目前,对新能源和可再生能源的研究和开发,寻求提高能源利用率的先进方法已成为全球共同关注的首要问题。对一个能源生产和消费大国来说,我国既有节能减排的需求,也有能源增长以支撑经济发展的需要,大力发展储能产业已经迫在眉睫。在国家正在形成能源转型新发展格局和“双碳”目标的新背景下,我国多项储能利好政策接连出台,对储能可持续发展的支持密度和力度达到空前之高。政策和市场的双重推动不仅为储能产业带来新机遇,也面临着新问题与新挑战。
万亿储能市场东风已至
01
储能政策体系正逐步建立
明确产业可持续发展方向
2021年,中央文件中首次明确了储能作为碳达峰、碳中和的关键支撑技术,为储能长期发展奠定了基础。从国家层面来看,储能的直接政策密集出台:第二部新型储能指导意见明确了储能发展目标与重点任务;《新型储能项目管理规范(暂行)》和《电化学储能电站安全管理暂行办法》(征求意见稿)的出台将形成储能全生命周期、全流程的管理体系,为储能可持续发展保驾护航;新版“两个细则”明确了储能的市场主体地位,推出“新的交易品种”、完善成本分担机制、建立竞争性的市场价格机制,为储能开拓了市场获益空间;电价市场化改革,进一步拉大峰谷价差,将催生出更多应用新模式。
2022年3月,国家能源局等正式发布《“十四五”新型储能发展实施方案》,方案中主要包含储能发展的(1)技术路线、(2)产业链布局、(3)发展目标(支撑新型电力系统)、(4)发展路径(探索储能市场化体制机制)、(5)管理体系(政策保障)等。作为‘十四五’时期推动新型储能行业高质量发展的指导性文件,方案也是开展新型储能技术和产业创新示范、优化新型储能发展布局的重要依据,为行业创新与可持续发展指明了方向。值得注意的是,《方案》鼓励各地在新型储能发展工作中,通过示范应用带动技术进步和产业升级,推动完善储能上下游产业链条,支持储能高新技术产业基地建设。
02
应用场景不断丰富
市场需求有待释放
在“双碳”愿景下,储能在调节用电高峰、提高用电效率等方面,对于促进能源结构向低碳转型起到重要作用。随着全球范围内新能源发电渗透率大幅提升,新能源发展催生了储能的需求,储能应用场景主要包括电源侧、用户侧和电网侧。用户侧配置储能需求提升,应用场景不断拓展。用户侧储能在虚拟聚合、数据中心、5G基站、港口岸电等场景的应用需求也将大幅提升,并带来一系列商业模式的创新。
电网业内人士表示,新能源并网比例的提高正给电力系统带来新的安全挑战。新型储能作为安全保障电源,亟需向大规模、中长周期、容易调度的方向发展,电网侧共享储能的落地,既有利于新能源的消纳并网,也有利于提高储能项目的收益率,在一定程度上缩短投资的回报周期。随着电力市场机制不断完善,交易品种和规则越来越成熟,电网侧共享储能的未来值得期待。
仅从需求端来看,在光伏、风能发电加速并网的背景下,需要对应配套储能系统以应对发电波动性。风电、光伏产业的迅猛发展将推动大容量储能产业的发展。储能技术在很大程度上解决了新能源发电的随机性、波动性问题,可以实现新能源发电的平滑输出,能有效调节新能源发电引起的电网电压、频率及相位的变化,使大规模风电及光伏发电方便可靠地并入常规电网。此外,5G基站建设需求也推动储能锂电需求进一步放量。综合预计,2025年全球储能锂电新增装机有望达到163Gwh(吉瓦时),2021年至2025年CAGR(复合年均增长率)为41%。
新型储能技术及安全制约产业发展
新型储能技术仍有待突破
市场化机制需进一步完善
新型储能技术尚处于发展阶段,各类新型储能系统的可靠性、使用寿命、制造成本等均有待突破。钠离子电池、新型锂离子电池、液流电池、压缩空气、氢(氨)储能等关键核心技术、装备和集成优化设计研究,集中攻关超导、超级电容等储能技术的开展,储备液态金属电池、固态锂离子电池、金属空气电池等新一代高能量密度储能技术的研发以及电池本质安全控制、电化学储能系统安全预警、储能电站整体安全性设计等关键技术的突破,仍需各方加大对新型储能技术的研发投入,推动多元化技术开发,积极开展先进储能技术示范应用,加快创新成果转化。
在目前储能产业的快速发展中,储能电池是上市公司布局的重点领域之一。伴随电动汽车的发展,电池成本逐渐下降,成熟度日益提高,未来将需要更多的高效储能电池去取代传统的内燃机。储能电池从规模量级上,是从0-1发展的阶段,量小所以其毛利率相对较高。此外,钠电池随着产业链逐渐成熟,有望在5-10年后凭借其低成本优势在大储能领域逐步应用。对于储能电池的短期差异化竞争来说,企业可以发挥各自优势,但是就中长期而言还是在持续考验储能电池关键核心技术和成本。
另外从长期来看,储能电站应通过参与电力市场,通过市场化机制回收投资成本。尽管储能行业已步入高速发展,但在调峰、调频等主要应用领域,储能还未形成稳定、合理的收益模式,从而制约储能发展。从国外经验来看,储能作为快速响应资源,已经在国外市场证明非常有优势和竞争力。随着一次调频市场需求的增多,一次调频市场有望成为独立储能新的价值增长点。市场机制的进一步完善对于储能行业能否建立可持续发展的轨道是重中之重。对于储能人而言,储能产业行稳至远的关键在于为其提供有效的支持以新能源为主体的新型电力系统的构建,使其在能源转型过程中发挥应有的市场价值。
储能各类事故频发
安全制约产业发展
储能安全不仅关乎储能行业健康发展,更事关以新能源为主体的新型电力系统高质量建设和稳定运行。根据不完全统计,2021年全球共发生9起储能安全事故。2022年开年之初,韩国又发生3起电池相关火灾事故。近年来国内外储能电站爆炸事故频发,不仅制约了储能规模化发展,更加剧了社会公众对储能安全的质疑。
储能安全问题是系统性问题,往往由某一因素引发、多因素交互作用演化发展,最终导致储能的起火或爆炸。据行业人士介绍,储能安全事故直接诱因分为电池本体故障、外部激源、运行环境因素以及管理系统故障等。而储能设施不安全以及技术标准不完善,是导致储能频发各类事故的主要原因。
储能安全是全世界面临的难题。安全制约产业发展,总结储能安全事故并分析其原因,对于推动储能行业科学安全发展具有重要意义。建立健全储能系统权威、透明、统一的国家或省级安全管理实时监控平台,以信息化手段提升储能系统安全监管实效或将成为未来保障储能安全有效手段。相信未来随着各方共同努力,储能安全得到有效保证,储能产业将会迎来更加迅猛发展。
发展离不开挑战,储能产业正在蓄力加速,国家支持政策频频出台,金融资本加速融入抢跑储能赛道,属于我们的黄金时代大幕已经徐徐拉开尽。随着政策一步步到位,我国储能产业既可快速成长为在全球有重要影响的新兴战略性产业,也将极大促进国内新能源的规模化发展。
储能产业巨大发展潜力必将导致市场的激烈竞争。前有以国家电网、南方电网、国家能源集团、国电投、华能、华电、三峡集团等为代表的央、国企纷纷切入储能产业链,后有宁德时代、阳光电源、海博思创等储能产业链企业强强联合。未来各大企业将在竞争与合作中实现优势互补,协同开发,共同促进产业正向、可持续发展。