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源起研究|全球能源结构调整将至,储能市场扬帆起航

2022-09-08 17:21:45

“双碳”战略下,全球能源结构调整势在必行,风光电高比例接入电网,为电网安全造成冲击,储能可平抑风光电不稳定性,已渐成刚需。

因此,全球政策对储能装机高度倾斜,以保障电力系统安全性:欧洲国家石油、天然气等自然资源受限,故大力发展新能源,并对储能进行相应补贴,现户用储能已率先起量;通过税收减免、财政补贴、强制配储等方式支持储能,现已成为全球最大储能市场;中国国内,2021年出台储能顶层政策,随后不断完善实施细则,也在推动行业发展。

2021年全球新型户用储能市场仍保持高速增长态势,源起基金认为,鉴于发电侧需求刚性、电网侧收益率可观,预计国内外储能市场近几年均会处于高增状态。

大型储能方面,加州、德州等地区新能源发电占比高、电力系统成熟,需求确定性强,中国则在发电侧要求强配储能,亦有较高确定性。相对而言,大型储能量级高于户用储能,下阶段应重点关注受益于中国大型储能放量标的,用户储能则将维持较高增速,具有持续性投资机会。

 
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来源:摄图网

源起基金一直关注新能源产业的发展壮大,在新能源方面的投资根植于产业发展脉络,强调以深入研究和前瞻布局把握产业突破与跃升的机遇。

01“碳中和”背景下的万亿储能市场

如今,在全球范围内,应对全球变化、尽早实现碳中和已成为各国政府核心课题之一。

随着2020年9月习近平总书记在联合国大会宣布“中国二氧化碳排放力争2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”,全球碳中和时间表已逐步明晰。目前,全球已有超过120个国家和地区提出了碳中和目标,部分国家计划实现碳中和时间则更早,如芬兰计划2035年、奥地利和冰岛计划2040年达成这一目标。

根据国际能源署数据,在过去的三十年间,全球55%的累计排碳来自电力行业,电力行业80%排碳来自燃煤发电,而随着全球电动化的推进,未来电力占二次能源比重将不断增加。

因此,减少燃煤发电比重的同时大力发展清洁能源成为实现碳中和的重要途径。根据清华大学能源环境经济研究所预计,若我国2060年实现碳中和,届时风、光占一次能源比例将接近50%,占发电量比重则将接近60%。

 
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构建新能源为主体的新型电力系统成为全球共识,储能将作为核心环节参与其中。在新型电力系统中,从供给侧看,新能源逐渐成为装机和电量主体;从需求侧看,终端能源消费高度电气化、电力“产消者”大量涌现。

从系统整体来看,电力系统运行机理将发生深刻变化:由于新能源发电具有波动性和随机性,无法通过调节自身出力适应用户侧需求变化,传统的“源随荷动”模式将不再适用于新型电力系统,必须通过储能等措施,依靠源网荷储协调互动,实现电力供需动态平衡。

具体来看,储能在新型电力系统中的核心作用体现在三方面:提供电力系统稳定性、峰值容量充足性、爬坡灵活性。目前,火电是这几方面服务的主要提供方。在碳中和情景下,火电机组占比降到5%以下,占据电力系统主要装机量的光伏、风电无法根据电力系统需求调节输出,因此需要更加多样化的灵活电源,储能则为灵活电源的最佳选择。

海外市场概况:全球主要国家和地区都将发展储能作为能源革命中的重要环节,推出一系列政策推动储能发展。政策通过明确储能市场地位、对储能进行补贴或税收减免等方式为储能提供经济性,进而刺激储能需求。

 
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我国市场概况:为贯彻双碳战略,近年来加码储能发展。2021年10月24日,国务院发布《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》,其作为“1+N”体系中的“1”,为我国碳中和事业起到统领性作用。“十四五”阶段,储能在我国能源体系建设中的关键地位越发凸显。

 
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综合来看,在碳中和目标指引下,全球储能发展势在必行,万亿市场正冉冉升起。全球政策向储能倾斜,储能长期发展确定性极强。目前,储能仍处于发展初期,应把握其β投资机会。源起基金认为,储能将成为未来3-5年新能源产业链中增速最高的细分行业,优选龙头及储能业务占比高的企业,在享受β的同时把握α机会,将成为投资重点。

02 需求端储能市场蓄势待发,供给端玩家“群雄逐鹿”

随着全球碳中和进程加快,新能源发电占比逐渐增多,储能重要性凸显。现阶段,经济性或为抑制储能放量关键因素。因此,我们对不同情景下储能经济性进行测算,以储能装机是否源自自发性需求进行研判,并探寻中国储能迎来内生需求时间节点,进而为中国储能未来需求测算提供依据。

目前,海外因电价峰谷价差较大、电价平均水平高、补贴支持力度大,即使储能系统价格较高,亦可实现经济效益。对于中国,因电价较低、峰谷价差不足、补贴力度小等因素,储能经济性仍较差,储能市场化应用仍在探索阶段。

 
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来源:摄图网

2021年以来,中国对于新型储能支持力度逐渐加大,通过多方面政策完善储能商业模式(拉大峰谷价差、支持电化学储能参与调峰辅助服务、探索将电网替代型储能设施成本纳入输配电价回收、研究建立电网侧独立储能电站容量电价机制、免除向电网送电的独立储能电站输配电价和政府性基金及附加、地方政府对分布式储能进行补贴等),以此促进储能经济性,助其尽快实现市场化发展。

目前,全国辅助服务市场已渐趋成熟,按效果付费、“谁收益谁承担”等模式逐渐普及,调频储能已有较大获益空间。以湖北省为例,其调频里程补偿=调节里程*综合调频性能指标(KP)*出清价格*调节系数,其中,综合调频性能指标(KP)=调节速率(K1)*调节精度(K2)*调节时间(K3),上限为3,储能可达到理论上限;调频里程价格下限为5元/MW;储能调节系数为0.7。

 
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图 | 电化学储能里程碑成本测算(来源:华鑫证券)

因此,在最低报价下,储能可获得理论补偿为10.5元/MW,远高于单位里程成本。此外,当报价相同时,将根据KP决定出清顺序,储能KP可达到理论上限,故将优先出清,利用小时数具有保障。

从当下时间节点来看,欧洲户储行情已然演绎,下阶段户储或接力欧洲,继续带动户储行业高增速;集中式储能方面,已到自发性配置时点,在硅料与碳酸锂价格边际下行预期下,储能需求确定性较强,国内则由强配政策驱动,同样具有较高装机预期。

投资角度来讲,储能为锂电池产业链增速最高的细分环节,四条主线可关注:1)龙头企业:宁德时代、亿纬锂能;2)“含储量”较高的企业,重点推荐派能科技、鹏辉能源、德方纳米,建议关注国轩高科、南都电源等;3)估值低、增速快的便携式储能标的:博力威等;4)新技术方向:钠电池建议关注华阳股份、传艺科技等,全钒液流电池建议关注攀钢钒钛、中核钛白等。

第一,PCS方面:场景相似,技术同源,光伏逆变器厂商进军储能PCS领域有先发优势。根据CNESA统计,2021年全球市场中,储能PCS出货量排名前十位的中国储能PCS提供商包括阳光电源、科华数据、古瑞瓦特和上能电气等公司。

 
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第二,储能温控方面:全球储能系统利用率提升,对安全性提出更高要求,温控系统重要性凸显,液冷系统凭借散热效率和速度优势,有望加速渗透。譬如,动力电池与储能电池在温控技术层面存在较大共性,车用温控厂商具备切入储能温控的技术能力,参与者包括松芝股份、奥特佳等。

第三,消防系统方面:目前储能消防单站价值量较低,行业未形成统一标准。华鑫证券预计,《电化学储能电站安全规程》正式稿的出台,将有效带动行业规范发展,提升储能消防产品质量与数量,行业有望迎来供需两端同步改善。建议关注对新国标产品提前布局的标的:青鸟消防、国安达。

第四,系统集成方面:阳光电源、比亚迪等为细分龙头企业,林洋能源、科士达等企业则通过成立合资公司与龙头电池企业深度绑定,以更低成本获得高质量电池的;金盘科技、新风光推出了高压直挂方案,在产品具差异化竞争优势。

03 多场景刚性需求,储能经济性迎拐点

储能在不同场景下发挥作用,需求渐趋刚性。发电侧,储能与风光电配合装机,解决新能源消纳问题,并平抑其波动性;电网侧,储能参与辅助服务市场,维护电力系统安全、稳定;用电侧,工商业用户利用储能进行峰谷价差套利,同时可协助电力系统实现削峰填谷。

储能经济性由度电成本与发电收益共同决定,度电成本方面,应重点关注储能系统降本情况及循环次数提升情况;发电收益方面,应重点关注新能源发电占比情况及电力市场建设情况,新能源发电占比高的地区,储能利用率将更高,电力市场成熟度则决定了储能能否以公允价值足量上网。

目前,国内储能度电成本显著低于海外,但由于电力市场不成熟,储能商业模式较差,仍无法实现经济性;欧美地区新能源发电占比高、电力市场成熟,叠加补贴政策影响,储能已具备良好经济性。

展望未来,钠电池、钒电池等新技术百花齐放,锂电池持续降本,运营商可在不同应用场景下选择最优技术路径,降低度电成本。收益方面,国内新能源发电占比稳步提升,国家出台一系列政策完善储能商业模式,增厚经济效益,储能经济性边际向好,渐迎拐点。

能源革命的号角正在吹响,储能市场未来发展空间十分广阔。源起基金将不断强化投研团队能力建设,把握好产业发展机遇,发现更多的优质新能源项目,力争与创业者共享能源转型的时代红利。

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