“融中·連線專家”線上論壇作為投資者與行業(yè)專家公開交流和分享平臺，旨在通過專家對產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的深度剖析、未來發(fā)展格局的長遠展望，挖掘潛藏投資機會。每次會議后陸續(xù)發(fā)布會議紀要，我們的行業(yè)會議紀要庫可供投資者進一步系統(tǒng)性梳理和挖掘行業(yè)核心價值。
專家核心觀點1)專家認為，在化石能源向可再生能源轉變的能源結構轉型背景中，儲能將成為新型電力系統(tǒng)的第四大基本要素，已形成千億級別的巨大市場。儲能是構建能源互聯(lián)網的關鍵環(huán)節(jié)，儲能貫穿電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸配電和用電環(huán)節(jié)，應用場景和用戶群體都非常多樣，具有重要價值。
2)專家認為，儲能電池系統(tǒng)的主要技術瓶頸在于儲能電池性能和電池成組技術以及相應的管理系統(tǒng)。能量轉換系統(tǒng)的主要技術瓶頸在于大功率逆變技術、云數(shù)據分析技術、能量管理系統(tǒng)和能量回收系統(tǒng)。
3)專家認為，儲能電池系統(tǒng)的關鍵環(huán)節(jié)包括電池管理系統(tǒng)、電池熱管理系統(tǒng)、信息化集成和多路控制系統(tǒng)、儲能云平臺等。
4)專家認為，儲能系統(tǒng)的收益主要是峰谷電價差收益，此外還有參與電網調峰調頻等一些服務的商業(yè)收益以及減少棄電增加電費收入，同時還有政策性的補貼。如果沒有補貼，儲能系統(tǒng)的投資收益目前是不夠的，所以需要政策性的補貼市場。大型儲能電站可能要七年左右的時間能收回成本。
5)專家認為，電池在儲能系統(tǒng)中占總成本的65%左右。電芯成本在電池成本中占80%以上。以一套1MWh的儲能系統(tǒng)成本為200萬元估算，直流側的電池艙成本大約130萬元，其中電池的成本在100萬元以上。
6)專家認為，目前磷酸鐵鋰技術路線的市場占有量在90%以上。與此同時，液流電池也是非常好的一個未來發(fā)展方向，其優(yōu)勢在于生命周期長、單體容量可以做的更大、可長時儲能等方面。但液流電池現(xiàn)階段造價成本高導致初始投資比較高。隨著之后新能源配儲越來越多，很多地方要發(fā)展長時儲能，液流電池的應用場景未來也會非常廣。
01 儲能行業(yè)發(fā)展的背景和趨勢?儲能行業(yè)發(fā)展的大背景是第三次工業(yè)革命下的能源結構轉型，從化石能源向可再生能源轉變。
雙碳目標下的新型電力系統(tǒng)：2020年9月中國承諾了“2030年碳排放達峰、2060年實現(xiàn)碳中和”的目標。目前，我們國家的電力系統(tǒng)主要還是以煤電為基礎，并且大型風力和光伏發(fā)電設施正在投入使用。對整個電力系統(tǒng)而言，隨著風電、光伏等可再生能源高速增長和煤電的不斷退出，將逐漸形成一個新能源電力高占比的電力系統(tǒng)。2021年3月中央首次提出構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，儲能將成為新型電力系統(tǒng)的一個基本要素。
儲能的市場規(guī)模和發(fā)展趨勢：國家發(fā)改委、能源局確立儲能產業(yè)發(fā)展目標為2025年實現(xiàn)新型儲能裝機規(guī)模達3000萬千瓦。在新能源發(fā)電配套儲能方面，按照2個小時時長配置儲能，未來5年需要新型儲能的容量為60GWh。按1GWh約15-20億人民幣投資，60GWh的儲能裝機容量將帶來900-1200億元人民幣的巨大市場。從“源-網-荷”到“源-網-荷-儲”，儲能將成為新型電力系統(tǒng)的第四大基本要素。新型電力系統(tǒng)有四高特征：高比例可再生能源、高比例電力電子裝備、高度數(shù)字化、高度智能化。
儲能與能源互聯(lián)網的發(fā)展：能源互聯(lián)網是支撐“互聯(lián)網+智慧能源”得以實現(xiàn)的物理基礎設施，同時也是以用戶用能體驗為中心的定制化能源服務存在的產業(yè)生態(tài)環(huán)境。能源互聯(lián)網的特點是市場化、去中心化、智能化、物聯(lián)化，任何能源主體都能自由的交換和共享，能源交易從傳統(tǒng)的B2B、B2C擴充至C2B、C2C。儲能是構建能源互聯(lián)網的關鍵環(huán)節(jié)，通過互聯(lián)網技術的運用來收集分析數(shù)據，“潔能+儲能+智能”是未來能源互聯(lián)網的發(fā)展方向，儲能應用在電力系統(tǒng)中引入時間、空間因子要素，將改變電能生產、輸送和消費同步完成的模式，實現(xiàn)電能潮流雙向流動和電網更具柔性，提高能源利用效率。
儲能的價值：儲能的價值貫穿電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸配電和用電環(huán)節(jié)。可用于可再生能源并網，分布式發(fā)電與微網、發(fā)電側調峰/調頻，配網側的電力輔助服務，用戶側的分布式儲能以及重要部門和設施的應急備用電源等。儲能的應用場景和用戶群體都非常多樣，可以體現(xiàn)出儲能行業(yè)未來的巨大價值。
02 儲能的技術分類及發(fā)展現(xiàn)狀?化學儲能：主流是鋰離子電池，其他的儲能電池類型包括鉛酸電池、鈉硫電池、液流電池等。除了電池儲能外，化學儲能路線還有氫儲能，但目前應用較少。磷酸鐵鋰電池在現(xiàn)階段市場上占到了90%以上份額。2018年之前的鋰電池儲能系統(tǒng)規(guī)模多在1MW以下，到2022年已經達到100MW水平。
物理儲能：在電池儲能廣泛應用前，我們國家在電網系統(tǒng)內用來調峰多是采用抽水蓄能技術。其缺陷是投資大、投資周期長、對選址要求比較高。其他新型物理儲能技術路線還包括：機械儲能類型的飛輪儲能、壓縮空氣儲能和電磁場儲能類型的超導電磁儲能和超級電容器儲能等。
熱儲能：包括相變儲能、顯熱儲能、化學反應熱儲能等，目前都是相對小眾。
03 儲能系統(tǒng)的技術難點?儲能電池系統(tǒng)方面：
(1)儲能電池性能需要高功率、大容量、長循環(huán)壽命且體積小、性價比高、安全性好。
(2)電池成組技術上存在“短板效應”使得電池成組后不能達到較高的充放電效率和較長的使用壽命。
(3)電池管理系統(tǒng)方面的技術挑戰(zhàn)主要是電池故障預警不夠準確及時，單體電池自動均衡的效果不明顯等，需要更精準的管理來使電池性能得到最大的發(fā)揮。
(4)熱管理系統(tǒng)需要讓串并聯(lián)工作的大量電池保持溫度均勻，避免造成電池性能與壽命不一致，影響系統(tǒng)運行和系統(tǒng)安全。
能量轉換系統(tǒng)方面：
(1)大功率逆變技術易產生高次諧波干擾，抗沖擊能力弱，造成電源質量不高，切換周期較長，低電壓穿越困難等問題。
(2)云數(shù)據分析技術方面，由于儲能系統(tǒng)離散分布，系統(tǒng)運行狀況不能被綜合了解，相關數(shù)據的搜集、整理與分析需要完善。
(3)能量管理系統(tǒng)大多僅停留在監(jiān)控系統(tǒng)層面，沒有整體風光發(fā)電預測、系統(tǒng)分析、能量調度等功能。
(4)能量回收系統(tǒng)方面，大型機械如港機、裝載機、電梯等均存在起吊時的電源沖擊和下放時的能量浪費，需儲能裝置進行緩沖并節(jié)能。
04 儲能電池系統(tǒng)的關鍵環(huán)節(jié)有哪些?電池管理系統(tǒng)(BMS)是非常關鍵的一個結構，可以讓電池在運行過程中能夠保持一致性，使電池的循環(huán)效率、充放電次數(shù)、電池的性能以及電壓電流等各方面的管理可以做到更精準。通過硬件跟軟件的結合，后臺可以實時監(jiān)控電池的運行狀態(tài)、壽命等，讓業(yè)主知道整個系統(tǒng)的狀態(tài)。儲能產業(yè)的BMS企業(yè)有很多在杭州，比如杭州高特電子、杭州科工電子、杭州協(xié)能科技等。
電池熱管理系統(tǒng)也非常關鍵。電池熱管理系統(tǒng)涉及整個系統(tǒng)的動力學、流體力學和溫控的設計，通過軟件模擬分析儲能系統(tǒng)運行到某一階段應該是什么樣的溫度、濕度、通風情況是最佳的運行環(huán)境。這就可以有效的提高儲能系統(tǒng)能源利用的效率，同時也可以減少溫度失控電流過高等產生的故障甚至事故。
信息化集成和多路控制系統(tǒng)是功能實現(xiàn)的核心，其工作流程是：通過BMS對電池單元組成的電池Pack進行數(shù)據采集，之后通過控制板進行邏輯控制，再上傳到人機交互的終端來實時反饋給最終后臺頁面的能量管理系統(tǒng)，可以獲取整個系統(tǒng)的運行是充電放電還是故障等的一個狀態(tài)。這個系統(tǒng)可以接多路而不是單獨接一個電芯，像是24路或者48路。
儲能云平臺可以實時監(jiān)測和遠程控制光伏儲能系統(tǒng)的運行，能靈活設置系統(tǒng)運行策略，智能預測光伏、風能發(fā)電量，自動調度，平衡發(fā)電與用電，具有削峰填谷、功率平滑、調壓調頻、需求側響應等功能，并連接電力交易接口。
通過建立各儲能系統(tǒng)的遠程分布式數(shù)據搜集，匯總到企業(yè)數(shù)據庫，運用大數(shù)據采集、傳輸及分析技術，儲能企業(yè)可以從數(shù)據中淘金，改進及完善現(xiàn)有儲能產品。無需到達現(xiàn)場，企業(yè)就可主動掌握各儲能系統(tǒng)中單體儲能電池的性能狀況，預防故障發(fā)生，提高客戶服務的附加值和滿意度。通過數(shù)據分析實現(xiàn)可靠的管理，從高端制造到提供高端服務。
05 儲能系統(tǒng)的整體架構和電池系統(tǒng)架構?儲能系統(tǒng)：
儲能系統(tǒng)前端是用于接入高壓電的部分，現(xiàn)在市場上大部分的大型儲能系統(tǒng)都是通過三十五千伏變電站高壓接入的。前端包括變電站里面的開關、過壓配網變壓器等，包括到380v低壓的轉換器。之后為直流側，就是電池儲能系統(tǒng)，通常為集裝箱形式，里面有儲能變流器PCS系統(tǒng)和包括BMS在內的電池等部件。BMS是集成到電池單元里面的，儲能電池變流器變聲器現(xiàn)在都是箱變測控一體機，就是變流器加變壓器都是做成一體的集成的模塊化設計，然后通過BMS把數(shù)據上傳到后臺監(jiān)控。
電池系統(tǒng)：
首先將單體的電芯通過串并聯(lián)把它做成一個模組，再將模組堆疊起來形成一個簇，然后按照整個系統(tǒng)的容量比如50或者100兆瓦時來組成整組，之后按照集裝箱尺寸安裝。我們目前市場上采用風冷而非液冷技術的一個40尺的集裝箱儲能系統(tǒng)，基本上能夠做到三兆瓦時左右。
06 儲能系統(tǒng)的市場規(guī)模、商業(yè)模式和盈利能力?隨著我們國家能源局和發(fā)改委的各種配套的政策機制和價格機制推出，儲能技術路線在2021年以來發(fā)展非常迅速，市場容量以及它的規(guī)模越來越大。2021年新型儲能產業(yè)規(guī)模550億元，預計2024年產業(yè)規(guī)模將達2890.70億元。280Ah電芯已經逐漸成為電力儲能主流，2022年的出貨量中占了80%以上，并將迅速進入280Ah電芯后時代，容量將向300Ah以上發(fā)展。2022年度電力儲能電池出貨量為92GWh，同比增加216.2%，預計2023年將達130GWh。按照目前儲能電站每MW成本為2元估算，2023年的市場規(guī)模將在2000億元左右。
投資電化學新型儲能系統(tǒng)的收益一方面是峰谷電價差的收益，此外還有參與電網調峰調頻這樣的一些服務的商業(yè)收益以及減少棄電增加電費收入。同時，還有政策性的補貼。如果沒有補貼，投資收益目前是不夠的，所以說需要政策性的補貼市場。整體投資回報方面，工商業(yè)儲能的話要看地區(qū)，浙江地區(qū)可能四年左右就能收回成本，大型儲能電站因為它的體量非常大可能要七年左右。
從不同地區(qū)來看，發(fā)布政策文件并公布地方補貼政策的省份主要是西北地區(qū)和華東地區(qū)，在甘肅、青海、新疆、寧夏、內蒙等地區(qū)都有非常好的投資計劃和大型的新能源配套儲能。比如青海省做的大部分都是共享儲能的這種方式，建立了很多大型的儲能電站。
在考慮度電成本的情況下，風能和光伏這種間歇性能源比傳統(tǒng)的火電更有優(yōu)勢就是因為鋰電池可以做配套的儲能系統(tǒng)，其循環(huán)次數(shù)提升的同時儲能成本可以降低，因為我們國家現(xiàn)在電力上網標桿價都是固定的價格，0.35元每千瓦時，如果說光伏投資加儲能投資整體能夠控制在這個成本以內，那多余的電反送電網或者給用戶企業(yè)都是可以實現(xiàn)經濟收益的。目前來看，若儲能度電成本可以降到0.2元，則光儲結合相比火電會更具經濟性，且供電更穩(wěn)定可控。但目前各地區(qū)發(fā)電成本、上網電價不同，存在一些差異性。
07 儲能系統(tǒng)的設計壽命跟使用壽命?現(xiàn)在很多做的項目設計壽命都是十年，這里面有一個區(qū)分就是設計壽命跟使用壽命是不一樣的。設計壽命是基于整個系統(tǒng)的設計，包括里面的一些器件房租電力電子的器件等，因為有一個產品的使用周期和生命周期。現(xiàn)有的電站有很多是一零年左右的，現(xiàn)在還在運行，使用壽命是可以達到十五年甚至二十年的。使用壽命主要取決于兩點，一點就是電池的電芯有循環(huán)壽命，現(xiàn)在市場上大部分的循環(huán)次數(shù)是6000次，部分可以使用8000到10000次。每天循環(huán)兩次，一年就是600次，所以也就是十年左右的壽命，想要做到十五年甚至二十年也是可以的，就是在這個過程中間要更換電池來延續(xù)使用。
08 儲能系統(tǒng)的成本構成?電池在儲能系統(tǒng)中占總成本的65%左右，其余成本為交流側的變壓器等，電芯成本在電池成本中占80%以上。例如以2元每Wh估算，一套1MWh的儲能系統(tǒng)成本為200萬元，直流側的電池艙成本大約130萬元，其中電池的成本在100萬元以上。
09 目前的儲能需求有多少是來自于新能源發(fā)電強制配儲政策的需要?現(xiàn)階段很多地區(qū)都有強制要求新能源發(fā)電配套儲能，比如西北地區(qū)很多省份要求是發(fā)電量百分之十到十五的兩小時儲能配套。
10 獨立儲能容量電價政策出臺的進展?容量租賃和發(fā)電加輔助服務的商業(yè)模式是否沖突?大型獨立儲能的分布主要還是在西北地區(qū)，這些省份有部分出臺了相應政策。
不沖突，這是兩種計算方式。租賃的模式有一個例子是湖南省，當?shù)貒译娋W或新能源開發(fā)商這些業(yè)主租賃整個儲能電站的設備實現(xiàn)電量消納。儲能設備的盈利是通過電量的消納、輔助容量等一些功能去獲得綜合的經濟收益，包括做電網調頻、火電調頻等調度的過程中產生的獎勵或者收益，然后投資方和租賃方再來進行利益的分配。正常情況下獨立儲能采用融資租賃方式的目前其實非常少。
11 液冷與風冷系統(tǒng)的區(qū)別?液冷系統(tǒng)通過冷板+液冷管路+液冷機組進行散熱，而風冷系統(tǒng)采用風扇+風道+空調散熱，液冷系統(tǒng)的電池Pack更大，在體積能量密度、場地利用率、堆內溫度一致性等方面具有優(yōu)勢，但因為液體管道、閥門等的維護檢修更復雜，在防水等級、設備成本、運維成本、安全性等方面要求更高。
12 液流電池的發(fā)展狀況和前景?整個儲能市場目前磷酸鐵鋰技術路線的占有量基本在90%以上，液流電池也是非常好的一個未來發(fā)展方向，它的優(yōu)勢是生命周期長、單體容量可以做的更大、可長時儲能，現(xiàn)在的磷酸鐵鋰電池基本上都是兩小時儲能，液流電池可以達到四小時、六小時或者八小時的配置。但是液流電池現(xiàn)階段來說初始投資比較高，比方說按照一兆瓦時規(guī)模，磷酸鐵鋰電池單位成本2塊錢，如果說采用液流電池的話，現(xiàn)階段造價應該是在3.5~4元，造價成本高。液流電池的前景是比較好的，因為隨著之后新能源配儲越來越多，很多地方要發(fā)展長時儲能，它的應用場景是非常廣的。
13 儲能系統(tǒng)的消防滅火系統(tǒng)配置?消防涉及到整個儲能系統(tǒng)的安全性，是最后一道防護環(huán)節(jié)。目前儲能系統(tǒng)行業(yè)主要有兩種滅火系統(tǒng)，一個是水噴淋系統(tǒng)，此外還有滅火劑的使用。
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來源：融資中國
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