報(bào)告出品方/作者:東北證券股份有限公司,董瑜
報(bào)告綜述:
全球儲(chǔ)能市場(chǎng)已經(jīng)具備大規(guī)模發(fā)展的條件。儲(chǔ)能是全球能源轉(zhuǎn)型中不可或缺的環(huán)節(jié),搭配儲(chǔ)能的可再生能源裝機(jī)才能實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)化石能源裝機(jī)的徹底取代。隨著技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步與成本的不斷降低,電化學(xué)儲(chǔ)能有望成為未來主要的儲(chǔ)能形式。與此同時(shí),儲(chǔ)能在電力市場(chǎng)中的定位也逐漸清晰,供電側(cè)、用戶側(cè)儲(chǔ)能的發(fā)展模式均趨向成熟。
供電側(cè)儲(chǔ)能:收益機(jī)制逐漸清晰,成本傳導(dǎo)更加順暢。近年來美國(guó)、歐洲等地區(qū)的供電側(cè)儲(chǔ)能建設(shè)明顯加速,順暢的成本傳導(dǎo)機(jī)制與豐富的收益來源是推動(dòng)海外地區(qū)供電側(cè)儲(chǔ)能市場(chǎng)爆發(fā)的主要因素?,F(xiàn)階段,海外供電側(cè)儲(chǔ)能的收益來源包括峰谷套利、輔助服務(wù)、輸配電價(jià)、備用電源等,各類主體的投資積極性持續(xù)升溫。相較而言,國(guó)內(nèi)供電側(cè)儲(chǔ)能仍處于發(fā)展初期,但近期密集發(fā)布的各類政策文件已經(jīng)明確儲(chǔ)能在新能源消納中的重要地位。我們測(cè)算未來十年全國(guó)風(fēng)電、光伏裝機(jī)增量有望超過1200GW,供電側(cè)儲(chǔ)能發(fā)展空間巨大。目前,新能源配套儲(chǔ)能已逐漸成為各地標(biāo)配,長(zhǎng)期來看電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能亦有望重啟。
用戶側(cè)儲(chǔ)能:經(jīng)濟(jì)性逐漸顯現(xiàn),滲透率不斷提升。用戶側(cè)儲(chǔ)能的核心驅(qū)動(dòng)因素為儲(chǔ)能系統(tǒng)自身的經(jīng)濟(jì)性,即節(jié)省的電力費(fèi)用能否覆蓋儲(chǔ)能系統(tǒng)的初始投資成本。對(duì)于終端電力用戶,“光伏+儲(chǔ)能”可作為傳統(tǒng)電網(wǎng)供電的替代方案,其經(jīng)濟(jì)性正逐漸顯現(xiàn),滲透率有望快速提升。目前,海外發(fā)達(dá)地區(qū)的戶用儲(chǔ)能市場(chǎng)已經(jīng)率先起步,而國(guó)內(nèi)的用戶側(cè)儲(chǔ)能機(jī)會(huì)或?qū)⒓性诠ど虡I(yè)環(huán)節(jié)。
儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈:電池與變流器廠商具備先發(fā)優(yōu)勢(shì)。電池與變流器是儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié),隨著下游市場(chǎng)的逐漸啟動(dòng),電池廠商與逆變器廠商在儲(chǔ)能領(lǐng)域的布局明顯加速。由于面對(duì)的終端用戶不同,供電側(cè)儲(chǔ)能與用戶側(cè)儲(chǔ)能在商業(yè)模式上存在一定差異,整體上看供電側(cè)儲(chǔ)能的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)更為激烈,用戶側(cè)儲(chǔ)能則更加依賴經(jīng)銷商/安裝商渠道。
1.全球儲(chǔ)能市場(chǎng)已經(jīng)具備大規(guī)模發(fā)展的條件
1.1.儲(chǔ)能是全球能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中不可或缺的環(huán)節(jié)
1.1.1.長(zhǎng)期減排目標(biāo)確立,能源轉(zhuǎn)型任重道遠(yuǎn)
2020年下半年以來,全球主要經(jīng)濟(jì)體陸續(xù)提出長(zhǎng)期“碳中和”目標(biāo),減排已成全球共識(shí)。2020年9月,在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上提出2030碳達(dá)峰、2060碳中和的目標(biāo),歐盟領(lǐng)導(dǎo)人則于12月歐盟冬季峰會(huì)上就2050年前實(shí)現(xiàn)碳中和的減排目標(biāo)達(dá)成一致,美國(guó)總統(tǒng)拜登也在此前的競(jìng)選綱領(lǐng)中提出爭(zhēng)取在2050年前實(shí)現(xiàn)碳中和。從設(shè)定的時(shí)間節(jié)點(diǎn)來看,全球主要經(jīng)濟(jì)體實(shí)現(xiàn)碳中和的時(shí)間僅剩30-40年,減排進(jìn)程急需加速。
能源轉(zhuǎn)型是各經(jīng)濟(jì)體實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期碳排放目標(biāo)的必經(jīng)之路。化石能源的使用是全球碳排放的主要來源,根據(jù)國(guó)際能源署(IEA)的統(tǒng)計(jì),2019年石油、煤炭、天然氣等傳統(tǒng)化石能源在全球一次能源消費(fèi)中的占比仍高達(dá)85%,可再生能源的占比僅為10%。而若想在2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放,可再生能源的消費(fèi)占比需提升至30%左右,能源轉(zhuǎn)型任重而道遠(yuǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型,全球電氣化率與可再生能源發(fā)電占比仍需大幅提升。一方面,為了減少化石能源的使用,工業(yè)、交通、供熱等各領(lǐng)域的電氣化水平需進(jìn)一步提高。根據(jù)國(guó)際可再生能源署(IRENA)的測(cè)算,為實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo),2050年電力在終端能源消費(fèi)中的占比需從目前的不到20%提升至接近50%。另一方面,在電力裝機(jī)結(jié)構(gòu)中,光伏、風(fēng)電等可再生能源將逐漸取代傳統(tǒng)的火電裝機(jī)。2019年,可再生能源在全球發(fā)電量中的占比約為26%,未來這一比例需提升至70%乃至更高。
1.1.2.儲(chǔ)能是全球能源轉(zhuǎn)型的必需環(huán)節(jié)
隨著全球電氣化程度的提升,儲(chǔ)能將在電力系統(tǒng)中發(fā)揮更加重要的作用。與石油、煤炭等傳統(tǒng)的化石能源不同,電力的生產(chǎn)與消費(fèi)需要同時(shí)進(jìn)行,能量無法直接以電能的形式進(jìn)行儲(chǔ)存。因此,當(dāng)發(fā)電端的輸出與用電端的負(fù)載不匹配時(shí),電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性將面臨挑戰(zhàn),此時(shí)就需要儲(chǔ)能系統(tǒng)通過充電或者放電的形式進(jìn)行調(diào)節(jié)。
搭配儲(chǔ)能的可再生能源裝機(jī)才能實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)化石能源裝機(jī)的徹底取代。傳統(tǒng)的火電裝機(jī)可根據(jù)電網(wǎng)的要求調(diào)節(jié)自身出力,而風(fēng)電、光伏則具有天然的間歇性與波動(dòng)性,因此僅靠可再生能源自身難以實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)化石能源裝機(jī)的徹底取代。近年來,全球風(fēng)電、光伏等可再生能源的裝機(jī)占比與發(fā)電占比持續(xù)提升,對(duì)電力體系的沖擊也愈加明顯。因此,“可再生能源+儲(chǔ)能”才是未來的終極解決方案,可在減少碳排放的同時(shí)維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。
1.2.儲(chǔ)能技術(shù)日漸成熟,成本持續(xù)下降
1.2.1.電化學(xué)儲(chǔ)能有望成為未來主要的儲(chǔ)能形式
電力系統(tǒng)中的儲(chǔ)能通常可分為物理儲(chǔ)能與化學(xué)儲(chǔ)能兩大類。其中,物理儲(chǔ)能是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能(勢(shì)能、動(dòng)能)進(jìn)行儲(chǔ)存,例如抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等;而化學(xué)儲(chǔ)能則是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,主要包括各種電池儲(chǔ)能方案,例如鋰離子電池、鉛酸電池、鈉硫電池等。
電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展加速,有望成為未來主要的儲(chǔ)能形式。目前抽水蓄能是全球電力系統(tǒng)中主要的儲(chǔ)能形式,根據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)的統(tǒng)計(jì),截至2020年底,全球已累計(jì)投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目189.8GW,其中抽水蓄能的占比為90.9%,電化學(xué)儲(chǔ)能占比僅為6.9%。雖然抽水蓄能規(guī)模大、壽命長(zhǎng)、技術(shù)成熟,但只有具備特定自然地形條件的地區(qū)才能進(jìn)行建設(shè),因此持續(xù)增長(zhǎng)的電力儲(chǔ)能需求仍需由其他的儲(chǔ)能形式進(jìn)行填補(bǔ)。從新增裝機(jī)情況來看,近年來電化學(xué)儲(chǔ)能已成為主流,2012至2020年全球電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)由不到1GW提升至超過13GW,貢獻(xiàn)了全球電力儲(chǔ)能裝機(jī)的主要增量。
1.2.2.成本、技術(shù)進(jìn)步助推鋰電池儲(chǔ)能大規(guī)模發(fā)展
在各類電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)中,鋰電池儲(chǔ)能在循環(huán)次數(shù)、能量密度、響應(yīng)速度等方面均具有較大的優(yōu)勢(shì),但此前高昂的成本制約了其在儲(chǔ)能領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用。近年來,隨著產(chǎn)能規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)張,全球鋰離子電池的成本快速下降。根據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)(Bloomberg NEF)的統(tǒng)計(jì),2020年全球鋰離子電池平均價(jià)格已降至137美元/千瓦時(shí),較2013年下降近80%。伴隨著成本的不斷下降,鋰電池儲(chǔ)能的應(yīng)用空間已經(jīng)打開。根據(jù)CNESA的初步統(tǒng)計(jì),2020年鋰電池在電化學(xué)儲(chǔ)能在運(yùn)裝機(jī)中的占比已從2016年的65%提升至90%。
在成本下降以外,近年來針對(duì)儲(chǔ)能的鋰電池技術(shù)也取得了較快的進(jìn)展。相較于動(dòng)力電池,儲(chǔ)能電池對(duì)能量密度的要求相對(duì)較低,對(duì)于循環(huán)壽命與安全性的要求則相對(duì)較高。若假設(shè)新能源汽車的使用壽命為5-8年,則動(dòng)力電池的循環(huán)壽命只需達(dá)到1000-2000次,而儲(chǔ)能電池的充放電更為頻繁,如果想實(shí)現(xiàn)十年以上的運(yùn)行周期,則電池的循環(huán)壽命需超過3000次。因此,應(yīng)用于儲(chǔ)能領(lǐng)域的鋰離子電池往往需要進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)研發(fā)。近年來,不少海內(nèi)外鋰電池廠商已在儲(chǔ)能領(lǐng)域取得較大突破,生產(chǎn)的儲(chǔ)能專用鋰電池能夠?qū)崿F(xiàn)5000次以上的循環(huán)壽命。例如寧德時(shí)代已宣布研發(fā)出可實(shí)現(xiàn)1500次循環(huán)內(nèi)“零衰減”的儲(chǔ)能專用磷酸鐵鋰電池,其單體循環(huán)壽命可達(dá)1.2萬次。
綜上,我們認(rèn)為當(dāng)前鋰電池儲(chǔ)能發(fā)展的條件已經(jīng)基本成熟,鋰電池成本的不斷下降與技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步將助力其在儲(chǔ)能領(lǐng)域更大規(guī)模的應(yīng)用。
1.3.儲(chǔ)能發(fā)展模式逐步清晰
1.3.1.收益與成本的不匹配是儲(chǔ)能大規(guī)模發(fā)展的主要挑戰(zhàn)
雖然從整個(gè)電力系統(tǒng)的角度出發(fā),儲(chǔ)能是能源轉(zhuǎn)型過程中必不可少的環(huán)節(jié),然而在傳統(tǒng)的電力體制下儲(chǔ)能的定位并不明確,這在極大程度上制約了儲(chǔ)能規(guī)?;陌l(fā)展。儲(chǔ)能既可作為電力的提供者,又可作為電力的消費(fèi)者,在電力體系的各環(huán)節(jié)均可發(fā)揮作用。例如在發(fā)電側(cè),儲(chǔ)能可用于調(diào)峰調(diào)頻或作為備用電源;在電網(wǎng)側(cè),儲(chǔ)能可緩解電網(wǎng)阻塞、降低輸配網(wǎng)絡(luò)投資;在用電側(cè),儲(chǔ)能可降低用戶的綜合電費(fèi)支出,提升用電的可靠性。因此,儲(chǔ)能為電力系統(tǒng)帶來的收益體現(xiàn)在多個(gè)環(huán)節(jié)、涵蓋各個(gè)方面,但在目前的電力體制下儲(chǔ)能系統(tǒng)通常只被定義為功能單一的主體,無法為其發(fā)揮的多種功能進(jìn)行足夠的補(bǔ)償。換言之,承擔(dān)儲(chǔ)能成本的投資方往往不是儲(chǔ)能收益的享受者,因此配置儲(chǔ)能的積極性較弱,例如可再生能源開發(fā)商是儲(chǔ)能系統(tǒng)的投資者,收益卻主要由電網(wǎng)環(huán)節(jié)享受(可再生能源發(fā)電的波動(dòng)性減弱,對(duì)電網(wǎng)的沖擊降低)。
因此,若能通過合理的機(jī)制設(shè)計(jì)使儲(chǔ)能系統(tǒng)的收益與投資成本相匹配,各環(huán)節(jié)投資儲(chǔ)能系統(tǒng)的積極性有望被調(diào)動(dòng),儲(chǔ)能市場(chǎng)的空間將快速打開。近年來,各國(guó)陸續(xù)對(duì)傳統(tǒng)的電力體制進(jìn)行了改革,明確了儲(chǔ)能在電力市場(chǎng)中的定位與收益來源,儲(chǔ)能的發(fā)展模式逐漸清晰。以美國(guó)為例,2011年聯(lián)邦能源管理委員會(huì)755號(hào)法令(FERC Order No.755)要求各區(qū)域輸電組織(RTO)以及獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(ISO)放開對(duì)儲(chǔ)能項(xiàng)目參與調(diào)頻服務(wù)的限制并為其服務(wù)提供合理的補(bǔ)償。2018年,聯(lián)邦能源管理委員會(huì)841號(hào)法令(FERC Order No.841)進(jìn)一步要求RTO與ISO移除儲(chǔ)能參與容量市場(chǎng)、能量市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)的障礙,給予儲(chǔ)能平等的市場(chǎng)地位。
1.3.2.“新能源+儲(chǔ)能平價(jià)”是未來的長(zhǎng)期方向
如前所述,風(fēng)力、太陽能發(fā)電的不穩(wěn)定性是配置儲(chǔ)能的重要原因,因此長(zhǎng)期來看新能源發(fā)電側(cè)需要承擔(dān)一定的儲(chǔ)能成本。在初期,由于新能源的度電成本尚不能與傳統(tǒng)化石能源競(jìng)爭(zhēng),各國(guó)往往采用固定電價(jià)全額上網(wǎng)的形式鼓勵(lì)新能源的發(fā)展。隨著技術(shù)的進(jìn)步,過去十年間風(fēng)電、光伏的發(fā)電成本已有巨大的下降。根據(jù)IRENA的統(tǒng)計(jì),2019年光伏、陸上風(fēng)電、海上風(fēng)電的平均度電成本分別為0.068/0.053/0.115美元/kWh,較2010年下降82%/38%/29%,已經(jīng)達(dá)到與傳統(tǒng)化石能源相當(dāng)?shù)膮^(qū)間。
1.4.供電側(cè)與用戶側(cè)儲(chǔ)能均衡發(fā)展
綜上所述,我們認(rèn)為全球范圍內(nèi)儲(chǔ)能大規(guī)模發(fā)展的條件已經(jīng)具備。根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)所處環(huán)節(jié)的不同,可將其分為供電側(cè)(Front-of-the-Meter)以及用戶側(cè)(Behind-the-Meter)兩大類,其中供電側(cè)主要包括發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能與電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能,用戶側(cè)則可分為戶用儲(chǔ)能與工商業(yè)儲(chǔ)能。據(jù)第三方研究機(jī)構(gòu)IHS Markit統(tǒng)計(jì),過去幾年新增儲(chǔ)能裝機(jī)中供電側(cè)與用戶側(cè)的比例基本相當(dāng),大致為60:40。
供電側(cè)儲(chǔ)能與用戶側(cè)儲(chǔ)能在投資主體、收益來源、商業(yè)模式等方面存在較大差異,因此以下我們將分別探討海內(nèi)外供電側(cè)、用戶側(cè)儲(chǔ)能的發(fā)展現(xiàn)狀與驅(qū)動(dòng)因素。整體上看,供電側(cè)儲(chǔ)能發(fā)展的核心在于電力機(jī)制的設(shè)計(jì)與儲(chǔ)能成本的傳導(dǎo),用戶側(cè)儲(chǔ)能的主要驅(qū)動(dòng)力則是儲(chǔ)能系統(tǒng)自身的經(jīng)濟(jì)性。我們認(rèn)為目前供電側(cè)儲(chǔ)能與用戶側(cè)儲(chǔ)能的發(fā)展模式均已較為成熟,未來兩者有望保持均衡發(fā)展。
2.供電側(cè)儲(chǔ)能:收益機(jī)制逐漸清晰,成本傳導(dǎo)更加順暢
2.1.海內(nèi)外供電側(cè)儲(chǔ)能發(fā)展的背景存在較大差異
如前所述,收益與成本的不匹配是制約儲(chǔ)能大規(guī)模發(fā)展的主要問題之一,需要通過合理的機(jī)制設(shè)計(jì)加以解決。目前部分海外發(fā)達(dá)地區(qū)的供電側(cè)儲(chǔ)能發(fā)展模式已經(jīng)較為成熟,這與其電力發(fā)展階段、市場(chǎng)化程度以及市場(chǎng)參與主體密切相關(guān)??紤]到目前國(guó)內(nèi)電力體系與海外發(fā)達(dá)地區(qū)存在較大差異,短期內(nèi)國(guó)內(nèi)供電側(cè)儲(chǔ)能的發(fā)展模式仍有待進(jìn)一步明確。但長(zhǎng)期來看,我們認(rèn)為海外地區(qū)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)可以作為一個(gè)有價(jià)值的參考,預(yù)計(jì)“十四五”期間國(guó)內(nèi)供電側(cè)儲(chǔ)能的機(jī)制將逐步成熟,行業(yè)有望實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期可持續(xù)的發(fā)展。
2.1.1.海內(nèi)外電力發(fā)展階段存在差異
從所處發(fā)展階段來看,海外發(fā)達(dá)地區(qū)的電力體系與國(guó)內(nèi)存在較大差異,首先體現(xiàn)在電力總需求上。根據(jù)BP的統(tǒng)計(jì),2008年金融危機(jī)后海外發(fā)達(dá)地區(qū)的電力需求增長(zhǎng)已陷入停滯,1985年至2008年OECD國(guó)家的發(fā)電量年均增速超過2%,而此后十年間OECD國(guó)家的總發(fā)電量基本沒有變化。與之相對(duì),非OECD國(guó)家的總發(fā)電量在2008年金融危機(jī)后仍然保持了超過5%的平均增速,甚至略高于金融危機(jī)前的增速。
在電力需求增長(zhǎng)停滯的背景下,近年來發(fā)達(dá)地區(qū)的部分火電機(jī)組開始逐漸退役。美國(guó)、歐盟(28國(guó))的火電總裝機(jī)量分別于2011、2012年達(dá)到峰值,此后開始逐步下行,與此同時(shí)風(fēng)電、光伏等新能源裝機(jī)則開始加速。換言之,在這些發(fā)達(dá)地區(qū),近年來電力的總供給已經(jīng)趨于穩(wěn)定,變化主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)上,即新能源裝機(jī)對(duì)存量火電裝機(jī)的替代。而如前所述,只有搭配儲(chǔ)能的新能源才能實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)化石能源裝機(jī)的徹底取代,因此海外發(fā)達(dá)地區(qū)的電力系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能的需求更加迫切。
與海外發(fā)達(dá)地區(qū)相比,目前國(guó)內(nèi)的電力供給處于相對(duì)過剩的狀態(tài)?!笆濉奔啊笆濉逼陂g,國(guó)內(nèi)火電裝機(jī)仍然保持較快增長(zhǎng),新增火電裝機(jī)量分別達(dá)到2.71/2.39億千瓦,在新增電力裝機(jī)總量中的占比分別為53%/35%。隨著火電裝機(jī)量由2010年的7.10億千瓦增長(zhǎng)至2020年的12.45億千瓦,其利用小時(shí)數(shù)則從超過5000小時(shí)一路下滑至2020年的4216小時(shí)。因此,與海外發(fā)達(dá)地區(qū)相比,國(guó)內(nèi)新能源裝機(jī)主要體現(xiàn)在增量,還未到替代存量火電裝機(jī)的階段,配置儲(chǔ)能的必要性相對(duì)較弱。
2.1.2.海外發(fā)達(dá)地區(qū)電力市場(chǎng)化程度較高
除了發(fā)展階段不同,海外發(fā)達(dá)地區(qū)電力市場(chǎng)化的程度也明顯高于國(guó)內(nèi)。歐洲、美國(guó)等發(fā)達(dá)地區(qū)的電力市場(chǎng)化進(jìn)程起步于上世紀(jì)九十年代,目前在發(fā)電側(cè)與用電側(cè)均已實(shí)現(xiàn)較高程度的市場(chǎng)化。而國(guó)內(nèi)的電力市場(chǎng)化改革在“十三五”期間才開始加速,2015年3月國(guó)務(wù)院下發(fā)的《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》(電改“九號(hào)文”)奠定了“管住中間、放開兩頭”的基調(diào),要求輸、配電以外的環(huán)節(jié)逐步實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)。
在海外發(fā)達(dá)地區(qū)市場(chǎng)化的電力體制下,發(fā)電側(cè)的成本能夠從電力批發(fā)市場(chǎng)較為順暢地傳導(dǎo)至終端電力用戶,因此儲(chǔ)能增加的額外成本將由發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)以及電力用戶共同承擔(dān)。而在國(guó)內(nèi)目前的電力體制下,供電側(cè)的儲(chǔ)能成本基本上只由發(fā)電企業(yè)承擔(dān),2019年電網(wǎng)企業(yè)明確規(guī)定儲(chǔ)能投資不納入輸配電價(jià)(電網(wǎng)側(cè)不承擔(dān)儲(chǔ)能成本),2018-2020年政府工作報(bào)告則是連續(xù)三年提出降低一般工商業(yè)平均電價(jià)的具體量化要求(用戶側(cè)不承擔(dān)儲(chǔ)能成本)。
2.1.3.海外大型電力集團(tuán)的一體化程度更高
最后,從業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)來看,海外大型電力集團(tuán)往往同時(shí)涉及發(fā)電、輸配電、售電等多個(gè)環(huán)節(jié),一體化程度相對(duì)較高。根據(jù)美國(guó)能源信息署(EIA)的統(tǒng)計(jì),雖然電力市場(chǎng)化改革以來獨(dú)立發(fā)電商(IPP)的裝機(jī)容量及發(fā)電量占比持續(xù)提升,但2019年公用事業(yè)公司(Utility)仍然占據(jù)了美國(guó)55%左右的裝機(jī)量與發(fā)電量。歐洲的情況也較為類似,法國(guó)電力(EDF)、意大利國(guó)家電力(ENEL)、德國(guó)意昂集團(tuán)(E.ON)等大型電力集團(tuán)均同時(shí)涉足市場(chǎng)化的發(fā)電、售電業(yè)務(wù),以及受監(jiān)管的輸配電業(yè)務(wù)。
在一體化模式下,儲(chǔ)能成本與收益的不匹配性很大程度上將被消除。同時(shí)涉足發(fā)輸配售各個(gè)環(huán)節(jié)的大型電力集團(tuán)既是儲(chǔ)能成本的承擔(dān)者,又是儲(chǔ)能收益的享受者。因此,只要儲(chǔ)能項(xiàng)目能夠在整個(gè)電力系統(tǒng)中發(fā)揮作用,大型電力集團(tuán)就有較強(qiáng)的投資動(dòng)力。而在國(guó)內(nèi),發(fā)電側(cè)與電網(wǎng)側(cè)的界限較為明顯,國(guó)電投、華能、華電等大型發(fā)電集團(tuán)基本只涉足發(fā)電業(yè)務(wù),電網(wǎng)企業(yè)則覆蓋輸電、配電、售電環(huán)節(jié),供電側(cè)儲(chǔ)能成本的承擔(dān)方存在一定爭(zhēng)議。
2.2.海外:收益來源豐富,成本傳導(dǎo)順暢
綜上所述,我們認(rèn)為現(xiàn)階段海外供電側(cè)儲(chǔ)能的發(fā)展背景相對(duì)更加成熟,已逐漸形成較為清晰的發(fā)展模式。美國(guó)加州是全球可再生能源轉(zhuǎn)型最為堅(jiān)決的地區(qū)之一,2018年9月加州參議院通過的Senate Bill 100明確提出2030年可再生能源發(fā)電占比超過60%、2045年實(shí)現(xiàn)100%可再生能源發(fā)電的目標(biāo)。在該目標(biāo)的驅(qū)使下,近年來加州儲(chǔ)能市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了跨越式的發(fā)展,根據(jù)EIA的儲(chǔ)能項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫,截至2019年底加州已累計(jì)投運(yùn)47個(gè)電池儲(chǔ)能項(xiàng)目(僅包括供電側(cè)及大型工商業(yè)項(xiàng)目),項(xiàng)目總功率達(dá)255 MW,總裝機(jī)量為650 MWh,占比超過全美儲(chǔ)能裝機(jī)容量的1/3。而根據(jù)第三方咨詢機(jī)構(gòu)Wood Mackenzie的初步統(tǒng)計(jì),2020年加州新增儲(chǔ)能裝機(jī)超過2.8GWh,接近全美新增儲(chǔ)能裝機(jī)量的80%,其中供電側(cè)儲(chǔ)能的增量約為2.4GWh。因此,以下我們將以美國(guó)加州為例探討海外供電側(cè)儲(chǔ)能的發(fā)展模式。
我們認(rèn)為順暢的成本傳導(dǎo)機(jī)制與豐富的收益來源是推動(dòng)加州供電側(cè)儲(chǔ)能市場(chǎng)爆發(fā)的主要因素。發(fā)電側(cè)/電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目在加州電力市場(chǎng)中可作為非發(fā)電資源(NonGenerator Resource)或需求側(cè)響應(yīng)資源(Demand Response Resource)參與市場(chǎng),并通過峰谷套利、輔助服務(wù)、備用電源、輸配電價(jià)等多種方式獲取相應(yīng)收益。
2.2.1.峰谷套利空間提升
隨著光伏在電力裝機(jī)中的占比持續(xù)提升,近年來加州的電力供需結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著改變。近十年來,加州電力結(jié)構(gòu)明顯向可再生能源傾斜,光伏貢獻(xiàn)了主要的電力裝機(jī)增量。2010-2019年,光伏在加州電力總裝機(jī)中的占比由0.2%提升至14.1%,發(fā)電量占比則由0.04%提升至13.1%。與此同時(shí),傳統(tǒng)的火電機(jī)組開始逐步退役,燃?xì)庋b機(jī)的占比由此前的60%以上逐步下降至2019年的50.6%。
在加州高度市場(chǎng)化的電力體制下,電力供給結(jié)構(gòu)的改變直接影響了電力批發(fā)市場(chǎng)的價(jià)格曲線,主要體現(xiàn)在峰谷價(jià)差的拉大。根據(jù)加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(CAISO)的年度統(tǒng)計(jì)報(bào)告,近年來加州電力系統(tǒng)凈負(fù)載曲線(總負(fù)載減去風(fēng)電、光伏出力量)的形態(tài)發(fā)生了明顯改變,早晚高峰(光伏發(fā)電量小)與午間低谷(光伏發(fā)電量大)之間的差距明顯變大。2016年電力凈負(fù)載高峰與低谷之間的差值不到10000MW,而2019年的差值已接近15000MW。與此同時(shí),近年來加州電力批發(fā)市場(chǎng)的峰谷價(jià)差同樣顯著拉大,從2016年的約30美元/MWh提升至2019年的約50美元/MWh。
更高的峰谷價(jià)差意味著更大的套利空間,有助于提升儲(chǔ)能項(xiàng)目的收益。不同于傳統(tǒng)的火電機(jī)組,風(fēng)電、光伏等可再生能源的發(fā)電邊際成本接近于0,因此在光伏發(fā)電的高峰期,理論上電力批發(fā)市場(chǎng)的電價(jià)可以趨向于0。實(shí)際上,近年來加州電力批發(fā)市場(chǎng)已經(jīng)常出現(xiàn)負(fù)電價(jià)的情況,每年五月前后電力現(xiàn)貨市場(chǎng)中有10%左右的時(shí)間區(qū)間內(nèi)實(shí)時(shí)電價(jià)為負(fù)。在市場(chǎng)化的電力機(jī)制下,儲(chǔ)能項(xiàng)目可通過低電價(jià)時(shí)充電、高電價(jià)時(shí)放電的套利策略獲取收益,因此日益拉大的峰谷價(jià)差有利于儲(chǔ)能項(xiàng)目潛在收益率的提升。
2.2.2.電力市場(chǎng)輔助服務(wù)價(jià)格上升
電力輔助服務(wù)是指正常電力生產(chǎn)、輸送、使用外,為維護(hù)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定,保證電能質(zhì)量所需的服務(wù),包括調(diào)峰、調(diào)頻、備用等主要類型。隨著風(fēng)電、光伏等波動(dòng)性電源對(duì)電網(wǎng)的沖擊日益加大,近年來加州電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行正面臨越來越大的挑戰(zhàn),燃?xì)鈾C(jī)組的逐漸退役則進(jìn)一步加劇了這個(gè)問題。因此,加州電力市場(chǎng)對(duì)輔助服務(wù)的需求不斷增長(zhǎng),2017年起加州電力批發(fā)市場(chǎng)中輔助服務(wù)的費(fèi)用已超過1.5億美元,在總批發(fā)電價(jià)中的占比提升至1.7%左右。電力輔助服務(wù)是加州供電側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目另一個(gè)重要的收益來源。如前所述,2011年美國(guó)聯(lián)邦能源管理委員會(huì)755號(hào)法令(FERC Order No.755)要求各區(qū)域輸電組織(RTO)以及獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(ISO)放開對(duì)儲(chǔ)能項(xiàng)目參與調(diào)頻服務(wù)的限制并為其服務(wù)提供合理的補(bǔ)償,而加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(CAISO)是最早落實(shí)該法令的ISO之一。目前,加州電力市場(chǎng)輔助服務(wù)包括向上調(diào)頻(Reg Up)、向下調(diào)頻(Reg Down)、同步備用容量(Spinning Reserve)以及非同步備用容量(Non-Spinning Reserve)四種類型。CAISO每天會(huì)計(jì)算所需的輔助服務(wù)容量,提供輔助服務(wù)的市場(chǎng)主體可在日前市場(chǎng)或?qū)崟r(shí)市場(chǎng)進(jìn)行競(jìng)價(jià),并以最終的出清價(jià)格獲得補(bǔ)償。相較于燃?xì)鈾C(jī)組,電池儲(chǔ)能在爬坡速度與調(diào)節(jié)精度上具有較大優(yōu)勢(shì),因此一般用于提供收益更高的調(diào)頻服務(wù)。隨著輔助服務(wù)需求的不斷增長(zhǎng),近年來各類輔助服務(wù)的平均出清價(jià)格呈明顯上升趨勢(shì),儲(chǔ)能項(xiàng)目的收益亦有望隨之提升。
2.2.3.部分儲(chǔ)能設(shè)施成本可計(jì)入輸配電價(jià)
除了市場(chǎng)化的峰谷套利、輔助服務(wù)收益,加州大型公用事業(yè)公司的儲(chǔ)能設(shè)施還可被納入電網(wǎng)資產(chǎn),通過政府核定的輸配電價(jià)收回成本。目前,加州電力系統(tǒng)主要由大型私營(yíng)公用事業(yè)公司主導(dǎo)(Investor-Owned Utility,IOU),公用事業(yè)公司在加州總發(fā)電量中的占比約為40%,在售電量中的占比則接近90%,其中PG&E、SCE、SDG&E三家大型IOU的占比就超過60%。這些涵蓋發(fā)輸配售各個(gè)環(huán)節(jié)的大型公用事業(yè)公司既是供電側(cè)儲(chǔ)能成本的承擔(dān)者,又是項(xiàng)目收益的享受者。
在“放開兩頭,管住中間”的電力市場(chǎng)化體制下,輸配電環(huán)節(jié)受到較強(qiáng)的政府監(jiān)管。為了在能源轉(zhuǎn)型的過程中保持穩(wěn)定的電網(wǎng)體系,2013年加州立法機(jī)構(gòu)通過了AB 2514法案,直接要求PG&E、SCE、SDG&E三家大型IOU在2020年前采購(gòu)超過1325MW的儲(chǔ)能項(xiàng)目。目前該目標(biāo)已提前完成,實(shí)際的采購(gòu)量超過1500MW。對(duì)于大型公用事業(yè)公司,儲(chǔ)能設(shè)施可作為部分傳統(tǒng)輸配網(wǎng)絡(luò)的替代方案,其投資成本可通過政府核定的輸配電價(jià)進(jìn)行回收。
2.2.4.儲(chǔ)能可作為備用電源獲取收益
類似于其他ISO的容量市場(chǎng),加州電力監(jiān)管機(jī)構(gòu)CPUC要求電力需求方(Load Serving Entities,LSE,包括各類公用事業(yè)公司、售電商等)保有一定量的備用電源,儲(chǔ)能設(shè)施可作為備用電源的一種。各LSE在采購(gòu)備用電源時(shí)往往通過競(jìng)價(jià)的方式,按照中標(biāo)項(xiàng)目的功率按月支付固定費(fèi)用。根據(jù)CPUC公布的采購(gòu)結(jié)果,2018-2022年備用容量的平均價(jià)格大約在每月3美元/kW上下。
綜上所述,在以加州為例的海外發(fā)達(dá)地區(qū)電力體制下,供電側(cè)儲(chǔ)能的收益來源較為豐富,既可通過市場(chǎng)化的峰谷套利、輔助服務(wù)獲取收益,也通過納入受監(jiān)管的輸配電環(huán)節(jié)回收成本。整體來看,海外供電側(cè)儲(chǔ)能的發(fā)展模式已經(jīng)較為成熟,各類業(yè)主的投資積極性正持續(xù)升溫。
2.3.國(guó)內(nèi):儲(chǔ)能將成為未來新能源發(fā)電“標(biāo)配”
相較于海外發(fā)達(dá)地區(qū),我們認(rèn)為國(guó)內(nèi)供電側(cè)儲(chǔ)能仍處于發(fā)展初期,相關(guān)機(jī)制還有待進(jìn)一步確立。從近期密集出臺(tái)的各類文件來看,“十四五”期間國(guó)內(nèi)供電側(cè)儲(chǔ)能的發(fā)展模式正逐漸清晰,短期內(nèi)新能源強(qiáng)制配套儲(chǔ)能或?qū)⒊蔀檫^渡性的手段,長(zhǎng)期來看發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能的收益方式將逐漸豐富,電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能亦有望重新起步。
2.3.1.政策定調(diào),儲(chǔ)能助力“十四五”新能源消納
新能源消納目標(biāo)確立,可再生能源電力消納責(zé)任權(quán)重成為主要引導(dǎo)指標(biāo)。2021年2月,國(guó)家能源局下發(fā)《關(guān)于征求2021年可再生能源電力消納責(zé)任權(quán)重和2022—2030年預(yù)期目標(biāo)建議的函》,一次性下達(dá)了2021-2030年各地區(qū)年度可再生能源電力消納責(zé)任權(quán)重。具體而言,文件對(duì)各省級(jí)行政區(qū)域(西藏不作考核)分別設(shè)置了總量和非水電兩類消納責(zé)任權(quán)重,2030年各省將實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的可再生能源電力消納責(zé)任權(quán)重40%,非水可再生能源的消納權(quán)重則因省而異,但都需在2021年預(yù)期完成情況(12.7%)的基礎(chǔ)上每年提升1.47%。我們認(rèn)為非水可再生能源消納責(zé)任權(quán)重將成為“十四五”期間各省發(fā)展新能源的主要引導(dǎo)指標(biāo)。
為了實(shí)現(xiàn)消納權(quán)重的目標(biāo),各省一方面需新增風(fēng)電、光伏裝機(jī)容量,另一方面則需通過多種途徑促進(jìn)本省可再生能源的消納。雖然近年來全國(guó)范圍內(nèi)的新能源消納情況持續(xù)改善,但在青海、新疆等新能源大省,風(fēng)電、光伏的消納仍然存在一定壓力。以全國(guó)新能源發(fā)電占比最高的青海為例,近兩年其棄風(fēng)、棄光率逆勢(shì)上行,分別由2018年的1.6%/4.8%上升至2020年的4.7%/8.0%。
政策定調(diào),儲(chǔ)能將成為“十四五”期間各省新能源消納的重要途徑。2021年2月26日,國(guó)家能源局下發(fā)《關(guān)于2021年風(fēng)電、光伏發(fā)電開發(fā)建設(shè)有關(guān)事項(xiàng)的通知(征求意見稿)》,作為“十四五”期間首份風(fēng)電、光伏開發(fā)建設(shè)指導(dǎo)意見,本次征求意見稿對(duì)“十四五”期間新能源發(fā)展具有重要的定調(diào)作用。相較于往年,本次文件的一個(gè)重要不同點(diǎn)在于提出了建立多元化的新能源并網(wǎng)消納體系,主要包括保障性與市場(chǎng)化兩種機(jī)制。其中,保障性并網(wǎng)是針對(duì)各地落實(shí)非水可再生能源消納責(zé)任權(quán)重所必需的新增裝機(jī),該部分由電網(wǎng)企業(yè)保障并網(wǎng)。而對(duì)于超出保障性消納規(guī)模的項(xiàng)目,則需通過自建、合建共享或購(gòu)買服務(wù)等市場(chǎng)化方式落實(shí)新增并網(wǎng)消納條件,隨后才可由電網(wǎng)企業(yè)保障并網(wǎng),具體的落實(shí)方式包括抽水蓄能、儲(chǔ)熱型光熱發(fā)電、火電調(diào)峰、電化學(xué)儲(chǔ)能、可調(diào)節(jié)負(fù)荷等。因此,對(duì)于保障性消納額度較為緊張的省份,儲(chǔ)能的必要性將明顯提升。
在上述非水可再生能源消納責(zé)任權(quán)重要求下,未來十年全國(guó)風(fēng)電、光伏裝機(jī)增量有望超過1200GW,供電側(cè)儲(chǔ)能發(fā)展空間巨大。根據(jù)我們的測(cè)算,2020年全國(guó)非水可再生能源消納比例約為11.4%,為實(shí)現(xiàn)2025/2030年的消納責(zé)任權(quán)重目標(biāo),十四五/十五五期間全國(guó)范圍內(nèi)需新增非水可再生能源發(fā)電量8541/11353億千瓦時(shí)。假設(shè)新增非水可再生能源發(fā)電量中風(fēng)電、光伏的占比分別為40%/55%(其余5%由生物質(zhì)能等其他能源形式貢獻(xiàn)),風(fēng)電、光伏的年利用小時(shí)數(shù)分別為2100/1300小時(shí),則十四五/十五五期間新增風(fēng)電裝機(jī)需達(dá)163/216GW,新增光伏裝機(jī)需達(dá)到361/480GW。若按照10%/2h的比例配置儲(chǔ)能,則未來十年新能源發(fā)電所需的新增儲(chǔ)能裝機(jī)量將超過120GW/240GWh,供電側(cè)儲(chǔ)能發(fā)展空間巨大。
2.3.2.發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能:短期內(nèi)強(qiáng)制配套為主,市場(chǎng)化是長(zhǎng)期方向
2020年以來多地政府、省網(wǎng)公司出臺(tái)相關(guān)文件,要求/鼓勵(lì)可再生能源發(fā)電項(xiàng)目配置一定比例的儲(chǔ)能,儲(chǔ)能或成“十四五”期間新能源發(fā)電標(biāo)配。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前對(duì)新能源配套儲(chǔ)能比例提出具體量化要求的省份已超過十個(gè),大多數(shù)省份的儲(chǔ)能配置比例在10%-20%之間。
在近期各地下發(fā)的文件中,我們認(rèn)為2021年1月青海省發(fā)改委下發(fā)的《支持儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干措施(試行)》具有較好的示范意義。在面臨較大新能源消納壓力的背景下,青海本次下發(fā)的文件對(duì)省內(nèi)“新能源+儲(chǔ)能”的發(fā)展模式進(jìn)行了較為明確的指引,具體包括以下四個(gè)方面。
強(qiáng)制配套:新建新能源項(xiàng)目配套的儲(chǔ)能容量原則上不低于項(xiàng)目裝機(jī)量的10%,儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)不低于2小時(shí);
優(yōu)先保障消納:確保儲(chǔ)能設(shè)施的利用小時(shí)數(shù)不低于540小時(shí),且釋放電量無需參加市場(chǎng)化交易;
優(yōu)化儲(chǔ)能交易:配套儲(chǔ)能設(shè)施可降低新能源發(fā)電項(xiàng)目的并網(wǎng)運(yùn)行管理考核費(fèi)用,并通過提供電力輔助服務(wù)獲取相應(yīng)回報(bào);
地方補(bǔ)貼:兩年內(nèi)給予自發(fā)自儲(chǔ)設(shè)施發(fā)售電量0.10元/kWh的運(yùn)營(yíng)補(bǔ)貼,使用青海省產(chǎn)儲(chǔ)能電池60%以上的項(xiàng)目可額外享受0.05元/kWh的補(bǔ)貼。
短期內(nèi)國(guó)內(nèi)新能源發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能的收益來源較為有限,預(yù)計(jì)強(qiáng)制配套將成為過渡性的手段。一方面,目前國(guó)內(nèi)的新能源發(fā)電原則上不參與市場(chǎng)化交易(各地實(shí)際執(zhí)行情況存在差異),而是以固定的上網(wǎng)電價(jià)全額消納,儲(chǔ)能進(jìn)行市場(chǎng)化套利的空間較小。另一方面,目前國(guó)內(nèi)的電力輔助服務(wù)市場(chǎng)尚處于起步期,電力輔助服務(wù)費(fèi)用難以傳導(dǎo)至電網(wǎng)側(cè)與用戶側(cè)。從當(dāng)前各地能監(jiān)局出臺(tái)的“兩個(gè)細(xì)則”(《發(fā)電廠并網(wǎng)運(yùn)行管理實(shí)施細(xì)則》與《并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理實(shí)施細(xì)則》)來看,整體思路都是將電力輔助服務(wù)費(fèi)用在各類電源之間分?jǐn)?。一般而言,火電等出力可調(diào)的機(jī)組可通過提供電力輔助服務(wù)獲取補(bǔ)償,相關(guān)的費(fèi)用則主要由風(fēng)電、光伏等波動(dòng)性電源承擔(dān)??紤]到2018年起終端用戶的電價(jià)整體上呈下行趨勢(shì),目前電力輔助服務(wù)市場(chǎng)僅僅是發(fā)電側(cè)的“零和博弈”甚至是“負(fù)和博弈”。因此,對(duì)于新能源發(fā)電項(xiàng)目的投資業(yè)主,現(xiàn)階段儲(chǔ)能的投資成本較難通過后續(xù)運(yùn)營(yíng)進(jìn)行收回,預(yù)計(jì)各地將主要通過強(qiáng)制配套、優(yōu)先消納等外部措施促使項(xiàng)目業(yè)主投資儲(chǔ)能設(shè)施。
長(zhǎng)期來看,我們認(rèn)為“十四五”期間國(guó)內(nèi)電力市場(chǎng)化的進(jìn)程將持續(xù)推進(jìn),儲(chǔ)能成本在電力體系各環(huán)節(jié)中的傳導(dǎo)將更為順暢。隨著新能源裝機(jī)占比的提升,電力系統(tǒng)需要的儲(chǔ)能設(shè)施規(guī)模將持續(xù)增長(zhǎng),若僅讓發(fā)電側(cè)承擔(dān)投資成本既不合理也不現(xiàn)實(shí)。通過比較海外成熟電力市場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn),我們認(rèn)為供電側(cè)儲(chǔ)能成本由電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)共同承擔(dān)是長(zhǎng)期趨勢(shì)。事實(shí)上,能源局2017年底印發(fā)的《完善電力輔助服務(wù)補(bǔ)償(市場(chǎng))機(jī)制工作方案》中也明確提出在2018-2019年“探索建立電力中長(zhǎng)期交易涉及的電力用戶參與電力輔助服務(wù)分擔(dān)共享機(jī)制”,2019-2020年“配合現(xiàn)貨交易試點(diǎn),開展電力輔助服務(wù)市場(chǎng)建設(shè)”。此外,在2018-2020年連續(xù)三年提出具體的降低工商業(yè)電價(jià)目標(biāo)之后(10%/10%/5%),2021年政府工作報(bào)告的表述變?yōu)椤霸试S所有制造業(yè)企業(yè)參與電力市場(chǎng)化交易,進(jìn)一步清理用電不合理加價(jià),繼續(xù)推動(dòng)降低一般工商業(yè)電價(jià)”。因此,預(yù)計(jì)未來發(fā)電側(cè)與用電側(cè)的市場(chǎng)化價(jià)格傳導(dǎo)機(jī)制將更加順暢,一旦“十四五”期間相關(guān)政策細(xì)則落地,國(guó)內(nèi)供電側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目的收益有望得到提升,儲(chǔ)能投資將由“外部因素推動(dòng)”向“自身經(jīng)濟(jì)性驅(qū)動(dòng)”轉(zhuǎn)變。
2.3.3.電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能:“十四五”期間有望重啟
國(guó)內(nèi)的電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能的爆發(fā)始于2018年,根據(jù)中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)發(fā)布的報(bào)告,在2018年新增的613MW電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)中,電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能的裝機(jī)功率占比達(dá)到24%。此外據(jù)北極星儲(chǔ)能網(wǎng)統(tǒng)計(jì),目前全國(guó)已有十余個(gè)省市開展了電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能的建設(shè),總項(xiàng)目規(guī)模已超1GW。
儲(chǔ)能成本暫不計(jì)入輸配電價(jià),2019年后國(guó)內(nèi)電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能建設(shè)暫緩。發(fā)改委、國(guó)家電網(wǎng)2019年先后下發(fā)的兩份文件使電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能進(jìn)入了停滯期。其中,發(fā)改委2019年5月正式印發(fā)的《輸配電定價(jià)成本監(jiān)審辦法》明確規(guī)定電儲(chǔ)能設(shè)施不得計(jì)入輸配電價(jià);國(guó)家電網(wǎng)2019年11月下發(fā)的《關(guān)于進(jìn)一步嚴(yán)格控制投資的通知》則規(guī)定不得以投資、租賃或合同能源管理等方式開展電網(wǎng)側(cè)電化學(xué)儲(chǔ)能設(shè)施建設(shè)。
電網(wǎng)“碳達(dá)峰、碳中和”行動(dòng)方案發(fā)布,“十四五”期間電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能有望重啟。電網(wǎng)是支撐電力系統(tǒng)朝清潔能源轉(zhuǎn)型的重要環(huán)節(jié),碳中和目標(biāo)提出以來電網(wǎng)企業(yè)在促進(jìn)清潔能源消納上的動(dòng)作明顯加快。2021年3月國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)陸續(xù)發(fā)布“碳達(dá)峰、碳中和”行動(dòng)方案,其中多處提到儲(chǔ)能,充分體現(xiàn)了電網(wǎng)企業(yè)對(duì)儲(chǔ)能的重視,“十四五”期間電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能有望重新起步。
3.用戶側(cè)儲(chǔ)能:經(jīng)濟(jì)性逐漸顯現(xiàn),滲透率不斷提升
相較于供電側(cè)儲(chǔ)能,用戶側(cè)儲(chǔ)能的投資主體更為明確,主要為家庭、工商企業(yè)等終端電力用戶。因此,我們認(rèn)為用戶側(cè)儲(chǔ)能的核心驅(qū)動(dòng)因素為儲(chǔ)能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性,即節(jié)省的綜合用電費(fèi)用能否覆蓋初始的儲(chǔ)能系統(tǒng)投資成本。對(duì)于終端電力用戶,配套儲(chǔ)能的分布式光伏可作為傳統(tǒng)電網(wǎng)供電的替代方案,其經(jīng)濟(jì)性正逐漸顯現(xiàn),預(yù)計(jì)未來的滲透率將快速提升。我們預(yù)計(jì)短期內(nèi)戶用儲(chǔ)能將在海外發(fā)達(dá)地區(qū)率先起步,而國(guó)內(nèi)的用戶側(cè)儲(chǔ)能機(jī)會(huì)則主要集中在工商業(yè)環(huán)節(jié)。
3.1.戶用儲(chǔ)能:海外發(fā)達(dá)地區(qū)率先起步
近年來海外戶用儲(chǔ)能行業(yè)保持高速增長(zhǎng),發(fā)達(dá)地區(qū)市場(chǎng)率先起步。根據(jù)第三方研究機(jī)構(gòu)IHS Markit的統(tǒng)計(jì),2018年以來全球戶用儲(chǔ)能裝機(jī)保持每年50%左右的高速增長(zhǎng)。2020年前三季度全球戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)出貨量已達(dá)3GWh,超過2019年全年水平,在疫情的影響下實(shí)現(xiàn)了超過40%的增長(zhǎng)。從地區(qū)分布來看,全球戶用儲(chǔ)能市場(chǎng)主要集中在歐洲、美國(guó)、日本、澳洲等發(fā)達(dá)地區(qū)。我們認(rèn)為海外發(fā)達(dá)地區(qū)戶用儲(chǔ)能市場(chǎng)大規(guī)模發(fā)展的條件已經(jīng)具備,行業(yè)整體的高增速有望持續(xù)。
3.1.1.海外發(fā)達(dá)地區(qū)具備安裝戶用光儲(chǔ)系統(tǒng)的基礎(chǔ)
海外發(fā)達(dá)地區(qū)獨(dú)立住宅比例較高,具備安裝戶用光儲(chǔ)系統(tǒng)的基礎(chǔ)條件。安裝戶用光伏系統(tǒng)的前提是擁有獨(dú)立的屋頂,因此集中居住的公寓一般不具備安裝戶用光儲(chǔ)系統(tǒng)的條件。根據(jù)各地區(qū)統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)的普查數(shù)據(jù),歐盟/美國(guó)/日本/澳大利亞的住戶總量中居住在獨(dú)立/半獨(dú)立式住宅中的比例均超過50%,以獨(dú)立住宅為主的住房結(jié)構(gòu)是這些地區(qū)戶用光儲(chǔ)系統(tǒng)大規(guī)模發(fā)展的前提。
3.1.2.降低綜合用電成本是居民安裝戶用儲(chǔ)能的主要驅(qū)動(dòng)力
海外發(fā)達(dá)地區(qū)居民用電成本較高,降低綜合用電成本是安裝戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)的主要驅(qū)動(dòng)力。從用電量上看,基于國(guó)際能源署(IEA)與世界銀行的數(shù)據(jù)口徑,2018年全球人均用電量為2938kWh,而歐盟/美國(guó)/日本/澳大利亞的人均用電量分別為全球的2.1/4.1/2.5/2.9倍。若只考慮居民用電量,則2018年歐盟/美國(guó)/日本/澳大利亞的人均居民用電量分別為1814/4474/2061/2372kWh,分別為同期中國(guó)人均居民用電量的2.5/6.3/2.9/3.3倍。
從電價(jià)上看,海外發(fā)達(dá)地區(qū)的居民電價(jià)也明顯高于國(guó)內(nèi)。目前國(guó)內(nèi)居民電價(jià)相對(duì)較低,主要原因在于工商業(yè)用電對(duì)居民用電進(jìn)行交叉補(bǔ)貼。但在全球范圍內(nèi),由于居民供電涉及到更多的終端配電環(huán)節(jié),供電成本較高,因此海外居民用電價(jià)格通常顯著高于工商業(yè)用電。根據(jù)Global Petrol Prices的統(tǒng)計(jì),2020年德國(guó)/美國(guó)/日本/澳大利亞的平均居民電價(jià)分別為0.387/0.149/0.284/0.263美元/kWh,為國(guó)內(nèi)同期居民電價(jià)的4.6/1.8/3.4/3.1倍。
近年來,海外發(fā)達(dá)地區(qū)終端居民電價(jià)呈持續(xù)上升趨勢(shì)。以德國(guó)為例,根據(jù)德國(guó)能源與水務(wù)行業(yè)協(xié)會(huì)(BDEW)的統(tǒng)計(jì),2006至2020年德國(guó)平均居民電價(jià)由0.1946歐元/kWh提升至0.3171歐元/kWh,年均復(fù)合增速高達(dá)3.5%。與此同時(shí),電力批發(fā)市場(chǎng)的價(jià)格則基本保持穩(wěn)定甚至略有下降,居民電價(jià)的上升主要是由于輸配網(wǎng)絡(luò)成本與可再生能源附加費(fèi)的不斷提升。日本、澳大利亞的情況也較為類似,過去十余年間居民電價(jià)的上升幅度明顯高于居民收入的增長(zhǎng)。
綜上所述,海外發(fā)達(dá)地區(qū)居民用電成本的不斷增長(zhǎng)將進(jìn)一步推升戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)的需求。根據(jù)EIA的測(cè)算,2019年美國(guó)居民電價(jià)中發(fā)電側(cè)成本的占比僅為58%,其余42%的成本來源于電網(wǎng)的輸配電環(huán)節(jié)。搭配儲(chǔ)能的戶用光伏系統(tǒng)可視為傳統(tǒng)電網(wǎng)公司供電的替代方案,減少居民向電網(wǎng)公司的外部購(gòu)電量,從而避免高昂的輸配電費(fèi)用與可再生能源附加稅費(fèi),最終降低綜合用電成本。在理想情況下,通過配置合適比例的儲(chǔ)能系統(tǒng),居民家庭甚至可實(shí)現(xiàn)100%的電力自給自足。
3.1.3.提升供電可靠性是海外戶用儲(chǔ)能的另一個(gè)驅(qū)動(dòng)因素
隨著電網(wǎng)系統(tǒng)的日益老化,海外發(fā)達(dá)地區(qū)居民供電的可靠性正經(jīng)受較大挑戰(zhàn)。海外發(fā)達(dá)地區(qū)電網(wǎng)建設(shè)的高峰期集中在上世紀(jì)八十年代之前,目前已進(jìn)入集中老化期。根據(jù)美國(guó)能源部2014年的估計(jì),美國(guó)近70%輸電線路與變壓器的壽命已超過25年,接近設(shè)備的使用年限上限。與此同時(shí),隨著市場(chǎng)化程度的不斷提升,近年來海外發(fā)達(dá)地區(qū)電力體系以追求效率為主要導(dǎo)向,在電力基礎(chǔ)設(shè)施與系統(tǒng)可靠性上的投入明顯不足。因此,近年來海外發(fā)達(dá)地區(qū)的供電可靠性正面臨越來越大的挑戰(zhàn),以美國(guó)為例,2000年后大型電力事故的發(fā)生次數(shù)開始明顯上升。
近年來,全球各地頻發(fā)的大型停電事件或成為相關(guān)地區(qū)居民安裝戶用光儲(chǔ)系統(tǒng)的重要催化因素。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),近年來海外發(fā)達(dá)地區(qū)發(fā)生的大型停電事故已達(dá)十余起,每起事故中波及的居民人數(shù)高達(dá)數(shù)十萬乃至上百萬。戶用光儲(chǔ)系統(tǒng)能夠在某些極端情況下提升供電可靠性,這或?qū)⑻岣呔用駥?duì)戶用光儲(chǔ)系統(tǒng)的接受度。例如在2016年南澳大規(guī)模停電事件發(fā)生后,當(dāng)?shù)貞粲脙?chǔ)能系統(tǒng)的安裝量出現(xiàn)了明顯的躍升。
因此,我們認(rèn)為經(jīng)濟(jì)性并非居民用戶安裝戶用光儲(chǔ)系統(tǒng)的唯一考量因素,提升用電可靠性也將成為海外戶用光儲(chǔ)推廣的重要驅(qū)動(dòng)因素。換言之,即便節(jié)省的電費(fèi)難以完全覆蓋初始投資成本,仍將有部分用戶為了保障電力供應(yīng)的穩(wěn)定性而選擇安裝戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)。
3.1.4.前期補(bǔ)貼政策退出,配套儲(chǔ)能必要性顯現(xiàn)
隨著早期補(bǔ)貼政策的陸續(xù)退出,海外戶用光伏逐漸由“全額上網(wǎng)”向“自發(fā)自用”轉(zhuǎn)變。在早期,德國(guó)、日本等地主要通過標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)政策(Feed-in Tariff,FiT)推動(dòng)戶用光伏的發(fā)展,即以固定價(jià)格全額收購(gòu)光伏系統(tǒng)所發(fā)電量,因此儲(chǔ)能系統(tǒng)的必要性不大。隨著光伏成本的不斷降低,目前海外發(fā)達(dá)地區(qū)戶用光伏的早期補(bǔ)貼政策正陸續(xù)退出,“自發(fā)自用”是未來戶用光伏的長(zhǎng)期方向。以日本為例,針對(duì)戶用光伏的FiT電價(jià)由2012財(cái)年的42日元/kWh逐漸退坡至2020財(cái)年的21日元/kWh。
“自發(fā)自用”模式下,戶用光伏配套儲(chǔ)能的必要性明顯提升。在FiT政策退出后,若沒有儲(chǔ)能系統(tǒng),則光伏白天的多余發(fā)電量無法得到充分利用,戶用光伏項(xiàng)目的收益性將受到不利影響。因而無論是新增項(xiàng)目還是FiT政策到期后的存量戶用光伏項(xiàng)目,配套儲(chǔ)能的比例均有望快速提升。日本針對(duì)戶用光伏的發(fā)電量收購(gòu)政策始于2009年,購(gòu)買的期限則為10年,因此2019年起將有大量戶用光伏項(xiàng)目的FiT政策陸續(xù)到期。根據(jù)日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省的統(tǒng)計(jì),2019至2023年共有165萬套戶用光伏系統(tǒng)面臨FiT政策的退出,對(duì)應(yīng)裝機(jī)量為6.7GW,預(yù)計(jì)這些項(xiàng)目將產(chǎn)生大量的配套儲(chǔ)能需求。
3.1.5.海外戶用儲(chǔ)能市場(chǎng)仍處于爆發(fā)初期,滲透率提升空間巨大
綜上所述,我們認(rèn)為海外戶用儲(chǔ)能市場(chǎng)大規(guī)模發(fā)展的條件已經(jīng)具備,從滲透率角度看,戶用儲(chǔ)能仍處于爆發(fā)初期,市場(chǎng)遠(yuǎn)未飽和。以海外戶用儲(chǔ)能發(fā)展領(lǐng)先的地區(qū)為例,截至2019年底德國(guó)、美國(guó)、日本、澳大利亞的累計(jì)戶用儲(chǔ)能裝機(jī)量大致在1GWh上下,若以每戶10kWh的容量推算,則戶用儲(chǔ)能的總安裝量在10萬套這個(gè)量級(jí)。以此估算,戶用儲(chǔ)能在德國(guó)、美國(guó)、日本、澳大利亞存量獨(dú)立住宅中的滲透率處于0.1%-1%的水平,如果以目前戶用光伏5%-20%的滲透率水平作為參照,則戶用儲(chǔ)能滲透率的提升空間在十倍以上。因此,即便是在發(fā)展較早的海外發(fā)達(dá)地區(qū),戶用儲(chǔ)能的滲透率也才剛剛起步,市場(chǎng)遠(yuǎn)未飽和,行業(yè)的高速增長(zhǎng)有望持續(xù)。
隨著成本的持續(xù)下降,戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)自身的經(jīng)濟(jì)性正日益顯現(xiàn),對(duì)補(bǔ)貼政策的依賴性逐步降低。
3.2.工商業(yè)儲(chǔ)能:國(guó)內(nèi)部分地區(qū)有望先行啟動(dòng)
3.2.1.國(guó)內(nèi)用戶側(cè)儲(chǔ)能的發(fā)展空間主要在工商業(yè)環(huán)節(jié)
工商業(yè)用戶是我國(guó)電力的主要消費(fèi)者。由于經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)等多方面的原因,國(guó)內(nèi)工業(yè)用電的占比明顯高于全球平均水平。根據(jù)中電聯(lián)的統(tǒng)計(jì),2020年全社會(huì)用電量中一產(chǎn)/二產(chǎn)/三產(chǎn)/居民用電的占比分別為1.1%/68.2%/16.1%/14.6%。其中,第二產(chǎn)業(yè)中的工業(yè)用電量達(dá)到5.0萬億千瓦時(shí),占全社會(huì)用電量的67%,明顯高于全球40%左右的平均水平(IEA口徑)。
交叉補(bǔ)貼導(dǎo)致國(guó)內(nèi)工商業(yè)電價(jià)顯著高于居民電價(jià),工商業(yè)用戶降低用電成本的訴求較強(qiáng)。理論上大型工商業(yè)用戶的供電成本低于居民用戶,但我國(guó)長(zhǎng)期以來通過工商業(yè)電價(jià)補(bǔ)貼居民電價(jià),導(dǎo)致目前國(guó)內(nèi)工商業(yè)用戶的用電成本明顯較高。根據(jù)國(guó)家能源局公布的《全國(guó)電力價(jià)格情況監(jiān)管通報(bào)》,2018年我國(guó)一般工商業(yè)及其他用電的平均電價(jià)為0.7263元/千瓦時(shí),大工業(yè)用戶的平均電價(jià)為0.5912元/千瓦時(shí),分別比居民平均電價(jià)0.5331元/千瓦時(shí)高36%/11%。而大多數(shù)海外地區(qū)的電價(jià)情況則恰好相反,以美國(guó)為例,2019年美國(guó)的工業(yè)、商業(yè)平均電價(jià)僅為居民平均電價(jià)的52%/82%。
儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠在國(guó)內(nèi)工商業(yè)用戶的兩部制峰谷電價(jià)體系中發(fā)揮明顯作用。不同于居民用戶的單一制電價(jià),國(guó)內(nèi)大部分地區(qū)的工商業(yè)用戶均實(shí)施兩部制電價(jià),用戶的電費(fèi)包括基本電價(jià)與電度電價(jià)兩個(gè)部分。其中,基本電價(jià)部分按照電力用戶的變壓器容量(kV·A)以及最大需量(kW)進(jìn)行計(jì)算,為每個(gè)月固定的費(fèi)用,電度電價(jià)則根據(jù)用戶的實(shí)際用電量進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于工商業(yè)用戶,儲(chǔ)能系統(tǒng)具有調(diào)峰的作用,可使實(shí)際的用電功率曲線更加平滑,從而降低用戶的尖峰功率以及最大需量,起到降低基本電價(jià)的作用。此外,目前全國(guó)較多地區(qū)工商業(yè)用電已實(shí)行峰谷電價(jià),儲(chǔ)能系統(tǒng)可將用戶高峰時(shí)間的用電量平移至低谷時(shí)段,從而降低每月的電度電價(jià)。
3.2.2.國(guó)內(nèi)工商業(yè)儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性有望逐漸顯現(xiàn)
綜上,我們認(rèn)為國(guó)內(nèi)用戶側(cè)儲(chǔ)能的發(fā)展空間主要體現(xiàn)在工商業(yè)環(huán)節(jié),只要儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠有效降低綜合用電費(fèi)用,工商業(yè)用戶就有配置儲(chǔ)能的潛在動(dòng)機(jī)。隨著儲(chǔ)能成本的不斷降低以及電價(jià)機(jī)制的逐步完善,國(guó)內(nèi)工商業(yè)儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性有望逐漸顯現(xiàn)。市場(chǎng)化程度提升,峰谷電價(jià)形成機(jī)制逐步完善。針對(duì)國(guó)內(nèi)工商業(yè)用電成本相對(duì)較高的現(xiàn)象,2018年起每年的政府工作報(bào)告都提出降低一般工商業(yè)電價(jià)的目標(biāo),2018/19/20年分別提出了具體的幅度10%/10%/5%。而在2021年的政府工作報(bào)告中,相關(guān)的表述則為“允許所有制造業(yè)企業(yè)參與電力市場(chǎng)化交易,進(jìn)一步清理用電不合理加價(jià),繼續(xù)推動(dòng)降低一般工商業(yè)電價(jià)”,我們預(yù)計(jì)之后降電價(jià)的方式將從此前偏硬性的要求向市場(chǎng)化的手段轉(zhuǎn)變。事實(shí)上,發(fā)改委2018年下發(fā)的《關(guān)于創(chuàng)新和完善促進(jìn)綠色發(fā)展價(jià)格機(jī)制的意見》中就曾明確提出“加大峰谷電價(jià)實(shí)施力度,運(yùn)用價(jià)格信號(hào)引導(dǎo)電力削峰填谷”、“擴(kuò)大高峰、低谷電價(jià)價(jià)差和浮動(dòng)幅度,引導(dǎo)用戶錯(cuò)峰用電”、“利用峰谷電價(jià)差、輔助服務(wù)補(bǔ)償?shù)仁袌?chǎng)化機(jī)制促進(jìn)儲(chǔ)能發(fā)展”等要求。因此,預(yù)計(jì)未來國(guó)內(nèi)工商業(yè)電價(jià)的峰谷價(jià)差或?qū)⑦M(jìn)一步擴(kuò)大,儲(chǔ)能的收益空間也將進(jìn)一步提升。
預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)工商業(yè)儲(chǔ)能將率先在高峰谷價(jià)差的地區(qū)啟動(dòng)。根據(jù)各省發(fā)改委公布的最新執(zhí)行電價(jià),上海、湖北、江蘇等地大工業(yè)用戶(最高電壓等級(jí))的夏季峰谷價(jià)差超過0.7元/kWh,在這些地區(qū)工商業(yè)儲(chǔ)能有望實(shí)現(xiàn)較好的經(jīng)濟(jì)性。以制造業(yè)企業(yè)眾多的江蘇為例,2020年11月江蘇發(fā)改委發(fā)布的《關(guān)于江蘇電網(wǎng)2020-2022年輸配電價(jià)和銷售電價(jià)有關(guān)事項(xiàng)的通知》對(duì)大工業(yè)電價(jià)進(jìn)行了整體下調(diào),但峰谷價(jià)差則進(jìn)一步拉大,此外還明確提出“拉大峰谷價(jià)差,充分發(fā)揮峰谷電價(jià)移峰填谷作用,鼓勵(lì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展”的要求。近年來江蘇工商業(yè)儲(chǔ)能發(fā)展不斷加速,根據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì),截至2020年底江蘇用戶側(cè)儲(chǔ)能的累計(jì)裝機(jī)量已接近0.9GWh。
未來,國(guó)內(nèi)用戶側(cè)儲(chǔ)能的收益來源亦有望得到進(jìn)一步的豐富,除了直接降低電費(fèi)以外,需求側(cè)響應(yīng)、輔助服務(wù)等形式都可成為工商業(yè)儲(chǔ)能潛在的收益來源。近年來,合肥、蘇州、西安等地還推出了針對(duì)用戶側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目的直接補(bǔ)貼,國(guó)內(nèi)工商業(yè)儲(chǔ)能的發(fā)展有望持續(xù)提速。
4.儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈:重點(diǎn)關(guān)注電池與變流器環(huán)節(jié)
4.1.電池與變流器是儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)
一般而言,電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)主要由電池組、電池管理系統(tǒng)(BMS)、能量管理系統(tǒng)(EMS)、儲(chǔ)能變流器(PCS)以及其他電氣設(shè)備構(gòu)成。其中,電池組是儲(chǔ)能系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分,電池管理系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)電池的監(jiān)測(cè)、保護(hù)以及均衡,能量管理系統(tǒng)起到數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、能量調(diào)度的作用,而儲(chǔ)能變流器則控制儲(chǔ)能電池組的充放電過程與電流的交直流變換。
電池與變流器是儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)。其中,電池是儲(chǔ)能系統(tǒng)主要的構(gòu)成環(huán)節(jié),占據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)50%以上的成本。根據(jù)美國(guó)能源部2020年進(jìn)行的測(cè)算,對(duì)于1MW/2h的磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng),電池、變流器在總成本中的占比分別為49%/9%。隨著儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)的增加,儲(chǔ)能系統(tǒng)的單位成本將有所下降,其中電池的成本占比逐漸提升,其他環(huán)節(jié)的占比則相應(yīng)攤薄。變流器則是連接電源、電池與電網(wǎng)的核心環(huán)節(jié),雖然成本占比相對(duì)不大,但在儲(chǔ)能系統(tǒng)中起到控制中心與信息交互中心的作用,是儲(chǔ)能系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提。
4.2.儲(chǔ)能市場(chǎng)的主要參與者包括電池廠商、逆變器廠商與系統(tǒng)集成商
儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈主要包括設(shè)備提供商,系統(tǒng)集成商/安裝商,以及下游終端用戶三個(gè)環(huán)節(jié)。如前所述,電池與變流器是儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié),因此電池廠商與逆變器廠商是目前儲(chǔ)能市場(chǎng)的主要參與者,近年來專業(yè)的儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商也開始陸續(xù)涌現(xiàn)。
4.3.供電側(cè)儲(chǔ)能與用戶側(cè)儲(chǔ)能的銷售模式存在差異
由于面對(duì)的終端用戶不同,供電側(cè)儲(chǔ)能與用戶側(cè)儲(chǔ)能市場(chǎng)在銷售模式上存在一定的差異,主要體現(xiàn)在銷售渠道以及價(jià)格敏感度這兩個(gè)方面。4.3.1.供電側(cè)儲(chǔ)能:招投標(biāo)為主,價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)趨于激烈供電側(cè)儲(chǔ)能的終端客戶一般為大型電力企業(yè)或EPC承包商,且單個(gè)項(xiàng)目的體量較大,往往通過集采、招標(biāo)的形式直接向儲(chǔ)能設(shè)備提供商進(jìn)行采購(gòu)。同時(shí),對(duì)于供電側(cè)儲(chǔ)能,初始投資成本將直接影響項(xiàng)目的整體收益率,因此投資業(yè)主對(duì)價(jià)格的敏感度較高,儲(chǔ)能供應(yīng)商的議價(jià)空間相對(duì)有限。從近期國(guó)內(nèi)風(fēng)/光儲(chǔ)項(xiàng)目的招投標(biāo)結(jié)果來看,行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,中標(biāo)價(jià)格呈明顯下降趨勢(shì)。2020年初風(fēng)電配套儲(chǔ)能項(xiàng)目的報(bào)價(jià)尚在2元/Wh以上,而在2020年底部分項(xiàng)目的最低報(bào)價(jià)已經(jīng)接近1元/Wh。
因此,我們認(rèn)為供電側(cè)儲(chǔ)能廠商的核心競(jìng)爭(zhēng)力主要體現(xiàn)在規(guī)模體量、項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)以及成本把控能力。具有規(guī)模優(yōu)勢(shì)的行業(yè)龍頭在項(xiàng)目獲取、交付能力、成本控制等方面具有明顯的優(yōu)勢(shì),有望在競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)領(lǐng)先地位。4.3.2.用戶側(cè)儲(chǔ)能:依靠經(jīng)銷商/安裝商渠道,高端產(chǎn)品享受一定溢價(jià)用戶側(cè)儲(chǔ)能的終端用戶為分散的個(gè)體家庭或工商企業(yè),客戶數(shù)量眾多,單體安裝量較小,且通常不具備自主安裝的能力。因此,儲(chǔ)能廠商需要通過安裝商/經(jīng)銷商渠道將產(chǎn)品銷售至終端用戶,這些安裝商/經(jīng)銷商通常具備較強(qiáng)的本地化服務(wù)能力,可為終端用戶提供選型、設(shè)計(jì)、安裝、售后維護(hù)等全方位服務(wù)。
此外,家庭或小型工商業(yè)用戶對(duì)光伏、儲(chǔ)能產(chǎn)品的價(jià)格敏感度相對(duì)較低,愿意為高端產(chǎn)品支付一定的溢價(jià)。對(duì)于該類客戶,產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性或性價(jià)比只是考量因素之一,品牌、外觀、可靠性、安全性、智能化程度等其他因素也將極大地影響用戶的最終選擇,部分用戶愿意為更好的產(chǎn)品品質(zhì)或者更信任的品牌支付一定的溢價(jià)。以特斯拉的第二代戶用儲(chǔ)能產(chǎn)品Powerwall 2為例,自2016年10月推出以來,其價(jià)格經(jīng)歷了多次上調(diào),由最初的5500美元調(diào)升至2021年1月的7500美元,價(jià)格累計(jì)上漲36%。而Enphase、SolarEdge等走高端路線的戶用逆變器廠商,其產(chǎn)品的單瓦價(jià)格也是國(guó)內(nèi)廠商的2-3倍。由此可見,雖然降本是光伏、儲(chǔ)能行業(yè)的長(zhǎng)期方向,但小功率戶用/工商業(yè)產(chǎn)品仍然具有一定的消費(fèi)品屬性,尤其是在發(fā)達(dá)地區(qū)。正如在家電市場(chǎng)中高端產(chǎn)品的價(jià)格往往能夠數(shù)倍于普通產(chǎn)品,在戶用光儲(chǔ)領(lǐng)域,高端產(chǎn)品也能夠享受一定程度的溢價(jià)。
因此,我們認(rèn)為用戶側(cè)儲(chǔ)能廠商的核心競(jìng)爭(zhēng)力體現(xiàn)在產(chǎn)品品質(zhì)、品牌形象以及渠道積累。在供電側(cè)儲(chǔ)能領(lǐng)域,實(shí)力雄厚的行業(yè)新進(jìn)入者或許可以憑借若干個(gè)大型項(xiàng)目快速打開局面,而戶用儲(chǔ)能領(lǐng)域則往往需要長(zhǎng)期的積累。一方面,戶用儲(chǔ)能廠商需要根據(jù)用戶的實(shí)際需求對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與性能進(jìn)行持續(xù)迭代升級(jí);另一方面,戶用儲(chǔ)能廠商需要與安裝商/經(jīng)銷商渠道建立長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作關(guān)系。因此,在產(chǎn)品研發(fā)、銷售渠道上布局較早的廠商或?qū)⒕哂忻黠@的先發(fā)優(yōu)勢(shì)。