第一部分 行业趋势
1.1 储能的必要性
储能主要是将多余的电能存储起来,待需要时释放,弥补风电、光电的不稳定性和间歇性,主要是因为风光有季节性和地区分布性的差异,储能有利于电能的灵活调节。
调频是指当用电负荷发生小幅波动时会导致发电机频率增加或减小,发电机组要通过调速器和AGC 调节发电频率,恢复到额定频率50 Hz ;调峰指更长时间尺度、更大功率范围内调节发电量与用户负荷的匹配。
随着新能源渗透率的提升,电网的符合逐步增加,储能的必要性越重要。
1.2 各国储能行业政策
2021 年 7 月 15 日,国家发改委、国家能源局正式印发《关于加快推动新型储能发展的指导意见》,明确到 2025 年新型储能装机规模达 30GW 以上,未来五年将实现新型储能从商业化初期向规模化转变,到 2030 年实现新型储能全面市场化发展,储能作为电气化时代能源调节必需品作用凸显。峰谷电价价差不低于4:1,其它地方不低于3:1,意思就是高峰期电价是低谷的4倍,而低谷期电价只有高峰期四分之一。
到2025年,抽水蓄能投产总规模6200万千瓦以上;到2030年,投产总规模1.2亿千瓦左右;到2035年,形成满足新能源高比例大规模发展需求的,技术先进、管理优质、国际竞争力强的抽水蓄能现代化产业,培育形成一批抽水蓄能大型骨干企业。
1.3 储能行业历史及发展现状
A、储能行业对比光伏,整体类似处于531时间段,处于平价上网前夕;
B、储能整体装机增速不高,3%左右,后续增速会有所提升,但因为抽水蓄能受限因素较多,或有所拖累整体市场增速;
C、受益电池成本下降+配套政策影响,细分领域中电化学储能市场增速较快,复合增速基本处于50%+。
全球新增装机,美国欧洲中国占比接近90%;
1.4 储能行业空间及增速
未来五年复合增速50%+,国家能源局发布的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》明确了2025年新型储能装机规模3000万千瓦以上,则2020-2025年均复合增速超50%。
第二部分 储能产业链
2.1 应用场景
峰谷价差在0.7元/kWh以上具备配储经济性。
2.2 技术路线
单一储能模式无法满足多样的场景需求,储能体系呈现多元化;长周期能量型场景与抽水蓄能、氢储能等更匹配,短周期功率型场景下,锂电池、超级电容等方式更优。
根据储能时长,分为短中长期,4H 以上为长期储能,抽水、储氢,用于电网调峰、备用容量等,短期储能是锂电池等,2H 以下,用于平滑出力、调峰调频和紧急备用等。
抽水蓄能使用寿命长,坝体100年,机械电气设备50年以上,能量转换效率70%—80%;装机容量GW 级别;持续放电 6-12 小时,面临的问题是选址、生态保护和长距离输电问题。
发电侧/用户侧基本是电化学储能为主,电网储能以抽水蓄能、钠硫电池为主;电磁储能面临的是高能耗、安全性问题。
钠硫电池区别锂电池主要是正负极不一样,负极的活性物质为熔融金属钠,正极活性物质为液态硫和多硫化钠熔盐;能量和功率密度高,能量转换效率高,但需要在高温溶解环境下进行,成本高,市场占比低;钠流电池是新兴技术,循环次数多,转换效率高但能量密度低。
2.3 产业环节
2.3.1 储能电池
储能对电池的一致性、寿命和成本要求更高,具备一定的投资品属性;储能应用场景需要频繁充放电,对循环寿命要求更高。
2.3.2 变流器
逆变器与 PCS :技术同源;光伏逆变器的产线切换到变流器,需要1-2周时间,主要是生产工艺流程的切换,在PCB 板贴片、电阻、电容等相应的流程有所区别,其余场景相似,可共用。
储能变流器关键在于实现交流与直流电的相互转换。储能变流器是指在电化学储能系统中,连接于电池系统与电网(负荷)之间的实现电能双向转换的装置。储能变流器由 DC/AC 双向变流器、控制单元等构成,控制单元通过接收控制指令,根据功率指令的符号及大小控制变流器对电池进行充放电,实现对电网有功功率及无功功率调节。同时 PCS 通过接口与电池管理系统(BMS)连接以获取电池组状态信息(SOC),确保电池正常运行。从产品类型看,储能变流器主要分为光储一体机和非光储一体机两大类。
据卖方测算,在目前平均1.29元/Wh的成本下,循环次数在4000、5000条件下的度电成本分别为0.41、 0.33元/KWh,高于燃煤标杆电价且回收期长达5-7年,光伏电站仍无法通过消纳弃风弃光实现盈利,发电侧储能经济性拐点尚未到来;
2.3.3 BMS
电池管理系统(BMS)主要作用在于对电池状态进行检测。原材料主要包括芯片、线束、继电器和机壳,由主控单元、从控单元、信息采集单元、信息传输及显示单元等组成。基本工作原理为MCU采集传感器提供的电流、电压、温度等电池工作参数,从而对电池的工作情况进行分析,估算其剩余电量决定是否启动保护电路或进行均衡;同时电池工作状态可通过显示屏显示,也可以与互联网进行通信,从而实现远程监控。
散热要解决体内,目前技术还没有突破,电池本体内部的热的疏导和监控比较难;体外比较好解决。看好水冷方式;外部散热技术壁垒比较低。
2.3.4 储能集成系统
场景需求倒推定制化系统集成服务,市场集中度稳步提升。目前储能系统主要以非标准化项目为主,在不同的应用场景下电芯选型、系统控制策略不尽相同,集成技术与市场需求倒逼设备供应商发力系统集成。
目前储能系统集成商主要包括四类:
①光伏类企业如阳光电源、华为、上能电气等光伏设备供应商;
②电池类企业如宁德时代、比亚迪、国轩高科、亿纬锂能、蜂巢能源等;
③电力电子类企业如国家电网下属许继集团、平高集团和南瑞继保等;
④传统系统集成类企业如海博思创、奇点能源等。海博思创自成立伊始便聚焦于系统集成,具备核心设备自主研发能力,2020 年国内储能系统集成商功率规模仅次于阳光电源,容量规模位居榜首。
2.3.5 EPC
资质与资历决定拿单能力。
第三部分 个股及弹性
难点在于有技术个股,弹性不足;具备弹性的个股,技术较弱。