储能市场规模/商业模式/价格趋势/电力交易,10余条行业趋势总结 -欧洲杯足球官网

2023-11-29

据储能与电力市场统计,2023年前三季度新型储能新增装机规模已超过30gwh,预计今年年底将达到44gwh以上。储能的快速增长得益于在政策及电力市场改革持续推动下,各侧储能应用的全面展开。11月10日上午,在2023中国能源电子大会暨广东新型储能产业发展高峰论坛——新型储能应用分论坛上,我们有幸请到8位嘉宾,就我国储能在电网侧、电源侧、用户侧的市场现状、商业模式以及储能应用技术等和大家进行分享。

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重点简要提炼如下:

储能市场


储能累计装机规模突破75gw,抽蓄依旧占据最大比重,但已经由一直以来的90%以上下降至65%左右


锂电以95%的占比占据新型储能新增装机的绝对主导地位,调频应用上锂电搭配功率型储能应用成为新探索。


百兆瓦级的项目增速明显,湖南以17个百兆瓦项目投运成为新增投运最大省份,重庆首次进入装机前十。


中标市场竞争激烈,集成商、新进入者、下沉到集成的电池厂商共同抢夺项目订单,0.5c系统已有低于0.7元/wh的报价出现


截止q3,储能系统的招标量接近60gwh,新增规划在建项目已经突破100gw。若能在q4投运10%,则今年装机可达50gwh。


电力交易


独立储能主要收益包括容量租赁、现货市场套利、参与辅助市场以及容量补偿,容量租赁收益占总收益50%以上,收益需要进一步多元化。


参与电力现货市场,需提高电价预测准确度与对市场变化的敏感性,并注重市场经验的总结。


广东调频市场引领全国,山西、内蒙也有一定应用,火储联合调频收益可观,国内领先机组全生命周期等效循环次数接近8000次


当前储能通过火储联合调频的方式,在二次调频领域取得一些成功,接下来或将在虚拟电厂发力。截至目前,深圳虚拟电厂调度中心已累计响应27次。


储能系统集成及温控技术


低成本、高安全、大规模、长寿命,是业内对储能系统的一致需求,、全浸没式液冷、高压直挂受到关注。


储能企业已经从专利数量比拼开始转向专利质量比拼,注重核心技术与核心专利的竞争。


储能装机及市场情况

累计装机突破75gw,抽蓄占比降低到65%左右

截至q3,我国电力储能累计装机突破75gw,以65%左右的占比依然占据最大比重,新型储能累计装机突破了50gwh,锂电以95%的占比占据绝对主导地位。百兆瓦级的项目增速非常明显,上半年有40多个百兆瓦级的项目投运。表前大储应用规模持续快速增长,合计占比达到98%。


前三季度新增投运新型储能项目中,湖南储能试点项目快速拉动规模的增长,成为新增投运项目规模最大的省份,17个百兆瓦级的项目在6月份集中投运。重庆凭借5个百兆瓦级迎峰度夏项目的投运首次进入前十省份榜单。


招投标市场竞争非常激烈,深耕多年的集成商、新进入者、下沉到集成的电池厂商共同抢夺项目订单。集采标地每个标段参与投标的企业平均达50、60家。受到上游原材料价格下降及低价竞争的影响,中标价格呈下行趋势,储能电芯报价低于0.5元/wh,0.5c系统已有低于0.7元/wh的报价出现


储能系统的招标量接近60gwh,超过一半来自集采,达到去年全年水平的3倍。主要由集采国央企主导,多个央企已发布量级的系统采购。新增规划在建项目截至q3已经突破100gw。


上半年国内一共发布了270多项和储能相关的政策,有19项为国家层面的政策,储能逐渐被纳入常规电力系统的各项管理当中去,电价改革思路相对更加明确,用户侧多元化场景应用受到国家明确支持和鼓励。我国首个针对用户侧储能的技术导则出台,对于用户侧储能各个技术环节要求做出明确要求,指导用户侧市场更加标准化、规范化发展。


独立储能参与市场交易容量租赁收入占比超50%,受市场影响波动大

目前独立储能主要收益包括容量租赁、现货市场套利、参与辅助市场以及容量补偿。当前各省现货市场进展情况不一,其中山东无论是在装机规模还是市场化程度上均走在全国前列。目前,已有16座独立储能电站进入山东电力现货市场。


以某实际百兆瓦电站为例,容量租赁、现货市场价差、容量补偿收益比例大约在55%、30%、15%。由于现货市场与辅助服务市场两者间存在一定的排他性(同时段不可都参与),且山东辅助服务市场的收益较低,故相对来讲,在电能量市场赚取充放电价差收益将更为有利。


而容量租赁收入作为独立储能电站收入最重要的组成部分,受市场供需影响较大,因此独立储能电站的收益亟需进一步多元化。


在容量市场运行前,山东参与电力现货市场的发电机组容量补偿费用从用户侧收取,电价标准暂定为每千瓦时0.0991元(含税)。百兆瓦储能电站可以获得发电容量补偿50-60万/月


对于在现货市场赚取价差收益,以下成本及收益核算的方法可供参考:

充电成本=(现货市场购电价格 输配 政府基金及附加 用电容量补偿)*上网电量


放电收入=现货市场价格*上网电量 发电容量补偿


注:上网电量对应的下网电量不承担输配电价和政府性基金及附加


参与电力现货市场过程中要点总结:提高电价预测准确度是保证独立储能电站收益的基础,还需提高市场变化敏感性,包括电力市场风光资源的变化,极端天气预判,报价规律研判等。此外也应注重市场经验的总结


储能在调频领域的应用火电联合调频效益可观,虚拟电厂或将接力

储能系统联合发电机组参与agc调频,储能通过跟踪agc指令与机组出力,自动补偿机组出力偏差,实现整体快速精确调节,响应时间短,调节速率快,调节精度高。国内的第一个火储联合调频项目最早可以追溯到10年前,在当时的电池价格水平相当高的情况下,已能实现很高的收益。目前火储联合调频在特定市场的收益依旧十分可观,以广东市场为引领,山西、内蒙也有一定的调频市场


以华润海丰储能调频项目为例,项目配储能30mw/15mwh,2023年8月完成全寿命周期退役。运行4年间累计充电量139gwh,放电量119.4gwh,等效循环次数7960次,综合和转换效率85.9%,综合收益近2~3亿元。


目前,广东调频市场,综合性能指标从最高3调到了2,预计后面会越来越趋近于1,储能优势逐渐削减。


调频项目对储能系统,尤其是pcs、ems有着较高的要求,据悉,海丰项目成功试验了agc调频、储能系统毫秒级广域管控、虚拟同步、调度调峰的功能,而且同步实现了60台储能逆变器并离网以及黑启动技术。


当前储能通过火储联合调频的方式,在二次调频领域取得了一些成功。接下来储能或将会在虚拟电厂发力。深圳已成立虚拟电厂调度中心,今年累计响应27次,科陆电子某1.8mw项目,单次响应收益6000元,综合计算回本周期不到4年


技术上看,除锂电池外,现在也有省份在做新技术、新模式探索,比如混合储能技术,形式上采用锂电搭配功率型储能应用,尝试锂电和飞轮、锂电和超级电容的搭配。


电网友好的高安全、高效率技术高压直挂、构网型储能、全浸没式液冷

从技术发展趋势上看,低成本、高安全、大规模、长寿命的储能技术仍然是发展的主流。集成商正从各个维度探索提高储能系统整体的性能。例如,采用构网型技术提高对电网的支撑能力,采用全浸没式液冷技术探索更精准的温度控制,采用高压直挂集成技术提高系统效率降低成本等。


构网型储能:本质为电压源特性,通过有关控制实现与电网电压同步,助力电网维持稳定。比较适合弱电网和孤岛运行。由于是针对稳定电压设计的,所以如果电流出现故障时,存在一定的过流风险。当前新疆喀什、和田、克州、塔城、阿勒泰、巴州等地构网型储能要求具备300%额定电流10秒短时过载能力。对于设备厂家来说,将大幅提高造价。


高压直挂:做减法的系统集成形式,省去变压器、直流电缆,在不增加系统成本情况下,利用h桥级联的技术,把传统多路串并联系统分解为单簇管理系统,实现电池簇的单簇管理,无环流问题,提高储能系统运行效率。具体原理为每个电池簇接一个变流器,通过h桥输出的交流侧串联方式实现6-35kv的并网。35kv高压直挂系统对比常规方案运行效率可提升3%-4%。海南金盘在湖南邵阳投运200mwh的高压电站,调试期间实测充放电效率达92.87%


全浸没式液冷:将储能电芯直接浸没于冷却液中,使电芯与空气、水分等完全隔离,以达到控制储能电池系统运行温度、实现热管理的目的。与一般的液冷相比,全浸没式液冷方案储能电芯的温度控制效果更好。一般液冷只是将电池pack放置在液冷板之上,液冷板内部有水管回路,通过冷却液的流动,给位于上方的电芯降温。


从专利角度看储能行业发展储能企业竞争其实是核心专利的竞争

据悉,现在全球公开的专利数据已达到1.7亿条,其中蕴含了丰富的技术、法律和经济信息,企业若能充分运用专利信息,可以缩短60%的研发时间和节约40%的研发经费。也可以获悉技术发展的态势、企业之间的竞争与合作的情况。


现在储能产业全球专利量超过了114万件,其中中国储能专利66万件,占全球的比例超过60%。从整体趋势看,储能领域专利申请处于快速增长状态,但近几年,增长速度有所放缓,储能企业已经从专利数量比拼开始转向专利质量比拼,注重核心技术与核心专利的竞争


建议加强储能元件的专利布局,补全产业链,提高适配度,围绕一些新兴的储能方向,包括钠离子电池、固态电池在内,做一些前瞻性的专利布局,优先获得潜在市场,在新兴领域里面积极寻求高校和科研单位合作。


开展贯穿研发全过程的高价培育布局的工作,核心技术变成核心专利。并在全球化背景下做海外布局的专利,在企业走出去之前,产品未动专利先行,提前做一些知识产权的调研与相关的专利布局。


注:本文整理自会议现场嘉宾发言


文章来源:储能与电力市场



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