昨天的文章结束后,很多朋友给我留言问:光伏和锂电池好理解。
这个储能到底是个什么,那么今天这篇文章一定会让你对储能有一个全面的认知。
文章的最后也会讲到我们熟悉的消息面以及晚间公布的重要数据大家往下看:到底什么是储能?目前国内可再生能源占比仅15%左右,其中光伏发电渗透率不足5%。
而大部分可再生能源都具有间歇性的特点,只能起到对传统发电方式的补充。
所以随着碳交易市场的完全开发,对于储能的需求也是迫在眉睫。
储能,字面意思其实很好理解,就是把能量给储存起来,和存钱是一个道理。
当然了,资本市场上讲的储能,是利用化学或者物理的方法将一次能源产生的电能存储起来,并在需要的时候释放。
这看起来很容易,但是实际要做起来还真有点难。
像我们平时使用的充电宝,就是提前把电量存储在在充电宝里面,在我们手机快没电的时候,在拿出来给手机充电,这很简单。
但是,想要把一个大型地面电站的电力存储起来,存的量还得保证可以释放一阵子,那就有点难了。
目前,根据存储的媒介和电能释放的方式,主要分为:机械储能、电磁储能和电化学储能三种方式:(1)机械类储能机械类储能又分为抽水储能 压缩空气储能和飞轮储能。
其中,抽水储能是目前应用最为广泛以及技术最为成熟的储能方式。
相关数据显示:在2020年度抽水储能占比89.3%,压缩空气储能占比0.03%,飞轮储能占比小于0.01%。
抽水储能:抽水储能一般都是作为原有水电厂 核电厂甚至是大型集中式光伏发电站的配套设施。
在具有高度差的上游和下游同时配置水库,在处于用电低谷时,利用无法被消耗的多余电力从地势低的下游水库抽水至上游水库储存起来,将电能转换为势能;在用电高峰时释放上水库的水流到下水库中推动水轮机发电,将中利势能转换为电能。
我国的抽水蓄能站相对国外启动的比较晚,单发展速度很快。
目前大概有30多个GW的抽水储能规模。
第一座大型抽水储能电站是1994年开始服役的广州储能电站。
1GW就是100万千瓦,30GW这个规模大概相当于我们的长江三峡水电站装机量。
目前,我国已建和在建抽水蓄能电站主要分布在华南、华中、华北、华东等地区,以解决电网的调峰问题。
据统计,2019年,广东 浙江 江苏三省的装机比例最大,占比分别为24%、15.1%、 8.6%抽水储能的优点有很多:1.成本低 2.规模大 3.技术成熟 4.寿命长但缺点同样也存在不少:1.场地要求高。
毕竟要在一个有相当地势差的地方建两个大水池子。
2.损耗大。
包括水轮机摩擦损耗 粘性阻力等,另外,这么大面积的水面,如果一段时间不下雨 ,蒸发量也不小。
综合下来,抽水蓄能的周转效率通常为75%左右。
3.启动慢。
当下游用电区域没电的时候,赶紧开闸放水发电,前前后后一顿操作,与电池储存相比,启动的速度相差的不是一点半点,完全不是一个层次。
非抽水方式的机械储能:主要指的是压缩空气和飞轮储能压缩空气储能:就是在用电低谷时段,利用电能将空气压缩至高压并存于洞穴或压力容器中,使电能转化为空气能存储起来;在用电高峰时段,将高压空气从储气室释放,进入燃烧室燃烧利用燃料燃烧加热升温后,驱动涡轮机发电。
压缩空气储能技术,也是继抽水蓄能之后,第二大被认为适合GW级大规模电力储能的技术。
目前,在美 德等国家建设有压缩空气储能电站,在地下几百米的废弃洞穴中连续充气七八个小时,需要发电时,将压缩空气释放到燃料(一般是天然气)中,混合燃烧,进行2-8个小时不等的放电。
压缩空气储能看起来适合存储较大规模的电力,但技术的突破、余热的利用、投资成本高,还得消耗燃料,综合效率也就20%左右。
并不具有大规模推广的条件。
飞轮储能:简单的来说,就是把一个大飞轮放在真空的容器中,将多余的电,用发电机把飞轮高速带动起来,真空的环境中,可以保持一直转动,当然也会有少量损耗。
当需要放电的时候,再把飞轮接入发电机,实现发电。
这个过程还是有点复杂哦,看不懂得朋友也正常,我也看得脑壳痛。
对于这样的一个高科技东西,以目前的条件,想在大型电站中或普通人家实现储能,难度不是一般的大。
不过飞轮储能的瞬间放电功率超级大,航母甲板的电磁弹射以及电磁炮中,很多的充电设备用的就是飞轮储能电池。
其他的储能方式还有超级电容储能 超导储能,对于非理工科背景的朋友而言,原理更加的复杂,我也就不讲了。
(2)电化学储能数据显示:截至2020年9月,全球抽水蓄能累计占比约为91.9%,排在第二的就是电化学储能,占比为5.9%,而其中5.3%为锂电池储能。
而以锂电池作为主要载体的电化学储能将成为重要的储能方式,也是目前资本市场最为关注的板块。
与其他几种类型的储能路线相比,电化学储能同时具有较高的能量密度和功率密度,并不受地域条件限制、成本低更具有商业性等优点。
可以看出,随着锂电池成本逐年降低,决定了广泛的技术适用性,近年来的装机规模也是不断上升的,注定成为最为流行和未来大规模推广的储能方式。
接下来我们讲一下电化学储能的应用领域根据投资和适用主体,电化学储能提现在三个环节:发电侧、输配电侧、用电侧发电侧储能:就是再电厂旁边建个大型充电站用来存储电力。
对应的电厂类型--风 光 火。
对于风电和光伏而言,这两者的发电具有不稳定性和需求错配特征。
风力发电,一会风大一会风小;光伏发电,白天电力需求弱,它猛发电。
晚上电力需求强盛,它又不发电了。
随着近年来我国可再生能源发电尤其是光伏发电 风力发电取得突飞猛进的发展,这种新能源电力对电网的冲击越来越大。
在电站边上建一个储能站成为了当务之急。
风力发电需要储能可以很好的去理解,但火力发电为何也在需求储能了?其实简单点来说,火力电站配备储能电站主要目的,不是为了存储能源,而是为了调峰和调频。
随着未来新能源发电的规模越来越大,电网的不稳定性也就越大,对火电这种稳定性发电源的调节要求也越来越高。
配备电化学储能电站,也会减轻火电机组的调节压力。
电网侧储能:就是在传输的电网中布局储能电站。
目的是调节电网的电压,起到一种调节和防御的作用。
这个过程比较复杂,我就不再讲了,怕大家越看越复杂。
用户侧储能:在用户端安装存储电力的设施。
目的是电费管理和电压调节。
目前的居民用电价格机制是峰谷定价。
当用电负荷增加的时候,峰谷价差被拉大。
如果在低电价时给储能系统充电,高电价时给储能系统放电,就可以实现峰谷电价价差套利,降低用电成本。
据目前市场反馈和显示的数据来看,在发电侧、电网侧、用户侧三个领域,发电侧和用户侧会成为储能的主战场。
政策层面来看,近两年来,各个地方也都为发电侧储能进行了加码。
值得注意的是,2020年之前出台的关于储能支持文件多为鼓励性质的,而2021年各地出台的储能政策很多都是具有强制性的,主要集中在新能源发电占比较高的地区。
最后谁将是储能的最终赢家?从电化学类型的储能体系来看,主要是由电池、电池管理系统、能量管理系统、储能变流器等电器设备构成。
储能系统主要由电池 电池管理系统 能量管理系统以及储能变流器等构成。
完整的电化学储能系统主要由电池组 电池管理系统(BMS) 能量管理系统(EMS) 储能变流器(PCS)四大块核心模块构成。
对应的投资逻辑也清晰可见。
(1)变流器是急先锋所谓变流器,是包含了逆变流器 变流 变压的电器设备统称。
其中,逆变器是关键一环。
对应的公司:阳光电源、锦浪科技、固德威、德业科技等,都是直接受益者,这两天也是大幅上涨,昨天晚上的文章有详细的讲解。
目前,国内发电侧储能系统,仍将会以集中式电站为主,偏向于集中式逆变器。
海外市场偏向于户用侧储能,组串式逆变器需求强劲。
(2)电池组是主阵地电化学储能中,锂电储能技术路线更为确定,在电化学储能中,占据绝对的主导地位。
我们都知道,在动力电池领域主要分为磷酸铁锂和三元电池两大阵营。
而随着磷酸铁锂性能的提升 稳定性的加强 经济学的凸显,在储能系统中占比也就越来越高。
那么,储能电池和动力电池有何不同?动力电池和储能电池没有根本上的区别。
本质上,主要用于新能源汽车的动力电池也属于储能型电池,只不过在应用领域上划分为动力电池、消费电子电池、储能电池。
主要区别在于:电芯、使用寿命、功率密度等方面。
也就是说,作为高速移动的新能源汽车,动力电池需要更高的功率响应速度,对应较高的电池管理系统。
而储能,则偏向低成本和稳定持久性。
既然差距并不受很大,那么储能板块的直接受益者也必然归属锂电池。
目前的情况是,各家电池大厂产能产品供不应求,以动力电池的为主。
随着储能需求释放,储能电池的产能也会得到提升。
(3)光伏板块才是大后方储能系统渗透比例的提升,解决了电力消纳和传输问题,也会带动光伏装机需求。
去年下半年到明年上半年,利润集中在硅料这一端。
而随着硅料产能的释放,光伏组件的利润会得到释放。
光伏产业中的一体化龙头和组件布局较早的产能较大的并向产业链前端渗透的企业日子也会滋润起来。
综合来看,到2022年底,“光伏+储能”是我国迈入经济性时点的重要关口。
讲了这么多也不知道大家看懂没有,其实只要理解其中的利害关系就行,然后找寻相关联的公司及个股就足以。
最后讲点大家好理解的,也就是一些重要数据,看看其中有没有你看好或者持仓的个股中国神华:7月30日晚间公告,预计公司2021年上半年净利润260亿元,同比增长约26%。
上半年集团煤炭销售量和平均销量价格同比增长。
国泰君安:7月30日晚间公告,公司2021年半年度营业收入219.18亿元,同比增长38.62%;净利润80.13亿元,同比增长46.93%三棵树:7月30日晚间披露半年报,上半年实现营业收入46.83亿元,同比增长80.51%;净利润1.13亿元,同比增长3.92%;每股收益0.3元。
振德医疗:7月30日晚间公告,预计公司2021年上半年实现净利润3.68亿元-3.98亿元,较上年同期减少59.74%到62.77%。
六国化工:7月30日晚间公告,上半年实现营业收入27.54亿元,同比增长21.35%;净利润1.52亿元,同比增长132.23%;基本每股收益0.29元。
乐鑫科技:7月30日晚间披露半年报,公司上半年实现营收6.31亿元,同比增长115.07%;净利润1.02亿元,同比增长192.23%;基本每股收益1.27亿元。
乐鑫科技主要从事集成电路产品的研发设计和销售。
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