工商業(yè)儲能系統(tǒng)及部件行業(yè)市場需求與投資規(guī)劃

工商業(yè)儲能系統(tǒng)及部件行業(yè)市場需求與投資規(guī)劃

儲能發(fā)展的重要性及市場分析儲能，字面意思就是儲存能量。簡單講就是使能量轉(zhuǎn)化為在自然條件下穩(wěn)定存在的能源，即在能量多余時，用特殊裝置將能量儲存起來，在需要時可以將能量釋放出來，從而起到調(diào)節(jié)能量供需在時空和強度上不匹配的作用。儲能能根據(jù)能量存儲形式的不同，廣義儲能包括電儲能、熱儲能和氫儲能三類。電儲能是最主要的儲能方式，按照存儲原理的不同又分為電化學(xué)儲能和機械儲能兩種技術(shù)類型。儲能系統(tǒng)的構(gòu)成中，電池是儲能系統(tǒng)最重要的組成部分。根據(jù)BNEF統(tǒng)計，電池成本占儲能系統(tǒng)的50%以上。儲能電池系統(tǒng)成本由電芯、結(jié)構(gòu)件、BMS、箱體、輔料、制造費用等綜合成本組成。電芯占據(jù)80%左右的成本，Pack（包含結(jié)構(gòu)件、BMS、箱體、輔料、制造費用等）成本占據(jù)整個電池包成本約20%。儲能系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝主要分為兩個工段：電池模組生產(chǎn)工段、系統(tǒng)組裝工段。儲能誕生之初的使命就是為了調(diào)節(jié)電力資源，削峰填谷，緩解電力壓力。儲能行業(yè)進入壁壘（一）儲能行認(rèn)證壁壘對于儲能企業(yè)而言，在不同國家銷售通常需要先經(jīng)過當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)品認(rèn)證，涉及大量嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)和復(fù)雜的認(rèn)證程序，對進入者提出了較高要求。部分國家和地區(qū)完成認(rèn)證需要半年至一年以上的時間，限制了新進入者進入市場的速度。（二）儲能行技術(shù)壁壘BMS是控制，理電池各項功能并保護電池的核心部件，是儲能產(chǎn)業(yè)鏈的重要組成環(huán)節(jié)，BMS的技術(shù)水平直接決定了電芯的使用效率和壽命。部分電芯參數(shù)無法通過直接觀測取得，而是需要積累大量的電芯使用數(shù)據(jù)，通過放電電壓、電流、時間、循環(huán)次數(shù)等指標(biāo)優(yōu)化算法從而模擬電池充放電情況。實現(xiàn)高精度測量需要大量數(shù)據(jù)積累以及長時間的算法調(diào)試，并根據(jù)電芯的使用壽命對各項參數(shù)進行微調(diào)，才能構(gòu)建完善的BMS策略，繼而為SOC、SOH、SOP估算提供保障并形成穩(wěn)定高效的儲能系統(tǒng)。對于新進入者而言，突破核心技術(shù)不僅需要較大的資本投入，還需要較長的時間積累。因此BMS技術(shù)成為制約新進入者進入本行業(yè)的主要壁壘之一。EMS作為儲能系統(tǒng)供電實體的控制系統(tǒng)，需要控制逆變器、負(fù)載、電池模組等部件的穩(wěn)定運行，是儲能系統(tǒng)的控制核心，全方位地保障了用電可靠性和經(jīng)濟性。（三）儲能行產(chǎn)品品牌壁壘儲能系統(tǒng)的安全性，可靠性是消費者選擇產(chǎn)品時的重要考慮因素，此外，儲能產(chǎn)品價格相對較高且質(zhì)保期較長，因此消費者選擇儲能系統(tǒng)時往往較為傾向品牌認(rèn)可度較高的企業(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品。而產(chǎn)品品牌的建設(shè)需要較長時間的積累和持續(xù)的維護，尤其在德國等注重產(chǎn)品質(zhì)量、品牌忠誠度較高的市場，新進入者短時間內(nèi)很難快速形成品牌影響力。（四）儲能行人才壁壘儲能行業(yè)的市場參與者需要投入大量的人力物力資源，逐步建立起由產(chǎn)品研發(fā)、渠道拓展、品牌策劃、市場營銷和供應(yīng)鏈管理等各領(lǐng)域優(yōu)秀人才組成的管理團隊，同時企業(yè)還需要成熟且完善的人才培訓(xùn)和選拔機制，以滿足企業(yè)發(fā)展過程中對人力資源的需求，以上構(gòu)成了進入儲能行業(yè)的人才壁壘。戶用儲能行業(yè)前景分析戶用儲能可稱為家庭儲能系統(tǒng)，在用電低谷時，戶用儲能系統(tǒng)中的電池組能夠自行充電，以備在用電高峰或斷電時使用。根據(jù)WoodMackenzie，IEA，SolarpowerEU，USDOE的數(shù)據(jù)，全球戶用儲能市場新增裝機規(guī)模預(yù)計從2021年的9．5GWh上升至2025年的93．4GWh，復(fù)合增長率達(dá)77．07%。儲能行業(yè)的必要性全球儲能發(fā)展比較早，前幾年增速平均呈2%-4%規(guī)模增長，2020年底累計裝機規(guī)模達(dá)到191．1GW。我國前期儲能方式主要是物理儲能，電化學(xué)儲能起步較晚。受益于國家的能源戰(zhàn)略，新能源產(chǎn)業(yè)快速商業(yè)化發(fā)展，在鋰離子電池儲能上迎頭趕上，2011年我國電化學(xué)儲能裝機規(guī)模僅為40．7MW，2020年累計裝機規(guī)模達(dá)到3．27GW，占全球電化學(xué)儲能裝機比重提升至23%。目前化石能源仍然是全球能源消費的主要方式，比例占據(jù)85%。2020年9月，我國承諾在2030年實現(xiàn)碳達(dá)峰、在2060年實現(xiàn)碳中和的目標(biāo)，西方國家則是在2050年前實現(xiàn)碳中和的減排目標(biāo)。從設(shè)定的時間節(jié)點來看，全球主要經(jīng)濟體實現(xiàn)碳中和的時間僅剩30-40年，但目前可再生能源消費僅占全球能源消費的10%，而西方國家要在2050年實現(xiàn)碳中和，可再生能源消費占比必須要達(dá)到30%以上，由此可見，在短時間內(nèi)進行能源結(jié)構(gòu)的變革，時間上并不充裕，未來碳中和的腳步將逐步加快。風(fēng)能、光能作為未來實現(xiàn)碳中和的重要手段，因其不穩(wěn)定性、易沖擊電網(wǎng)，商業(yè)化應(yīng)用步伐較慢，未來儲能的出現(xiàn)，將解決發(fā)電側(cè)這些弊端問題。電力處于現(xiàn)代能源的核心位置，以前是由發(fā)電側(cè)-電網(wǎng)側(cè)-用電側(cè)組成的「源-網(wǎng)-荷」結(jié)構(gòu)。在「碳中和」指導(dǎo)下的電力清潔化趨勢下，逐步轉(zhuǎn)變成「源-網(wǎng)-荷-儲」的結(jié)構(gòu)，儲能將貫穿整個電力系統(tǒng)。未來儲能行業(yè)市場格局將是多維的、立體的，競爭與合作并存將是常態(tài)。儲能行業(yè)發(fā)展前景隨著碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的提出，以光伏、風(fēng)電為代表的可再生能源戰(zhàn)略地位凸顯，儲能作為支撐可再生能源發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)也在快速發(fā)展。近年來，國家政策大力支持儲能電池發(fā)展，《關(guān)于促進儲能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》，明確計劃在未來10年內(nèi)完成兩步走，到2025年，使儲能電池產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)規(guī)?；l(fā)展，形成較為完整的產(chǎn)業(yè)體系，成為能源領(lǐng)域經(jīng)濟新增長點。中國十四五規(guī)劃綱要在儲能產(chǎn)業(yè)、儲能能力、儲能項目方面都做出了要求?！蛾P(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》提出，堅持儲能技術(shù)多元化，推動鋰離子電池等相對成熟新型儲能技術(shù)成本持續(xù)下降和商業(yè)化規(guī)模應(yīng)用。在政策利好下，預(yù)計儲能電池快速發(fā)展將助力我國實現(xiàn)碳中和目標(biāo)。儲能電池可廣泛應(yīng)用于發(fā)電、輸配電、用電等電力系統(tǒng)環(huán)節(jié)，可再生能源電力系統(tǒng)建設(shè)的快速增長為大規(guī)模儲能系統(tǒng)的部署奠定了基礎(chǔ)。同時，技術(shù)進步和生產(chǎn)規(guī)模的擴大推動了儲能電池成本的下降。此外，動力電池產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展也帶動了相關(guān)技術(shù)在儲能電池中的應(yīng)用，推動了儲能電池成本的降低。隨著儲能電池成本的不斷下降，儲能電池市場將迎來快速發(fā)展和規(guī)模化發(fā)展階段，將助力我國能源低碳化轉(zhuǎn)型。儲能系統(tǒng)安全事故在全球范圍內(nèi)的發(fā)生，引起行業(yè)的廣泛關(guān)注。因此，提高儲能電池安全性能是解決系統(tǒng)安全問題最有效的措施。工商業(yè)儲能行業(yè)前景分析在工商業(yè)領(lǐng)域，儲能系統(tǒng)主要用途是峰谷套利，即在用電低谷時利用低電價充電，在用電高峰時放電供給工商業(yè)用戶，用戶可以降低用電成本，同時保證用電穩(wěn)定性。根據(jù)WoodMackenzie，IEA，SolarpowerEU，USDOE的數(shù)據(jù)，全球工商業(yè)儲能市場新增裝機規(guī)模預(yù)計從2021年的15．8GWh上升至2025年的94．0GWh，復(fù)合增長率達(dá)56．18%。儲能行業(yè)發(fā)展情況（一）儲能技術(shù)簡介儲能即能量的存儲，指通過某種介質(zhì)或設(shè)備，將一種形式的能量轉(zhuǎn)化成另一種較為穩(wěn)定的能量形式并存儲，在需要時以特定能量形式釋放出來的一系列技術(shù)和措施。根據(jù)儲能原理的不同，可以細(xì)分為機械儲能、電磁儲能和電化學(xué)儲能等。根據(jù)CNESA，截至2021年末，在全球累計儲能裝機規(guī)模中，86．2%為抽水蓄能；在中國累計儲能裝機規(guī)模中，86．3%為抽水蓄能，均為占比最高的儲能形式，但受地理選址和建設(shè)施工的局限較多。憑借受地理條件影響較小、建設(shè)周期較短、能量密度大等優(yōu)勢，電化學(xué)儲能可靈活運用于各類電力儲能場景中，是當(dāng)前應(yīng)用范圍最廣、發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮碾娏δ芗夹g(shù)，包括鈉硫電池、液流電池、鋰離子電池等，主要應(yīng)用于分鐘至小時級的工作場景。（二）儲能技術(shù)應(yīng)用場景與商業(yè)模式儲能在電力系統(tǒng)中具有豐富的應(yīng)用場景，通常將儲能的應(yīng)用場景分為發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)，不同場景下對應(yīng)的儲能系統(tǒng)商業(yè)模式有所區(qū)別。在發(fā)電側(cè)和電網(wǎng)側(cè)，儲能系統(tǒng)主要用于可再生能源并網(wǎng)，以平滑電力輸出，進而緩解以光伏、風(fēng)電為代表的新能源發(fā)電因其間歇性與波動性對電網(wǎng)穩(wěn)定性帶來的沖擊和棄風(fēng)棄光等電力消納問題。不同于傳統(tǒng)的火電、水電，光伏發(fā)電輸出功率受到光照強度、溫度等因素影響，同時其發(fā)電在日間達(dá)到高峰進而無法直接匹配傍晚和夜間的用電需求；風(fēng)力發(fā)電由于其受風(fēng)力驅(qū)動的特性進而會受到風(fēng)速、風(fēng)力等自然條件影響，輸出功率存在季節(jié)性甚至日間差異。由于電力的輸出、配送、使用同時完成，因此整個電力系統(tǒng)必須時刻處于動態(tài)平衡狀態(tài)，進而對于穩(wěn)定性提出極高要求，當(dāng)電源端功率與負(fù)荷端功率不同時，電力系統(tǒng)頻率發(fā)生變化，導(dǎo)致電網(wǎng)不穩(wěn)定。由于電網(wǎng)并網(wǎng)發(fā)電功率和用戶端的用電功率均具有瞬時特性，電網(wǎng)始終處于波動變化中。為保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，需要電網(wǎng)側(cè)提供輔助服務(wù)。根據(jù)提供方式的不同，電力輔助服務(wù)可分為基本輔助服務(wù)和有償輔助服務(wù)?；倦娏o助服務(wù)是指機組為保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行必須提供的無償輔助服務(wù)，包括一次調(diào)頻、基本調(diào)峰、基本無功調(diào)節(jié)。有償電力輔助服務(wù)包括二次調(diào)頻、有償調(diào)峰、自動電壓控制（AVC）、備用、轉(zhuǎn)動慣量、爬坡、黑啟動等。目前發(fā)電側(cè)和電網(wǎng)側(cè)儲能系統(tǒng)的主要商業(yè)模式為提供以調(diào)峰調(diào)頻為主的電力輔助服務(wù)并進行收費。在用戶側(cè)，提高新能源的自發(fā)自用比例和谷電峰用應(yīng)用比較普遍。戶用儲能市場主要將光伏發(fā)電和儲能系統(tǒng)結(jié)合，以實現(xiàn)高比例的低成本光伏電力自發(fā)自用為目的，降低用戶的用電成本并利用儲能系統(tǒng)的離網(wǎng)能力提高用戶的用電穩(wěn)定性。此外，電價峰谷價差現(xiàn)象在國內(nèi)外諸多地區(qū)較為常見，因此利用儲能系統(tǒng)通過峰谷電價賺取利潤具備可行性。因為峰谷價差的存在，無論是工商業(yè)用戶單獨安裝儲能，還是安裝光儲一體化的用戶均可以在電價處于低谷時利用儲能系統(tǒng)存儲電能，在電價處于高峰時減少使用電網(wǎng)電能的數(shù)量甚至從儲能系統(tǒng)中釋放電能出售，進而通過峰谷電價獲取收益。與此同時，配置儲能系統(tǒng)可在停電情況或無電的情況下保障電力供應(yīng)，將電力短缺帶來的損失降至最低。對于存在兩部制電價（容量電費和電量電費）的國家或地區(qū)，儲能還可幫助電力使用者降低容量電費以降低用電成本。（三）儲能行業(yè)的市場容量根據(jù)CNESA的相關(guān)報告，截至2021年末，全球已投運儲能項目累計裝機功率達(dá)到209．4GW，較2020年末191．1GW同比增長約9．6%。新型儲能的累計裝機規(guī)模為25．4GW，同比增長67．7%。截至2021年末，中國已投運儲能項目累計裝機功率達(dá)到46．1GW，較2020年末35．6GW同比增長29．5%，占全球累計裝機功率22．0%，占比較2020年末提升3．4個百分點。其中，抽水蓄能的累計裝機規(guī)模最大，為39．8GW，所占比重與去年同期相比再次下降，約為3個百分點。市場增量主要來自鋰電子電池、鉛蓄電池、壓縮空氣等新型儲能，其累計裝機規(guī)模達(dá)到5．73GW，同比增長74．5%。2021年，中國新型儲能新增規(guī)模首次突破2GW，達(dá)到2．45GW，同比增長56．7%。新型儲能中，鋰離子電池和壓縮空氣均有百兆瓦級項目并網(wǎng)運行。從新型儲能規(guī)劃在建項目情況來看，2021年中國新型儲能走向規(guī)?；l(fā)展。2021年規(guī)劃、在建、投運的項目共計851個、約26．3GW。其中投運的新型儲能項目主要以小于10MW的中小體量為主，數(shù)量占比約76．5%；規(guī)劃中和在建的儲能項目以10MW及以上的大體量項目為主，數(shù)量占比達(dá)到62．0%，其中規(guī)劃在建的百兆瓦項目超過70個，在體量上具備為電網(wǎng)提供儲能支持的基礎(chǔ)和條件。國內(nèi)儲能市場現(xiàn)狀全球鋰離子電池儲能技術(shù)裝機規(guī)模逐年上漲，占全球儲能累計裝機規(guī)模比重不斷擴大，鋰離子電池儲能市場需求量大，截至2021年，中國鋰離子電池儲能技術(shù)裝機規(guī)模為5．2GW，占比為11．2%。全球儲能電池裝機量及增速逐年上漲，全球儲能電池市場需求量大；中國儲能鋰電池產(chǎn)量上漲，下游需求量大，2021年疫情穩(wěn)定后產(chǎn)能增速明顯。據(jù)CNESA統(tǒng)計，2021年中國已投運電儲能項目累計裝機規(guī)模46．1GW，同比增長30%。其中，新型儲能累計裝機規(guī)模達(dá)到5．73GW，同比增長75%。2021年中國新增投運電力儲能項目裝機規(guī)模突破10GW，其中抽水蓄能新增規(guī)模8GW，同比增長437%，新型儲能新增規(guī)模達(dá)2．4GW，同比增長54%。新增百兆級項目數(shù)量達(dá)到78個，為20年同期9倍。從中國發(fā)電量結(jié)構(gòu)來看，火電占比持續(xù)下降，從2011年的81．7%下降至2021年的67．4%?？稍偕茉凑急葎t由2011年的18．3%上升到2021年的32．6%。其中，風(fēng)電、太陽能、核電發(fā)電占比增長至7．8%（2011年:1．5%）、3．9%、4．9%（2011年:1．8%）。裝機量方面，2021年全國累計發(fā)電裝機容量約2，377GW，同比增長8%，接近過去5年的平均增速。2021年風(fēng)光新增裝機合計占全國新增發(fā)電裝機量58．1%（風(fēng)電:27%，光伏:31．1%）。據(jù)中電聯(lián)預(yù)測，2022年底累計全口徑發(fā)電裝機容量預(yù)測將達(dá)到2，600GW。其中，非化石能源發(fā)電裝機合計將達(dá)到1，300GW，占累計裝機量的50%。未來，可以預(yù)見到儲能行業(yè)的未來景氣度可能會高于光伏和風(fēng)電。截至2021年底，中國新型儲能累計裝機規(guī)模只有5．73GW，假設(shè)以發(fā)改委2025年規(guī)模30GW目標(biāo)計算，年復(fù)合增速高達(dá)51%。而光伏新增裝機量樂觀估計到2025年復(fù)合增速也就20%。從這一點看，儲能未來的爆發(fā)力會更強。新型儲能是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要技術(shù)和基礎(chǔ)裝備，是實現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的重要支撐，也是催生國內(nèi)能源新業(yè)態(tài)、搶占國際戰(zhàn)略新高地的重要領(lǐng)域。近年來，國家陸續(xù)出臺配套儲能政策，其中硬性指標(biāo)與扶持鼓勵雙管齊下，從電價機制、項目管理、市場交易、技術(shù)攻關(guān)、商業(yè)模式、發(fā)展目標(biāo)等多個維度進行了頂層設(shè)計，助力行業(yè)向規(guī)范化、產(chǎn)業(yè)化、市場化發(fā)展。根據(jù)《十四五新型儲能發(fā)展實施方案》、《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》和《國家發(fā)展改革委國家能源局關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》要求。到2025年，新型儲能由商業(yè)化初期步入規(guī)模化發(fā)展階段，具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件。其中，電化學(xué)儲能技術(shù)性能進一步提升，系統(tǒng)成本降低30%以上；火電與核電機組抽汽蓄能等依托常規(guī)電源的新型儲能技術(shù)、百兆瓦級壓縮空氣儲能技術(shù)實現(xiàn)工程化應(yīng)用；兆瓦級飛輪儲能等機械儲能技術(shù)逐步成熟；氫儲能、熱（冷）儲能等長時間尺度儲能技術(shù)取得突破。到2030年，新型儲能全面市場化發(fā)展。新型