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2015-11-17

     全球储能市场正在经历着一个转折期,出现了新的增长点。过去,绝大部分的储能来源于抽水蓄能,电化学储能主要集中在容量较小的3C电子领域,当前这种趋势已经有改变的趋势,未来以动力电池、电力储能等方式出现的电化学储能方式将快速增长。对于全球储能市场的空间,各类协会及咨询机构有各自的预测,大致的情况如下所示。下述的预测基于的理由和逻辑各不相同,但从全球范围的视野来考虑市场空间本来就存在着非常大的不确定性,较为权威的机构给出的数据至少可以提供一个数量级方向的参考。

    目前储能技术在支持电网与可再生能源上主要有十几个方面的应用,占主导的应用是电力调峰,其规模约为138.4GW。其次是支持可再生能源,这部分的规模约为2.8GW。
    根据国际能源署2014年的储能技术路线路估计,到2050年美国、欧洲、中国和印度到2050年将需要增加310GW并网电力储能装置(包含抽水蓄能等一系列非电化学储能的方式)。
    Navigant预测NavigantResearch的一份报告显示,到2024年,世界范围内电网规模的储能收入将超过680亿美金。
    分具体细分方向
    2014年并网电池储能市场收益达4.6亿美元(约合人民币29.3亿元),2024年市场收益将达83亿美元(约合人民币528.1亿元)。未来2-3年,锂离子电池有望成为公用事业规模并网系统中的领先技术。
    风电及光伏储能领域,Navigent预测今后十年将新增21.8GW。
    分布式发电及微电网领域,Navigent预测储能的安装规模将从2014年的817MWh上升到2024年的15182MWh。
    现阶段,我国大规模电网只能采用技术成熟、成本较低的抽水蓄能技术。因此,目前和今后长时期内继续稳步有序地发展抽水蓄能是我国的基本策略,是我国电网安全、可靠、经济运行的保障,并直接关系到我国经济社会的稳定发展。电力储能分为家用以及工商业用两个方向。家庭方面,由于国内的居住环境以及峰谷电价差别不大,家用市场暂时还无法启动;工业领域,接下来几年将从各个试点项目开始逐渐推进。考虑到中国日益壮大的可再生能源发电行业,未来限电、调频、调峰等状况一定会越来越频繁地降临到可再生能源发电行业,因此可以预测存量和增量的可再生能源发电电源在未来很大可能都需要配置一部分的储能设备,储能行业未来空间广阔。此外,储能设备也将渗透进分布式发电、冷热电三联供及智能微网等领域。

    当前国内市场上的电力储能设备主要以铅酸、锂电池为主,电力储能设备对于电池的循环次数、响应时间、功率密度等有着高于普通储能设备的要求,能完全满足电力储能设备要求的电池存在一定的技术壁垒。此外,当前合格的电力储能设备价格也较高。以满足电力储能要求的国内某知名品牌磷酸铁锂电池市场价为例,该电池价格约合1.7元/Wh(5.5元/Ah,磷酸铁锂电池平台电压为3.2V)。除去电池,电化学储能设施还需要配备电池管理系统(BMS)、电流转换系统(PCS)、空调等辅助设备,整套电站级储能设施的价格在4-5元/wh。从当前的少量配备储能装置的项目容量可以看出:离网微电网,此类项目是为了保障偏远地区持续的电力供应,因此需要配备较高的储能电量;而并网微电网项目,如风电或太阳能的发电项目,一天的发电小时数较少,因此为了保障这些电量能够顺利、平稳地接上大电网,也需要配置少量的储能电量。
    预计2015年的风能弃电量达到300亿千瓦时,光伏的弃电总量将达到45亿度。按燃煤的电价为基准电价:2015年所浪费电能的价值在144.9亿元。按可再生能源补贴后电价:2015年所浪费电能的价值在195亿元。按储能设施当前的成本计算:2015年需装储能设施的价值在1700亿元。综合一下,按一半左右需要配置储能设施,这块的市场空间大约在800亿左右。
    如果今年储能项目可以正常有序地开展,考虑到其他储能技术也可以对风光多余电量进行处理,我们按5%的储能份额是电化学储能计算,今年的电化学储能设施的市场空间大约在40个亿,不过全国2015年只是处在试点的阶段。
    根据来自风电、光伏发电最新的十三五规划预计以及各类单列的,2020年我国将建有280GW风电,180-200GW光伏发电,当年新增的风电装机在40GW,当年新增光伏装机35GW。同时假设风电每W发电量为1.4度每年,光伏每W平均每年发1.3度-1.6度电;弃风率在15%,弃光率在10%,估算可得弃风电量588亿千瓦时,弃光电量252亿千万时;增量新风电上网电价在0.4元,增量光伏发电上网在0.6元,存量按补贴执行。按燃煤的电价为基准电价:2020年所浪费电能的价值在336亿元。
    按可再生能源补贴后电价(假设风电、光伏价格均下降):2020年所浪费电能的价值在466.2亿元。按储能设施当前的成本计算(假设储能设施价格持续下降,按新增算):2020年需装储能设施的价值在3300亿。综合考虑,认为一半将配置储能设施,认为电能损失这一块的市场空间是1600亿元左右。
    此外,电力储能设备还可以提供调频等电网辅助服务,当年新增的风电、光伏发电都必须要配置一些储能设施,2020年大约在1.15亿千瓦时,由于储能调频的价格需要以结果为导向,按需付费,所以这方面的市场空间和价格还不好预测。
    最后考虑到工商业当前的峰谷电价差在0.9元/度,这一方面的潜力也较为巨大,当前工商业用电量占整个社会的用电量超过85%,单位电价普遍超过1元/度。不过这一块的需求并不好估计,假设工商业用电中配置储能装置的达到万分之五,在2020年大约在30亿千瓦时,初略估算到2020年的市场空间是100亿元。
    图1:十三五储能规划研究方向



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