風電、光伏發(fā)電新能源儲能產(chǎn)業(yè)鏈
時間:2022-10-19來源:www.maisondekeyser.com光伏產(chǎn)業(yè)鏈
“碳達峰、碳中和”的目標下,風電、光伏發(fā)電將快速發(fā)展,而儲能是解決風電、光伏發(fā)電不穩(wěn)定性、間歇性,增強能源系統(tǒng)供應安全性、靈活性的重要手段。
隨著“十四五”風光裝機容量的擴大,各地的儲能保障政策將會進一步擴容,推動儲能規(guī)模的擴張和行業(yè)發(fā)展。
據(jù)不完全統(tǒng)計,目前已有超20個省份要求或建議新能源電站配置儲能,配置比例約10%,配置時長約為2小時。
根據(jù)IEA預測,全球光伏和風能在總發(fā)電量中的占比將從目前的7%提升至2040年的24%。
全球電力消費結構的改變在多個方面影響電力市場,并為儲能帶來市場空間。
儲能:電力體系重要構成部分
儲能主要是指能量的存儲,主要作用是將電能以各種形態(tài)存儲起來,在需要時釋放出來,實現(xiàn)時間維度上能源轉移。
儲能作為電力儲存裝置,用來平衡電能在時間上的供需關系,在電力系統(tǒng)的發(fā)輸配用的各環(huán)節(jié)皆有作用。
分國家來看,用戶側在海外的應用更普遍,而由于國內(nèi)是大電網(wǎng)模式,從大環(huán)節(jié)上看,儲能的應用主要集中在電網(wǎng)和電源側,以及用戶側、集中式新能源并網(wǎng)以及輔助服務五大環(huán)節(jié),且不可或缺。
儲能系統(tǒng)供應鏈:
儲能技術:抽水蓄能為主力,電化學是趨勢
儲能技術可以分為機械類儲能、電氣類儲能、電化學儲能、熱儲能、化學儲能等,其中商業(yè)化應用最廣的儲能技術為抽水蓄能和電化學儲能。
各種類型儲能對比:
資料來源:儲能頭條, 萬聯(lián)證券
目前來看,抽水蓄能是最為成熟、成本最低、使用規(guī)模最大的儲能技術,主要應用于大電網(wǎng)的輸配電環(huán)節(jié),占據(jù)了儲能市場的絕大多數(shù)份額。
電化學儲能指的是以鋰電池為代表的各類二次電池儲能,其容量大、響應快,最具發(fā)展?jié)摿Α?/p>
相比抽水蓄能等機械儲能,電化學儲能受地形等因素影響較小,可靈活運用于發(fā)電側、輸配電側和用電側。其中發(fā)電側與輸配電側儲能裝機相對較大,歸為集中式儲能,用戶側一般為戶用和工商業(yè)儲能,裝機相對較小,歸為分布式儲能。
隨著近年來成本的快速下降、商業(yè)化應用逐漸成熟,電化學儲能的優(yōu)勢愈發(fā)明顯,開始逐漸成為儲能新增裝機的主流,且未來仍有較大的成本下降空間。
根據(jù)CNESA發(fā)布的《儲能產(chǎn)業(yè)研究白皮書2021》預測,保守估計2021年,電化學儲能市場累計裝機規(guī)模達到5790.8MW。
2021年至2025年,電化學儲能累計規(guī)模復合增長率為57.4%,我國的電化學儲能市場將正式跨入規(guī)?;l(fā)展階段。
儲能產(chǎn)業(yè)鏈解析
儲能產(chǎn)業(yè)鏈是電力體系中非常重要的部分:上游主要包括電池原材料及生產(chǎn)設備供應商等;中游主要為電池、電池管理系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)以及儲能變流器供應商;下游主要為儲能系統(tǒng)集成商、安裝商以及終端用戶等。
產(chǎn)業(yè)鏈涉及的環(huán)節(jié)眾多,從電池制造到EPC施工,再到各種場景下運營,電池制造環(huán)節(jié)與動力電池企業(yè)存在交集,EPC施工環(huán)節(jié)與光伏、風電施工企業(yè)存在交集,運營商和電網(wǎng)企業(yè)存在交集。
儲能產(chǎn)業(yè)鏈構成環(huán)節(jié)及主要參與者:
資料來源:派能科技招股說明書, 東北證券
儲能系統(tǒng)由電池、雙向變流器(PCS)、電池管理系統(tǒng)(BMS)及能量管理系統(tǒng)(EMS)等部分組成。
電池與變流器是儲能系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)。儲能系統(tǒng)整體依靠電池和能量管理系統(tǒng)來控制信息傳遞,電池組通過儲能變流器實現(xiàn)充放電。
根據(jù)CNESA,電池成本為儲能系統(tǒng)成本占比最高的部分,達到55%,其次是雙向變流器PCS)占比約20%。
產(chǎn)業(yè)鏈主要廠商中,科華數(shù)據(jù)是高端UPS電源制造商與提供商;英維克是國內(nèi)領先的精密溫控節(jié)能設備提供商;盛弘股份是國內(nèi)最早研發(fā)、生產(chǎn)和銷售APF和SVG系列產(chǎn)品的廠商之一;金盤科技是全球干式變壓器行業(yè)優(yōu)勢企業(yè);科士達是位居國內(nèi)不間斷電源(UPS)行業(yè)前列的本土品牌;德賽電池是全球中小型移動電源領域的領導廠商之一;科陸電子是國內(nèi)用電采集系統(tǒng)領域龍頭企業(yè)。
鋰電池儲能:電化學儲能系統(tǒng)最成熟方案
電化學儲能中,最為成熟的方案就是鋰電池儲能。
鋰電池的優(yōu)勢十分明顯,其能量密度和效率很高,響應快速,但目前成本較高,隨著鋰電池制造成本的快速下降,電化學儲能的需求也不斷增加,將有望逐步取代抽水蓄能的市場份額。
鋰離子電池儲能行業(yè)上游為電力電子元件與鋰電材料等原材料,中游為儲能系統(tǒng)及其集成、安裝與運維,下游為應用端。
在全球市場中,國內(nèi)鋰電池廠已經(jīng)進化出成熟的技術路線以及強大的成本控制能力,是全球鋰電儲能市場最有力的競爭者,國內(nèi)鋰電產(chǎn)業(yè)鏈將充分收益全球電化學儲能行業(yè)的高速發(fā)展。
電化學儲能競爭格局
根據(jù)SNEResearch的統(tǒng)計,2020年全球儲能電池出貨量由2019年的11GWh提升至20GWh,增長幅度接近翻倍。其中各家動力電池龍頭均在儲能領域實現(xiàn)了出貨量的大幅提升。
電化學儲能市場空間廣闊,吸引產(chǎn)業(yè)鏈各方公司參與其中,而電池廠商與逆變器廠商是目前電化學儲能市場的主要參與者。相關公司的背景大致可以分為三類:
1.消費、動力鋰電池龍頭:如寧德時代、LG化學、三星SDI、億緯鋰能、鵬輝能源、南都電源等。
2.逆變器龍頭:如陽光電源、錦浪科技、固德威等。
3.光伏或新能源車終端應用龍頭:特斯拉、比亞迪、Sonnen等。
從各家目前涉足的儲能業(yè)務來看,比亞迪、寧德時代、LG化學、三星SDI對全產(chǎn)業(yè)鏈進行了深度布局。
Sonnen是德國第一大戶用儲能提供商,2019年被Shell收購100%股權,公司在全球擁有30000多套戶用儲能裝置。
派能科技、ATL、億緯鋰能等目前主要涉及鋰電池制造環(huán)節(jié);陽光電源布局除鋰電池之外的所有業(yè)務,其鋰電池采購自三星SDI、寧德時代等企業(yè);固德威目前在儲能業(yè)務主要做儲能變流器;特斯拉、Sonnen等尚未布局硬件環(huán)節(jié),重點在于系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)。星云股份與寧德時代、其他投資方合資成立的福建時代星云科技有限公司開展的儲能業(yè)務合作等。
近年來專業(yè)的儲能系統(tǒng)集成商也開始陸續(xù)涌現(xiàn)。由于系統(tǒng)集成涉及的電氣設備較多、專業(yè)性較強且存在相應的系統(tǒng)設計、集成及安裝等環(huán)節(jié),因此一般由系統(tǒng)集成商對整個儲能系統(tǒng)的設備進行選型,外購或自行生產(chǎn)儲能電池系統(tǒng)、儲能變流器及其他電氣設備后,匹配集成給下游的安裝商,安裝商在安裝施工后最終交付終端用戶。
電化學儲能市場吸引產(chǎn)業(yè)鏈各方公司參與其中:
資料來源:開源證券
電化學儲能未來趨勢明顯
“十四五”期間國家將大力支持新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
國家發(fā)展改革委、國家能源局下發(fā)了《關于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見(征求意見稿)》。文件明確,鼓勵結合源、網(wǎng)、荷不同需求探索儲能多元化發(fā)展模式。
到2025年,實現(xiàn)新型儲能從商業(yè)化初期向規(guī)?;l(fā)展轉變,健全“新能源+儲能”項目激勵機制。
關于對于配套建設新型儲能的新能源發(fā)電項目,動態(tài)評估其系統(tǒng)價值和技術水平,可在競爭性配置、項目核準(備案)、并網(wǎng)時序、系統(tǒng)調(diào)度運行安排、保障利用小時數(shù)、電力輔助服務補償考核等方面給予適當傾斜。
儲能技術是支撐電力系統(tǒng)清潔化轉型的關鍵技術,隨著電站安全性重要程度提升,技術領先的行業(yè)龍頭競爭力凸顯,長期來看,行業(yè)發(fā)展空間廣闊。