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乐鱼-【深度】“双碳”及可再生能源发电背景下 长时储能迎来爆发机遇

作者:肥仔 发布日期:2024-09-24

储能行业首要上市公司:今朝国内储能行业的上市公司首要有宁德时期(002074)、派能科技(688063)、国轩高科(002074)、比亚迪(002594)、亿纬锂能(300014)、星云股分(300648)、均胜电子(600699)、科列手艺(832432)、国电南瑞(600406)、华自科技(300490)、金风科技(002202)、阳光电源(300274)、盛弘股分(300693)、科华恒盛(002335)、科士达(002518)、固德威(688390)、阳光电源(300274)、科陆电子(002121)、南都电源(300068)、德赛电池(000049)、赣锋锂业(002460)等

本文焦点不雅点:碳中和布景下,电力行业转型势在必行,此中成长可再生能源成为重点。长时储能可解决可再生能源发电波动性、间歇性问题,将来成长前景较好。

1、“双碳”愿景下,可再生能源发电成为节能减排主要推手

——电力供给端“脱碳”:煤电主导的发电装机布局需进一步优化

我国初次明白提出碳达峰、碳中和是在2020年9月份的第七十五届结合国年夜会一般性辩说上。国度主席习近平向全球许诺:力争在2030年前到达峰值,2060年前实现“碳中和”的宏远方针。“3060”双碳方针已上升到国度计谋和步履方案。

分部分看,我国能源相干CO2排放首要来自工业部分和电力部分,此中电力部分占有我国能源相干CO2排放约40%,是重点减排范畴之一。虽然跟着风能、太阳能等新能源快速成长,我国可再生能源发电装机占比愈来愈高,但今朝电源装机布局仍以煤电为主,2021年火电装机占比近55%。单元发电燃烧煤炭发生的二氧化碳是石油的1.3倍,以火电为主的发电布局致使我国发电侧碳排放情势严重。

电力系统深度脱碳需要以新能源和可再生能源为主体的平安、靠得住和可延续的能源系统支持。为实现“3060”方针,需快速成长以风电、光伏发电为主的可再生能源发电手艺,阐扬水电的根本保障感化,削减对火电的依靠,慢慢裁减掉队产能煤电。

图表1:2013-2021年我国发电装机容量结构及2020年我国CO2排放结构(单位:万千瓦,%)

——可再生能源发电:风电和光伏发电为首要成长标的目的

按照IEA《中国能源部分碳中和线路图》和相干政策计划,在许诺方针情形中,我国可再生能源在一次能源需求总量中的比重将从2020年的12%跃升到2060年的60%摆布。将来,可再生能源将成为最首要的一次能源,到2060年,太阳能和风能的需求将接近总需求的四成。因为电力部分为能源需求的主力,因而可知风电和光伏发电将成为电力行业转型的主要趋向。

图表2:2020-2060年中国可再生能源在一次能源需求中的占比预测(单位:焦耳,%)

2、储能系统针对光伏、风电的间歇性实现能量时移,需求快速上升

——光伏、风力发电:具有季候性、间歇性、波动性等不不变身分

在现实利用中,光伏发电功率受阳光强度、角度影响,且阳光与天气、季候、区域强烈相干,乃至一日内的转变也极端较着,随机性强。风力发电则受风速影响年夜,天然风不是恒定的,致使风力发电输出的电能也具有间歇性的特点。另外,风力发电具有逆调峰特征,即风力发电功率年夜的时段是用电负荷低的时段,进一步增添的电网的调峰难度。

图表3:光伏发电功率变化及风力发电逆调峰特性

“弃风”是指因用电需求不足或电网采取能力不足而致使部门风机住手发电,是权衡风电行业消纳能力主要指标。光伏发电“弃光”就是光伏电站的发电量年夜在电力系统最年夜传输电量+负荷消纳电量。2020年,虽然我国弃风率和弃光率整体实现双降,可是以新疆、内蒙古(蒙西)、甘肃为代表的西北地域弃光率、弃风率依然较高。2020年全国弃风率跨越5%的省分(地域)有4个,别离为:新疆10.3%、蒙西7%、甘肃6.4%、湖南5.5%;弃光率跨越5%的省分(地域)有2个,别离为:西藏25.4%、青海8%。我国风光资本首要位在西北地域,因而可知我国新能源消纳能力仍有待提高。

图表4:2020年全国重点地区及全国平均弃风率、弃光率情况(单位:%)

——储能系统能进行平抑、消纳、光滑新能源发电的输出

是以,将光伏、风电发电系统与储能系统并网,可以公道放置储能电池的充放电、光伏电池和风机的出力,从而到达最年夜限度耽误并网供电时候的目标。

例如针对光伏发电弃光的问题,需要将白日发出的残剩电量进行贮存以备晚上放电,实现可再生能源的能量时移,提高风、光资本的操纵效力。而针对风电,因为风力的不成猜测性,致使风电的出力波动较年夜,需要监控其运行负荷,将其出力进行光滑。

图表5:储能是未来电力系统的重要环节

——发电侧的储能扶植需求将实现快速增加

跟着新能源发电在整体能源布局中的占比不竭晋升,发电侧的储能扶植需求将实现快速增加。按照前瞻连系中国能源网等机构对中国集中式光伏风电新增装机量的判定,假定依照新建项目配储比例和配储时长慢慢晋升,同时乐鱼体育app因储能经济性晋升,存量端储能渗入率迟缓提高,估计到2025年我国集中式光伏和风电储能新增装机别离为9.6GW/23.0GWh,5.8GW/11.6GWh,合计15.4GW/34.69GWh,到2030年合计58.2GW/160.3GWh。

图表6:2019-2030年中国发电侧储能(可再生能源并网)市场新增装机前景预测(单位:GW,GWh,h,%)

3、长时储能对零碳电力系统中后期扶植的影响深远

——长时储能在调理新能源发电波动感化上优势较着

可实现跨天、跨月,甚至跨季候充放电轮回的储能系统为长时储能系统。跟着光能风能不竭深切,其发电的间歇性对电网负面影响将愈发严重,部门水电站也面对着生态系统粉碎后愈来愈长的枯水期,没法包管出力。而要解决这个问题,光靠建造更多输电收集远远不敷。长时储能可凭仗长周期、年夜容量特征,在更长时候维度上调理新能源发电波动,在洁净能源多余时避免电网拥堵,负荷岑岭时增添洁净能源消纳。

图表7:长时储能对新能源发电的调节作用

——长时储能具有持久贸易化本钱和价值优势

长时储能与短时储能比拟最年夜优势就是其容量边际本钱 (Marginal Cost per kWh),功率和容量可以相对自力扩大,避免了未利用功率发生的附加本钱,具有分歧利用场景之间切换叠加的高度矫捷性。而今朝年夜部门电力辅助办事市场、峰谷电价套利空间,对2-4小时短时储能系统根基足够。是以,长时储能要想冲破短时储能的贸易壁垒,必需要解决短时储能手艺当前所没法解决的痛点,展现其在更长时候维度的经济价值。

图表8:长时储能的成本及价值优势

4、长时储能今朝以抽水蓄能为主,将来电化学储能赛道将不竭成长

按照CNESA全球储能项目库的不完全统计,截至2021年9月底,中国已投运储能项目累计装机范围为36GW,占全球18.6%,同比增加8.8%。与全球市场一致,抽水蓄能的累计装机范围固然最年夜,但其所占比重延续降落,比上年同期降落了3.4个百分点;电化学储能的累计装机范围延续增加,同比增加62%。

长时储能将斟酌所有类型的手艺——不管是电化学储能、机械储能、储热、化学储能,仍是有可能知足电网矫捷性所需的延续时候和本钱方针的任何组合。今朝,抽水蓄能是电网长时储能的最年夜来历,而锂离子电池是新储能手艺的首要来历,供给短时储能能力。

图表9:截至2021年Q3中国已投运储能项目累计装机规模分布情况(单位:%)

将来,在双碳赛道加持下,储能前程势必光亮,空气储能、液流电池、铁空气电池、重力储能等作为进步前辈的长时储能手艺将来可期。

图表10:长时储能前沿技术研究方向

以上数据参考前瞻财产研究院《中国储能行业市场前瞻与投资猜测阐发陈述》,同时前瞻财产研究院还供给财产年夜数据、财产研究、财产链咨询、财产图谱、财产计划、园区计划、财产招商引资、IPO募投可研、IPO营业与手艺撰写、IPO工作草稿咨询等解决方案。

来历:前瞻财产研究院

原文题目:【深度】“双碳”和可再生能源发电布景下 长时储能迎来爆发机缘


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