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2019全球儲(chǔ)能市場回顧:全球儲(chǔ)能增速遇冷 趨勢不冷

來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2020-01-15 19:14:28
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2019全球儲(chǔ)能市場回顧:全球儲(chǔ)能增速遇冷 趨勢不冷:在經(jīng)歷了2018年全球電化學(xué)儲(chǔ)能市場的迅猛發(fā)展之后,市場增速開始理性的回落調(diào)整。正如中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)研究部

:在經(jīng)歷了2018年全球電化學(xué)儲(chǔ)能市場的迅猛發(fā)展之后,市場增速開始理性的回落調(diào)整。正如中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)研究部和咨詢公司W(wǎng)ood Mackenzie所預(yù)料,處于商業(yè)化初期的電力儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)規(guī)模尚不能持續(xù)高位增長,一輪高速發(fā)展之后,必將出現(xiàn)回調(diào)。

根據(jù)CNESA全球儲(chǔ)能項(xiàng)目庫初步統(tǒng)計(jì),截止到2019年底,包括抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能和熔融鹽儲(chǔ)熱在內(nèi)的全球儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為182.8GW,年增長率為0.99%;其中電化學(xué)儲(chǔ)能的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為8089.2MW,年增長率22.1%,較2018年126.4%的高增長有所回落,但仍維持了前幾年全球市場的平穩(wěn)發(fā)展態(tài)勢。但從正在整理中的四季度新增規(guī)???,全球市場似乎又進(jìn)入了下一輪高增長的預(yù)備期。CNESA數(shù)據(jù)顯示,全球第四季度電化學(xué)儲(chǔ)能新增裝機(jī)規(guī)模為490.8MW,環(huán)比增長有望超過200%。

2019年,縱觀全球儲(chǔ)能市場的發(fā)展,可以發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)能應(yīng)用在不斷深化、廠商加緊布局、更多政策出臺(tái)從直接補(bǔ)貼或以市場化方式支持儲(chǔ)能、技術(shù)創(chuàng)新在繼續(xù)、資本市場深度參與業(yè)務(wù)發(fā)展;同時(shí)也有不少儲(chǔ)能系統(tǒng)安全性、產(chǎn)品性能、系統(tǒng)成本過高、現(xiàn)有電力市場監(jiān)管政策和規(guī)則需要重新定義儲(chǔ)能的參與作用和價(jià)值等問題也暴露了出來。CNESA研究部通過對全年市場信息的跟蹤和分析,總結(jié)了2019年全球儲(chǔ)能市場的六大趨勢。

光儲(chǔ)應(yīng)用成主流,可再生能源場站標(biāo)配儲(chǔ)能或成趨勢

近年全球光伏發(fā)電比例不斷增加,為保障電能質(zhì)量、提升電網(wǎng)的靈活性、提高分布式光伏自發(fā)自用比例,降低用戶的用電成本,又加之鋰離子電池系統(tǒng)成本的大幅下降,循環(huán)壽命不斷提高等原因,光伏整合儲(chǔ)能技術(shù)的系統(tǒng)建設(shè)成為儲(chǔ)能全球應(yīng)用的主流。這一應(yīng)用在美國、英國、澳大利亞、中國以及一些新增儲(chǔ)能項(xiàng)目的國家非常明顯。

以美國為例,內(nèi)華達(dá)州公用事業(yè)委員會(huì)(PUCN)已批準(zhǔn)Quinbrook與NV Energy簽訂為期25年的PPA,用于克拉克的690 MW AC Gemini太陽能+電池存儲(chǔ)項(xiàng)目。該項(xiàng)目將展示將光伏技術(shù)與儲(chǔ)能相結(jié)合的能力,以捕獲和利用內(nèi)華達(dá)州豐富的可再生太陽能資源,為NV Energy的客戶提供低成本的電力,在太陽下山后長時(shí)間保持照明,并可以為內(nèi)華達(dá)州電力需求激增的傍晚高峰期進(jìn)行調(diào)度。美國能源公司PacifiCorp發(fā)布了其長期能源計(jì)劃草案,首次將電池儲(chǔ)能確定為最低成本組合的一部分,到2025年規(guī)劃的所有儲(chǔ)能資源都將與新型太陽能發(fā)電相配套。

包括韓國、美國、中國、日本、澳大利亞、英國、法國、蘇格蘭、新西蘭、智力等國在可再生能源場站增加儲(chǔ)能單元,有助于形成儲(chǔ)能與可再生能源發(fā)電標(biāo)配的大趨勢,儲(chǔ)能的加入被普遍認(rèn)為是可再生能源中最有希望的技術(shù)進(jìn)步,并對于實(shí)現(xiàn)這些國家的低碳、零碳目標(biāo)至關(guān)重要。項(xiàng)目建設(shè)為當(dāng)?shù)貛砹烁嗟木蜆I(yè)機(jī)會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展價(jià)值。

例如,Iberdrola英國子公司Scottish Power將在蘇格蘭539MW的Whitelee陸上風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目基礎(chǔ)上,再增加一塊50MW的鋰離子電池,這將是英國最大的鋰離子電池項(xiàng)目之一。儲(chǔ)能電池將為電網(wǎng)提供“無功功率和頻率響應(yīng)”,并在高需求或低風(fēng)速時(shí)提供綠色電力。這將是英國第四個(gè)安裝儲(chǔ)能的風(fēng)能項(xiàng)目。

Tesla在南澳大利亞建設(shè)的129 MWh 的Hornsdale電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可以提供電網(wǎng)安全性保障、調(diào)整風(fēng)電場出力、參與輔助服務(wù)。2018年1月,發(fā)生電網(wǎng)跳閘事件后,維州和南澳州的電力現(xiàn)貨價(jià)格猛漲至12900澳元/MWh和14200澳元/MWh。Hornsdale儲(chǔ)能選擇在價(jià)格尖峰時(shí)刻出力,在時(shí)間軸上利用自身快速的充放電性能曲線跟隨現(xiàn)貨價(jià)格波動(dòng)曲線,低買高賣,獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)收入。另外,根據(jù)澳大利亞能源市場運(yùn)營商(AEMO)公布的數(shù)據(jù),這套儲(chǔ)能系統(tǒng)獲得了調(diào)頻輔助服務(wù)(FCAS)所有收入的55%,也使南澳8個(gè)FCAS市場的輔助服務(wù)價(jià)格降低了90%,給開發(fā)商增加收入的同時(shí)也為電力消費(fèi)者節(jié)省約4000萬美元。儲(chǔ)能系統(tǒng)的良好性能和經(jīng)濟(jì)性潛能給可再生能源配置儲(chǔ)能模式的推廣以信心,澳大利亞正在積極部署更多的風(fēng)光儲(chǔ)項(xiàng)目。

現(xiàn)階段在國際市場,許多光伏或是風(fēng)電配置儲(chǔ)能的項(xiàng)目還能夠得到政府的補(bǔ)貼或者無息、低息貸款。這也緩解了項(xiàng)目建設(shè)初期的資金壓力,推動(dòng)了光儲(chǔ)、風(fēng)儲(chǔ)項(xiàng)目的實(shí)施,趨近了全球多國清潔能源高比例發(fā)展的目標(biāo)。

儲(chǔ)能在參與傳統(tǒng)能源替代中嶄露頭角

根據(jù)美國咨詢公司W(wǎng)ood Mackenzie的研究結(jié)果,2022年之后,全生命周期的4小時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)建設(shè)成本與燃?xì)怆娬鞠啾龋呀?jīng)具有很強(qiáng)的競爭力。根據(jù)AEMO和CSIRO的預(yù)測,到2020年,風(fēng)電或光伏配置2小時(shí)電池儲(chǔ)能的平準(zhǔn)化成本(LCOE)在某些場景下能夠與燃?xì)庹{(diào)峰機(jī)組相競爭。儲(chǔ)能系統(tǒng)成本的下降、傳統(tǒng)能源價(jià)格上升以及國家對清潔能源應(yīng)用的要求使得獨(dú)立儲(chǔ)能系統(tǒng)、傳統(tǒng)發(fā)電廠與儲(chǔ)能結(jié)合或可再生能源場站配置儲(chǔ)能替代老舊傳統(tǒng)能源成為可能。根據(jù)IRENA和Navigant Research的研究,在美國,光儲(chǔ)的平準(zhǔn)化度電成本($23-36/MWh)已經(jīng)低于核電和煤電,接近燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組,替代傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組的趨勢明顯。

AES Alamitos(AES公司的子公司)宣布,將為Alamitos Energy Center(AEC)建設(shè)一個(gè)100MW/400MWh的電池儲(chǔ)能系統(tǒng),作為對現(xiàn)有AES Alamitos電站更新替換工程的一部分。就目前情況,通過高效的聯(lián)合循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)與電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的結(jié)合來替代老舊的燃?xì)庹{(diào)峰電站,以滿足峰值電力需求是可行的。

印第安納州、紐約州、夏威夷、澳大利亞、以及一些海島國家也紛紛實(shí)施或規(guī)劃儲(chǔ)能參與清潔能源供電系統(tǒng)或通過儲(chǔ)能參與傳統(tǒng)電廠的運(yùn)行來逐步替代傳統(tǒng)能源。

用戶側(cè)光儲(chǔ)系統(tǒng)為虛擬電廠的發(fā)展奠定基礎(chǔ)

戶用或工商業(yè)光儲(chǔ)形成的大規(guī)模、分布式用戶側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)正在被積極地用作虛擬電廠(VPP)建設(shè)的基本元素。虛擬電廠的優(yōu)勢是可降低對發(fā)電設(shè)備的初期投資,并提高日后靈活購買光伏電力的能力。通過虛擬電廠也為業(yè)主提供余電使用的用電方式,從而達(dá)到合理電力調(diào)配的目的。

根據(jù)日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省相關(guān)數(shù)據(jù),其國內(nèi)可供虛擬電廠收集的太陽能電力規(guī)模預(yù)計(jì)將在30年內(nèi)增加到37.7GW,相當(dāng)于37個(gè)大型火力發(fā)電站的發(fā)電量,可見作為電力調(diào)配的虛擬電廠勢必有大發(fā)展。京瓷、羅森等企業(yè)也已紛紛投資虛擬電廠。2019年10月,南澳大利亞數(shù)百戶家庭光儲(chǔ)系統(tǒng)形成的虛擬電廠項(xiàng)目,通過向澳大利亞全國電力市場供能,成功地應(yīng)對了昆士蘭州發(fā)生的一次大規(guī)模斷電事故。目前,該虛擬電廠已安裝了900多個(gè)系統(tǒng),由Tesla牽頭,得到了南澳政府和能源零售商Energy Locals的支持。

盡管虛擬發(fā)電廠還處于發(fā)展初期階段,但它已經(jīng)展現(xiàn)出為大型常規(guī)發(fā)電機(jī)提供電網(wǎng)支持的能力;同時(shí)也證明了通過協(xié)調(diào)戶用電池充放電,可以使包括其他消費(fèi)者在內(nèi)的更廣泛的電力系統(tǒng)受益。由大量分散在用戶側(cè)的光儲(chǔ)系統(tǒng)構(gòu)成虛擬電廠應(yīng)用正受到多國政府和電力公司的重視,有關(guān)虛擬電廠的研究和示范也在進(jìn)行中。

儲(chǔ)能系統(tǒng)起火事故引發(fā)極大關(guān)注,相關(guān)各方積極應(yīng)對

鋰離子電池的安全性一直是其發(fā)展過程中的一個(gè)瓶頸。從2017年8月發(fā)生的第一次火災(zāi)算起,截至2019年底韓國已經(jīng)發(fā)生了27起儲(chǔ)能電池系統(tǒng)的火災(zāi)事故。韓國政府叫停國內(nèi)儲(chǔ)能電站運(yùn)行,并開展事故調(diào)查。出臺(tái)的調(diào)查報(bào)告顯示,火災(zāi)原因主要是來自于:電池保護(hù)系統(tǒng)不良、運(yùn)營環(huán)境管理不良、安裝疏忽、儲(chǔ)能系統(tǒng)集成(EMS,PCS)不良等4種因素。同時(shí)調(diào)查發(fā)現(xiàn),一些電池存在制造缺陷但在模擬測試中并未造成火災(zāi)。事故的發(fā)生給韓國儲(chǔ)能系統(tǒng)建設(shè)以及LG化學(xué)和三星SDI的電池應(yīng)用帶來很大影響。也在一定程度上使全球儲(chǔ)能用戶和潛在用戶對鋰離子儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)生了質(zhì)疑。

在一個(gè)新興領(lǐng)域,無論是儲(chǔ)能廠商還是用戶都需要正向、理性、積極地面對問題。包括中國在內(nèi)的多個(gè)國家已經(jīng)在儲(chǔ)能預(yù)警系統(tǒng)開發(fā)、儲(chǔ)能安全標(biāo)準(zhǔn)制定以及消防手段等方面展開了研究工作,美國尤其突出。

美國消防協(xié)會(huì)(NFPA)關(guān)于儲(chǔ)能系統(tǒng)火災(zāi)危險(xiǎn)和安全建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)NFPA 855《Standard for the Installation of Stationary Energy Storage Systems》已正式發(fā)布。該標(biāo)準(zhǔn)被ANSI批準(zhǔn)為美國國家標(biāo)準(zhǔn)。UL發(fā)布的UL 9540A,主要用來評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)熱失控的測試方法,如果超出NFPA 855中的容量限制或距離限制等情況,需要根據(jù)UL 9540A的測試結(jié)果,由相關(guān)部門來評(píng)估該儲(chǔ)能系統(tǒng)的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。另外紐約州消防部門也發(fā)布了關(guān)于室外定置電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝和應(yīng)急管理程序指南。美國還有27家能源公司簽署儲(chǔ)能企業(yè)責(zé)任承諾,致力保障儲(chǔ)能安全。

政府補(bǔ)貼持續(xù)推動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展

為了推動(dòng)低碳社會(huì)、高比例可再生能源的發(fā)展,多個(gè)國家、地區(qū)或州政府出臺(tái)補(bǔ)貼政策,促進(jìn)儲(chǔ)能的生產(chǎn)以及在不同領(lǐng)域的安裝和應(yīng)用。補(bǔ)貼政策的持續(xù)給多國的儲(chǔ)能規(guī)模增加和應(yīng)用擴(kuò)展提供了原動(dòng)力,美國加州的SGIP政策、德國、澳洲部分州政府的戶用儲(chǔ)能補(bǔ)貼政策都起到了非常好的作用。下表列舉了部分2019年典型補(bǔ)貼政策:

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信息來源:CNESA整理

儲(chǔ)能市場的收購、合資與合作依然活躍

企業(yè)間的并購、合資和合作增強(qiáng)了雙方或多方的實(shí)力,是儲(chǔ)能技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展的有益補(bǔ)充,也是豐富全球儲(chǔ)能應(yīng)用類型和規(guī)?;l(fā)展的有力方式。中關(guān)村儲(chǔ)能聯(lián)盟研究部通過對2019年廠商信息的整理發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)能市場的收購、合資、合作十分活躍,傳統(tǒng)的大型能源公司、電力/電網(wǎng)企業(yè)、儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈上下游都在積極實(shí)現(xiàn)合作合資,擴(kuò)大應(yīng)用覆蓋,擴(kuò)展海外業(yè)務(wù),加緊對全球儲(chǔ)能市場的布局。

2019年市場上最有代表性的合作方式包括三類。一是大型能源集團(tuán)收購新興儲(chǔ)能技術(shù)及系統(tǒng)集成商,將儲(chǔ)能業(yè)務(wù)契合進(jìn)其傳統(tǒng)能源業(yè)務(wù);如:Shell New Energies收購Sonnen,EDF公司收購Pivot Power公司。二是儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商為擴(kuò)展技術(shù)覆蓋或擴(kuò)大應(yīng)用類型,收購其他儲(chǔ)能企業(yè),或采用合作、合資方式,如:Tesla收購Maxwell Technologies, Inc.,Stem公司與NEC公司開展合作,優(yōu)化太陽能+儲(chǔ)能項(xiàng)目部署及運(yùn)營,比亞迪聯(lián)合伊藤忠商事建立合資企業(yè),發(fā)力儲(chǔ)能電池。最后一類是儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商與地方電力公司或公用事業(yè)公司及其子公司進(jìn)行合資或合作,布局儲(chǔ)能業(yè)務(wù)或跨國儲(chǔ)能應(yīng)用,如:SolarEdge與AGL就住宅側(cè)電池項(xiàng)目達(dá)成戰(zhàn)略合作,RWE與Georgia Power簽署“太陽能+儲(chǔ)能”PPA 協(xié)議。

結(jié)語

與2018年126%的增長率相比,2019年全球儲(chǔ)能的發(fā)展速度放緩。但這并不代表儲(chǔ)能市場在萎縮,或是應(yīng)用停滯。用高增長后理性調(diào)整的態(tài)度看待市場發(fā)展規(guī)律應(yīng)該更為恰當(dāng)。歐美等多國都以100%可再生能源、低碳或零碳、去煤、去核為下一步能源目標(biāo),傳統(tǒng)電源的關(guān)停和退出需要大規(guī)模可再生能源的迅速補(bǔ)充,這對電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力、安全保障能力形成巨大挑戰(zhàn),而儲(chǔ)能則是應(yīng)對挑戰(zhàn)的重要武器,也是幫助電力企業(yè)和用戶降低成本的有效工具??稍偕茉唇尤氡壤奶岣呤箖?chǔ)能成為電力系統(tǒng)的剛需,這使得儲(chǔ)能商業(yè)化應(yīng)用能夠首先在電力市場化程度高的國家或區(qū)域得以穩(wěn)步持續(xù)地發(fā)展,局部時(shí)間發(fā)展速度有可能減緩,但儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)應(yīng)用不斷深化的大趨勢不會(huì)變。

中關(guān)村儲(chǔ)能聯(lián)盟研究部對2019年多國儲(chǔ)能市場和政策進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)在市場增速減緩的同時(shí),儲(chǔ)能應(yīng)用領(lǐng)域和類型卻日漸明晰,在英美德等國,儲(chǔ)能已經(jīng)深度參與到電力市場各類服務(wù)中去,儲(chǔ)能系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多重價(jià)值的優(yōu)勢正在被挖掘,儲(chǔ)能的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)正在向其他國家傳導(dǎo)。多國的電力監(jiān)管機(jī)構(gòu)也表示,正在通過多項(xiàng)研究和示范加深對儲(chǔ)能作用和價(jià)值的了解,以調(diào)整監(jiān)管政策,給儲(chǔ)能更恰當(dāng)?shù)纳矸?,制定相?yīng)的規(guī)則和定價(jià)機(jī)制。

另據(jù)CNESA全球儲(chǔ)能項(xiàng)目庫初步統(tǒng)計(jì),從2019年四季度開始,市場似乎已開啟增速引擎;全球2020-2022年電化學(xué)儲(chǔ)能新增投運(yùn)規(guī)劃超過16GW,市場發(fā)展仍然樂觀。我們希望2019年裝機(jī)增速減緩正是市場留給產(chǎn)業(yè)修煉內(nèi)功、解決問題的緩沖期,儲(chǔ)能應(yīng)用和商業(yè)化發(fā)展仍將以其積極穩(wěn)健的步伐向前推進(jìn)。

原標(biāo)題:2019年全球儲(chǔ)能市場回顧:全球儲(chǔ)能增速遇冷 趨勢不冷