储能一定会来,会爆发,但不知什么时候会爆发,需要光伏度电成本的下降+商业模式的创新,
储能的空间:平衡电力供给波动与需求波动
储能市场按应用场景,可以划分为电源侧、电网侧和用户侧,细分的应 用场景达到20种左右。从宽泛的定义来看,储能的应用空间来自于:
平抑可再生能源发电波动带来的需求空间;
利用电力需求波动带来的电价套利空间;
改善电能质量的需求空间。
储能的空间:电源侧取决于配套可再生能源比例
电源侧储能的发展依托于可再生能源,未来数年全球可再生能源装机量有望保持持续增长。结合BNEF预测来看,预计到2025年全球光伏 新增装机有望达到300GW,对应累计装机接近1900GW;全球风电新增装机维持在年70GW左右,累计装机亦将超过1000GW;
伴随可再生能源占比提升,搭配储能改善电能质量势在必行,无论是新增可再生能源项目,还是存量项目,均有搭配储能的可能。
根据行业经验数据,用于电源侧的储能需求大约为可再生能源装机功率的15-20%,备电时长在1-3h不等;
从可再生能源配套储能出发,测算来看:1)若考虑到2025年新增可再生能源项目配套储能,对应年装机空间50-100GWh;2)若考虑存量项目开始搭配储能,潜在的存量空间可达到600-1000GWh。
储能的空间:用户侧取决于峰谷功率之差
电源侧也是储能应用的重要场景,且具备内生的偏消费属性,用户侧峰谷价差需求空间,本质上取决于各地峰谷负荷错峰幅度,错峰幅度 越大,削峰填谷的空间也越大;根据国家电网的数据,2019年日间功率波动超过10GW的地区包括山东、江苏、浙江、广东、四川等地, 全国33个省市合计超过180GW。由此估算:1)假设电化学储能配套其中40%的错峰需求,备电时长2h,则对应72GWh的需求空间; 2)假设电化学储能配套80%的错峰需求,备电时长4h,则对应288GWh的错峰需求。
储能的空间:100%可再生,我们需要多少储能
由于不同地区的资源禀赋、电源结构不尽相同,要准确计算储能的需求空间难度较大,我们选择以加州当前是实际数据为例,来进行大致 的估算:1)加州目前日内需求峰值功率为43GW,低谷为26GW,全天电力需求合计810GWh;2)当前加州可再生能源发电量占比约 20%,假设未来达到100%;3)可再生能源午间发电功率高于需求功率,其余低于需求,对于储能即A1=A2+A3,同时满足功率=max (B1,B2),由此计算需配套26GW,183GWh的储能,即储能需求=可再生能源功率36%*7h=总用电量*23%。
储能的空间:仰望“冉冉升起”的黄金赛道
若从电力需求角度出发,参考前文关于加州的模拟分析,可估算储能的最大潜在空间有望达到8000-10000GWh。
若考虑高比例可再生能源的应用,按到2050年(30年期限)实现来看,对应年均产值有望达到4-5000亿元。
思考一:储能爆发,好的商业模式比价格更重要
储能商业模式众多,那么什么是驱动储能行业增长的核心要素呢,我们认为,好的商业模式比系统价格下降更为重要。
从储能项目的现金流模型出发,会发现其于光伏、风电项目的高度相似性,一是初始投资大、运维成本低,二是回报周期长,且投资属性下对IRR的敏感度高。对于此类投资,最为重要的是在相对清晰的现金流预期下,具备投资的经济性。
相比于美国市场(尤其是加州)已经寻找到合适的商业模式,国内目前仍处于摸索阶段,无论是“发电小时奖励”还是“优先配套”,都 难以理顺储能的收益模式(发电小时奖励难以覆盖投资成本)和价值认定(优先配套导向价格竞争)。
商业模式的完善不会是一蹴而就的,展望来看,两大变化或成为国内储能启动的“奇点”:1)伴随可再生能源成本下行,2021年国内光 伏、风电基本都将达到平价条件,后续进一步的成本下降,为储能定价打开空间;2)电改逐步推进,尤其是电力的市场化定价取得进 展,有望为辅助服务科学定价、拉开峰谷价差,进而提升储能内生的经济性。
思考二:储能革命,依托于可再生能源的临界点
储能作为电力系统的一部分,不应独立来看待,各国储能的发展,很大程度上与其可再生能源的发展息息相关;
目前从全球范围看,丹麦可再生能源发电量占比接近70%,德国超过30%,英国、美国加州超过20%,为发展储能创造了先决条件;
国内方面,2019年风电、光伏发电量占比分别为5.7%、3.1%,仍低于欧美国家水平,同时考虑到我们在电网建设、调度等方面的领先,决定了我国对于储能的需求可能是阶段性和结构性的;不过2025年国内可再生能源占比将达到25-30%,储能将是下一个5年的重要议 题。
(报告观点属于原作者,仅供参考。作者:长江证券,马军、邬博华)
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储能的大头是电池!
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储能的空间:用户侧取决于峰谷功率之差
电源侧也是储能应用的重要场景,且具备内生的偏消费属性,用户侧峰谷价差需求空间,本质上取决于各地峰谷负荷错峰幅度,错峰幅度 越大,削峰填谷的空间也越大;根据国家电网的数据,2019年日间功率波动超过10GW的地区包括山东、江苏、浙江、广东、四川等地, 全国33个省市合计超过180GW。由此估算:1)假设电化学储能配套其中40%的错峰需求,备电时长2h,则对应72GWh的需求空间; 2)假设电化学储能配套80%的错峰需求,备电时长4h,则对应288GWh的错峰需求。
储能的空间:100%可再生,我们需要多少储能
由于不同地区的资源禀赋、电源结构不尽相同,要准确计算储能的需求空间难度较大,我们选择以加州当前是实际数据为例,来进行大致 的估算:1)加州目前日内需求峰值功率为43GW,低谷为26GW,全天电力需求合计810GWh;2)当前加州可再生能源发电量占比约 20%,假设未来达到100%;3)可再生能源午间发电功率高于需求功率,其余低于需求,对于储能即A1=A2+A3,同时满足功率=max (B1,B2),由此计算需配套26GW,183GWh的储能,即储能需求=可再生能源功率36%*7h=总用电量*23%。
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若从电力需求角度出发,参考前文关于加州的模拟分析,可估算储能的最大潜在空间有望达到8000-10000GWh。
若考虑高比例可再生能源的应用,按到2050年(30年期限)实现来看,对应年均产值有望达到4-5000亿元
作者:未来智库
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