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电气设备市场研究:电化学储能兴起

2020-02-07 08:21

文 / 朱炼新   编辑 / 中经商业评论 问问

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推荐研究报告:《中国电气设备行业市场前景分析预测报告》

电力作为一种特殊的商品,本身无法直接储存,发电、输电、配电、用电同步进行,做到实时平衡,没有中间的存储环节。储能的出现和广泛应用,实现了电能在时间上的转移,从而深刻地改变了电力的生产、消费方式,是电力市场的一次革命性突破。

中经视野高级分析师朱炼新认为不同储能技术成熟度与成本差异较大。抽水蓄能目前商业化应用最为成熟,作为调峰、调频和备用电源广泛应用于电网侧,主要优点是技术成熟度高、功率和容量较大、成本低,但主要缺点在于受地形制约较大、能量密度较低、总投资较高、投资回收期较长等。以锂离子电池为代表的电化学储能整体处于示范和部署阶段,成本仍具备较大下降空间。合成天然气、氢能、压缩空气储能、超导储能、超级电容储能、飞轮储能等仍处于研发阶段。

1  各类储能技术比较

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电化学储能指的是以锂电池为代表的各类二次电池储能。相比抽水蓄能等机械储能,电化学储能受地形等因素影响较小,可灵活运用于发电侧、输配电侧和用电侧。相比电磁储能,电化学储能的技术更为成熟、成本更低,商业化应用范围更广。朱炼新认为,随着近年来成本的快速下降、商业化应用逐渐成熟,电化学储能的优势愈发明显,开始逐渐成为储能新增装机的主流,且未来仍有较大的成本下降空间,发展前景广阔。

朱炼新认为电化学储能近年来发展迅速,整体占比仍然较低。据中关村储能产业技术联盟(CNESA)统计,截至2018年底,全球累计已投运储能项目181GW,同比增长3.19%,其中电化学储能累计装机6.625GW,同比增长126.4%,截至2018年底电化学储能占全部储能累计装机的3.7%,是抽水蓄能以外累计装机规模最大的技术路线。

1  非抽水蓄能的储能中,电化学累计装机规模最大

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各类电化学储能技术中,锂离子电池累计规模最大,是最主流的电化学储能技术路线。根据CNESA数据,截至2018年底,全球锂电池储能累计装机5.71GW,占电化学储能累计装机的86.3%。锂电池在储能的应用上,以磷酸铁锂电池为主流。

2  锂电池是最主流技术路线,近年来占比整体不断提升

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随着新能源汽车的发展,动力电池产业链也逐渐成熟,动力电池企业产能不断扩张,一定程度上出现了产能过剩,带动锂电池价格不断下降。2010-2018年,锂电池PACK价格由1160美元/kWh下降至176美元/kWh(约1.2/Wh),降幅达85%朱炼新认为,未来锂电池特别是磷酸铁锂电池产能压力继续存在,价格具备进一步下行空间。

3  全国动力锂电池产能与出货情况对比

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除电池成本外,由BMS(电池管理系统)、PCS(储能变流器)和施工成本构成的BOS成本也在快速下降。根据麦肯锡数据,2012年至2017年,储能系统中电池以外的成本(BOS成本)由1500美元/MWh下降至351美元/MWh,平均每年降幅超过25%

朱炼新认为,1.5/wh的系统成本是储能经济性的拐点,特别是对于能量型的应用如峰谷套利、新能源配套等。由于电池成本和BOS成本的不断下降,储能系统成本已经突破这一成本线,经济性拐点已经开始出现。

CNESA预测,到2019年底,中国电化学储能累计装机1.89GW2020年底累计装机2.83GW,到2023年底累计装机19.3GW。根据BNEF的预测,到2040年,全球储能累计装机(不含抽水蓄能)将达到近1095GW/2850GWh,对应投资6620亿美元。朱炼新认为,抽水蓄能以外的电力储能,特别是容量型储能,未来将以电化学储能为主。

4  预计到2023年,中国电化学储能累计装机达19.3GW

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储能可以全面应用于电力系统。储能是电力系统中的关键一环,可以应用在“发、输、配、用”任意一个环节。从储能在电力系统的实际用途来看,有新能源配套、调峰、调频、其他辅助服务、峰谷套利、需求侧响应等多种用途。

电力系统中,各方对于储能的应用都处于积极探索和尝试的状态,包括新能源电站业主、电网企业、独立储能运营商、工商业用电企业等。

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标签 : 电气设备

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