年風(fēng)電、光伏發(fā)電開發(fā)建設(shè)有關(guān)事項(xiàng)的通知(征求
意見稿)》,作為“十四五”期間首份風(fēng)電、光伏開發(fā)建設(shè)指導(dǎo)意見,本次征求意見
稿對“十四五”期間新能源發(fā)展具有重要的定調(diào)作用。相較于往年,本次文件的一
個(gè)重要不同點(diǎn)在于提出了建立多元化的新能源并網(wǎng)消納體系,主要包括保障性與市
場化兩種機(jī)制。其中,保障性并網(wǎng)是針對各地落實(shí)非水可再生能源消納責(zé)任權(quán)重所
必需的新增裝機(jī),該部分由電網(wǎng)企業(yè)保障并網(wǎng)。而對于超出保障性消納規(guī)模的項(xiàng)目,
則需通過自建、合建共享或購買服務(wù)等市場化方式落實(shí)新增并網(wǎng)消納條件,隨后才
可由電網(wǎng)企業(yè)保障并網(wǎng),具體的落實(shí)方式包括抽水蓄能、儲熱型光熱發(fā)電、火電調(diào)峰、電化學(xué)儲能、可調(diào)節(jié)負(fù)荷等。因此,對于保障性消納額度較為緊張的省份,儲
能的必要性將明顯提升。在上述非水可再生能源消納責(zé)任權(quán)重要求下,未來十年全國風(fēng)電、光伏裝機(jī)增量有
望超過
1200GW,供電側(cè)儲能發(fā)展空間巨大。根據(jù)我們的測算,2020
年全國非水可
再生能源消納比例約為
11.4%,為實(shí)現(xiàn)
2025/2030
年的消納責(zé)任權(quán)重目標(biāo),十四五/
十五五期間全國范圍內(nèi)需新增非水可再生能源發(fā)電量
8541/11353
億千瓦時(shí)。假設(shè)新
增非水可再生能源發(fā)電量中風(fēng)電、光伏的占比分別為
40%/55%(其余
5%由生物質(zhì)
能等其他能源形式貢獻(xiàn)),風(fēng)電、光伏的年利用小時(shí)數(shù)分別為
2100/1300
小時(shí),則十
四五/十五五期間新增風(fēng)電裝機(jī)需達(dá)163/216GW,新增光伏裝機(jī)需達(dá)到361/480GW。
若按照
10%/2h的比例配置儲能,則未來十年新能源發(fā)電所需的新增儲能裝機(jī)量將
超過
120GW/240GWh,供電側(cè)儲能發(fā)展空間巨大。2.3.2.
發(fā)電側(cè)儲能:短期內(nèi)強(qiáng)制配套為主,市場化是長期方向2020
年以來多地政府、省網(wǎng)公司出臺相關(guān)文件,要求/鼓勵(lì)可再生能源發(fā)電項(xiàng)目配
置一定比例的儲能,儲能或成“十四五”期間新能源發(fā)電標(biāo)配。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目
前對新能源配套儲能比例提出具體量化要求的省份已超過十個(gè),大多數(shù)省份的儲能
配置比例在
10%-20%之間。在近期各地下發(fā)的文件中,我們認(rèn)為
2021
年
1
月青海省發(fā)改委下發(fā)的《支持儲能
產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干措施(試行)》具有較好的示范意義。在面臨較大新能源消納壓力的
背景下,青海本次下發(fā)的文件對省內(nèi)“新能源+儲能”的發(fā)展模式進(jìn)行了較為明確的
指引,具體包括以下四個(gè)方面。強(qiáng)制配套:新建新能源項(xiàng)目配套的儲能容量原則上不低于項(xiàng)目裝機(jī)量的
10%,
儲能時(shí)長不低于
2
小時(shí);優(yōu)先保障消納:確保儲能設(shè)施的利用小時(shí)數(shù)不低于
540
小時(shí),且釋放電量無需
參加市場化交易;優(yōu)化儲能交易:配套儲能設(shè)施可降低新能源發(fā)電項(xiàng)目的并網(wǎng)運(yùn)行管理考核費(fèi)用,
并通過提供電力輔助服務(wù)獲取相應(yīng)回報(bào);地方補(bǔ)貼:兩年內(nèi)給予自發(fā)自儲設(shè)施發(fā)售電量
0.10
元/kWh的運(yùn)營補(bǔ)貼,使用
青海省產(chǎn)儲能電池
60%以上的項(xiàng)目可額外享受
0.05
元/kWh的補(bǔ)貼。短期內(nèi)國內(nèi)新能源發(fā)電側(cè)儲能的收益來源較為有限,預(yù)計(jì)強(qiáng)制配套將成為過渡性的
手段。一方面,目前國內(nèi)的新能源發(fā)電原則上不參與市場化交易(各地實(shí)際執(zhí)行情
況存在差異),而是以固定的上網(wǎng)電價(jià)全額消納,儲能進(jìn)行市場化套利的空間較小。
另一方面,目前國內(nèi)的電力輔助服務(wù)市場尚處于起步期,電力輔助服務(wù)費(fèi)用難以傳
導(dǎo)至電網(wǎng)側(cè)與用戶側(cè)。從當(dāng)前各地能監(jiān)局出臺的“兩個(gè)細(xì)則”(《發(fā)電廠并網(wǎng)運(yùn)行管
理實(shí)施細(xì)則》與《并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理實(shí)施細(xì)則》)來看,整體思路都是將電力
輔助服務(wù)費(fèi)用在各類電源之間分?jǐn)?。一般而言,火電等出力可調(diào)的機(jī)組可通過提供
電力輔助服務(wù)獲取補(bǔ)償,相關(guān)的費(fèi)用則主要由風(fēng)電、光伏等波動(dòng)性電源承擔(dān)。考慮
到
2018
年起終端用戶的電價(jià)整體上呈下行趨勢,目前電力輔助服務(wù)市場僅僅是發(fā)
電側(cè)的“零和博弈”甚至是“負(fù)和博弈”。因此,對于新能源發(fā)電項(xiàng)目的投資業(yè)主,
現(xiàn)階段儲能的投資成本較難通過后續(xù)運(yùn)營進(jìn)行收回,預(yù)計(jì)各地將主要通過強(qiáng)制配套、
優(yōu)先消納等外部措施促使項(xiàng)目業(yè)主投資儲能設(shè)施。長期來看,我們認(rèn)為“十四五”期間國內(nèi)電力市場化的進(jìn)程將持續(xù)推進(jìn),儲能成本
在電力體系各環(huán)節(jié)中的傳導(dǎo)將更為順暢。隨著新能源裝機(jī)占比的提升,電力系統(tǒng)需
要的儲能設(shè)施規(guī)模將持續(xù)增長,若僅讓發(fā)電側(cè)承擔(dān)投資成本既不合理也不現(xiàn)實(shí)。通
過比較海外成熟電力市場的經(jīng)驗(yàn),我們認(rèn)為供電側(cè)儲能成本由電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)共同
承擔(dān)是長期趨勢。事實(shí)上,能源局
2017
年底印發(fā)的《完善電力輔助服務(wù)補(bǔ)償(市場)
機(jī)制工作方案》中也明確提出在
2018-2019
年“探索建立電力中長期交易涉及的電
力用戶參與電力輔助服務(wù)分擔(dān)共享機(jī)制”,2019-2020
年“配合現(xiàn)貨交易試點(diǎn),開展
電力輔助服務(wù)市場建設(shè)”。此外,在
2018-2020
年連續(xù)三年提出具體的降低工商業(yè)電
價(jià)目標(biāo)之后(10%/10%/5%),2021
年政府工作報(bào)告的表述變?yōu)椤霸试S所有制造業(yè)企
業(yè)參與電力市場化交易,進(jìn)一步清理用電不合理加價(jià),繼續(xù)推動(dòng)降低一般工商業(yè)電
價(jià)”。因此,預(yù)計(jì)未來發(fā)電側(cè)與用電側(cè)的市場化價(jià)格傳導(dǎo)機(jī)制將更加順暢,一旦“十
四五”期間相關(guān)政策細(xì)則落地,國內(nèi)供電側(cè)儲能項(xiàng)目的收益有望得到提升,儲能投
資將由“外部因素推動(dòng)”向“自身經(jīng)濟(jì)性驅(qū)動(dòng)”轉(zhuǎn)變。2.3.3.
電網(wǎng)側(cè)儲能:“十四五”期間有望重啟國內(nèi)的電網(wǎng)側(cè)儲能的爆發(fā)始于
2018
年,根據(jù)中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)
用分會發(fā)布的報(bào)告,在
2018
年新增的
613MW電化學(xué)儲能裝機(jī)中,電網(wǎng)側(cè)儲能的裝
機(jī)功率占比達(dá)到
24%。此外據(jù)北極星儲能網(wǎng)統(tǒng)計(jì),目前全國已有十余個(gè)省市開展了
電網(wǎng)側(cè)儲能的建設(shè),總項(xiàng)目規(guī)模已超
1GW。儲能成本暫不計(jì)入輸配電價(jià),2019
年后國內(nèi)電網(wǎng)側(cè)儲能建設(shè)暫緩。發(fā)改委、國家電網(wǎng)
2019
年先后下發(fā)的兩份文件使電網(wǎng)側(cè)儲能進(jìn)入了停滯期。其中,發(fā)改委
2019
年
5
月正式印發(fā)的《輸配電定價(jià)成本監(jiān)審辦法》明確規(guī)定電儲能設(shè)施不得計(jì)入輸配電
價(jià);國家電網(wǎng)
2019
年
11
月下發(fā)的《關(guān)于進(jìn)一步嚴(yán)格控制投資的通知》則規(guī)定不得
以投資、租賃或合同能源管理等方式開展電網(wǎng)側(cè)電化學(xué)儲能設(shè)施建設(shè)。電網(wǎng)“碳達(dá)峰、碳中和”行動(dòng)方案發(fā)布,“十四五”期間電網(wǎng)側(cè)儲能有望重啟。電網(wǎng)
是支撐電力系統(tǒng)朝清潔能源轉(zhuǎn)型的重要環(huán)節(jié),碳中和目標(biāo)提出以來電網(wǎng)企業(yè)在促進(jìn)
清潔能源消納上的動(dòng)作明顯加快。2021
年
3
月國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)陸續(xù)發(fā)布“碳達(dá)
峰、碳中和”行動(dòng)方案,其中多處提到儲能,充分體現(xiàn)了電網(wǎng)企業(yè)對儲能的重視,
“十四五”期間電網(wǎng)側(cè)儲能有望重新起步。3.
用戶側(cè)儲能:經(jīng)濟(jì)性逐漸顯現(xiàn),滲透率不斷提升相較于供電側(cè)儲能,用戶側(cè)儲能的投資主體更為明確,主要為家庭、工商企業(yè)等終
端電力用戶。因此,我們認(rèn)為用戶側(cè)儲能的核心驅(qū)動(dòng)因素為儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性,即
節(jié)省的綜合用電費(fèi)用能否覆蓋初始的儲能系統(tǒng)投資成本。對于終端電力用戶,配套
儲能的分布式光伏可作為傳統(tǒng)電網(wǎng)供電的替代方案,其經(jīng)濟(jì)性正逐漸顯現(xiàn),預(yù)計(jì)未
來的滲透率將快速提升。我們預(yù)計(jì)短期內(nèi)戶用儲能將在海外發(fā)達(dá)地區(qū)率先起步,而
國內(nèi)的用戶側(cè)儲能機(jī)會則主要集中在工商業(yè)環(huán)節(jié)。3.1.
戶用儲能:海外發(fā)達(dá)地區(qū)率先起步近年來海外戶用儲能行業(yè)保持高速增長,發(fā)達(dá)地區(qū)市場率先起步。根據(jù)第三方研究
機(jī)構(gòu)
IHSMarkit的統(tǒng)計(jì),2018
年以來全球戶用儲能裝機(jī)保持每年
50%左右的高速
增長。2020
年前三季度全球戶用儲能系統(tǒng)出貨量已達(dá)
3GWh,超過
2019
年全年水
平,在疫情的影響下實(shí)現(xiàn)了超過
40%的增長。從地區(qū)分布來看,全球戶用儲能市場
主要集中在歐洲、美國、日本、澳洲等發(fā)達(dá)地區(qū)。我們認(rèn)為海外發(fā)達(dá)地區(qū)戶用儲能
市場大規(guī)模發(fā)展的條件已經(jīng)具備,行業(yè)整體的高增速有望持續(xù)。3.1.1.
海外發(fā)達(dá)地區(qū)具備安裝戶用光儲系統(tǒng)的基礎(chǔ)海外發(fā)達(dá)地區(qū)獨(dú)立住宅比例較高,具備安裝戶用光儲系統(tǒng)的基礎(chǔ)條件。安裝戶用光
伏系統(tǒng)的前提是擁有獨(dú)立的屋頂,因此集中居住的公寓一般不具備安裝戶用光儲系
統(tǒng)的條件。根據(jù)各地區(qū)統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)的普查數(shù)據(jù),歐盟/美國/日本/澳大利亞的住戶總量
中居住在獨(dú)立/半獨(dú)立式住宅中的比例均超過
50%,以獨(dú)立住宅為主的住房結(jié)構(gòu)是這
些地區(qū)戶用光儲系統(tǒng)大規(guī)模發(fā)展的前提。3.1.2.
降低綜合用電成本是居民安裝戶用儲能的主要驅(qū)動(dòng)力海外發(fā)達(dá)地區(qū)居民用電成本較高,降低綜合用電成本是安裝戶用儲能系統(tǒng)的主要驅(qū)
動(dòng)力。從用電量上看,基于國際能源署(IEA)與世界銀行的數(shù)據(jù)口徑,2018
年全
球人均用電量為
2938kWh,而歐盟/美國/日本/澳大利亞的人均用電量分別為全球的
2.1/4.1/2.5/2.9
倍。若只考慮居民用電量,則
2018
年歐盟/美國/日本/澳大利亞的人均
居民用電量分別為
1814/4474/2061/2372kWh,分別為同期中國人均居民用電量的
2.5/6.3/2.9/3.3
倍。從電價(jià)上看,海外發(fā)達(dá)地區(qū)的居民電價(jià)也明顯高于國內(nèi)。目前國內(nèi)居民電價(jià)相對較
低,主要原因在于工商業(yè)用電對居民用電進(jìn)行交叉補(bǔ)貼。但在全球范圍內(nèi),由于居
民供電涉及到更多的終端配電環(huán)節(jié),供電成本較高,因此海外居民用電價(jià)格通常顯
著高于工商業(yè)用電。根據(jù)
GlobalPetrolPrices的統(tǒng)計(jì),2020
年德國/美國/日本/澳大
利亞的平均居民電價(jià)分別為
0.387/0.149/0.284/0.263
美元/kWh,為國內(nèi)同期居民電
價(jià)的
4.6/1.8/3.4/3.1
倍。近年來,海外發(fā)達(dá)地區(qū)終端居民電價(jià)呈持續(xù)上升趨勢。以德國為例,根據(jù)德國能源
與水務(wù)行業(yè)協(xié)會(BDEW)的統(tǒng)計(jì),2006
至
2020
年德國平均居民電價(jià)由
0.1946
歐
元/kWh提升至
0.3171
歐元/kWh,年均復(fù)合增速高達(dá)
3.5%。與此同時(shí),電力批發(fā)市
場的價(jià)格則基本保持穩(wěn)定甚至略有下降,居民電價(jià)的上升主要是由于輸配網(wǎng)絡(luò)成本
與可再生能源附加費(fèi)的不斷提升。日本、澳大利亞的情況也較為類似,過去十余年
間居民電價(jià)的上升幅度明顯高于居民收入的增長。綜上所述,海外發(fā)達(dá)地區(qū)居民用電成本的不斷增長將進(jìn)一步推升戶用儲能系統(tǒng)的需
求。根據(jù)
EIA的測算,2019
年美國居民電價(jià)中發(fā)電側(cè)成本的占比僅為
58%,其余
42%的成本來源于電網(wǎng)的輸配電環(huán)節(jié)。搭配儲能的戶用光伏系統(tǒng)可視為傳統(tǒng)電網(wǎng)公
司供電的替代方案,減少居民向電網(wǎng)公司的外部購電量,從而避免高昂的輸配電費(fèi)
用與可再生能源附加稅費(fèi),最終降低綜合用電成本。在理想情況下,通過配置合適
比例的儲能系統(tǒng),居民家庭甚至可實(shí)現(xiàn)
100%的電力自給自足。3.1.3.
提升供電可靠性是海外戶用儲能的另一個(gè)驅(qū)動(dòng)因素隨著電網(wǎng)系統(tǒng)的日益老化,海外發(fā)達(dá)地區(qū)居民供電的可靠性正經(jīng)受較大挑戰(zhàn)。海外
發(fā)達(dá)地區(qū)電網(wǎng)建設(shè)的高峰期集中在上世紀(jì)八十年代之前,目前已進(jìn)入集中老化期。
根據(jù)美國能源部2014年的估計(jì),美國近70%輸電線路與變壓器的壽命已超過25年,
接近設(shè)備的使用年限上限。與此同時(shí),隨著市場化程度的不斷提升,近年來海外發(fā)
達(dá)地區(qū)電力體系以追求效率為主要導(dǎo)向,在電力基礎(chǔ)設(shè)施與系統(tǒng)可靠性上的投入明
顯不足。因此,近年來海外發(fā)達(dá)地區(qū)的供電可靠性正面臨越來越大的挑戰(zhàn),以美國
為例,2000
年后大型電力事故的發(fā)生次數(shù)開始明顯上升。近年來,全球各地頻發(fā)的大型停電事件或成為相關(guān)地區(qū)居民安裝戶用光儲系統(tǒng)的重
要催化因素。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),近年來海外發(fā)達(dá)地區(qū)發(fā)生的大型停電事故已達(dá)十余起,
每起事故中波及的居民人數(shù)高達(dá)數(shù)十萬乃至上百萬。戶用光儲系統(tǒng)能夠在某些極端
情況下提升供電可靠性,這或?qū)⑻岣呔用駥粲霉鈨ο到y(tǒng)的接受度。例如在
2016
年
南澳大規(guī)模停電事件發(fā)生后,當(dāng)?shù)貞粲脙δ芟到y(tǒng)的安裝量出現(xiàn)了明顯的躍升。因此,我們認(rèn)為經(jīng)濟(jì)性并非居民用戶安裝戶用光儲系統(tǒng)的唯一考量因素,提升用電
可靠性也將成為海外戶用光儲推廣的重要驅(qū)動(dòng)因素。換言之,即便節(jié)省的電費(fèi)難以
完全覆蓋初始投資成本,仍將有部分用戶為了保障電力供應(yīng)的穩(wěn)定性而選擇安裝戶
用儲能系統(tǒng)。3.1.4.
前期補(bǔ)貼政策退出,配套儲能必要性顯現(xiàn)隨著早期補(bǔ)貼政策的陸續(xù)退出,海外戶用光伏逐漸由“全額上網(wǎng)”向“自發(fā)自用”
轉(zhuǎn)變。在早期,德國、日本等地主要通過標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)政策(Feed-inTariff,
FiT)推
動(dòng)戶用光伏的發(fā)展,即以固定價(jià)格全額收購光伏系統(tǒng)所發(fā)電量,因此儲能系統(tǒng)的必
要性不大。隨著光伏成本的不斷降低,目前海外發(fā)達(dá)地區(qū)戶用光伏的早期補(bǔ)貼政策
正陸續(xù)退出,“自發(fā)自用”是未來戶用光伏的長期方向。以日本為例,針對戶用光伏
的
FiT電價(jià)由
2012
財(cái)年的
42
日元/kWh逐漸退坡至
2020
財(cái)年的
21
日元/kWh?!白园l(fā)自用”模式下,戶用光伏配套儲能的必要性明顯提升。在
FiT政策退出后,
若沒有儲能系統(tǒng),則光伏白天的多余發(fā)電量無法得到充分利用,戶用光伏項(xiàng)目的收
益性將受到不利影響。因而無論是新增項(xiàng)目還是
FiT政策到期后的存量戶用光伏項(xiàng)
目,配套儲能的比例均有望快速提升。日本針對戶用光伏的發(fā)電量收購政策始于
2009
年,購買的期限則為
10
年,因此
2019
年起將有大量戶用光伏項(xiàng)目的
FiT政策
陸續(xù)到期。根據(jù)日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省的統(tǒng)計(jì),2019
至
2023
年共有
165
萬套戶用光伏系
統(tǒng)面臨
FiT政策的退出,對應(yīng)裝機(jī)量為
6.7GW,預(yù)計(jì)這些項(xiàng)目將產(chǎn)生大量的配套儲
能需求。3.1.5.
海外戶用儲能市場仍處于爆發(fā)初期,滲透率提升空間巨大綜上所述,我們認(rèn)為海外戶用儲能市場大規(guī)模發(fā)展的條件已經(jīng)具備,從滲透率角度
看,戶用儲能仍處于爆發(fā)初期,市場遠(yuǎn)未飽和。以海外戶用儲能發(fā)展領(lǐng)先的地區(qū)為
例,截至
2019
年底德國、美國、日本、澳大利亞的累計(jì)戶用儲能裝機(jī)量大致在
1GWh上下,若以每戶
10kWh的容量推算,則戶用儲能的總安裝量在
10
萬套這個(gè)量級。
以此估算,戶用儲能在德國、美國、日本、澳大利亞存量獨(dú)立住宅中的滲透率處于
0.1%-1%的水平,如果以目前戶用光伏
5%-20%的滲透率水平作為參照,則戶用儲能
滲透率的提升空間在十倍以上。因此,即便是在發(fā)展較早的海外發(fā)達(dá)地區(qū),戶用儲
能的滲透率也才剛剛起步,市場遠(yuǎn)未飽和,行業(yè)的高速增長有望持續(xù)。隨著成本的持續(xù)下降,戶用儲能系統(tǒng)自身的經(jīng)濟(jì)性正日益顯現(xiàn),對補(bǔ)貼政策的依賴
性逐步降低。以德國為例,2013
年
3
月
1
日德國復(fù)興信貸銀行(KfW)與德國環(huán)境
部推出了針對戶用儲能(<30kW)的補(bǔ)貼措施,與戶用光伏搭配的儲能系統(tǒng)(需接
入電網(wǎng))可獲得低息貸款以及初始投資成本
30%的補(bǔ)貼。自
2016
年
3
月起,補(bǔ)貼
幅度逐步退坡并最終于
2018
年底到期。而根據(jù)德國光伏行業(yè)協(xié)會(BSW)的統(tǒng)計(jì),
2018
至
2020
年德國戶用儲能新增裝機(jī)由
4
萬套增長至
8.8
萬套,仍然保持
50%左
右的高速增長。由此可見,補(bǔ)貼的退出并沒有對德國戶用儲能造成太大影響,主要原因在于系統(tǒng)成本的持續(xù)下降。據(jù)統(tǒng)計(jì),2013
至
2019
年德國鋰電池戶用儲能系統(tǒng)
的單位價(jià)格下降了近
50%,成本的下降提升了戶用儲能的自身經(jīng)濟(jì)性,從而有效刺
激了終端居民用戶的安裝需求。因此,我們認(rèn)為海外發(fā)達(dá)地區(qū)戶用光儲系統(tǒng)自身的
經(jīng)濟(jì)性已經(jīng)顯現(xiàn),補(bǔ)貼的逐步退出不會行業(yè)增速造成過大擾動(dòng)。3.2.
工商業(yè)儲能:國內(nèi)部分地區(qū)有望先行啟動(dòng)3.2.1.
國內(nèi)用戶側(cè)儲能的發(fā)展空間主要在工商業(yè)環(huán)節(jié)工商業(yè)用戶是我國電力的主要消費(fèi)者。由于經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)等多方面的原因,國內(nèi)工業(yè)用
電的占比明顯高于全球平均水平。根據(jù)中電聯(lián)的統(tǒng)計(jì),2020
年全社會用電量中一產(chǎn)
/二產(chǎn)/三產(chǎn)/居民用電的占比分別為
1.1%/68.2%/16.1%/14.6%。其中,第二產(chǎn)業(yè)中的
工業(yè)用電量達(dá)到
5.0
萬億千瓦時(shí),占全社會用電量的
67%,明顯高于全球
40%左右
的平均水平(IEA口徑)。交叉補(bǔ)貼導(dǎo)致國內(nèi)工商業(yè)電價(jià)顯著高于居民電價(jià),工商業(yè)用戶降低用電成本的訴求
較強(qiáng)。理論上大型工商業(yè)用戶的供電成本低于居民用戶,但我國長期以來通過工商
業(yè)電價(jià)補(bǔ)貼居民電價(jià),導(dǎo)致目前國內(nèi)工商業(yè)用戶的用電成本明顯較高。根據(jù)國家能
源局公布的《全國電力價(jià)格情況監(jiān)管通報(bào)》,2018
年我國一般工商業(yè)及其他用電的
平均電價(jià)為
0.7263
元/千瓦時(shí),大工業(yè)用戶的平均電價(jià)為
0.5912
元/千瓦時(shí),分別比
居民平均電價(jià)
0.5331
元/千瓦時(shí)高
36%/11%。而大多數(shù)海外地區(qū)的電價(jià)情況則恰好相反,以美國為例,2019
年美國的工業(yè)、商業(yè)平均電價(jià)僅為居民平均電價(jià)的
52%/82%。儲能系統(tǒng)能夠在國內(nèi)工商業(yè)用戶的兩部制峰谷電價(jià)體系中發(fā)揮明顯作用。不同于居
民用戶的單一制電價(jià),國內(nèi)大部分地區(qū)的工商業(yè)用戶均實(shí)施兩部制電價(jià),用戶的電
費(fèi)包括基本電價(jià)與電度電價(jià)兩個(gè)部分。其中,基本電價(jià)部分按照電力用戶的變壓器
容量(kV·A)以及最大需量(kW)進(jìn)行計(jì)算,為每個(gè)月固定的費(fèi)用,電度電價(jià)則根
據(jù)用戶的實(shí)際用電量進(jìn)行計(jì)算。對于工商業(yè)用戶,儲能系統(tǒng)具有調(diào)峰的作用,可使
實(shí)際的用電功率曲線更加平滑,從而降低用戶的尖峰功率以及最大需量,起到降低
基本電價(jià)的作用。此外,目前全國較多地區(qū)工商業(yè)用電已實(shí)行峰谷電價(jià),儲能系統(tǒng)
可將用戶高峰時(shí)間的用電量平移至低谷時(shí)段,從而降低每月的電度電價(jià)。3.2.2.
國內(nèi)工商業(yè)儲能的經(jīng)濟(jì)性有望逐漸顯現(xiàn)綜上,我們認(rèn)為國內(nèi)用戶側(cè)儲能的發(fā)展空間主要體現(xiàn)在工商業(yè)環(huán)節(jié),只要儲能系統(tǒng)
能夠有效降低綜合用電費(fèi)用,工商業(yè)用戶就有配置儲能的潛在動(dòng)機(jī)。隨著儲能成本
的不斷降低以及電價(jià)機(jī)制的逐步完善,國內(nèi)工商業(yè)儲能的經(jīng)濟(jì)性有望逐漸顯現(xiàn)。
市場化程度提升,峰谷電價(jià)形成機(jī)制逐步完善。針對國內(nèi)工商業(yè)用電成本相對較高
的現(xiàn)象,2018
年起每年的政府工作報(bào)告都提出降低一般工商業(yè)電價(jià)的目標(biāo),2018/19/20
年分別提出了具體的幅度
10%/10%/5%。而在
2021
年的政府工作報(bào)告中,
相關(guān)的表述則為“允許所有制造業(yè)企業(yè)參與電力市場化交易,進(jìn)一步清理用電不合
理加價(jià),繼續(xù)推動(dòng)降低一般工商業(yè)電價(jià)”,我們預(yù)計(jì)之后降電價(jià)的方式將從此前偏硬
性的要求向市場化的手段轉(zhuǎn)變。事實(shí)上,發(fā)改委
2018
年下發(fā)的《關(guān)于創(chuàng)新和完善促
進(jìn)綠色發(fā)展價(jià)格機(jī)制的意見》中就曾明確提出“加大峰谷電價(jià)實(shí)施力度,運(yùn)用價(jià)格
信號引導(dǎo)電力削峰填谷”、“擴(kuò)大高峰、低谷電價(jià)價(jià)差和浮動(dòng)幅度,引導(dǎo)用戶錯(cuò)峰用
電”、“利用峰谷電價(jià)差、輔助服務(wù)補(bǔ)償?shù)仁袌龌瘷C(jī)制促進(jìn)儲能發(fā)展”等要求。因此,
預(yù)計(jì)未來國內(nèi)工商業(yè)電價(jià)的峰谷價(jià)差或?qū)⑦M(jìn)一步擴(kuò)大,儲能的收益空間也將進(jìn)一步
提升。預(yù)計(jì)國內(nèi)工商業(yè)儲能將率先在高峰谷價(jià)差的地區(qū)啟動(dòng)。根據(jù)各省發(fā)改委公布的最新
執(zhí)行電價(jià),上海、湖北、江蘇等地大工業(yè)用戶(最高電壓等級)的夏季峰谷價(jià)差超
過
0.7
元/kWh,在這些地區(qū)工商業(yè)儲能有望實(shí)現(xiàn)較好的經(jīng)濟(jì)性。以制造業(yè)企業(yè)眾多
的江蘇為例,
2020
年
11
月江蘇發(fā)改委發(fā)布的《關(guān)于江蘇電網(wǎng)
2020-2022
年輸配電
價(jià)和銷售電價(jià)有關(guān)事項(xiàng)的通知》對大工業(yè)電價(jià)進(jìn)行了整體下調(diào),但峰谷價(jià)差則進(jìn)一
步拉大,此外還明確提出“拉大峰谷價(jià)差,充分發(fā)揮峰谷電價(jià)移峰填谷作用,鼓勵(lì)
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 二零二五年度建筑工人勞動(dòng)合同(附創(chuàng)新技術(shù)培訓(xùn)內(nèi)容)
- 二零二五年度國際酒店餐飲業(yè)勞務(wù)供應(yīng)協(xié)議
- 二零二五年度生活垃圾清運(yùn)與環(huán)保技術(shù)研發(fā)應(yīng)用合同
- 電子商務(wù)平臺代運(yùn)營服務(wù)協(xié)議
- 采購合同辣椒采購合同
- 音樂課本中的歌曲背后的故事征文
- 專業(yè)保潔服務(wù)合作協(xié)議
- 簡愛人物形象塑造分析:世界名著導(dǎo)讀課程教案
- 人力資源招聘與培訓(xùn)流程說明
- 企業(yè)綠色信用修復(fù)服務(wù)協(xié)議
- 心理健康教育課《在變化中成長》課件
- JJF 1341-2012 鋼筋銹蝕測量儀校準(zhǔn)規(guī)范-(高清現(xiàn)行)
- 人教版數(shù)學(xué)五年級下冊 全冊各單元教材解析
- 給水排水管道工程質(zhì)量通病以及防治
- 偏癱臨床路徑流程
- 計(jì)算機(jī)視覺全套課件
- GB-T 9251-2022 氣瓶水壓試驗(yàn)方法(高清版)
- 基于單片機(jī)的電子廣告牌設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文
- 中國聯(lián)通IMS接口規(guī)范 第三分冊:Sh接口 V1.0
- 判斷抽樣(課堂PPT)
- 通用橫版企業(yè)報(bào)價(jià)單模板
評論
0/150
提交評論