儲(chǔ)能是智能電網(wǎng)、可再生能源高占比能源系統(tǒng)、能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分和關(guān)鍵支撐技術(shù)。隨著各國政府對儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的相關(guān)支持政策陸續(xù)出臺(tái),儲(chǔ)能市場投資規(guī)模不斷加大,產(chǎn)業(yè)鏈布局不斷完善,商業(yè)模式日趨多元,應(yīng)用場景加速延伸。在國內(nèi),系列政策的出臺(tái)加速為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)大發(fā)展蓄勢,行業(yè)到了爆發(fā)的臨界點(diǎn),儲(chǔ)能的春天正在到來。本報(bào)告對全球儲(chǔ)能市場基本情況、儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策、儲(chǔ)能應(yīng)用及商業(yè)模式三個(gè)方面進(jìn)行梳理和研究,并在此基礎(chǔ)上分析儲(chǔ)能市場的發(fā)展趨勢。
美國的電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模比2020年翻了一倍,LS Power和Vistra Energy相繼投運(yùn)了250MW/250MWh和300MW/1200MWh的電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目,后者是全美乃至全球最大的電池儲(chǔ)能項(xiàng)目。此外,德州、紐約州、佛羅里達(dá)州等地還有類似幾個(gè)百兆瓦級(jí)的大型電池儲(chǔ)能項(xiàng)目正在加速部署中。歐洲各地發(fā)布資金支持助力清潔能源轉(zhuǎn)型、推動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新等激勵(lì)政策的實(shí)施,為市場釋放了積極信號(hào)。歐洲最大電池儲(chǔ)能項(xiàng)目將擴(kuò)容至150MW。英國取消電池儲(chǔ)能項(xiàng)目容量限制,允許在威爾士部署規(guī)模在350MW以上的儲(chǔ)能項(xiàng)目;德國克雷姆佐夫22MW/31.6MWh項(xiàng)目于2019年投產(chǎn),德國Cottbus50MW/53MWh項(xiàng)目在2020年投產(chǎn),上述示范工程的建立也預(yù)示著以抽水蓄能為主要儲(chǔ)能形式的德國在逐漸向百兆瓦級(jí)儲(chǔ)能電站發(fā)展。
從地區(qū)發(fā)展情況看,近年來歐洲、美國戶用儲(chǔ)能賽道迎來高速增長,成為全球戶用儲(chǔ)能裝機(jī)主力,2021年歐洲、美國戶用儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模各占據(jù)約全球1/4的市場。
歐洲戶用儲(chǔ)能市場主要受高用電成本和政策補(bǔ)貼兩方面驅(qū)動(dòng)。碳中和與能源獨(dú)立目標(biāo)引領(lǐng)政策制定以及能源結(jié)構(gòu)和沖突催化導(dǎo)致高電價(jià),帶動(dòng)用戶需求高增,歐洲戶用儲(chǔ)能增長強(qiáng)勁,2021年歐洲戶儲(chǔ)市場規(guī)模1.82GWh,較上年增長70%。其中德國裝機(jī)規(guī)模最大,2020年戶儲(chǔ)裝機(jī)749MWh,占?xì)W洲總裝機(jī)的70%。
由于風(fēng)電、光伏等發(fā)電模式高度依賴發(fā)電環(huán)境,隨著風(fēng)光等新能源占比逐步提高,電力系統(tǒng)呈現(xiàn)“雙峰”、“雙高”及“雙側(cè)隨機(jī)性”,對電網(wǎng)安全性和穩(wěn)定性提出更高的要求,市場對儲(chǔ)能調(diào)峰調(diào)頻、穩(wěn)定運(yùn)行等需求增加。另一方面,部分地區(qū)仍面臨棄光、棄電率高的問題,如青海、內(nèi)蒙古、河北等。隨著新一批大型風(fēng)電光伏發(fā)電基地的開工建設(shè),預(yù)計(jì)未來大規(guī)模新能源并網(wǎng)發(fā)電將會(huì)對新能源消納利用帶來較大壓力。
當(dāng)前,在全球能源形勢日趨緊張、越來越多國家和地區(qū)作出碳中和承諾的背景下,儲(chǔ)能系統(tǒng)作為能夠有效緩解可再生能源的不穩(wěn)定性以及間歇性,保障電網(wǎng)安全,提高能源利用效率,并降低用電成本的方案而持續(xù)受到關(guān)注。因此,儲(chǔ)能作為全球能源轉(zhuǎn)型的重要環(huán)節(jié),其市場需求將伴隨能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程的不斷深入而擴(kuò)大。
便攜儲(chǔ)能采用內(nèi)置高能量密度的鋰離子電池提供穩(wěn)定的交直流電輸出,是一種安全、可靠、便攜、穩(wěn)定、環(huán)保的小型儲(chǔ)能系統(tǒng)。根據(jù)中國化學(xué)與物理電源協(xié)會(huì)數(shù)據(jù),全球便攜式儲(chǔ)能行業(yè)的市場規(guī)模從 2016 年的 0.6 億元,大幅上升至 2020 年的 42.6 億元,年復(fù)合增長率高達(dá) 190.28%,預(yù)計(jì)至 2026 年將進(jìn)一步上升至 882.3 億元,市場前景廣闊。
戶用儲(chǔ)能可稱為家庭儲(chǔ)能系統(tǒng),在用電低谷時(shí),戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)中的電池組能夠自行充電,以備在用電高峰或斷電時(shí)使用。根據(jù) Wood Mackenzie, IEA, SolarpowerEU,USDOE 的數(shù)據(jù),全球戶用儲(chǔ)能市場新增裝機(jī)規(guī)模預(yù)計(jì)從 2021 年的 9.5GWh 上升至2025 年的 93.4GWh,復(fù)合增長率達(dá) 77.07%。
在工商業(yè)領(lǐng)域,儲(chǔ)能系統(tǒng)主要用途是峰谷套利,即在用電低谷時(shí)利用低電價(jià)充電,在用電高峰時(shí)放電供給工商業(yè)用戶,用戶可以降低用電成本,同時(shí)保證用電穩(wěn)定性。根據(jù) Wood Mackenzie, IEA, SolarpowerEU, USDOE 的數(shù)據(jù),全球工商業(yè)儲(chǔ)能市場新增裝機(jī)規(guī)模預(yù)計(jì)從 2021 年的 15.8GWh 上升至 2025年的 94.0GWh,復(fù)合增長率達(dá)56.18%。
當(dāng)前,在全球能源形勢日趨緊張、越來越多國家和地區(qū)作出碳中和承諾的背景下,儲(chǔ)能系統(tǒng)作為能夠有效緩解可再生能源的不穩(wěn)定性以及間歇性,保障電網(wǎng)安全,提高能源利用效率,并降低用電成本的方案而持續(xù)受到關(guān)注