储能,简单来说就是在能量多余时,用特殊装置把它存起来,在需要时再将能量释放出来,这里所储存的能量特指电能。
由于全社会用电峰谷期和发电峰谷期不完全重合,这就导致供给与需求在时间上不平衡。
特别是风电和光伏极具不稳定性。
得靠天吃饭,到了晚上或者阴雨天,光伏就是摆设,而要是到了少风或者狂风季节,风电也是无能为力了。
所以这种不稳定性需要储能来调剂和平衡发电与用电之间的矛盾,储能的地位就不言而喻了。
根据能量存储形式的不同,分为机械储能、化学储能、电磁储能、热储能和氢储能等。
机械能以抽水储能为主,而化学储能则以锂离子电池为主。
抽水储能就是在地势落差大和水资源丰富的河流区域上下游建设两个水库,充电时把下游水库的水抽到上游水库。
放电时,上游水库开闸发电。
由于抽水储能技术成熟,发电成本低,所以目前国内抽水储能占据了86.2%的市场份额,而化学储能的份额仅有12.2%。
但又因为受地理位置和气候的限制,投资成本很高,回报周期很长,通常需要30年以上的回报周期,有些甚至根本不能盈利,所以,抽水储能增长空间已经触及天花板。
化学储能具备高可控性、高模块程度的优势,能量密度大、转换效率高、建设周期短且安装方便,使用范围广,具有极大推广价值。
所以,近两年装机量出现爆发式增长。
在各类化学储能中,锂离子电池的产业链和技术最为成熟,成本下降空间大。
目前已成为主流推广的化学储能技术,占比化学储能总份额的90.9%。
锂离子电池储能产业链上游主要包括电池原材料及生产设备供应商等;中游主要为电池、储能变流器(PCS)、电池管理系统(BMS)和能量管理系统(EMS);下游主要为安装商以及终端用户等。
一、上游原材料和设备1、锂电原材料和设备上期视频中对锂电池原材料和设备进行过分析,本文不作重点探讨。
2、温控设备因为储能电站多采用锂离子电池,而锂离子电池工作中温度过高,容易导致热失控和充电过程散热不畅,进而引发火灾爆炸,因此储能的建设必将配备温控设施。
目前储能温控市场仍以风冷、液冷为主,热管冷却、相变冷却处在研阶段。
储能仍处于早期阶段,储能温控企业均从其他赛道切入,主要以精密温控企业、新能源车温控企业、工业温控企业行业为主。
其中精密温控企业方面,主要有英维克和申菱环境;英维克目前为储能温控设备领域绝对龙头。
新能源车温控企业方面有松枝股份,工业温控企业行业主要有同飞股份、高澜股份等。
同飞股份为工业温控领域龙头。
二、中游:集成系统中游集成系统主要包括电池组、储能变流器、电池管理系统和能量管理系统。
电池组和变流器是储能系统最主要的构成部分,也是核心领域。
电池系统占整个储能系统成本的55%,其次是变流器,占比为20%。
1、储能电池从全球储能电池市场竞争格局来看,中国企业依旧占据主要市场份额,冠绝全球。
2021年度,全球储能电池出货量排名前10的中国储能技术提供商当中:宁德时代以绝对优势领先,第二梯队的有鹏辉能源、比亚迪、亿纬动力等。
2、储能变流器储能变流器(PCS),又称双向储能逆变器,作用是在电网负荷低谷期,把电网的交流电能转换成直流电能,给蓄电池组充电;在电网负荷高峰期,它又把蓄电池组的直流电逆变成交流电,回馈至公共电网中去。
2021年度全球市场中,储能变流器出货量排名前十位的中国提供商依次为:阳光电源、科华数能、比亚迪、古瑞瓦特、上能电气、盛弘股份、南瑞继保、汇川技术、索英电气和科士达。
在户用储能逆变器市场方面,市场竞争格局较为集中,但厂商之间竞争激烈,古瑞瓦特位列第一,市占率约为13.8%,德业股份、锦浪科技、solaredge、固德威紧随其后,分别为12.4%、10.9%、10.3%、9.8%。
国内其他优质户用储能逆变器公司还包括禾迈股份、昱能科技等。
3、储能电池管理系统储能电池管理系统俗称之为电池保姆或电池管家,主要就是为了智能化管理及维护各个电池单元,防止电池出现过充电和过放电,延长电池的使用寿命,监控电池的状态。
当前技术成熟度较低、缺乏行业标准、竞争格局分散;未来储能电池BMS大概率延续动力电池BMS市场格局;主要企业有派能科技,公司是全球家庭储能系统龙头。
2021年,公司储能电池系统收入 19.88 亿元,同比增加 90%。
4、能量管理系统(EMS)能量管理系统是现代电网调度自动化系统总称,可以帮助工业生产企业在扩大生产的同时,合理计划和利用能源,降低单位产品能源消耗,提高经济效益需。
与电网进行交互,现有能量管理系统公司主要是国网系,未来该领域核心竞争力看软件开发能力和能量优化策略设计能力。
三、下游应用从整个电力系统的角度看,储能的应用场景可分为发电侧储能、输配电侧储能和户用侧储能三大场景。
其中,在发电侧可增发上网电量,减少弃风弃光,参与辅助服务;在电网侧,可提供调峰调频等服务,缓解电网阻塞、延缓设备升级;在用户侧可自发自用、参与峰谷电价套利,提升用电可靠性。
我国下游应用市场主要以发电侧和输配电侧储能为主,发电侧储能需求主要是各大发电厂,输配电侧储能需求主要是国内几大电网集团。
国外用户侧储能市场正如火如荼,欧洲、米国户储装机呈现爆发式增长,其中de国成为全球最大的户储市场。
我国用户侧储能还处于发展初期,也是未来的发力方向。