產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)規(guī)律反映了產(chǎn)業(yè)的縱向發(fā)展趨勢(shì),即一個(gè)產(chǎn)業(yè)從萌芽、成長(zhǎng)到壯大發(fā)展的整個(gè)過(guò)程,以及在此過(guò)程中體現(xiàn)出的特征。
2022-2023年,我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)繼續(xù)保持一騎絕塵,風(fēng)能、太陽(yáng)能、儲(chǔ)能、動(dòng)力電池等各方向迅猛發(fā)展,裝機(jī)規(guī)模、出貨量、國(guó)內(nèi)外交易額等增長(zhǎng)明顯,技術(shù)創(chuàng)新迭代升級(jí)加快,產(chǎn)業(yè)鏈水平在全球領(lǐng)先。儲(chǔ)能在國(guó)家和地方多重利好政策的加持下成為我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。
對(duì)于新型儲(chǔ)能行業(yè)來(lái)說(shuō),2023年也是“?!迸c“機(jī)”并存的一年。
儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
隨著新能源發(fā)電規(guī)模的迅速增長(zhǎng)和新型電力系統(tǒng)的啟動(dòng)建設(shè),儲(chǔ)能也開始進(jìn)入快速發(fā)展階段。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)統(tǒng)計(jì),截至2023年末,我國(guó)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)投運(yùn)裝機(jī)總功率達(dá)92.667GW。
其中抽水蓄能電站累計(jì)裝機(jī)功率為59.565GW,占比64.28%;電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)投運(yùn)規(guī)模為31.35GW,占比33.83%;蓄冷/蓄熱儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)投運(yùn)規(guī)模為930.7MW,占比1%;其他技術(shù)儲(chǔ)能項(xiàng)目(主要指飛輪儲(chǔ)能、壓縮空氣和超級(jí)電容)累計(jì)投運(yùn)裝機(jī)功率共822.63MW,占比0.89%。
2023年全球新型儲(chǔ)能新增裝機(jī)量約為35GW,同比增長(zhǎng)72%,其中鋰電池儲(chǔ)能項(xiàng)目新增裝機(jī)量為34GW。預(yù)計(jì)2024年全球新增儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模將達(dá)85GW/180GWh,中國(guó)新增儲(chǔ)能裝機(jī)將達(dá)34GW/80GWh左右。
截至2023年底,中國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)投運(yùn)規(guī)模達(dá)31.35GW/68.70GWh,其中鋰離子電池儲(chǔ)能規(guī)模累計(jì)投運(yùn)30.553GW,占比97.48%。
下圖顯示從2017年“儲(chǔ)能的春天”到來(lái)后,電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目開始快速增長(zhǎng)。
圖:我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目歷年投運(yùn)規(guī)模及數(shù)量增長(zhǎng)情況
圖片數(shù)據(jù)來(lái)源: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)
回顧2023年國(guó)內(nèi)新型儲(chǔ)能的發(fā)展歷程,一方面,儲(chǔ)能電站遍地開花,各類應(yīng)用場(chǎng)景儲(chǔ)能項(xiàng)目層出不窮,建設(shè)規(guī)模和增長(zhǎng)率屢創(chuàng)新高。
另一方面,以磷酸鐵鋰電池為主的儲(chǔ)能設(shè)備價(jià)格持續(xù)下跌,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)性產(chǎn)能過(guò)剩,安全問(wèn)題仍未杜絕,儲(chǔ)能電站盈利水平尚不樂(lè)觀,各類否定行業(yè)發(fā)展的聲音也此起彼伏。
因此,面對(duì)行業(yè)發(fā)展的“?!迸c“機(jī)”,需要我們能源人具備戰(zhàn)略定力,認(rèn)清規(guī)律,勇往直前,方能穿越迷霧,順利實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。
儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)規(guī)律與發(fā)展趨勢(shì)
儲(chǔ)能的核心是促進(jìn)新能源的消納和大規(guī)模發(fā)展。為滿足新能源消納需求,在一定棄能率下,儲(chǔ)能發(fā)展規(guī)模和新能源規(guī)模將存在一定的正相關(guān)性。
實(shí)證研究發(fā)現(xiàn),儲(chǔ)能/新能源合理配比(簡(jiǎn)稱“儲(chǔ)新比”)與地區(qū)的新能源出力特性強(qiáng)相關(guān),增加新能源裝機(jī)規(guī)模的同時(shí),儲(chǔ)能規(guī)模應(yīng)同步增長(zhǎng),比例逐步提高,最終趨近于20%,但在不同區(qū)域這一比例會(huì)有一定變化。
2020年,我國(guó)儲(chǔ)新比6.7%,世界其他國(guó)家和地區(qū)15.8%。因此在2021年8月,《能源》雜志刊發(fā)《雙碳背景下中國(guó)儲(chǔ)新比的發(fā)展趨勢(shì)》,文中提出必須盡快在最近兩年扭轉(zhuǎn)儲(chǔ)新比下降的趨勢(shì),爭(zhēng)取在2025年提高到≥10%,2030年提高到12%~13%,2050年長(zhǎng)期目標(biāo)達(dá)到與全球其他國(guó)家和地區(qū)基本一致的水平(15%左右)。
根據(jù)調(diào)研,最近三年的產(chǎn)業(yè)實(shí)際數(shù)據(jù),基本上符合上述判斷:2021年中國(guó)儲(chǔ)新比6.9%,2022年7.3%,2023年已上升至8.83%(92.667GW/1050GW)。
到2060年,預(yù)計(jì)我國(guó)新能源裝機(jī)將達(dá)5900GW,發(fā)電量占比超60%,煤電占比約7%(中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù))。按儲(chǔ)新比20%計(jì)算,2060年中國(guó)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模約1180GW,其中,預(yù)計(jì):抽水蓄能≤760GW/6000GWh,新型儲(chǔ)能≥420GW/2500GWh;全球新型儲(chǔ)能≥2400GW/1.4萬(wàn)GWh。
上述儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程會(huì)遇到一個(gè)重要問(wèn)題,即如何處理“煤電有序退出”與“國(guó)資煤電保值”的關(guān)系?或者說(shuō),如何破解火電投資回收周期與雙碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的矛盾?這其實(shí)也是中國(guó)能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中遇到的核心問(wèn)題。
我國(guó)煤電設(shè)備裝機(jī)投資約1萬(wàn)5千億元。在過(guò)去三年,我國(guó)煤電企業(yè)集體步入寒冬,2021年央企煤電業(yè)務(wù)虧損超千億元;2022年全國(guó)火電續(xù)虧660億元,行業(yè)內(nèi)盈利力量最好的上市煤電龍頭的業(yè)績(jī)也逐步惡化,燃煤發(fā)電一度失去盈利能力。
因此,2024年1月1日開始正式執(zhí)行《關(guān)于建立煤電容量電價(jià)機(jī)制的通知》。《通知》將過(guò)去單一的煤電電價(jià)機(jī)制一拆為二,形成了“電量電價(jià)+容量電價(jià)”的兩部制電價(jià)機(jī)制,容量電價(jià)明確了煤電固定成本回收機(jī)制,給煤電帶來(lái)了上千億元的收益補(bǔ)償。
與此同時(shí),根據(jù)調(diào)研,2023年光伏發(fā)電平均度電成本已降至0.3元以下,局部1類地區(qū)度電成本甚至低于0.2元,電化學(xué)儲(chǔ)能度電成本降至0.5~0.55元。隨著儲(chǔ)能度電成本的進(jìn)一步下降,分布式能源的發(fā)展將勢(shì)不可擋。預(yù)計(jì)1類地區(qū)“分布式光伏+儲(chǔ)能”的平均度電成本將有極大的概率在2026年前后降至0.45元以下。
圖:2022年11月至今EPC與儲(chǔ)能系統(tǒng)中標(biāo)價(jià)(元/Wh)
根據(jù)能源局發(fā)布數(shù)據(jù),2023年中國(guó)火力發(fā)電仍然是絕對(duì)的主力,占據(jù)了全國(guó)發(fā)電量的69.95%,產(chǎn)出高達(dá)62318億千瓦時(shí),同比增長(zhǎng)了6.10%。而太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)出2939.68億千瓦時(shí),雖然同步增長(zhǎng)了17.17%,但總發(fā)電量只占3.3%。
2023年,全國(guó)已有17個(gè)地方因?yàn)楣夥l(fā)電的并網(wǎng)及消納問(wèn)題,紛紛出臺(tái)政策,要么暫緩分布式光伏備案,要么明令分布式光伏不得開工、不予并網(wǎng)。新能源發(fā)展任重道遠(yuǎn)。
因此,在光伏和儲(chǔ)能成本下降迅速的產(chǎn)業(yè)背景下,以及近幾年極端天氣風(fēng)險(xiǎn)和戰(zhàn)爭(zhēng)風(fēng)險(xiǎn)驟升的情況下,希望火電的有序退出能夠成為戰(zhàn)略性的能源發(fā)展方向,并達(dá)成共識(shí),從政策方向上推動(dòng)包含儲(chǔ)能和就地消納因素在內(nèi)的分布式能源的發(fā)展。
新能源發(fā)電的不穩(wěn)定性問(wèn)題包括“三性”:隨機(jī)性、波動(dòng)性和間歇性。隨機(jī)性問(wèn)題需要備用型儲(chǔ)能來(lái)解決,波動(dòng)性問(wèn)題需要功率型儲(chǔ)能,而間歇性問(wèn)題只有靠容量型長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能來(lái)解決。
因此,今天已普遍應(yīng)用的功率型和(介于功率型與容量型之間的)能量型儲(chǔ)能只是“開胃菜”,4小時(shí)以上的容量型長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能才是“正餐”,未來(lái)發(fā)展規(guī)模將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他場(chǎng)景儲(chǔ)能類型。
儲(chǔ)能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)是安全、經(jīng)濟(jì)和綠色,這需要我們積極建設(shè)市場(chǎng)應(yīng)用導(dǎo)向的綠色儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新體系,創(chuàng)造有利于技術(shù)和產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的投資環(huán)境和創(chuàng)新環(huán)境。經(jīng)過(guò)近二十年的儲(chǔ)備研發(fā),目前給予新型儲(chǔ)能技術(shù)“百花齊放、百家爭(zhēng)鳴”的窗口期已經(jīng)為時(shí)不多了。
再有五年左右的時(shí)間,針對(duì)不同儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景的幾大技術(shù)路線將基本定型。特別是2023年鋰電上游材料和中游設(shè)備的大降價(jià),基本奠定了基于鋰電材料的新型儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本優(yōu)勢(shì),在此基礎(chǔ)上再進(jìn)一步開發(fā)高安全大容量?jī)?chǔ)能專用電池已是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì),其中的技術(shù)內(nèi)涵包括:
1)避免熱失控及燃燒爆炸的本質(zhì)安全控制技術(shù)(特別是電芯級(jí)別的本質(zhì)安全);
2)以修復(fù)延壽技術(shù)為代表的創(chuàng)新技術(shù),延長(zhǎng)儲(chǔ)能裝備系統(tǒng)壽命,降低儲(chǔ)能的度電成本;
3)與儲(chǔ)能裝備易回收設(shè)計(jì)相結(jié)合的綠色回收技術(shù),支撐新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的大規(guī)??沙掷m(xù)發(fā)展。
儲(chǔ)能企業(yè)未來(lái)面臨的變局
儲(chǔ)能是新能源領(lǐng)域的第三大產(chǎn)業(yè)。新能源領(lǐng)域其他兩個(gè)先發(fā)產(chǎn)業(yè)(新能源發(fā)電和新能源汽車產(chǎn)業(yè))的組織規(guī)律其實(shí)能夠給予儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)重要的啟示。
特別是在新能源產(chǎn)業(yè)早期階段的快速降本增效方面,幾乎都是靠民營(yíng)企業(yè)的前赴后繼,通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新、工藝優(yōu)化和產(chǎn)品的快速迭代,以“中國(guó)速度”將成本高企的新能源產(chǎn)品迅速降至“平價(jià)時(shí)代”,為世界新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作出了突出貢獻(xiàn)。
從2017年中國(guó)“儲(chǔ)能元年”開始,新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈的“降本增效”也體現(xiàn)了類似的歷程效果,目前儲(chǔ)能度電成本已經(jīng)向0.45元挺進(jìn)。但最近兩年,眾多央企在“掌握新興產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)”的誘惑下,也大面積進(jìn)入亟需降本增效的產(chǎn)業(yè)鏈(中游)環(huán)節(jié)。
據(jù)公開資料統(tǒng)計(jì),目前已經(jīng)有118家央國(guó)企控股儲(chǔ)能企業(yè),其中部分企業(yè)從事下游項(xiàng)目設(shè)計(jì),但有相當(dāng)數(shù)量的企業(yè)已經(jīng)進(jìn)場(chǎng)中游開發(fā)儲(chǔ)能新技術(shù),這有可能在將來(lái)造成巨大的產(chǎn)業(yè)損失和資金災(zāi)難。
許多案例表明,產(chǎn)業(yè)初期階段的“降本增效”只有快速反應(yīng)的民營(yíng)企業(yè)能夠靈活應(yīng)對(duì),并不太適合決策時(shí)間長(zhǎng)的央企進(jìn)入。
但央企在上游核心礦產(chǎn)資源開發(fā)和下游應(yīng)用場(chǎng)景制度創(chuàng)新方面具有天然優(yōu)勢(shì),因此可以在新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初期階段發(fā)揮“保供應(yīng),穩(wěn)市場(chǎng)”的重要作用,但是否適合現(xiàn)在進(jìn)入亟需降本增效的中游環(huán)節(jié),需要謹(jǐn)慎考慮。
在未來(lái)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大后,央企在資源回收和電站長(zhǎng)期持有方面也可以發(fā)揮獨(dú)特優(yōu)勢(shì),更好地支撐產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
因此需要政策保障國(guó)資央企有所為和有所不為,也需要政策促進(jìn)民營(yíng)企業(yè)創(chuàng)新有為。特別是強(qiáng)化民營(yíng)企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新主體地位,讓技術(shù)創(chuàng)新離需求更近、離實(shí)用更近、離產(chǎn)業(yè)更近,從而把技術(shù)創(chuàng)新迅速轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益,并高度重視通過(guò)工藝優(yōu)化降低儲(chǔ)能成本的重要性。
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