產(chǎn)業(yè)成長規(guī)律反映了產(chǎn)業(yè)的縱向發(fā)展趨勢,即一個產(chǎn)業(yè)從萌芽、成長到壯大發(fā)展的整個過程,以及在此過程中體現(xiàn)出的特征。
2022-2023年,我國新能源產(chǎn)業(yè)繼續(xù)保持一騎絕塵,風(fēng)能、太陽能、儲能、動力電池等各方向迅猛發(fā)展,裝機規(guī)模、出貨量、國內(nèi)外交易額等增長明顯,技術(shù)創(chuàng)新迭代升級加快,產(chǎn)業(yè)鏈水平在全球領(lǐng)先。儲能在國家和地方多重利好政策的加持下成為我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。
對于新型儲能行業(yè)來說,2023年也是“?!迸c“機”并存的一年。
儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
隨著新能源發(fā)電規(guī)模的迅速增長和新型電力系統(tǒng)的啟動建設(shè),儲能也開始進入快速發(fā)展階段。根據(jù)中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會統(tǒng)計,截至2023年末,我國儲能項目累計投運裝機總功率達(dá)92.667GW。
其中抽水蓄能電站累計裝機功率為59.565GW,占比64.28%;電化學(xué)儲能項目累計投運規(guī)模為31.35GW,占比33.83%;蓄冷/蓄熱儲能項目累計投運規(guī)模為930.7MW,占比1%;其他技術(shù)儲能項目(主要指飛輪儲能、壓縮空氣和超級電容)累計投運裝機功率共822.63MW,占比0.89%。
2023年全球新型儲能新增裝機量約為35GW,同比增長72%,其中鋰電池儲能項目新增裝機量為34GW。預(yù)計2024年全球新增儲能裝機規(guī)模將達(dá)85GW/180GWh,中國新增儲能裝機將達(dá)34GW/80GWh左右。
截至2023年底,中國電化學(xué)儲能項目累計投運規(guī)模達(dá)31.35GW/68.70GWh,其中鋰離子電池儲能規(guī)模累計投運30.553GW,占比97.48%。
下圖顯示從2017年“儲能的春天”到來后,電化學(xué)儲能項目開始快速增長。
圖:我國電化學(xué)儲能項目歷年投運規(guī)模及數(shù)量增長情況
圖片數(shù)據(jù)來源:中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會
回顧2023年國內(nèi)新型儲能的發(fā)展歷程,一方面,儲能電站遍地開花,各類應(yīng)用場景儲能項目層出不窮,建設(shè)規(guī)模和增長率屢創(chuàng)新高。
另一方面,以磷酸鐵鋰電池為主的儲能設(shè)備價格持續(xù)下跌,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)性產(chǎn)能過剩,安全問題仍未杜絕,儲能電站盈利水平尚不樂觀,各類否定行業(yè)發(fā)展的聲音也此起彼伏。
因此,面對行業(yè)發(fā)展的“?!迸c“機”,需要我們能源人具備戰(zhàn)略定力,認(rèn)清規(guī)律,勇往直前,方能穿越迷霧,順利實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。
儲能產(chǎn)業(yè)的成長規(guī)律與發(fā)展趨勢
儲能的核心是促進新能源的消納和大規(guī)模發(fā)展。為滿足新能源消納需求,在一定棄能率下,儲能發(fā)展規(guī)模和新能源規(guī)模將存在一定的正相關(guān)性。
實證研究發(fā)現(xiàn),儲能/新能源合理配比(簡稱“儲新比”)與地區(qū)的新能源出力特性強相關(guān),增加新能源裝機規(guī)模的同時,儲能規(guī)模應(yīng)同步增長,比例逐步提高,最終趨近于20%,但在不同區(qū)域這一比例會有一定變化。
2020年,我國儲新比6.7%,世界其他國家和地區(qū)15.8%。因此在2021年8月,《能源》雜志刊發(fā)《雙碳背景下中國儲新比的發(fā)展趨勢》,文中提出必須盡快在最近兩年扭轉(zhuǎn)儲新比下降的趨勢,爭取在2025年提高到≥10%,2030年提高到12%~13%,2050年長期目標(biāo)達(dá)到與全球其他國家和地區(qū)基本一致的水平(15%左右)。
根據(jù)調(diào)研,最近三年的產(chǎn)業(yè)實際數(shù)據(jù),基本上符合上述判斷:2021年中國儲新比6.9%,2022年7.3%,2023年已上升至8.83%(92.667GW/1050GW)。
到2060年,預(yù)計我國新能源裝機將達(dá)5900GW,發(fā)電量占比超60%,煤電占比約7%(中國電器工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù))。按儲新比20%計算,2060年中國儲能裝機規(guī)模約1180GW,其中,預(yù)計:抽水蓄能≤760GW/6000GWh,新型儲能≥420GW/2500GWh;全球新型儲能≥2400GW/1.4萬GWh。
上述儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進程會遇到一個重要問題,即如何處理“煤電有序退出”與“國資煤電保值”的關(guān)系?或者說,如何破解火電投資回收周期與雙碳目標(biāo)實現(xiàn)進程的矛盾?這其實也是中國能源轉(zhuǎn)型進程中遇到的核心問題。
我國煤電設(shè)備裝機投資約1萬5千億元。在過去三年,我國煤電企業(yè)集體步入寒冬,2021年央企煤電業(yè)務(wù)虧損超千億元;2022年全國火電續(xù)虧660億元,行業(yè)內(nèi)盈利力量最好的上市煤電龍頭的業(yè)績也逐步惡化,燃煤發(fā)電一度失去盈利能力。
因此,2024年1月1日開始正式執(zhí)行《關(guān)于建立煤電容量電價機制的通知》?!锻ㄖ穼⑦^去單一的煤電電價機制一拆為二,形成了“電量電價+容量電價”的兩部制電價機制,容量電價明確了煤電固定成本回收機制,給煤電帶來了上千億元的收益補償。
與此同時,根據(jù)調(diào)研,2023年光伏發(fā)電平均度電成本已降至0.3元以下,局部1類地區(qū)度電成本甚至低于0.2元,電化學(xué)儲能度電成本降至0.5~0.55元。隨著儲能度電成本的進一步下降,分布式能源的發(fā)展將勢不可擋。預(yù)計1類地區(qū)“分布式光伏+儲能”的平均度電成本將有極大的概率在2026年前后降至0.45元以下。
圖:2022年11月至今EPC與儲能系統(tǒng)中標(biāo)價(元/Wh)
根據(jù)能源局發(fā)布數(shù)據(jù),2023年中國火力發(fā)電仍然是絕對的主力,占據(jù)了全國發(fā)電量的69.95%,產(chǎn)出高達(dá)62318億千瓦時,同比增長了6.10%。而太陽能發(fā)電產(chǎn)出2939.68億千瓦時,雖然同步增長了17.17%,但總發(fā)電量只占3.3%。
2023年,全國已有17個地方因為光伏發(fā)電的并網(wǎng)及消納問題,紛紛出臺政策,要么暫緩分布式光伏備案,要么明令分布式光伏不得開工、不予并網(wǎng)。新能源發(fā)展任重道遠(yuǎn)。
因此,在光伏和儲能成本下降迅速的產(chǎn)業(yè)背景下,以及近幾年極端天氣風(fēng)險和戰(zhàn)爭風(fēng)險驟升的情況下,希望火電的有序退出能夠成為戰(zhàn)略性的能源發(fā)展方向,并達(dá)成共識,從政策方向上推動包含儲能和就地消納因素在內(nèi)的分布式能源的發(fā)展。
新能源發(fā)電的不穩(wěn)定性問題包括“三性”:隨機性、波動性和間歇性。隨機性問題需要備用型儲能來解決,波動性問題需要功率型儲能,而間歇性問題只有靠容量型長時儲能來解決。
因此,今天已普遍應(yīng)用的功率型和(介于功率型與容量型之間的)能量型儲能只是“開胃菜”,4小時以上的容量型長時儲能才是“正餐”,未來發(fā)展規(guī)模將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他場景儲能類型。
儲能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢是安全、經(jīng)濟和綠色,這需要我們積極建設(shè)市場應(yīng)用導(dǎo)向的綠色儲能技術(shù)創(chuàng)新體系,創(chuàng)造有利于技術(shù)和產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的投資環(huán)境和創(chuàng)新環(huán)境。經(jīng)過近二十年的儲備研發(fā),目前給予新型儲能技術(shù)“百花齊放、百家爭鳴”的窗口期已經(jīng)為時不多了。
再有五年左右的時間,針對不同儲能應(yīng)用場景的幾大技術(shù)路線將基本定型。特別是2023年鋰電上游材料和中游設(shè)備的大降價,基本奠定了基于鋰電材料的新型儲能系統(tǒng)的成本優(yōu)勢,在此基礎(chǔ)上再進一步開發(fā)高安全大容量儲能專用電池已是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢,其中的技術(shù)內(nèi)涵包括:
1)避免熱失控及燃燒爆炸的本質(zhì)安全控制技術(shù)(特別是電芯級別的本質(zhì)安全);
2)以修復(fù)延壽技術(shù)為代表的創(chuàng)新技術(shù),延長儲能裝備系統(tǒng)壽命,降低儲能的度電成本;
3)與儲能裝備易回收設(shè)計相結(jié)合的綠色回收技術(shù),支撐新型儲能產(chǎn)業(yè)的大規(guī)??沙掷m(xù)發(fā)展。
儲能企業(yè)未來面臨的變局
儲能是新能源領(lǐng)域的第三大產(chǎn)業(yè)。新能源領(lǐng)域其他兩個先發(fā)產(chǎn)業(yè)(新能源發(fā)電和新能源汽車產(chǎn)業(yè))的組織規(guī)律其實能夠給予儲能產(chǎn)業(yè)重要的啟示。
特別是在新能源產(chǎn)業(yè)早期階段的快速降本增效方面,幾乎都是靠民營企業(yè)的前赴后繼,通過技術(shù)創(chuàng)新、工藝優(yōu)化和產(chǎn)品的快速迭代,以“中國速度”將成本高企的新能源產(chǎn)品迅速降至“平價時代”,為世界新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作出了突出貢獻。
從2017年中國“儲能元年”開始,新型儲能產(chǎn)業(yè)鏈的“降本增效”也體現(xiàn)了類似的歷程效果,目前儲能度電成本已經(jīng)向0.45元挺進。但最近兩年,眾多央企在“掌握新興產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)”的誘惑下,也大面積進入亟需降本增效的產(chǎn)業(yè)鏈(中游)環(huán)節(jié)。
據(jù)公開資料統(tǒng)計,目前已經(jīng)有118家央國企控股儲能企業(yè),其中部分企業(yè)從事下游項目設(shè)計,但有相當(dāng)數(shù)量的企業(yè)已經(jīng)進場中游開發(fā)儲能新技術(shù),這有可能在將來造成巨大的產(chǎn)業(yè)損失和資金災(zāi)難。
許多案例表明,產(chǎn)業(yè)初期階段的“降本增效”只有快速反應(yīng)的民營企業(yè)能夠靈活應(yīng)對,并不太適合決策時間長的央企進入。
但央企在上游核心礦產(chǎn)資源開發(fā)和下游應(yīng)用場景制度創(chuàng)新方面具有天然優(yōu)勢,因此可以在新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初期階段發(fā)揮“保供應(yīng),穩(wěn)市場”的重要作用,但是否適合現(xiàn)在進入亟需降本增效的中游環(huán)節(jié),需要謹(jǐn)慎考慮。
在未來儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大后,央企在資源回收和電站長期持有方面也可以發(fā)揮獨特優(yōu)勢,更好地支撐產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
因此需要政策保障國資央企有所為和有所不為,也需要政策促進民營企業(yè)創(chuàng)新有為。特別是強化民營企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新主體地位,讓技術(shù)創(chuàng)新離需求更近、離實用更近、離產(chǎn)業(yè)更近,從而把技術(shù)創(chuàng)新迅速轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟效益,并高度重視通過工藝優(yōu)化降低儲能成本的重要性。
資料來源:華泰證券、萬象光儲充研究院、艾邦儲能與充電等整理