儲能即能量的存儲。根據(jù)能量存儲形式的不同,廣義儲能包括電儲能、熱儲能和氫儲能三類。電儲能是最主要的儲能方式,按照存儲原理的不同又分為電化學(xué)儲能和機(jī)械儲能兩種技術(shù)類型。其中,電化學(xué)儲能是指各種二次電池儲能,主要包括鋰離子電池、鉛蓄電池和鈉硫電池等;機(jī)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)儲能是當(dāng)前應(yīng)用范圍最廣、發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮碾娏δ芗夹g(shù)。相比抽水蓄能,電化學(xué)儲能受地理條件影響較小,建設(shè)周期短,可靈活運(yùn)用于電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)及其他各類場景中。同時,隨著成本持續(xù)下降、商業(yè)化應(yīng)用日益成熟,電化學(xué)儲能技術(shù)優(yōu)勢愈發(fā)明顯,逐漸成為儲能新增裝機(jī)的主流。未來隨著鋰電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)進(jìn)一步顯現(xiàn),成本仍有較大下降空間,發(fā)展前景廣闊。
目前鋰離子電池占據(jù)我國乃至全球電化學(xué)儲能總規(guī)模的最大比重,發(fā)展可期。未來,下游可再生能源并網(wǎng)、電動車以及5G基站等將為鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)較大增量。鋰離子電池按照應(yīng)用領(lǐng)域分類可分為消費(fèi)、動力和儲能電池。消費(fèi)電池涵蓋消費(fèi)與工業(yè)領(lǐng)域,包括智能表計、智能安防、智能交通、物聯(lián)網(wǎng)、智能穿戴、電動工具等,是支持萬物互聯(lián)的關(guān)鍵能源部件之一。動力電池主要應(yīng)用于動力領(lǐng)域,服務(wù)的市場包括新能源汽車、電動叉車等工程器械、電動船舶等領(lǐng)域,儲能電池涵蓋通訊儲能、電力儲能、分布式能源系統(tǒng)等,是支持能源互聯(lián)網(wǎng)的重要能源系統(tǒng)。
由于新能源發(fā)電具有間歇性和不穩(wěn)定性的特點,隨著新能源裝機(jī)容量的不斷提高,由此引發(fā)的消納問題日益凸顯,儲能在其中占據(jù)至關(guān)重要的地位。“十三五”期間,消納問題是制約新能源產(chǎn)業(yè)大規(guī)模發(fā)展的瓶頸,新能源消納需要協(xié)同電力系統(tǒng)各方綜合解決,目前我國新能源已初步進(jìn)入無需依賴政府補(bǔ)貼的市場化發(fā)展階段,行業(yè)具備成長動力和空間,新能源裝機(jī)的大幅提升給電力系統(tǒng)管理提出了新的要求。隨著可再生能源裝機(jī)量高增,新能源消納問題亟待解決,儲能蓄勢待發(fā)。
我們對2020-2025年間可再生能源并網(wǎng)、電動車以及5G基站備用電源三大儲能應(yīng)用場景下的儲能新增裝機(jī)需求進(jìn)行了測算。預(yù)計2020-2025年,全球新增鋰電儲能裝機(jī)容量合計1622GWh,2025年全球新增鋰電儲能裝機(jī)容量648GWh;國內(nèi)新增鋰電儲能裝機(jī)容量合計858GWh,2025年國內(nèi)新增鋰電儲能裝機(jī)容量270GWh??春昧姿徼F鋰電池在可再生能源并網(wǎng)、電動車以及5G基站三類應(yīng)用場景中的發(fā)展前景,未來磷酸鐵鋰電池路線在三類應(yīng)用場景下都將占據(jù)主導(dǎo)。
據(jù)測算,2020-2025年,全球磷酸鐵鋰儲能系統(tǒng)新增市場空間分別為478、774、1135、1796、2783、4343億元,合計1.1萬億元,萬億級儲能市場正在孕育。我們看好磷酸鐵鋰電池在可再生能源并網(wǎng)、電動車以及5G基站三類應(yīng)用場景中的發(fā)展前景,未來三類儲能應(yīng)用場景下,磷酸鐵鋰電池都將占據(jù)主導(dǎo)。與三元路線相比,磷酸鐵鋰在使用壽命、安全性、快速充放、成本等方面具備明顯優(yōu)勢,更適用于儲能市場。
在目前較為成熟的儲能應(yīng)用中,磷酸鐵鋰電池分布式儲能電源,早已被廣泛運(yùn)用到通信基站、用戶側(cè)削峰填谷、離網(wǎng)電站、微電網(wǎng)、軌道交通、UPS甚至家庭儲能等多個場景。在動力電池領(lǐng)域,伴隨新能源汽車補(bǔ)貼持續(xù)退坡,以及動力電池新技術(shù)的加持,磷酸鐵鋰電池的成本優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn),能量密度問題也逐步改善,我們認(rèn)為,未來動力電池也將逐步向磷酸鐵鋰電池轉(zhuǎn)向。
為了平滑新能源出力波動、減少棄風(fēng)棄光率催生發(fā)電側(cè)消納需求,2020年,高層、地方陸續(xù)出臺“新能源配套儲能”政策支持儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2021年1月18日,青海省也下發(fā)《關(guān)于印發(fā)支持儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干措施(試行)的通知》,為全國首個針對“可再生能源+儲能”項目補(bǔ)貼方案。我們以青海省為例,對光伏電站加裝儲能項目的成本進(jìn)行測算,并評價其經(jīng)濟(jì)性。
在儲能時長2小時,儲能配置比例10%、15%、20%情況下,配置儲能新增度電成本0.05、0.07、0.1元/kWh。根據(jù)目前降本趨勢,預(yù)計2020年底光伏度電成本為0.36元/度,已接近全國脫硫燃煤平均電價0.3624元/度。光伏已初步步入平價拐點,儲能補(bǔ)貼政策可以在一定程度緩解由加裝儲能帶來的新能源裝機(jī)壓力。未來伴隨著電池產(chǎn)業(yè)降本增效的推進(jìn)和光伏系統(tǒng)成本的下降,儲能經(jīng)濟(jì)性將進(jìn)一步提高,逐步可實現(xiàn)不依賴補(bǔ)貼的商業(yè)化、規(guī)模化發(fā)展。