【储能】储能系列丨首篇,科普为主.docVIP

储能系列丨首篇,科普为主 目前全球在碳减排方面已达成共识，根据ECIU（EnergyClimateIntelligence Unit）披露，目前20多个国家针对碳中和，做出立法或提出具体实施目标。 ? 图：全球各国“碳中和”目标时间及进展情况 来源：ECIU、浙商证券 ? 其中，风光作为技术成熟且安全可靠的清洁能源，将逐步替代化石燃料。根据各国指定的碳中和政策，BNEF测算2050年风光发电在发电系统的占比高达56%，同期化石燃料占比将降为24%。 ? 图：全球电力生产结构预测 来源：BNEF、浙商证券 ? 2019年全球风电发电量占比约为9%（其中光伏占比3%，风能占比6%），从风电占比提升上来看（从9%提高到56%)， 2050年风电会有6倍以上的增量市场空间。而风电在实际应用中，都有一个显著痛点——出电不稳定。由于光伏和风电都具备间歇性，季节性因素影响比较大，“光伏/风电+储能”不仅可以解决消纳问题，还可以尽量减少弃风弃光现象发生或是足额消纳，避免造成新能源电力资源的浪费。 ? 因此，在风电占比大幅提升的过程中，储能将充当“辅助”角色，帮助碳中和目标得以实现。 ? 本篇报告作为储能系列的首篇，将解决如下三个问题： ? 1）储能的价值体现在哪里？ 2）储能行业的增长点在哪？ 3）储能产业链需要关注哪些环节？ ? 当下，储能被视为未来清洁发电系统中的核心资产。接下来我们先用2个小问题，来解答“储能是什么”。 ? 01 储能可解决什么问题？ 储能——指电能的储存，是利用化学或物理的方法将电能储存起来并在需要时释放的相关技术及措施。 ? 当前光伏、风电装机量不断提升，发电设备整体出力的间歇性与不稳定性增强，传统的火电机组难以满足短时间高功率的调节需求，进行灵活性改造的成本又比较高，此时就需要各类快速储能的方式提供电力辅助服务。 ? 02 用什么方式解决？ ? 图：储能技术分类 来源：派能科技 ? 首先，储能技术主要有三类，分别是热储能、电储能和氢储能，而本篇我们重点关注的是电储能。 ? 电储能又分电化学储能和机械储能两大类。根据正负极材质的不同，电化学储能分为锂离子电池、铅蓄电池与纳硫电池。机械储能根据储能方式，分为抽水蓄能、压缩空气储能与飞轮储能。两种储能方式应用于电力系统、通讯基站、数据中心与轨道交通。[1] ? 图：全球储能累计装机分布（左图）VS 2020年全球新增储能分布 来源：浙商证券 ? 从电储能行业的现状来看，抽水储能占比高达90.3%，是当前最为成熟的电储能技术。 ? 抽水储能——操作原理是利用电力复合底谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库，利用“势能转换”存储电力。但是，它在实际应用中存在一些弊端： ? 1）抽水储能仅能建立在同时具备水资源+势能的区域，且对森林公园、水源保护、农田等生态敏感因素较高； 2）装机容量大，通常在1GWG左右，初期投资金额高达10亿元左右，与风光装机的适配性较差； 3）建设周期大致为6年，周期长； ? 所以，后续电储能行业的发展，要看另一个技术——电化学储能。 ? 电化学储能——利用化学电池将电能储存起来并在需要时释放的储能技术及措施。它具备高度灵活性，在电力系统中的份额快速提升，累计装机占比已从 2016年约1%增长至2020年的7.5%。2020年新增的储能装机中，75.1%来自电化学储能，24.5%来自于抽水储能。 ? 【结论】如果没有储能作为解决方案，光风替代传统能源的进程一定会受到阻碍。而储能领域中，技术层面最具发展前景的是电化学储能，它在逐步替代传统的机械储能。 ? 从储能的应用端来划分，主要有三类，分别是发电侧、电网测和用户侧。 ? 图：电化学储能的应用端分布 来源：CNESA ? 用电侧（占比28%）——建设在家庭或工厂附近，主要服务于工业用电终端，通过峰谷价差套利；所以谷峰差价越大，越有利于用电侧的发展。 ? 发电侧（占比30%）——消除新能源弃电损失；实现能量时移（正午的光伏电存起来到晚上用）甚至季度调配； ? 电网侧（占比42%）——独立建设在传统电站旁边，起到调频和调峰作用； ? 但是，目前这个行业的主要问题就是盈利难，投资成本高，回报周期长，短期内，发电侧与电网侧“谁买单”？各自承担多少成本？是这个行业的主要矛盾。 ? 2019年由于国家发改委明确电网侧储能不能计入输配电价成本等因素影响，储能发展受阻。2020年因储能成本下降+政策支持+电网侧投资加大，储能重回高速增长。 ? 所以从政策调控的角度来看，行业的发展大前提基于政策导向，也就是补贴程度和目标完成力度。 ? 2021年7月21日，发改委、能源局发布《关于加快推动新型储能发展的指导意见》，明确目标至2025年，国内新型储能（除抽水蓄能外的储能系统）装机总规模达30GW以上。