【摘要】2024年全球儲能市場呈現(xiàn)多維度利好,大儲(源網(wǎng)側(cè)儲能)、工商儲和戶儲三大細分市場均有不俗表現(xiàn)。國內(nèi),大儲增長趨勢延續(xù),其招標數(shù)據(jù)亮眼;工商業(yè)儲能有望發(fā)力。國外,美國市場能源轉(zhuǎn)型、極端天氣、AI發(fā)展等推動儲能需求向上;歐洲戶儲去庫存接近尾聲,終端需求依舊旺盛。展望下半年,儲能行業(yè)基本面有望持續(xù)改善,在國內(nèi)外雙重增長趨勢下,大儲增長確定性較高,戶儲有望筑底企穩(wěn),逐步回升。
國內(nèi)外儲能市場發(fā)展新動向及趨勢
邱麗靜
(中能傳媒能源安全新戰(zhàn)略研究院)
一、引言
近年來,全球儲能市場呈現(xiàn)出快速增長的態(tài)勢。2024年全球儲能市場呈現(xiàn)多維度利好,大儲(源網(wǎng)側(cè)儲能)、工商儲和戶儲三大細分市場均有不俗表現(xiàn)。從技術(shù)分類看,新型儲能發(fā)展迅速,占比不斷提升,鋰電池儲能占據(jù)絕對的主流地位。中國、歐洲、美國的新型儲能裝機量位列全球前三,引領(lǐng)全球發(fā)展。
國內(nèi)方面,截至2024年上半年,中國已建成投運新型儲能項目累計裝機規(guī)模達4444萬千瓦/9906萬千瓦時,較2023年底增長超過40%。預(yù)計到2030年,中國新型儲能裝機規(guī)模將超過3億千瓦。獨立儲能電站方面,中國電力市場改革持續(xù)推進,獨立儲能電站盈利模式趨向多元,疊加碳酸鋰價格回落,帶動儲能電站成本下降,獨立儲能電站項目經(jīng)濟性逐步提升,有望推動裝機規(guī)模增長。
美國方面,2024年,美國電網(wǎng)側(cè)儲能裝機預(yù)計將繼續(xù)實現(xiàn)爆發(fā)式增長。據(jù)美國能源信息署統(tǒng)計,2024年1—4月,電網(wǎng)側(cè)儲能項目新增裝機規(guī)模為1.75吉瓦,較2023年同期增長185.73%。隨著《通脹削減法案》、美國聯(lián)邦能源管理委員會新規(guī)落地,電網(wǎng)側(cè)儲能項目并網(wǎng)有望加速。
歐洲方面,受庫存壓力影響,2023年下半年至2024年一季度,歐洲戶儲市場持續(xù)處于去庫存階段,市場整體承壓。2024年二季度以來,中國對德國出口數(shù)據(jù)明顯連續(xù)環(huán)比回升,顯示好轉(zhuǎn)跡象,2024年下半年有望企穩(wěn)回升。同時,歐盟提升可再生能源占比目標,多個國家調(diào)整規(guī)劃加速建設(shè),帶來大儲機遇。根據(jù)Solarpower Europe預(yù)測,2024年歐洲新增裝機容量預(yù)計達到22.4吉瓦時,較2023年增長30.23%,大儲新增裝機容量有望超越戶儲成為歐洲儲能主要增量。意大利、英國有望超越德國,成為歐洲儲能前兩大市場,2024年儲能新增裝機規(guī)模預(yù)計分別達到7.7吉瓦時、4.5吉瓦時,同比增長108%、67%。
展望未來,伴隨著低成本的新能源電力建設(shè)在全球推廣,儲能行業(yè)將迎來長足的發(fā)展。有研究機構(gòu)預(yù)測,2024—2026年全球儲能市場增速為198/297/415吉瓦時,同比增長49%/50%/39%。同時受益于儲能成本下降,新興市場發(fā)展迅速,儲能大項目密集落地,未來占比有望提升。
二、中國
2024年上半年,中國新型儲能產(chǎn)業(yè)迎來快速發(fā)展,累計裝機容量首次超過百吉瓦時;碳酸鋰及儲能系統(tǒng)價格企穩(wěn),疊加項目并網(wǎng)搶裝,催化終端需求;儲能招標采購需求旺盛,支撐2024年儲能裝機;國家從頂層設(shè)計維度加快建設(shè)全國統(tǒng)一電力市場體系,儲能參與市場機制逐步理順;工商業(yè)儲能收益機制豐富,裝機增速可觀。
(一)新型儲能裝機繼續(xù)保持快速增長
根據(jù)CNESA Datalink全球儲能數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計,截至2024年6月底,中國已投運電力儲能項目累計裝機首次超過百吉瓦,達到103.3吉瓦,同比增長47%;其中新型儲能累計裝機首次超過百吉瓦時,達到48.18吉瓦/107.86吉瓦時,功率規(guī)模同比增長129%,能量規(guī)模同比增長142%。另據(jù)該機構(gòu)統(tǒng)計,2024年上半年新型儲能新增投運裝機規(guī)模13.67吉瓦/33.41吉瓦時,功率規(guī)模和能量規(guī)模同比均增長71%。新型儲能項目數(shù)量(含規(guī)劃、建設(shè)中和投運)超1000個,較去年同期增長67%。下半年將繼續(xù)保持快速增長態(tài)勢,預(yù)計2024年全年新增裝機30~41吉瓦。
來源:CNESA
圖1 中國已投運新型儲能累計裝機情況
(二)儲能系統(tǒng)中標均價趨穩(wěn)
儲能項目的招標和采購需求同樣呈現(xiàn)出旺盛的態(tài)勢,據(jù)儲能與電力市場統(tǒng)計,2022年完成招標的儲能項目總?cè)萘窟_到了44吉瓦時,與CNESA公布的2023年實際并網(wǎng)規(guī)模相當(dāng),表明招標數(shù)據(jù)是預(yù)測裝機量的一個重要指標。根據(jù)該機構(gòu)數(shù)據(jù),2023年儲能采購需求共計48.2吉瓦/118.5吉瓦時,是2022年的近3倍,2024年1—7月招標規(guī)模達到30.46吉瓦/82.16吉瓦時,同比增加92.7%/105.7%,招標采購的強勁增長態(tài)勢將有力支撐2024年的裝機量。中標方面,根據(jù)CNESA Datalink全球儲能數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計,2024年1—6月,中標規(guī)模同樣高于去年同期,電池系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)和EPC的中標量,分別同比增加50%、19%、173%;上半年中標總量(含電池系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)和EPC)同比增加90%,各月中標規(guī)模均高于去年同期,最大月度中標規(guī)模增速超過200%。
來源:儲能與電力市場、華泰研究
圖2 中國2024年儲能中標規(guī)模
(三)磷酸鋰價格回落推動儲能電站成本下降
2024年,中國碳酸鋰市場的價格走勢呈現(xiàn)出了持續(xù)下降的趨勢,盡管市場普遍認為2023年的價格調(diào)整已經(jīng)使行業(yè)對價格波動產(chǎn)生了疲憊,預(yù)計2024年碳酸鋰價格將穩(wěn)定在每噸10萬元左右,但事實卻與預(yù)期相反,價格一路跌破8萬元并接近每噸7萬元。國內(nèi)碳酸鋰價格持續(xù)下降主要原因是鋰鹽供應(yīng)的持續(xù)增加和行業(yè)透明度的提升。截至2024年6月20日,碳酸鋰價格為9.49萬元/噸,同比下降70.11%,較2024年年初下降6.04%。
碳酸鋰價格的持續(xù)下降不僅影響了上游產(chǎn)能的重組,還導(dǎo)致了電池單體成本結(jié)構(gòu)的變化,儲能項目系統(tǒng)/EPC中標價格持續(xù)下行。根據(jù)尋熵研究院、儲能與電力市場數(shù)據(jù)統(tǒng)計,2024年5月,2小時儲能系統(tǒng)報價區(qū)間為0.57~0.85元/瓦時,平均報價為0.66元/瓦時,同比下降41.6%,環(huán)比下降21.4%;2小時儲能EPC報價區(qū)間為0.72~2.41元/瓦時,平均報價為1.36元/瓦時,同比下降17.82%,環(huán)比上漲3.03%,儲能系統(tǒng)和EPC報價均處于近年低位。展望后市,隨著碳酸鋰供給側(cè)產(chǎn)能釋放,電動車需求逐步放緩,碳酸鋰供給過剩格局預(yù)計將延續(xù),壓制碳酸鋰價格上行。受原材料價格下行,行業(yè)競爭持續(xù)加劇因素影響,預(yù)計儲能系統(tǒng)/EPC價格將持續(xù)低位震蕩,這將有利于降低儲能電站建設(shè)成本,提升項目收益率水平。
來源:公開資料
圖3 中國電池級磷酸鋰價格趨勢
來源:公開資料
圖4 儲能項目系統(tǒng)/EPC月度投標平均報價變化趨勢
(四)政策密集出臺助力新型儲能市場化進程
近兩年來,電力市場、容量補償、容量租賃等政策密集出臺,新型儲能盈利路徑拓寬,市場化進程進一步加快。如2024年5月,國家發(fā)展改革委發(fā)布修訂后的《電力市場運行基本規(guī)則》,明確電力市場交易類型包括電能量交易、電力輔助服務(wù)交易、容量交易等,新規(guī)進一步推進全國統(tǒng)一電力市場體系建設(shè),持續(xù)完善電力市場功能,發(fā)揮市場機制作用。電力現(xiàn)貨市場建設(shè)持續(xù)推進,儲能有望體現(xiàn)時空價值獲得合理收益。政策支持新型儲能并網(wǎng)調(diào)度,儲能收益模式或逐步理順。2024年4月,國家能源局發(fā)布的《關(guān)于促進新型儲能并網(wǎng)和調(diào)度運用的通知》提出,新型儲能可在電力系統(tǒng)運行中發(fā)揮調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓、備用、黑啟動、慣量響應(yīng)等多種功能,是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要支撐技術(shù)。
隨著電改持續(xù)推進,中國獨立儲能電站盈利模式逐步完善。獨立儲能電站常見盈利模式有四種,包括峰谷價差套利、容量租賃、容量補償和輔助服務(wù)。由于各地區(qū)發(fā)展進度和政策細節(jié)有所差異,獨立儲能電站盈利模式也有所不同。多數(shù)省份采用傳統(tǒng)的中長期市場分時電價模式,獨立儲能電站能夠從中實現(xiàn)峰谷套利。該模式紙面收益較高,但實際上網(wǎng)電價及電量調(diào)度并不由自己決定,儲能電站的自主性較低。而對于山東這類電力現(xiàn)貨市場的先驅(qū)省份,則采用容量租賃+現(xiàn)貨市場+容量補償?shù)哪J健8鶕?jù)蘭木達Lambda的數(shù)據(jù),2023年山東省電力現(xiàn)貨市場的年平均價差約為0.36元/千瓦時,僅低于蒙西地區(qū)。
根據(jù)EESA儲能領(lǐng)跑者聯(lián)盟統(tǒng)計,目前,山東、山西、內(nèi)蒙古(蒙東、蒙西稍有差異)、廣東等地區(qū)獨立儲能盈利模式更多樣化,已經(jīng)形成“容量租賃+現(xiàn)貨市場+多品種輔助服務(wù)”的盈利模式,收益靈活性相對較高;河南、寧夏現(xiàn)貨市場暫未開放,盈利模式為“容量租賃+電能量交易/調(diào)峰輔助服務(wù)”,且兩地容量租賃市場化程度較高,已有多個項目中標,加之可觀的調(diào)峰補償,收益也處在中等水平;河北(河北南網(wǎng)、冀北電網(wǎng)區(qū)域稍有差異)新能源裝機占比較高,儲能規(guī)劃完成情況不佳,預(yù)計“十四五”后期鼓勵政策將逐漸完善,儲能裝機持續(xù)發(fā)力,河北將成為獨立儲能發(fā)展的新興區(qū)域。
根據(jù)相關(guān)測算,在2小時儲能系統(tǒng)EPC單價為1.4元/瓦時、儲能系統(tǒng)單價0.8元/瓦時、電芯采購單價0.45元/瓦時、初始容量80%租賃(降低5%/3年)的情況下,山西、內(nèi)蒙古、河南等地區(qū)儲能均可實現(xiàn)不同程度盈利。其中,山西、內(nèi)蒙古(蒙西)、河南地區(qū)內(nèi)部收益率較高,分別為7.14%、6.89%、5.17%,均在5%以上。隨著儲能成本下降、電力現(xiàn)貨市場完善,未來獨立儲能項目經(jīng)濟性有望進一步提升。
表1 獨立儲能電站的收益模式
來源:公開資料
圖5 部分市場獨立儲能項目內(nèi)部收益率
(五)工商業(yè)儲能放量可期
基于降低企業(yè)用電成本同時保障用電穩(wěn)定性的需求,國內(nèi)工商業(yè)儲能迎來了快速發(fā)展。近兩年來,中國用戶側(cè)儲能備案項目數(shù)量和規(guī)模持續(xù)上升。從前瞻指標備案量來看,根據(jù)能源電力說數(shù)據(jù),2023年下半年用戶側(cè)備案規(guī)模達4.18吉瓦/10吉瓦時,2024年1—6月備案規(guī)模7.13吉瓦/16.46吉瓦時,高備案量有望有力支撐2024年裝機規(guī)模。根據(jù)EESA的估計,2024和2025年國內(nèi)工商業(yè)儲能裝機規(guī)模將分別達4.8吉瓦/9.5吉瓦時、6.15吉瓦/14.3吉瓦時,容量口徑同比增速分別達到99.2%/50.5%。根據(jù)當(dāng)前備案量來看,業(yè)內(nèi)認為后續(xù)裝機規(guī)模存在超預(yù)期的可能。
來源:能源電力說、華泰研究
圖6 工商業(yè)儲能月度備案數(shù)量及規(guī)模
圖7 浙江、江蘇、廣東工商業(yè)儲能月度備案數(shù)量及規(guī)模
在地方層面,浙江、江蘇、廣東作為中國工商業(yè)儲能的先鋒隊,起到了較好的示范作用,2024年三省工商業(yè)儲能備案量保持高速增長。據(jù)能源電力說數(shù)據(jù)庫不完全統(tǒng)計,2024年上半年,浙江備案數(shù)達1439個,備案規(guī)模1.29吉瓦/3.13吉瓦時;江蘇備案數(shù)達775個,備案規(guī)模2.77吉瓦/5.74吉瓦時;廣東備案數(shù)達725個,備案規(guī)模0.78吉瓦/1.74吉瓦時。
三、美國
2024年,美國儲能的計劃裝機量及在建項目占比均有所增長,其中大儲增長強勁。從應(yīng)用場景來看,美國儲能市場主要為電網(wǎng)規(guī)模儲能市場。2024年,美國電網(wǎng)側(cè)儲能裝機預(yù)計將繼續(xù)實現(xiàn)爆發(fā)式增長,新增裝機規(guī)模有望達到14.3吉瓦,電網(wǎng)側(cè)儲能累計裝機規(guī)模將增加近一倍,保持高增長趨勢。電力系統(tǒng)旺盛的輔助需求也促使儲能行業(yè)發(fā)展出豐富的應(yīng)用場景。
(一)大儲裝機增長強勁
2024年以來,美國儲能裝機高景氣延續(xù),從細分市場來看,大儲需求高景氣延續(xù),工商業(yè)裝機短期放緩,戶儲同環(huán)比均實現(xiàn)增長。據(jù)Wood Mackenzie數(shù)據(jù),2024年一季度美國儲能裝機新增1.27吉瓦/3.51吉瓦時,同比增長62%/64%。其中大儲0.99吉瓦/2.95吉瓦時,同比增加79%/90%;工商業(yè)儲能19兆瓦/4兆瓦時,同比降低72%/78%;戶儲252兆瓦/516兆瓦時,同比增加62%/33%。
來源:EIA、華泰研究
圖8 美國月度儲能裝機情況
在美國儲能裝機量快速增長的背后,也要看到,受到儲能并網(wǎng)復(fù)雜、變壓器短缺、利率高企和碳酸鋰價格等因素擾動,2023年美國儲能裝機量與美國能源信息署年初公布的預(yù)期值相比,全年的完成度僅為74%。從單個月份看,大部分月份的完成度不足50%,許多項目不斷延期。尤其受到并網(wǎng)受阻影響,截至2023年9月份,美國儲能項目排隊規(guī)模超過600吉瓦,其中僅有10%獲得并網(wǎng)許可。
來源:Wood Mackenzie、東吳證券研究所
圖9 美國大型電池儲能裝機情況
(二)電網(wǎng)輔助需求旺盛推動多個應(yīng)用場景發(fā)展
從應(yīng)用場景來看,美國儲能市場主要為電網(wǎng)規(guī)模儲能市場。據(jù)統(tǒng)計,2023年,美國電網(wǎng)側(cè)儲能新增裝機規(guī)模7.91吉瓦,同比增長99%,戶用儲能新增裝機規(guī)模0.703吉瓦,同比增長41%,分布式儲能新增裝機規(guī)模0.123吉瓦,同比增長4%。2023年,電網(wǎng)側(cè)儲能新增裝機規(guī)模占比達到90.54%,且新增裝機增速明顯高于其他場景。目前美國電網(wǎng)存在較強輔助需求和套利機會,這也促使儲能行業(yè)發(fā)展出豐富的應(yīng)用場景。根據(jù)美國能源信息署數(shù)據(jù),截至2022年,美國在運行的儲能設(shè)備可分為12種不同的應(yīng)用場景。其中,規(guī)模較大的有頻率調(diào)節(jié)、套利、斜坡/旋轉(zhuǎn)備用、能量時移,分別為6.7吉瓦、5.2吉瓦、4.9吉瓦、3.0吉瓦,占比為26%、20%、19%、11%。從增量看,增長最多的應(yīng)用場景為頻率調(diào)節(jié)、斜坡/旋轉(zhuǎn)備用、套利、能量時移,分別增長3.7吉瓦、2.9吉瓦、2.5吉瓦、1.5吉瓦,占到總增量的29%、23%、19%、12%,這些功能可以幫助電網(wǎng)快速平衡電力供需之間的臨時差異。除此之外,備用電力和負荷跟蹤也取得較快增長,分別同比增長315%和102%。
來源:EIA、中信期貨研究所
圖10 美國2022年各場景新增儲能功率規(guī)模及占比
(三)儲能應(yīng)用定位于區(qū)域消納與保供
美國儲能裝機主要集中在加州、得州和亞利桑那州,與新能源機組滲透率較高的區(qū)域高度重合。加州和得州是大儲的主要市場,累計裝機容量分別達到了6.97吉瓦/26.89吉瓦時和4.05吉瓦/5.52吉瓦時。
1.加州電網(wǎng)實現(xiàn)100天100%綠電供應(yīng)
2024年3月至7月,加州實現(xiàn)連續(xù)100天至少部分時間100%由可再生能源(風(fēng)電、光伏、水電)供電,由加州獨立系統(tǒng)運營商(CAISO)運營。在這100天中,可再生能源供電時間跨度從5分鐘到10多個小時不等。加州之所以可以實現(xiàn)連續(xù)100天至少每天有部分時間完全使用無碳的可再生電力,電池儲能發(fā)揮重要作用。儲能項目可以捕獲風(fēng)能和太陽能資源產(chǎn)生的電能,并在用電高峰時將電能釋放回電網(wǎng)。今年6月中旬到7月的三周內(nèi),創(chuàng)紀錄的熱浪席卷了加州,導(dǎo)致整個灣區(qū)和中央山谷的氣溫飆升超過110華氏度(約超過43.3攝氏度)。然而,與往年的停電截然不同的是,加州并沒有出現(xiàn)緊急斷電或發(fā)出全州范圍節(jié)約用電警報(Flex alert)的情況,這主要得益于電池儲能在該時間段為電網(wǎng)提供了有效緩沖。從數(shù)據(jù)上看,在2024年的某些日子里,電池電源已成為加州電網(wǎng)中最大的電力來源。比如,2024年4月8日,日食減少了太陽能發(fā)電量,而電池完全可以滿足這一需求。5月5日,風(fēng)能、水力發(fā)電和太陽能在一天中的大部分時間里達到了160%以上的需求。在某周三晚上7點35分,創(chuàng)紀錄的8320兆瓦電池電力投入電網(wǎng),相當(dāng)于16座天然氣發(fā)電廠滿負荷運行。
電池儲能正在成為加州清潔能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵組成部分,并成為加州電網(wǎng)保障電網(wǎng)可靠性最有力的助手。加州能源委員會(CEC)的數(shù)據(jù)顯示,加州正在大力建設(shè)電池儲能系統(tǒng),從2018年到2024年4月,加州的電池存儲容量從500兆瓦增加到了10383兆瓦,達到了2020年的7倍,此外還有3800兆瓦計劃在2024年底上線。在電池儲能容量急速增長的同時,加州能源委員會推出了一個全新的儲能監(jiān)測系統(tǒng),提供有關(guān)儲能設(shè)施的詳細信息。該系統(tǒng)首次提供了全州信息,并提供了超過15萬個住宅、商業(yè)和公用事業(yè)規(guī)模的電池安裝數(shù)據(jù)。
2.儲能支撐得州電力供應(yīng)
2024年8月20日,美國得州電力市場(ERCOT)的電力需求、凈負荷與儲能放電均破歷史新高。但由于全天光伏出力強勁,以及應(yīng)急備用服務(wù)(ECRS)的上線,即使在高峰期,電價仍處于可控范圍內(nèi)。實時電價之所以未突破最高限價且相對可控,一方面是由于得州過去兩年安裝了大量光伏機組,另一方面則是應(yīng)急備用服務(wù)機制激勵了儲能的部署應(yīng)用。自2022年初以來,得州電力市場新增近10吉瓦光伏裝機和5吉瓦的電池儲能。與此同時,由電池儲能系統(tǒng)提供的輔助服務(wù)月均占比幾乎翻了一番,從30%左右增加到接近60%。
應(yīng)急備用服務(wù)是得州電力市場于2023年6月推出的新型輔助服務(wù)品種,該服務(wù)要求機組可在10分鐘內(nèi)啟動,且連續(xù)2小時保持在指定容量水平,以便在發(fā)電突然中斷時恢復(fù)系統(tǒng)頻率或電壓水平。啟用了上述輔助服務(wù)后,即便系統(tǒng)凈負荷維持高位,高峰時段的電價也始終未超系統(tǒng)價格上限。得州電力市場官網(wǎng)顯示,系統(tǒng)平均實時節(jié)點邊際電價在傍晚6點30分開始的15分鐘內(nèi)突破100美元/兆瓦時,直到晚上9點都保持在100美元/兆瓦時以上;平均電價在晚上7點45分達到4853.45美元/兆瓦時的峰值,直到晚上8點15分平均電價都在4000美元/兆瓦時以上。但從整體來看,峰值電價仍在可控區(qū)間。
表2 ECRS輔助服務(wù)品種
對比往年,今年的電價水平并不算高。截至2024年8月,得州電力市場平均電價為57美元/兆瓦時,今年以來的平均電價為33美元/兆瓦時;而2023年的平均電價為80美元/兆瓦時,2018—2022年的平均電價為66美元/兆瓦時。目前,在儲能主導(dǎo)的輔助服務(wù)市場中,價格正在下降。過去兩年,得州電力市場響應(yīng)備用服務(wù)和調(diào)頻上行的價格相對于日前市場價格都有所下降。而電池的短期邊際成本遠低于火電機組,可以以較低的價格進入市場投標。未來隨著更多儲能系統(tǒng)并網(wǎng)運營,預(yù)計相關(guān)服務(wù)的價格將進一步降低。
(四)儲能在PJM容量市場體現(xiàn)新價值
儲能最大的能力是能夠發(fā)揮容量的作用,將“電量價值”轉(zhuǎn)化為“容量價值”。當(dāng)前,國內(nèi)外電力市場中,主流的容量充裕性機制包括容量補貼/電價、戰(zhàn)略備用、稀缺電價、容量市場、可靠性期權(quán)交易機制等。其中,美國PJM電力市場采用集中式容量拍賣機制,又稱可靠性定價(reliability pricing model,RPM)容量市場。其以長時的發(fā)電容量為交易標的,與電能量市場共同將發(fā)電機組的成本劃分為容量和能量兩部制,兼顧了容量補償?shù)慕?jīng)濟效率和機制運行的穩(wěn)定性,在維持系統(tǒng)容量充裕性方面起到了良好效果。
根據(jù)PJM公布的信息,2025/2026交付年下RTO區(qū)域的基本拍賣(base residual auction,BRA)價格升高至269.92美元/兆瓦·日,較2023年同期拍賣價格28.92美元/兆瓦·日大幅升高,同比增長8.3倍。
來源:CNESA
圖11 PJM容量市場主要區(qū)域的基本拍賣價格走勢
據(jù)了解,美國PJM電力市場的ELCC模型科學(xué)評估了新型儲能容量價值,儲能在高比例新能源為主的電力系統(tǒng)中將發(fā)揮快速爬坡、頂峰保供的作用,這正是新型儲能的容量價值所在。PJM通過ELCC評定各類資源的真實容量貢獻度,其具體含義是維持某一可靠性標準下,在有無單位容量的目標資源下系統(tǒng)可以承載的負荷差。根據(jù)PJM測算結(jié)果,在各類發(fā)電資源中,燃煤、燃氣具有更高的有效帶載能力;海上風(fēng)電相較于陸上風(fēng)電具有的有效帶載能力更高;風(fēng)電的有效帶載能力顯著高于太陽能;儲能的有效帶載能力受持續(xù)放電時間影響明顯,更長放電時間的電池儲能具有更高的有效帶載能力;隨著波動性發(fā)電資源整體滲透率的增加,大部分電源其有效帶載能力呈現(xiàn)明顯的下降趨勢。可以看出,風(fēng)光的有效帶載能力比較低,而且隨著新能源滲透率的提升,這種能力和有效容量會越來越低,讓容量市場激勵新能源配儲,可大力提升新能源的容量效用。
(五)國際競爭更加激烈
根據(jù)Wood Mackenzie最新公布的《2024年全球電池儲能系統(tǒng)集成商排名》報告,2023年,特斯拉以15%的市場份額位列全球第一,陽光電源位居第二,隨后是中國中車、Fluence和海博思創(chuàng)。北美地區(qū),特斯拉、陽光電源和Fluence在2023年仍然是市場領(lǐng)導(dǎo)者,這三家供應(yīng)商的出貨量占據(jù)了該地區(qū)72%的市場份額,同比增長20%。報告指出,北美地區(qū)市場集中度提升,主要源自特斯拉的強勁表現(xiàn)。相比2022年,2023年特斯拉在當(dāng)?shù)氐匿N量同比增長60%。特斯拉擁有儲能行業(yè)最完整的供應(yīng)鏈,從制造硬件到提供儲能解決方案。這使得特斯拉能夠快速向客戶提供持續(xù)的改進服務(wù)和新功能服務(wù),并幫助客戶在整個生命周期內(nèi)維護儲能資產(chǎn)。
2024年以來,全球儲能巨頭的競爭進一步深化,開始了在價格、產(chǎn)品性能和解決方案、供應(yīng)鏈等全方面的比拼。全球儲能市場競爭進入更為焦灼的時期。迄今為止,陽光電源和特斯拉先后刷新了全球最大儲能訂單紀錄。7月,先是陽光電源與沙特ALGIHAZ簽訂7.8吉瓦時的合作協(xié)議。兩天以后,特斯拉又與美國能源公司Intersect Power簽訂15.3吉瓦時的大單。對于中國電池企業(yè)來說,美國市場是一個變量市場。從美國2022年《通脹削減法案》規(guī)定搭載中國生產(chǎn)電池的電動車無法享受稅收抵免,到美國參眾兩院通過的2024財年國防授權(quán)法案明確禁止美國國防部采購6家中國電池企業(yè)生產(chǎn)的電池,美國對中國電池企業(yè)的限制正在逐步升級。
四、歐洲
進入2024年,歐洲的電價下行疊加部分國家補貼退坡,戶儲需求受到影響;英國和意大利短期內(nèi)成為歐洲大儲增長的重要驅(qū)動力;儲能多元應(yīng)用提升電網(wǎng)資產(chǎn)利用率。
(一)戶儲需求有所減弱
歐洲戶儲市場2024年上半年增速較緩,以歐洲為主要銷售地區(qū)的各大戶儲企業(yè)均受到影響,出現(xiàn)了凈利下滑。這直接表明以德國為代表的歐洲戶儲需求很難回到2022年由于俄烏沖突、能源價格上漲導(dǎo)致的黃金增長期。據(jù)ISEA & RWTH Aachen University統(tǒng)計,德國2024年1—7月戶儲新增裝機2587兆瓦時,同比降低14.48%;7月戶儲新增裝機319兆瓦時,同比降低36.58%。2024年歐洲市場戶儲裝機同比下滑的主要原因是電價下行疊加部分國家補貼退坡。2024年上半年電價總體趨于回落,例如6月,28國平均批發(fā)電價為76.38歐元/兆瓦時,同比下降14.64%,同時部分國家政府補貼減少,加之上半年利率逐月走高,導(dǎo)致戶儲經(jīng)濟性不高,直接影響了居民需求。
來源:ISEA & RWTH Aachen University、華泰研究
圖13 德國戶儲裝機情況
此外,從逆變器的發(fā)貨看,中國向歐洲的出口額從2024年3月份起呈現(xiàn)環(huán)比上升態(tài)勢,6月,中國對歐洲的逆變器出口額達24.65億元,環(huán)比增加2.7%,經(jīng)歷近一年左右的庫存去化周期,歐洲戶用光儲庫存去化已基本進入尾聲。進入6月,部分歐洲經(jīng)銷商拿貨開始增加,但考慮三季度進入休假期,需求持續(xù)性有待觀察。隨著大型光伏項目的數(shù)量不斷增加,居民用電量的逐年提升,歐洲大儲需求將得到釋放。
值得注意的是,盡管戶用儲能市場的增速可能有所放緩,但得益于大儲和工商業(yè)儲能的強勁增長,歐洲整體儲能市場依然能夠維持其強勁的增長勢頭。據(jù)據(jù)SPE預(yù)測,2024年歐洲大儲裝機量將達11吉瓦時,同比增加205%,2024年大儲裝機占比達49%,超越戶儲39%的裝機占比。SPE預(yù)測到2028年大儲裝機將達35.9吉瓦時,也就是說,在近幾年當(dāng)中,歐洲儲能市場將逐漸從以戶儲為主導(dǎo)轉(zhuǎn)向以大儲為主導(dǎo)。
(二)意大利、英國成為儲能增長驅(qū)動力
歐洲2024年光伏需求旺盛,上半年的大儲裝機速度明顯加快,英國、意大利成為其中的主要驅(qū)動力,尤其是意大利制定了2030年可再生能源目標,投資177億歐元計劃在南部和島嶼地區(qū)建設(shè)大儲項目,計劃裝機規(guī)模高達9吉瓦。預(yù)計今年歐洲工商業(yè)儲能裝機量將達到10吉瓦時,同比增長51.5%。同時,意大利的工商業(yè)儲能市場展現(xiàn)出令人矚目的增長潛力。隨著投資回收期的不斷縮短,意大利在這一細分領(lǐng)域中的吸引力日益增強。高需求期間的電價波動為儲能系統(tǒng)提供了豐富的套利機會,進一步推動了市場的發(fā)展。預(yù)計從2024年的674兆瓦時開始,工商業(yè)儲能容量將持續(xù)增長至2028年的3.6吉瓦時。
英國的工商業(yè)儲能市場也展現(xiàn)出巨大的增長潛力。政策框架的完善為削峰填谷和能源套利提供了更多商業(yè)機會,推動了工商業(yè)儲能項目的快速發(fā)展。盡管2024年的裝機量仍較少,但預(yù)計未來幾年將呈現(xiàn)爆發(fā)式增長態(tài)勢,到2028年將達到1.7吉瓦時的裝機量。
圖15 歐洲大儲裝機預(yù)測
值得注意的是,工商業(yè)增長前景廣闊的同時,大儲領(lǐng)域在上述兩個國家也迎來了顯著的轉(zhuǎn)折點。比如,英國儲能市場一直以來都以大儲為主,項目案例與政策框架較為完善,自2020年以來裝機量每年翻一番,歐洲儲能協(xié)會(EASE)預(yù)測未來兩年有望持續(xù)增長。2024年上半年,英國大儲裝機暫時受到了項目節(jié)奏的影響,并網(wǎng)延期現(xiàn)象改善較為有限,6月并網(wǎng)規(guī)模僅有0.12兆瓦,2024年二季度新增裝機178.3兆瓦,同環(huán)比均出現(xiàn)較大幅度的下滑。據(jù)Modo Energy統(tǒng)計,2024年上半年,英國大儲裝機0.32吉瓦,同比降低58.7%,三季度末規(guī)劃并網(wǎng)規(guī)模達到1.1吉瓦,但實際投入運營規(guī)模預(yù)計僅有150~430兆瓦,從目前情況來看,英國大儲重回2023年的高增長依舊需要等待審批流程的進一步優(yōu)化。
(三)儲能多元應(yīng)用提升電網(wǎng)資產(chǎn)利用率
作為輸電資產(chǎn)的儲能(Storage astransmission assets,SATA),增加現(xiàn)有和新建的輸電網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力,具有成本效益,能夠支持世界各地電力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型。SATA的優(yōu)勢包括四個方面:一是部署速度更快(更短部署時間往往帶來更大的潛在收益);二是占地面積最高可減少80%;三是提供更高的靈活性,在不需要時能夠再次變換位置;四是可以參與額外的市場服務(wù)。電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施升級是必要的,但無法解決新能源帶來的挑戰(zhàn),包括電壓穩(wěn)定性和部分時段電網(wǎng)過載等,需要輸電系統(tǒng)運營商(TSO)有創(chuàng)新的解決方案。例如電網(wǎng)增值(Grid Booster)。
德國的Grid Booster是一種用于優(yōu)化電網(wǎng)的創(chuàng)新儲能解決方案。SATA能夠吸收或釋放多余電力,保障線路不過載,提高電網(wǎng)資產(chǎn)利用率。具體來說,響應(yīng)式電網(wǎng)運行的新的基本運行理念,大大降低了備用輸電線路的容量。在這種運行理念下,電網(wǎng)安全要求被轉(zhuǎn)移到Grid booster電池儲能電站中。這是由于運行模式的改變,從降低傳輸線路容量的預(yù)防性擁塞管理,到響應(yīng)式電網(wǎng)運行,這(部分)釋放了以前保留的傳輸線路容量。負載率是反映線路利用率的關(guān)鍵指標之一,當(dāng)今輸電線路的正常負載率僅為70%或更低。部署Grid Boosters后,在正常運行下,線路可以滿負荷運行一段時間而不會危及系統(tǒng)安全。2024年3月,德國批準6個電網(wǎng)助推器Grid Booster項目,合計規(guī)模500兆瓦,電網(wǎng)助推器儲能需求源于德國用電和發(fā)電區(qū)域不均,南方占據(jù)主要用電需求,而風(fēng)能、太陽能等資源發(fā)電主要集中在北方,高壓輸電線路成為關(guān)鍵的電力基礎(chǔ)設(shè)施,需要儲能在關(guān)鍵節(jié)點提供支撐和安全緩沖。輸電系統(tǒng)運營商計劃到2045年部署54.5吉瓦大型儲能系統(tǒng)用于升級電網(wǎng)資產(chǎn)。Grid Boosters將推動大型儲能替代輸電資產(chǎn)投資。
五、趨勢
(一)預(yù)計到2050年全球儲能市場需求將達2700吉瓦時左右
隨著全球?qū)稍偕茉吹囊蕾嚩炔粩嘣黾?,以及電動汽車等新型能源?yīng)用的快速發(fā)展,儲能市場規(guī)模呈現(xiàn)出快速增長的趨勢。為數(shù)眾多的機構(gòu)都看好全球儲能的發(fā)展前景和增長潛力。根據(jù)彭博新能源財經(jīng)的預(yù)測,全球儲能市場的新增裝機規(guī)模將在未來幾年內(nèi)保持高速增長,預(yù)計到2030年,年新增裝機容量將達到110吉瓦/372吉瓦時,是2023年預(yù)期數(shù)字的2.6倍。根據(jù)SMM的預(yù)測,到2050年,全球市場對儲能的總需求將達到2700吉瓦時左右。
從長遠來看,全球儲能市場的增長仍將集中在三大地區(qū):中國、美國和歐洲。然而,與前一時期的快速擴張相比,未來幾年儲能市場的增長速度將放緩。從儲能應(yīng)用場景來看,電網(wǎng)側(cè)的需求比例將顯著增加。儲能將在調(diào)峰和調(diào)頻方面發(fā)揮更大的作用,有助于電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。未來,隨著儲能技術(shù)的不斷進步和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,儲能市場競爭將更加激烈。企業(yè)需要通過不斷加強技術(shù)創(chuàng)新、提高產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)水平、降低成本、拓展應(yīng)用領(lǐng)域等措施來應(yīng)對市場競爭的挑戰(zhàn)。各國如何應(yīng)對市場變化、優(yōu)化供應(yīng)鏈和技術(shù)創(chuàng)新將是其在全球儲能市場競爭力的關(guān)鍵決定因素。
(二)新興市場成為儲能需求的重要增長點
受益于儲能成本下降,多個新興市場能源轉(zhuǎn)型加速,大儲項目密集落地,未來增長潛力十足。如阿特斯陽光電力集團子公司阿特斯儲能宣布,已獲得一份交鑰匙工程總承包合同,將為智利的瓦塔孔多項目提供98兆瓦/312兆瓦時直流電池儲能系統(tǒng),該項目計劃于2025年一季度開始建設(shè);陽光電源與沙特ALGIHAZ簽約的全球最大儲能項目,容量高達7.8吉瓦時,預(yù)計將從2024年開始交付,并在2025年全容量并網(wǎng)運行;智利頒布大型儲能系統(tǒng)采購與投資法案,計劃采購在2026年投產(chǎn)的大型儲能系統(tǒng)電力設(shè)備,投資總額為20億美元;澳大利亞大幅提高其容量投資計劃,以支持澳大利亞政府到2030年實現(xiàn)82%可再生電力的目標。
值得一提的是,在國內(nèi)儲能市場極度內(nèi)卷的當(dāng)下,拉美市場成為海外極具潛力的儲能新興市場。巴西作為拉美最大的經(jīng)濟體,經(jīng)濟總量和人口基數(shù)龐大,電費占國民收入比例較高,人均用電量較高,電網(wǎng)覆蓋率較低,斷電較頻繁,儲能市場發(fā)展空間巨大。從2024年開始,巴西已將電池和儲能解決方案納入能源拍賣,預(yù)計未來該國的儲能市場將受到明顯刺激。而拉美另一大經(jīng)濟體智利則正在積極發(fā)展大型光儲項目。目前,該國在建與規(guī)劃項目60個,約4.7吉瓦;其中51個項目預(yù)計將集中于2024—2026年交付投運,共計約3.9吉瓦,對應(yīng)儲能容量超過16吉瓦時,年均并網(wǎng)超5吉瓦時,截至2024年5月,智利在建儲能系統(tǒng)的容量達到1.2吉瓦,其中97%用于光伏配儲。此外,2024年7月,智利國資部授予了6個財政土地特許權(quán)項目,用于開發(fā)、建設(shè)和運營儲能系統(tǒng),這也將釋放11.6吉瓦時儲能增長空間。
(三)鋰離子電池儲能將面臨來自新型長時儲能的競爭
隨著清潔調(diào)峰裝機容量需求上升,全球范圍內(nèi)對有效長時儲能(LDES)的關(guān)注也在增長。彭博新能源財經(jīng)此前發(fā)布的《長時儲能成本調(diào)研報告》顯示,雖然多數(shù)長時儲能技術(shù)尚處于早期,成本仍高于鋰離子電池儲能,但一些長時儲能技術(shù)或會實現(xiàn)更低的成本和更長的儲能時長。彭博新能源財經(jīng)調(diào)研了7項長時儲能技術(shù)組別和20種技術(shù)類型。研究顯示,對超過8小時的儲能,成本最低的長時儲能技術(shù)單位投資成本已低于鋰離子電池。例如,儲熱和壓縮空氣儲能的平均單位投資成本分別為232美元/千瓦時和293美元/千瓦時。相比之下,儲能時長4小時的鋰離子電池儲能系統(tǒng)的平均投資成本在2023年為304美元/千瓦時。
目前,中國在壓縮空氣儲能、液流電池和儲熱等成熟技術(shù)的成本控制處于全球領(lǐng)先地位?!秷蟾妗凤@示,在中國以外市場,壓縮空氣儲能的平均投資成本相比于中國市場高出68%,液流電池高出66%,儲熱高出54%。中國相較其他市場形成的巨大成本優(yōu)勢主要得益于中國在長時儲能技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用方面的全球領(lǐng)先地位。當(dāng)其他國家仍處于長時儲能技術(shù)商業(yè)化開發(fā)的早期階段,中國已經(jīng)在政策推動下開發(fā)吉瓦時級別的大型項目。這一點在壓縮空氣儲能和液流電池方面尤其突出,過去兩年中國在這兩個技術(shù)領(lǐng)域都創(chuàng)造了世界最大項目新紀錄。盡管中國的成本較低,但長時儲能技術(shù)目前仍難以與中國產(chǎn)鋰離子電池儲能進行競爭,后者的價格在全球最低。就單位投資成本而言,目前只有少數(shù)長時儲能技術(shù),如天然洞穴壓縮空氣儲能技術(shù),可以與鋰離子電池儲能一爭高下。
展望未來,據(jù)麥肯錫預(yù)測,2025年起長時儲能市場將迅速增長。另據(jù)美國能源部研究結(jié)果,如果2030年之前鋰離子電池能在現(xiàn)有基礎(chǔ)上擴建50%產(chǎn)能,屆時10小時以下的儲能市場可能將完全被鋰離子電池占據(jù),之后長時儲能的競爭更多會體現(xiàn)在10小時以上市場上。最終哪種技術(shù)路線能占據(jù)優(yōu)勢,則取決于各自的技術(shù)進步和降本空間。彭博新能源財經(jīng)發(fā)布的《長時儲能成本調(diào)研報告》指出,技術(shù)的不斷進步和部署經(jīng)驗的日益豐富將進一步提高這些儲能技術(shù)在長時儲能應(yīng)用中的可行性和性能。政策的扶持和新的市場機制對于推動這些新興技術(shù)的早期部署和商業(yè)化應(yīng)用至關(guān)重要。
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