2023年中国储能行业的发展与市场特点(上)
目前,储能行业仍然处于相对早期的发展阶段。在技术研发和材料替代方面,大多数公司仍在不断加强研发投入。在产品应用和系统集成层面,产学研之间的密切合作比其他行业更加突出。当然最终需要回归至需求终端侧。
本篇报告的上篇将从一下几个方面进行分析:
发展储能的本质
能源发展问题
储能发展现状

发展储能的本质
在双碳背景下,能源发展的核心问题在于实现能源的可控使用

在新旧电力系统的转型升级下,能源的可控化和可储化成为发展的核心。传统的发电主要依赖于燃煤(少量使用燃气等)。当前,全球气候和环境危机的影响推动了双碳和能源转型的迅速发展。以风光发电为主的新型发电方式开始逐渐取代传统发电。
然而,传统发电主要采用人工填料燃煤的方式,通过数据分析、负荷特性、节假日和季节等信息以及天气预报等工具,可以相对准确地预测未来几天的电力需求情况。它可以同步调整发电系统的运行,实时滚动调整以满足不断变化的电力需求。但是,传统发电厂仅能产生电力而不能存储电力,因此仍需要进行电力供应的调整以满足需求端的电力波动,以维持供需平衡。
相比之下,新型电力系统主要依赖太阳能、风能等自然能源,虽然具有环保和丰富的能源储备等优势,但受到地理位置和天气条件等因素的影响,存在资源波动和不稳定等天然缺陷。因此,它较难实现全天候的电力供需平衡,需要更复杂的管理和储能系统来应对这些挑战。

能源发展问题
风光能源的不可控和不稳定导致弃电现象 增加成本

风电和光电的出力时间以及载量无法与用电时间及负荷形成匹配,风光电的不可控以及短周期波动不稳定性不仅会产生弃电弃光,同时也会对电网稳定和安全造成威胁。目前,从可商业化的角度来看,从网络系统技术出发的“虚拟电厂”+从电能转化出发的“储能系统”是解决风光弃电的能源结构问题。
市场激发需求:电力设备老旧及风光发电量提升催生配储需求


新型发电形式在电力市场装机量中占比不断增加,2022年我国风电、光伏发电量达到1.19万亿千瓦时,较2021年增加2073亿千瓦时,同比增长21%,占全社会用电量的13.8%,同比提高2个百分点,接近全国城乡居民生活用电量。同时电力基础设备的老旧化已无法适应新型电力系统更综合且庞大的电力结构。在风光发电模式的逐渐成熟化下,为提升整体电力系统可靠性,协调资源灵活使用、稳定消纳,市场开始逐步催生配储需求。
截至2022年底,中国已投运电力储能项目累计装机规模59.8GW,占全球市场总规模的25%。其中新型储能累计装机规模达到13.1GW,功率规模年增长率达128%。其中2022年有约二十个百兆瓦项目并网,规划在建百兆瓦级项目超过400个。
产业激发需求:新兴产业用电需求逐步增多,储能在更多场景下逐步渗透



随着新兴产业的不断发展,其电力消费量在我国用电结构中占比不断增加,例如通讯基站、数据中心用电负荷持续增加。
在这种情况下,储能系统还将扮演备用和功率电源的角色,从而增强了电力供应的可靠性,有效防止了意外的停电情况。此外,储能系统还能通过削峰填谷和容量调配等机制,提高了电力运营在不同场景下的经济效益,实现了低碳节能的目标。
目前储能正在接入渗透众多新兴产业,例如数据中心、5G基站/通信基站、智慧园区、光储充充电站等。



储能发展现状
短时储能应用紧急短时补能需求,长时储能释能长效调峰并网


储能形式目前已呈现多元化局面,根据技术路径不同主要分为热储能、电储能和氢储能三大类,其中电储能又可分为物理储能、电磁储能和电化学储能。技术性质的不同影响了产品的响应和放电时间。根据使用场景和需求不同,我们按照响应速度和放电时间将储能方式分为长时和短时储能两大类。面对新能源有集中式和分布式各类场景,储能与其结合应用也将对应不同方式应用。
长短时储能暂无明确定义区分。美国桑迪亚国家实验室认为长时储能是持续放电时间不低于4小时的储能技术。美国能源部则认为长时储能定义为持续放电时间不低于10小时,且使用寿命在15-20年的储能技术。
国内的储能发展

中国电力市场需求进一步增大和非化石能源发电装机量的容量和比例不断增加给储能的市场扩容带来更多发展空间。
截至2022年底,全国已投运新型储能项目装机规模达870万千瓦,平均储能时长约2.1小时,比2021年底增长110%以上。其中,从2022年新增装机技术占比来看,锂离子电池储能技术占比达94.2%,仍处于绝对主导地位,新增压缩空气储能、液流电池储能技术占比分别达3.4%、2.3%,占比增速明显加快。此外,飞轮、重力、钠离子等多种储能技术也已进入工程化示范阶段。
海外的储能发展

储能海外市场高速发展主要集中在户储和便携式储能两大领域,欧洲和美国是全球户用储能装机主力,各占据约1/4的市场。高速发展的主要驱动因素有以下几方面:
地缘政治因素影响,能源自给率低,消费电价不断上涨,推动户储渗透率提升
海外建筑多以低楼层独立建筑为主,储能装机建设难度低,市场需求量大
由于户外文化盛行和部分地区多灾的地理环境,便携式储能以欧美和日本国家为主
由于国内储能商业模式和经济型建立尚未成熟,海外市场已成为国产品牌提升营收毛利和品牌价值必争之地。
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