火电“类储能”的重启——碳中和道路上的“郡国并行”

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西汉初期,年轻的汉王朝领导团队,决定在地方上继承秦朝的郡县制,同时又分封诸侯国,郡国两制并行。核心原因是当时地方旧贵族势力仍然强大,中央集权制度尚未发展到能有效治理如此庞大的国土。

尽管郡县制是历史前进的大潮流,但刘氏皇族没有急于求成,而是以退为进,历经多代的苦心经营,最终完成了制度的转换,也成就了一代盛世王朝。

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同样的道理看当前发电侧的储能领域,就不难理解为什么要加速重启火电、推进火电的灵活改造,这一举措能平稳的化旧势力为新力量,堪称妙手。

强大的“旧势力”

近几年,虽然光伏、风电等新能源产业如火如荼的发展,但从实际发电量的占比情况来看,以煤炭和天然气为燃料的火力发电仍然占据绝对主导地位。

如下图所示,2022年1月-9月,火电的发电量占比高达约70%,水电、风电、光电、核电分别约为15%、8%、3%、5%:

资料来源:国家能源局,涌津投资整理

未来即便算上近期风、光的大量新增装机,短期仍然无法撼动火电占据半壁以上江山的顶梁柱地位。

另一方面,火电的稳定可控性也是其长期作为压舱石的原因。

除了能绝对稳定的输出功率外,存量的火电机组经过灵活性改造后,可以提升适应电网负荷大幅波动并快速响应的能力,简单理解就是用自身可变化的输出,来熨平风、光等能源的功率波动。

这是解决新能源消纳问题的一个有效方案,因此也被称为“类储能”。

火电灵活改造示意图

资料来源:北极星电力网,涌津投资整理

代价昂贵的“新势力”

绿色能源中,除了核电外,水、风、光由于自然资源的季节性调整,总发电量的振幅很大。当水、风、光整体占比较低时,系统冗余能解决日内能量的不平衡,但一旦达到了15%以上,功率/能量平衡问题就不能忽视,必须配备储能系统。否则,就会出现之前西北地区“弃风弃光”的现象,造成巨大的资源浪费。

发电侧的储能方式多种多样,此前较为成熟的是抽水蓄能,虽然该储能方式在安全性、成本、容量等方面都占有一定优势,但受制于对自然条件的要求(低成本的前提是有水资源且地势落差大),无法大规模推广。

同时,以电化学为主流的新型储能技术也逐渐开始展露头角,在锂电池、液流电池、钠电池等储能电池领域,都有非常优秀的团队在紧锣密鼓的研发、扩产、降本、增效。

资料来源:中关村储能联盟,涌津投资整理

然而,这些新型储能技术的发展速度,还是未能匹配上风电、光伏的崛起速度。

以磷酸铁锂电池为例,高昂的锂矿价格仍然是最大的制约。根据最新的招标情况,系统框架采购的中标价格在1.4元/Wh以上的水平。如果从电站角度,计算全生命周期的收益率,依然不算有吸引力,更多还是积极响应政策的要求,配储比例达到功率配比的10%、配储时长2小时。

当然,评判储能的价值不能仅仅看电站的经济性,安全性、资源利用率、全社会的经济效率等也必须要考量。毕竟电力行业作为国民经济的命脉,很多因素难以完全量化。

但无论是理论数据、还是事实情况都能看出,新型储能系统目前尚未达到需要“抢装”的程度。既然强行一步到位代价太大,而绿电的消纳问题又迫在眉睫,那么重启火电、推进火电的灵活改造就顺理成章了。

大趋势不可阻挡

能源的开源环节是碳中和道路的关键一环,毫无疑问的是,“绿电+储能”是可实现的最终解决方案。并且,我国在相关产业链基本自主可控,依托强大的制造业能力持续降本,风光+储能完全平价也指日可待。

碳中和是人类社会发展的美好愿景,实现的过程肯定不会是一帆风顺,而是螺旋式的前进。正如春秋战国后中国完成大一统的进程,秦始皇固然是伟大的构想和实践家,但真正成功并保持住胜利成果的,是能够尊重客观实际情况,并加以灵活应对的汉王朝。

潜在投资方向

短中期关注火电灵活改造板块;国内大储板块短期或有扰动,中长期高速增长的确定性不变。

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2022-11-14 12:20

支持火电灵活改造,打造成绿电调节器。推动火电“类储能”发展思路。相信推动经济社会发展潜力巨大!