2022-11-02 14:49:18 信息编号:K225885 浏览次数:110
2022年10月29日,“盛虹集团储能总部项目落户吴江签约仪式”在苏州市吴江东太湖大酒店举行。盛虹储能总部项目预计总投资400亿元,目标建设规模超100GWh的新型储能电池项目,全力打造国际领先的储能技术研发中心和制造业创新中心。
该项目将以锂电池及储能系统集成为核心,打造从材料、电芯、模组到终端产品的完整产业链,力争快速形成领跑行业发展、引领绿色经济变革的全球新型储能领域领军企业。
该项目在吴江区域规划产能规模50GWh,将分期进行建设,总投资额200亿元。其中一期将建设16GWh新型锂离子储能电池项目,投资额125亿元,建成后可实现利税近30亿元。
该项目技术优势显著,拥有国际领先的预锂化技术、活化添加剂、储能电池智能传感技术、毫秒级主动保护技术、 安全阻隔技术、大数据故障诊断和预警技术、多端直流控制技术等全链条“护城河”,具备新型储能技术领域革新突破能力。
在电芯等核心部件,盛虹集团上游平台可提供超高分子量聚乙烯隔膜材料、DMC电解液材料等核心原材料;同时,电芯需要的磷酸铁锂材料,未来也将实现自给自供,在电芯核心原料上实现65%以上的成本自控,经济效益、环境效益、抗周期风险能力等都将处于全球领先。
2021年以来,已有23个省市区提出新能源强制配储需求,配储比例要求多在10%-20%之间。今年3月,国家发改委《“十四五”现代能源体系规划》中提出,要大力推动电源侧储能发展,再次重申“2025年实现新型储能规模化,2030年实现市场化”,并且对具体发展规模不设上限。机构预计,2022年—2025年,我国储能复合年均增长率将保持在97.62%—112.53%的高位区间。
这些都充分体现了,尽快发展先进新型储能,是国家战略所需、发展所急、趋势所向。
进军“万亿级储能新赛道”,看似跨界,实则与盛虹集团“化工原料大平台+新能源新材料1+N”战略高度统一,是上下游产业耦合能力的体现,也将进一步释放公司新能源新材料全产业链优势。
需要什么样的储能
储能作为电力的“蓄水池”,起到了协助电力系统保持稳定输出的作用。而储能方法的选择,也是围绕着“稳定”展开,各地需依据所处场景、储能时间长短需求,选择适用储能调控路线。
电网系统需要达到时刻平衡,对频率级别的稳定提出了要求。光伏、风电等可再生能源输出频率波动较大,为了稳定发电系统输出,减少变压器的击穿风险,便需要电化学储能帮助。
电化学储能有着响应速度快的特点,同时具备高低穿功能,可实现一次、二次调频和快速功率控制等多种运行模式,维持瞬时平衡,快速响应电网调度的能力更强。
解决日度间波动,则需要抽水、压缩空气储能。
日度间波动已超过4小时储能时间,属于长时储能范畴,对储能容量与储能系统可靠性提出了更高的要求,而抽水储能与压缩空气储能可以较好解决日度间波动。
抽水蓄能是当前最成熟、度电成本最低的储能技术。通过将电能与机械能相互转化,在电力负荷低谷期将水从下池水库抽到上池水库,将电能转化成重力势能储存起来,在负荷高峰时利用反向水流发电,可以较好地缓释日度间波动。
但是,虽然抽水蓄能不易老化和储能容量较大,但抽水蓄能选址受限,且开发周期较长,只能建造在山与丘陵存在的地方,并必须有着一定的高度差,而且抽水蓄能电站建造成本较高、开发周期约7年,较适合西南地区建设。
随着技术提升,压缩空气储能极具前景。压缩空气储能系统是一种能够实现大容量、长时间电能储蓄的电力储能系统。通过压缩空气存储多余的电能,在需要时,将高压气体释放到膨胀机做功发电,可以较好地缓释日度间波动。
但是,虽然压缩空气储能可以随着大规模应用快速降本,但压缩储能的效率仍然处在一个较低的水平,当前已运行的压缩空气储能项目效率在50%-70%之间,距离抽水蓄能的76%左右的转化效率还有一定的差距,这一定程度上影响了该技术路线的经济性,但随着技术的进步,效率也会逐步提升。
如果为了解决季度间波动,则更多需要氢能、火电参与调节。
我国全社会用电量总体呈现“两峰两谷”的特点,冬夏高、春秋低。因冬季寒冷、夏季炎热气候,每年7月到8月、11月到来年1月是用电高峰时期,主要是因为空调的使用增加了用电负荷,随着居民用电占比的提升,预计未来季度间用电量差异将愈发显著。
氢能和灵活性调节火电,是调节季度间波动的重要形式。
氢能的优势主要在高度环保和高能量密度,可进行电力调节。《“十四五”现代能源体系规划》将氢能在可再生能源消纳、电网调峰等场景示范应用列为科技创新示范工程。目前,氢能发展的桎梏在于其存储技术和转换效率。
火电机组因长期缺乏合理的市场化补偿机制,导致火电机组的灵活性价值难以充分发挥,极大制约了灵活性改造的积极性。但经过改造后,正在从传统的主体电源向既提供电力、电量,又提供辅助服务的调节性电源转变,有望在季度间调节中发挥更加重要的作用。
国内配储主线不断夯实
随着技术的持续进步与成本的不断降低,新型储能有望成为未来主要的储能形式。多省区发布新能源配储政策,助推电源侧储能装机提升。
我国新能源配置储能的政策正在经历从鼓励建立可再生能源配套储能试点工程,到新建光伏、风电项目强制要求批量化配置储能的转变。
发电侧、电网侧和用户侧对储能的旺盛需求,促进项目落地。
发电侧:技术降本仍需推进,经济性拐点即将到达
据浙商证券研究显示,在当前组件、电芯价格下,集中式光伏电站系统建设成本约4.1元/W、储能系统建设成本约2.1元/Wh,尚未达到经济性拐点,技术降本仍需持续推进。而当光伏电站系统成本降至3.5元/W、储能系统成本降至1.7元/Wh以下时,度电成本可降至0.4元/kWh以下,开始具备经济性。
不过,随着储能在发电侧的应用不断推广,未来的光伏电站收益模型将发生较大变化,会考虑到储能降低弃光产生的收益、参与调峰调频产生的收益、以及碳排放交易产生的收益等因素的影响,叠加技术发展降低成本,经济性拐点即将到达。
电网侧:调频盈利能力突出。
调频是指电力系统频率偏离目标频率时,并网主体通过调速系统、自动发电控制等方式,调整有功出力减少频率偏差所提供的服务。我国电网的额定频率为50Hz,电网发电功率和负荷功率不匹配时会导致电网频率的改变。为了将频率稳定在 50Hz附近,需要进行调频。
各地调频服务补偿费计算需要综合调频性能参数K,而电池储能凭借优异的响应速度K1、响应时间K2、调节精度K3,综合调频性能参数K均能满足准入门槛要求,电池储能计算K值为火电的2~3倍,且均大于1。按照各地AGC调频服务补偿标准,最高调节里程收入可达6~15元/MW。
截止2021年底,我国各类电源总装机已达2377GW,其中新能源装机占比已增长至27%。未来随着新能源占比持续提升,电网调频需求将进一步增加。根据中科院预测,国内储能调频装机量将保持 8%的年复合增速,未来年调频装机需求1.5~2GW,成为储能设备又一大增长点。
用户侧:电价市场化成为最强催化剂。
用户侧储能在所有方式中市场化程度最高,经济性驱动规模增长,峰谷套利成为最主要的盈利模式。
用户侧储能削峰填谷的经济性主要取决于峰谷价差。2022年8月,全国电网代理购电峰谷价差超过0.7元/kWh的省区有18个,全国范围内峰谷价差套利空间较2021年呈现明显扩大趋势,整体来看,全国范围内峰谷价差套利仍有较大提升空间。
考虑到储能EPC建设成本基本位于1500-2000元/kWh之间,在峰谷价差大于0.7元/kWh时,按照20年使用寿命计算,储能电站的内部收益率基本均可大于8%。伴随技术进步,建设成本会进一步降至1500元/kWh,此时,在峰谷价差为0.6元/kWh时亦具有经济性。未来电价完全市场化后,峰谷差会进一步增大,储能电站对于成本的价格接受度逐渐提高,将提升用户侧储能的渗透率。
户储产业方兴未艾,欧洲、美国是主要市场
全球储能市场高速增长,用户侧储能是重要驱动力之一。根据弗若斯特沙利文数据,2021 年全球储能系统新增装机容量达 25.2GWh,同比增长 133.3%,其中发电侧、电网侧和用户侧装机分别为 14.4、2.7、8.1GWh。从装机容量来看,用户侧储 能(包括户用和工商业储能)占据储能市场的 32.1%;用户侧、特别是户用储能终端产品单Wh 价格高于发电侧和电网侧储 能,用金额表示的市场占比将更高,是储能市场的重要组成部分。
欧洲、美国引领发展,户用储能赛道迎来高速增长。2021 年以来,在高电价和能源安全需求驱动下,全球户用储能需求迎 来爆发,高工产研估计,2021 年全球户用储能新增装机 6.4GWh,2022 年新增装机将达到 15GWh。欧洲和美国是全球户 用储能装机主力,各占据约全球 1/4 的市场。
我们认为,欧美户储市场高度景气,未来具有广阔的成长空间。 欧洲户储市场:碳中和与能源独立目标引领政策制定,能源结构和冲突催化导致高电价。高用电成本、政策补贴两方面因素 下,户用储能系统具备优良经济性,带动用户需求高增长。 历史数据:欧洲户储已具规模,增长强劲。根据 Solar Power Europe 数据,2020 年欧洲户储新增装机量1.07GWh, 2015-2020 年复合增长率 55%;2021 年(估计)欧洲户储市场规模 1.82GWh,较上年增长 70%。 地域结构:现阶段,德国是欧洲户储市场装机主力,2020 年户储装机 749MWh,占欧洲总装机的 70%。 空间预测:我们测算,到 2025 年,欧洲户储市场空间将达到 10.2GWh,2021-2025 年复合增长率 53.7%;2025 年欧 洲户储市场装机总量将达到 33.8GWh。
美国户储市场:节省电费和保障用电是用户配备户储的核心动力,ITC 补贴和地方政策支持进一步提高配储积极性,市场空 间有望打开。 历史数据:美国户储基数尚小,增势迅猛。根据 USITC 数据,2020 年美国户用储能装机 235MW/540MWh,对应 2017-2020 年复合增速分别为 162%/165%。 地域结构:现阶段,加州是美国户储装机主力。2020 年,加州户储装机量占全国的 57%;夏威夷是第二大市场,装机 量占全国的 16%。 空间预测:我们测算,到 2025 年美国户储市场空间将达到9.5GWh,2022-2025 年复合增长率 68.9%;2025 年美国 户储市场装机总量将达到 24.3GWh。
全球户储市场规模有望达到千亿级。考虑户储在澳、日、拉美等其它国家和地区的渗透,假设 2025 年欧、美户储市场占全球市场 的 40%,则 2025 年全球户储新增装机需求可达 50GWh。按照每套 10kWh 储能系统(包括电池系统和变流器)价值量 1 万美元计 算,单 GWh 对应 10 亿美元(70 亿人民币)市场空间,未来全球户储市场空间可达千亿级。
锂电储能市场空间巨大,5年CAGR大于80%
全球储能市场空间巨大,考虑到未来储能成本的下降,储能有望加速渗透。
从我国市场来看,到2025年锂电储能合计新增装机有望达到64.1GWh,5年CAGR达87%,市场空间可达2326亿元。其中用户侧为8.0GWh,CAGR达68%;电网侧为7.6GWh,CAGR达80%;发电侧为48.5GWh,CAGR达93%。
从全球市场来看,到2025年锂电储能合计新增装机有望达到178.4GWh,5年CAGR达83%,市场空间可达6000亿元。其中用户侧为48.6GWh,CAGR达81%;电网侧为13.4GWh,CAGR达80%;发电侧为116.3GWh,CAGR达83%。
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