本文由博眾投資編輯整理。在全球“能源危機”、“能源轉(zhuǎn)型”背景之下,清潔能源將逐步替代傳統(tǒng)化石能源,各領(lǐng)域電氣化趨勢加快,新能源發(fā)電占比不斷提升。據(jù)國家能源局?jǐn)?shù)據(jù),截至2021年12月底,全國可再生能源發(fā)電累計裝機容量10.6億千瓦,占全部電力裝機的44.8%,其中水電裝機3.91億千瓦、風(fēng)電裝機3.28億千瓦、太陽能發(fā)電裝機3.06億千瓦、生物質(zhì)發(fā)電裝機3798萬千瓦。在全球碳中和目標(biāo)下,風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源電將成為未來能源結(jié)構(gòu)中的絕對主力。(博眾投資)
隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)的持續(xù)推進,疊加電動車、分布式能源、儲能等交互式用能設(shè)備的廣泛應(yīng)用,電力系統(tǒng)呈現(xiàn)出高比例可再生能源、高比例電力電子設(shè)備的“雙高”特征。然而,新能源發(fā)電具有不穩(wěn)定性、隨機性、間歇性的缺點,極易產(chǎn)生供需錯配問題。從日用電與供電匹配情況來看,風(fēng)電、光電站分別在凌晨、中午出力最大,而用電高峰在早晨10點和晚上8點,其出力時段分布與用電負(fù)荷存在較大矛盾。此外,季節(jié)、天氣等因素也將加大系能源發(fā)電的不穩(wěn)定性。隨著波動性和間歇性可再生能源在電源結(jié)構(gòu)中占的比持續(xù)增長,供應(yīng)側(cè)也將出現(xiàn)隨機波動的特性,電網(wǎng)頻率控制愈發(fā)重要,調(diào)峰調(diào)頻需求日益迫切。
儲能成為新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵一環(huán),規(guī)模不斷增長
儲能,即能量的存儲,指在能量富余時利用裝置或介質(zhì)將能量存儲起來,并在需要時再釋放的過程,可調(diào)節(jié)能量供求在時間和強度上的不匹配問題。根據(jù)能量存儲形式的不同,廣義儲能包括電儲能、熱儲能、氫儲能三類。由于電能是目前應(yīng)用最為廣泛的能量形式,因而電儲能是最主要的儲能方式。但由于電能本身不易大規(guī)模存儲,因此儲電的基本思路是將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量,在需要時再轉(zhuǎn)化回來。由于我國的能源中心和電力負(fù)荷中心距離跨度大,電力系統(tǒng)一直遵循大電網(wǎng)、大電機的發(fā)展方向,按照集中輸配電模式運行,隨著可再生能源發(fā)電的飛速發(fā)展和社會對電能質(zhì)量要求的不斷提高,儲能市場規(guī)模增長迅速,前景廣闊。(博眾投資)
儲能的多種解決方案
儲能的技術(shù)路徑主要可以分為機械儲能、電化學(xué)儲能、電磁儲能、熱儲能、化學(xué)儲能等方式。其中,機械儲能主要包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能等;電化學(xué)儲能是指各種二次電池儲能,主要包括鉛酸電池、鉛炭電池、鋰離子電池、鈉硫電池、鈉離子電池等。電磁儲能主要包括超導(dǎo)儲能、超級電容器存儲能等方式。熱儲能主要包括儲熱、儲冷等方式。化學(xué)儲能包括電解水制氫、合成天然氣等方式。
按照儲能作用時間的長短,可以將儲能系統(tǒng)分為數(shù)時級以上、分鐘至小時級、秒級等。其中,超導(dǎo)儲能、超級電容器儲能可以實現(xiàn)額定功率下放電時間在秒級水平,電化學(xué)儲能放電時間在分鐘至小時級,機械儲能、氫儲能等方式可實現(xiàn)數(shù)時級以上放電。從電儲能市場結(jié)構(gòu)來看,抽水儲能在我國仍占據(jù)主要地位,但新型儲能發(fā)展迅速。抽水蓄能時當(dāng)前最為成熟的電力儲能技術(shù),早在20世紀(jì)90年代就實現(xiàn)了商業(yè)化應(yīng)用,主要用于電力系統(tǒng)削峰填谷、調(diào)頻調(diào)相和緊急事故備用,但受限于選址和建設(shè)施工的局限性,未來發(fā)展空間有限。電化學(xué)時當(dāng)前應(yīng)用范圍最廣、發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮膬δ芗夹g(shù)。相比抽水蓄能,電化學(xué)儲能受地理條件影響小,建設(shè)周期短,可靈活運用于電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)及其他場景中。另外,隨著成本持續(xù)下降,商業(yè)化應(yīng)用日漸成熟,其技術(shù)優(yōu)勢愈發(fā)明顯,發(fā)展前景廣闊。
根據(jù)CNESA的不完全統(tǒng)計,截至2021年底,全球抽水蓄能的累計裝機規(guī)模占比首次低于90%,相比2020年下降4.1pct;新型儲能累計裝機規(guī)模為25.4GW,同比增長67.7%。在國內(nèi)市場中,抽水蓄能的累計裝機規(guī)模最大,為39.8GW,同比增長25%,所占比重與去年同期相比再次下降,下降了3個百分點;市場增量主要來自新型儲能,累計裝機規(guī)模達到5729.7MW,同比增長75%。
從整個電力系統(tǒng)角度看,儲能的應(yīng)用場景可以分為發(fā)電側(cè)(電源側(cè))、輸配電側(cè)(電網(wǎng)側(cè))、用電側(cè)儲能三大場景。1)發(fā)電測對儲能的需求場景較多,例如電力調(diào)峰、輔助動態(tài)運行、系統(tǒng)調(diào)頻、可再生能源并網(wǎng)、備用電源等;2)輸配電側(cè)存儲能主要用于緩解電網(wǎng)阻塞、延緩輸配電設(shè)備擴容升級、改善電能質(zhì)量等;3)用電側(cè)儲能主要用于電力自發(fā)自用、風(fēng)骨價差套利、容量電費管理、提升供電可靠性、偏遠地區(qū)供電、智能交通等領(lǐng)域。(博眾投資)
從分散支持到全面管理,儲能進入政策出臺密集期
根據(jù)中國節(jié)能協(xié)會碳中和專業(yè)委員會,2021年之前,對儲能行業(yè)的支持政策主要以省為單位展開,且大多集中于可再生能源并網(wǎng)、儲能參與輔助服務(wù)市場等層面,部分省市對此出臺了補貼政策。隨著“碳中和”目標(biāo)的確定,2021年各部委層面頻出儲能相關(guān)政策,且政策覆蓋到電力系統(tǒng)發(fā)電、輸配、用電等各個環(huán)節(jié)。
國家層面政策規(guī)劃:儲能是我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,近年來一系列鼓勵政策的加速出臺為儲能產(chǎn)業(yè)大發(fā)展蓄勢,推動行業(yè)進入規(guī)模化發(fā)展階段。2022年2月,國家發(fā)展和改革委員會、國家能源局正式印發(fā)《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》,方案提出到2025年,新型儲能由商業(yè)化初期步入規(guī)?;l(fā)展階段,具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件;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;到2030年,新型儲能全面市場化發(fā)展,新型儲能核心技術(shù)裝備自主可控。2022年5月25日,國家能源局綜合司發(fā)布《關(guān)于加強電化學(xué)儲能電站安全管理的通知》,從七個方面對電化學(xué)儲能電站安全作出指引,儲能行業(yè)得到進一步規(guī)范。
地方扶持政策:2022年3月《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》發(fā)布以來,各省積極響應(yīng),發(fā)布多項儲能相關(guān)政策。政策要點主要有:1)多地鼓勵“新能源+儲能”建設(shè)模式;推動風(fēng)電、光伏發(fā)電儲能項目建設(shè),新建新能源電站按照不低于裝機容量10-15%(2小時)配置儲能;2)政策指導(dǎo)工商業(yè)用戶直接參與市場交易;3)建立用戶參與輔助服務(wù)分擔(dān)共享機制;4)推動各類儲能安全發(fā)展,為新能源發(fā)展提供安全保障;5)加強儲能技術(shù)人才培養(yǎng);6)“十四五”新型儲能示范項目集中申報,其中,青海省力爭建成電化學(xué)新型儲能600萬千瓦,排名第一;7)明確氫能在能源系統(tǒng)中的定位和中長期發(fā)展目標(biāo);8)《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》,明確新型儲能規(guī)?;?、產(chǎn)業(yè)化、市場化發(fā)展;9)開展儲能等先進能源技術(shù)研發(fā)與示范應(yīng)用;10)山東2022年度儲能示范項目共29個,總規(guī)模達3.103GW。(博眾投資)
參考資料:
《儲能市場加速開啟,關(guān)注設(shè)備領(lǐng)域投資機會》民生證券;2022-05-29;
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