Vol214.上海:探索“电-碳”市场协同发展路径

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5月24日,上海市发展和改革委员会、上海市经济和信息化委员会、上海市商务委员会、上海市生态环境局联合印发《上海市促进绿色电力消费加快能源低碳转型实施意见》(以下简称《意见》)。 《意见》提出建设目标,到2025年绿电交易规模达到50亿千瓦时以上,到2030年绿电交易规模达到300亿千瓦时。 重点任务包括: 加大绿电多元化供给。深度挖潜市内绿电资源,实施“光伏+”专项工程,加快近远海风电开发,科学建设陆上风电场,结合生活垃圾焚烧设施布局生物质发电项目,因地制宜推进地热能开发,探索海洋能利用试点示范; 市内绿电交易引入风电、光伏、生物质等多品种绿电参与交易,2024年9月起新并网发电绿电交易企业需自建或购买储能调峰能力; 推动分布式可再生能源参与市场交易; 建设工业绿色微电网,推广建筑光伏一体化建设,构建综合交通枢纽场站“光伏+储能+微电网”智慧能源体系,引导独立计量的工商业充电桩全部参与绿电交易,推动5G基站、数据中心、超算中心等新型基础设施与可再生能源等融合发展。 率先探索“电-碳”市场协同路径,不断完善绿电消费与本市碳交易连接机制。 加快分散式小微资源聚合、新型储能充放特性、电动汽车集群控制等关键技术研究,按照“技术成熟一个,主体入市一个”的原则,明确资源聚合商、虚拟电厂、新型储能等新型经营主体市场准入规范。

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Vol213.70家储能企业业绩分析

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总营收前十名:比亚迪、宁德时代、中国中车、晶科能源、上海电气、天合光能、特变电工、阳光电源、金风科技、亿纬锂能 总营收增速前十名:上能电气、协鑫集成、同飞股份、阳光电源、奥特维、盛弘股份、双杰电气、固德威、科华数据、晶科能源 企业毛利率前十名:天齐锂业、国能日新、立新能源、南网储能、盛弘股份、德业股份、晶科科技、华塑科技、杭可科技、恩捷股份 企业净利润前十名:宁德时代、比亚迪、中国中车、特变电工、阳光电源、晶科能源、天齐锂业、龙源电力、天合光能、赣锋锂业 储能业务营收前十名:宁德时代、阳光电源、亿纬锂能、瑞浦兰钧、国轩高科、中创新航、南都电源、派能科技、中国电力、上能电气 储能电池营收前十名:比亚迪、宁德时代、亿纬锂能、欣旺达、天能股份、国轩高科、中创新航、德赛电池、南都电源、瑞浦兰钧 经过分析我们发现,电池企业与新能源企业的营收规模最为可观,宁德时代、比亚迪、晶科能源、天合光能均实现了千亿级别营收。营收额最高的是比亚迪,与其新能源汽车和电池业务高速增长直接相关。营收增速最大的企业是上能电气,达到110%,或与其开展储能系统集成业务有关。宁德时代为股东创造了最多的净利润,高达441.2亿元。 在利润率方面,EMS&BMS、电站开发、户储企业、锂电设备等企业的毛利率水平相对较好,平均毛利率分别为53.68%、38.57%、36.27%、33.28%。得益于去年上半年高企的锂价,天齐锂业以84.99%的毛利率傲视群雄,毛利率不足10%的企业有5家,最低毛利率只有2.13%。 实现营收、净利润双向增长的企业有36家,营收、净利润双降低的企业有14家。材料企业相对最为惨淡,大部分企业的营收下降,这主要与去年下半年行业产能过剩加剧、材料价格大幅下跌有直接关系。 重点数据提炼如下: 所有企业的营收总额为26692亿元,对应归属于上市公司股东的净利润总额1881亿元,净利率水平为7.05%。各类型企业间差距巨大,营收范围在2.82亿元~6023.15亿元之间。 70家企业中,29家企业的净利润下降,星云股份、智光电气、科陆电子、瑞浦兰钧、利元亨、高澜股份净利润下降幅度均在100%以上。 41家企业实现净利润正向增长,平高电气、上能电气、国轩高科、阳光电源、双杰电气、晶科能源、协鑫集成、科华数据的净利润增速均在100%以上,上海电气净利润由负转正。 增收不增利情况明显,电池企业、锂电设备企业、PCS企业、温控及热管理企业、EMS/BMS企业,以及部分储能系统集成企业都存在此种情况。 就已具体公布储能子业务营收的24家企业来看,储能业务营收范围在0.89~599亿元。 70家储能企业平均毛利率范围在2.13%~85%。 总营业收入2.82~6023.15亿元 企业平均毛利率2%~85% 储能企业总营收上看,由于资产结构不同,各类型企业间差距巨大,营收范围在2.82亿元~6023.15亿元之间,其中新能源企业、电池企业的营收规模均在千亿元左右,而EMS/BMS企业则仅处于亿元级别。 综合来看,所有企业的营收总额为26692亿元,对应归属于上市公司股东的净利润总额1881亿元,净利率水平为7.05%,或可以此粗略代表行业情况。 从各类型企业看,增收不增利情况明显,电池企业、锂电设备企业、PCS企业、温控及热管理企业、EMS/BMS企业,以及部分储能系统集成企业都存在此种情况。尤其材料企业,营收水平明显降低,且净利润减少。行业竞争的加剧几乎影响了产业链内所有企业。 2023年储能相关企业平均毛利率范围在2.1%~85%。毛利率前十的企业为天齐锂业、国能日新、立新能源、南网储能、盛弘股份、德业股份、晶科科技、华塑科技、杭可科技、恩捷股份、奥特维。 其中天齐锂业的毛利率最高,为85%。瑞浦兰钧毛利率最低,为2.1%。 24家企业明确储能业务营收 营收范围0.89~599亿元 从明确储能相关业务的营收的企业情况看,营收范围在0.89~599亿元。营收前十名的企业为:宁德时代、阳光电源、亿纬锂能、瑞浦兰钧、国轩高科、中创新航、南都电源、派能科技、中国电力、上能电气。 其中德业股份储能电池包2023年实现营收8.84亿元,营收增速高达965.43%;宁德时代储能电池系统实现营收599.01亿元,为储能行业最高营收;同时,瑞浦兰钧的储能电池、派能科技的户用储能、锦浪科技的储能逆变器营收均大幅下降。 净利润涨跌幅-2230.62%~284.47% 7家企业净利润为负 从净利润增速上看,70家企业中,29家企业的净利润下降,星云股份、智光电气、科陆电子、瑞浦兰钧、利元亨、高澜股份净利润下降幅度均在100%以上。其中星云股份净利润为-1.93亿元,增速为-2230.62%。系推进规模化业务转型,聚焦主营业务,主动对盈利质量不高的业务板块进行调整所致。 41家企业实现净利润正向增长,平高电气、上能电气、国轩高科、阳光电源、双杰电气、晶科能源、协鑫集成、科华数据的净利润增速均在100%以上。其中平高电气净利润增速高达284.47%,上海电气净利润由负转正。 各类型企业分析 电池企业 其中宁德时代储能系统实现营收599.01亿元,同比增长33.17%。占总营收的14.94%,储能已经成为宁德时代第二大业务。 鹏辉能源锂离子电池收入6亿元,同比下降24.51%。同时,锂离子电池收入占比也从2022年93.46%降为2023年的92.27%。锂离子电池的毛利率为15.75%,较2022年下降2.28%。 新能源企业 其中天合光能持续推进光伏+储能双轮战略,预计光储协同客户比例高达65%以上。储能舱及系统销售突破中国、欧洲、亚太、北美、中东非、拉美六大区域市场,累计出货近5GWh。产品技术端,成功突破电芯循环技术突破12000次,产品迭代升级280Ah至314Ah。报告期内,储能电池、直流电池舱及交直流产品组合产能达到12GWh。 晶科能源2023年针对不同应用场景,推出了户用储能(1kWh-50kWh)、工商业储能(50kWh-1MWh)以及大型电站储能(≥1MWh)三类储能产品解决方案,推动实现光储协同的多元化智慧能源应用。2023年4GWh储能系统产线成功投产,后续电池及系统产能有序推进建设。 金风科技2023年完成6款产品上市,覆盖国内大储、国内工商业和国际市场应用场景。报告期内,公司建立首个储能生产基地,实现储能产品的自主生产制造,并完成产能落地3GWh,具备免调试出货能力。 PCS/电气设备企业 其中阳光电源储能系统收入178.02亿元,同比增长75.79%;实现毛利率34.47%,同比增长14.23%。 科华数据新能源行业实现营收42.94亿元,同比增长142.78%,占总营收的52.75%。全球储能累计装机规模超过15.2GW/8.2GWh。 上能电气实现储能行业收入19.27亿元,占总收入的39.06%。较2022年的10.21亿元同比增长了88.62%。2023年储能双向变流器及系统集成产品毛利率16.17%,比上年同期增加3.81%。 科陆电子储能业务实现营收14.35亿元,同比增长106.73%,占总营收的34.16%。为公司几大业务中增速最快的业务。毛利率25.36%,较2022年的14.05%同比增长11.31个百分点。 固德威报告期内储能电池销量约为341.15MWh,国内户用分布式系统销量约为513.28MW。 智光电气储能业务实现营业收入9.25亿元,净利润4076万元。由公司首推并倡导的级联型高压直挂储能技术在华电国际莱城发电厂储能项目、国网乌兰察布源网荷储电网侧储能科技示范项目等系列项目中得到应用。 温控、热管理、BMS、EMS企业 其中同飞股份匹配了相关液冷和空冷产品,成功拓展了宁德时代、阳光电源、中国中车、中创新航等业内优质客户,报告期内公司储能温控领域的营业收入约为9.04亿元。 户储企业 德业股份营业收入增加主要系储能电池包业务规模扩大所致,2023年德业股份储能电池包生产量为13.43万台,同比增长585.09%。 电站开发企业 其中协鑫能科2023年度共完成独立储能备案项目4.5GW/9GWh,完成工商业储能备案项目31MW/62MWh, 运行15.5MW/31MWh。截至报告披露日,公司纳入省级电力规划的新型储能项目已超过1GW/2GWh,项目主要分布在江苏、重庆、宁夏和内蒙古等地,预计将在2024年建成并网。 晶科科技截至2023年12月底,公司电站管理规模合计达到6.93GW,其中自持电站装机容量达到5.36GW,网侧储能项目并网200MWh,新获取备案3650MWh,用户侧储能项目并网5MWh,新获取备案30MWh。 锂电设备 其中先导智能提供涵盖方壳电池、圆柱电池、软包电池、固态电池等各类电池类型在内的锂电池智造整线解决方案;以电池应用领域分,提供应用于动力、储能、数码等领域的锂电池智造整线解决方案。 主要产品包括:新型合浆系统、干法极片设备、涂布设备、辊压(分切)一体设备、模切设备、卷绕设备、叠片(切叠一体、热复合叠片)设备、电芯组装生产线、化成分容测试系统、复合集流体设备、智能仓储物流系统、工业信息化MES系统等。 材料企业 其中赣锋锂业锂电池业务已分别在东莞、宁波、苏州、新余、惠州、重庆等地设立生产基地。报告期内,重庆固态电池生产基地一期封顶,固态电池pack实现交付;交付大型储能项目逾百个,总应用规模超过11000MWh,大型储能业务方面先后参与了国家多个首批大型光伏储能项目,先后承接了大型能源央企的单体超过500MWh储能项目及多个大型储能项目,成功打开海外储能业务,成功发货20余个集装箱储能设备。

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Vol212.聚焦新能源入市:新能源的“病”需要电力市场“治”

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“唯有入市才能生存,新能源别无选择。”在外界看来,新能源发展前景一片大好,但是身处其中的人,已经感受到危机四伏,在近一年上百次新能源大大小小的会议上,不少业内人士如此感叹,“求生是当前新能源产业第一要务”。 从十年前欧美“双反”到绝处逢生,中国新能源产业几经沉浮。从90%的原料依赖进口、90%的核心技术不在手里、90%的产品出口到欧美“三头在外”的窘境,到如今占据全球主导地位,中国新能源发展实现了历史性跨越。内需同样强劲。2005年,国内新能源装机容量约338万千瓦,不足电力装机的1%。在“双碳”目标驱动下,新能源投资冲动前所未有。中电联日前发布的报告显示,并网风电和太阳能发电合计装机容量预计将在今年二季度至三季度首次超过煤电装机,2024年底达到13亿千瓦左右,占总装机比重上升至40%左右。 在硬币的另一面,如此增速和体量的新能源大规模并网,给电力系统的安全性和经济性带来极大挑战,系统的备用成本与日俱增,电力电量实时平衡问题越来越难,部分地区新能源消纳压力凸显、利用率将下降。 中国新能源产业仿佛回到十年前内外暴击的危机时刻。4月以来,欧美“双反”风暴再起,国内内卷加剧、价格战等变动接踵而至,二级市场也传来阵阵“寒气”,仅从百亿市值级别的光伏上市企业来看,当前的市值总和高点已跌去超万亿元。 “无现货、不市场,不市场、难风光”,新能源的“病”需要电力市场“治”。可再生能源发电的不确定性、波动性和间歇性以及逆调峰等特性,使得在传统电源结构下得心应手的计划调度方式,越来越难以应对可再生能源高渗透率新型电力系统运行的挑战。建设多层次协调统一的电力现货市场体系,是一个集技术、经济、管理于一体的难题,也是全国统一电力市场总体规划的核心问题。 价格机制是新能源发展的核心。初期,计划模式推动了新能源规模化发展,随着新能源装机猛增,计划模式难以为继,其价格机制也随之向市场化电价机制过渡。从当前实践结果看,新能源不入市,相当于其他入市主体替其承担平衡责任,并且无偿提供可靠性、调节价值等,继而造成价格信号扭曲、省间交易壁垒、有效容量不足等问题,最终影响“双碳”目标的实现;而入市好处多多,“保供应、促消纳”的作用已被各大现货试点验证。 但推进过程难言顺利,业内用“巨婴断奶”来调侃推动新能源入市的种种不易。除了相关利益方不愿走出“襁褓”的依赖心态,也有配套市场机制不健全等风险,这些都是政策设计者需要不断权衡的命题。在系统规划缺位的情况下,新能源投资逐渐失控,与实际供需已严重脱节。逆境求变、爬坡过坎,只有将价格信号贯穿新能源发展的始终,加快规划机制变革,才能避免重蹈十年前的覆辙。 逆境求变 计划模式难以为继 入市交易大势所趋 回顾我国新能源产业二十余年的发展轨迹,如过山车式大起大落。与发展轨迹相匹配的,是新能源价格机制的变化。从实践结果看,当前电价机制已无法适应新发展阶段的现实需求,入市交易的呼声与日俱增。 本世纪初前十年,是我国新能源产业的开荒之时。《可再生能源法》于2006年出台、2009年修订,新能源实行固定电价的补贴政策,也就是标杆电价阶段,全电量保量保价,补贴资金来源于随电价征收的可再生能源电价附加,2012年后补贴资金纳入政府性基金管理。 2012年,欧美多轮“双反”围剿,叠加国内产能过剩,近九成多晶硅企业停产,新能源产业命悬一线。痛定思痛,政府出台利好政策培育国内市场,2015年启动新一轮电力体制改革,中发9号文的配套文件明确将“纳入规划的风能、太阳能、生物质能等可再生能源发电”纳入优先发电。优先发电沿袭了《可再生能源法》保量保价原则,新能源不参与市场竞争。 计划模式推动了新能源规模化发展。据业内人士雷双(化名)介绍,2009~2017年,风电新增装机容量年均增长率高达138%;2011—2017年,光伏发电的新增装机容量年均增长率达到228%。 然而,计划模式的弊端开始显现,出现了典型的合成谬误,即从各个政策制定部门来看,政策出发点都是好的,但当这些政策同时实施时,可能导致与预期相反的结果。一方面,新能源欠补“窟窿”越来越大。中电联报告显示,截至2019年底,我国补贴拖欠额合计为3273亿元,导致政府信用受损。财政部公布的数据显示,截至2021年6月,中央财政已累计拨付补贴资金超过6000亿元。“另一方面,新能源补贴资金来源于全国工商业电价加价,无需地方财政补贴。地方政府拉动GDP提速,出现了‘投资地方请客、补贴中央买单’的资源配置现状。同时,新能源发电成本逐渐降低,但电价调整严重滞后,进一步加大了投资吸引力。”雷双说。 形势逼人,我国全额保障性消纳开始和市场化消纳“双轨并行”,新能源进入竞价和平价阶段。政府相继出台政策,新能源电价经历从全电量保量保价,到“保障小时数”内保量保价,再到“保障小时数”逐渐减少三个阶段。 2020年“双碳”目标提出后,新能源的投资冲动前所未有。“十四五”时期,我国新能源进入新的发展阶段。有媒体曾用“风光大跃进”来形容近几年高歌猛进的新能源。以光伏为例,2021—2023年,其新增装机分别同比增长13.9%、59.3%、148.1%。 可是,新能源大规模并网,给电力系统的安全和经济性带来极大挑战,叠加国际形势波诡云谲,多重矛盾聚集,铺陈出一条自然而清晰的产业逻辑——新能源入市迫在眉睫。 典型事件有二,一是沸沸扬扬的不平衡资金事件。2020年,某电力现货试点近四天产生了近亿元不平衡资金,一时间舆论哗然。在主管部门后续发布的通知中表示,不平衡费用由优先发电计划部分分摊,其中新能源分摊占比23%。二是,新能源高比例发展给电力系统带来了巨大的消纳与保供压力,日前“95%消纳红线要放开”的猜测在各大自媒体持续发酵,从侧面体现业内“苦全额消纳久矣”。 2022年,国家发改委、国家能源局发布的《关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见》提出“有序推动新能源参与市场交易”。 为什么新能源入市是必选项?中国宏观经济研究院能源研究所研究员时璟丽告诉记者,就2030年建立全国统一电力市场体系目标看,新能源不入市,必然会限制其未来增长空间,既影响实现非化石能源占比目标进程,也不能为国内风光制造业提供基础支撑。 求实能源技术(深圳)有限公司总经理蒋江进一步指出:新能源不入市,相当于其他入市主体替新能源承担责任,如果其规模小,影响或许不大。但新能源已具备相当规模,不入市已造成价格信号扭曲,比如前几年煤电大幅亏损,根本原因在于,煤电承担了能源转型的系统成本,继而导致电力系统缺乏有效容量,保供压力陡增。比如某省为了完成新能源消纳指标,相当比例的火电在没有报价的情况下被强制出清,进一步扭曲了价格信号。 新能源入市,将产生积极的内生效应。于新能源自身而言,国外新能源直接参与电力市场时,新能源发电通过低边际成本自动实现优先调度,以获得消纳权限。于整个系统而言,新能源入市能更全面、更真实地发现供需,更好地实现资源配置。 另据电网企业相关部门统计,试点现货市场“保供应、促消纳”作用日益凸显。例如,山西、山东、甘肃去年迎峰度夏期间机组非停率降至2%,为历史最好水平;现货谷段低价有效促进新能源消纳,山东在用电量同比增长5.6%的情况下,新能源发电量同比增长29%;现货分时电价有效引导科学用电,甘肃现货市场运行后,日最大负荷出现时间由晚间新能源小发时段移至午峰新能源大发时段,用电曲线更贴近新能源发电特点。 具体而言,在缺乏有效价格信号指引的情况下,行政指令难以匹配新能源的高频变化,调度与负荷管理工作难以对症下药,甚至进一步恶化供需形势。电力现货市场发挥“信号灯”和“指挥棒”的作用,通过价格信号实现资源优化配置,有效保障新能源的消纳与电力保供要求的落实。比如,去年“五一”期间,山东电力现货市场出现“连续22小时负电价”。负电价本质上是对市场供求关系的反映,也释放了电力供应出现阶段性过剩的信号。 转变之路 配套机制亟需健全 界定明晰经济责任 对电力系统而言,新能源入市看起来大有裨益,但推进过程却很艰难。 雷双坦言,新能源入市的第一道阻力来自新能源企业,入市要承担一系列责任和价格风险,不如“旱涝保收”的日子舒坦,所谓“进也忧、退也忧”。 据了解,入市与未入市的新能源,差异仅在于90%的实际发电量,是以日前价格结算,还是以基准价结算。时璟丽进一步指出:“变化大头是电能量收入,其中既涉及价也涉及量,除了市场形成的上网电价外,偏差电量还要承担相应价差。总体看,光伏发电出力时间集中,在光伏发电达到一定渗透率地区,项目自身无调节能力情况下,大概率收益下降;风电总体收益增加或减少都是可能的。” 根据交易咨询公司兰木达技术有限公司统计,分析山东电力市场自2021年12月至2023年9月的数据发现,优先结算收入每降低10%,风电收益平均减少6.93元/兆瓦时,光伏平均减少17.60元/兆瓦时。 刘武林(化名)认为,首先要明确一点,入市收入波动,正是还原了新能源电力的真实价值。好比一件商品原本单价200元,政府扶持后变为500元,进入市场后还原商品属性又变回200元,这“消失”的300元并不是其应得的钱。再者,在电能量市场,电是同质的,新能源发出的电并不比煤电发出的电“高贵”,新能源的环境价值通过绿证实现,两个不同维度的价值将在不同的市场发挥作用,混为一谈难免鸡同鸭讲。 在新能源入市之后,尽管电量优先消纳,但配套政策不健全,加剧了新能源的价格风险、曲线风险和偏差风险。其中,电力中长期市场流动性不足,是新能源入市面临的重要问题之一。 当前的中长期市场,年度批发和零售合同按照价差模式一次签订完毕,电量比例约达85%,且量价全年锁定、双边合同无法变更。部分政策设计者仍然沿用计划思维,强行要求现货市场向中长期交易结果靠拢,以实物性质按照曲线签约。 雷双指出,在现在的技术水平下,新能源无法准确预测未来出力,实际出力曲线与合同约定的曲线偏差较大,而且相对灵活的期货交易还未被允许开展,当新能源出力不足时现货价格比较贵,欠发电量高买低卖,降低了新能源最终结算电费。此前甘肃电力市场曾要求新能源企业签订不少于90%电量的中长期合约,引发市场主体集体反对,虽并未强制执行,但一定程度上说明,现在的中长期交易机制并没有为新能源起到真正的“避险”作用,反而是新能源最大的风险来源。 换言之,假设新能源企业与用户在某时段签订了中长期合同,约定100万负荷,价格为0.3元/千瓦时。如果发电量没有偏差,即按照0.3元/千瓦时结算使用电量。但约定日时段无风或者阴天,出力只能达到40万千瓦,另外60万千瓦需要在现货市场上购买履约,恰好此时的现货价格1元/千瓦时,而用户依旧按照此前签好的0.3元/千瓦时批发价结算,相当于新能源企业每度电都要亏损0.7元。 除了中长期市场,现货市场本身也需要进一步深化改革。业内人士刘武林说:“现货市场尚未大规模引入电力用户,还是单边模式。说白了,发电侧‘自己玩’零和博弈,一定程度上加深了新能源和其他发电主体的矛盾。” 还有备受瞩目的大基地,亟需通过市场化方式进行资源的大范围优化配置,明晰界定经济责任,加快全国统一电力市场体系以及新型电力系统建设。 自2021年来,我国每年都会发布一批大型风电光伏基地建设项目清单,截至目前已经印发三批次的项目清单,据统计其装机规模分别约为1亿千瓦、4.5亿千瓦、1.5亿千瓦,大基地项目又细分为“风光大基地”与“沙戈荒”项目,其中风光项目规模约为2亿千瓦,沙戈荒项目规模高达4.5亿千瓦。大基地项目投资巨大,均配套特高压项目,以外送优先计划为主。 在原有的跨省跨区送电项目中,电源类型主要以燃煤发电为主,成本相差不大。但大基地项目以新能源为主,一般占据项目总容量的70%以上。新能源本身具有就地消纳属性,与远距离送电方式发生冲突,在叠加输电费用后,新能源送电成本显著增高,相比受端新能源并不具备竞争力。

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Vol211.储能和氢能是新能源发展的必要支撑,推动新型储能多元化高质量发展

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近日,《时事报告》发表国家发展改革委党组成员,国家能源局党组书记、局长章建华的署名文章,详细阐述了新时代以来我国新能源发展取得显著成就,提出要准确把握我国新能源高质量发展面临的新形势,表示要以更大力度推动新能源高质量发展。 新能源发电总装机占比超50%,已成全国电力装机主体,已投运储能31GW 我国新能源装机规模大,连续多年稳居世界第一,约占全球的40%,是美国、欧盟和印度三个国家(地区)之和。 截至2023年底,全国新能源和可再生能源发电装机突破15亿千瓦、达到15.2亿千瓦,历史性超过火电装机,成为电力装机的主体,在全国发电总装机中的比重突破50%。其中:风电光伏发电装机突破10亿千瓦、达到10.5亿千瓦,在全国发电总装机中的比重达到34%,超过1/3。分品种看,水电(含抽水蓄能)4.2亿千瓦、风电4.4亿千瓦、太阳能发电6.1亿千瓦,分别连续19年、14年、9年稳居世界第一,分别约占全球的30%、43%、42%。此外,多种清洁能源和新型储能加快发展,截至2023年底,全国生物质发电装机达到4414万千瓦,地热供暖(制冷)达到13.3亿平方米,全国已投运的新型储能装机3139万千瓦。 风电光伏仍是新能源发展的主体,储能和氢能是新能源发展的必要支撑。 风电光伏仍是新能源发展的主体。据测算,我国风电的技术可开发量超过100亿千瓦,光伏发电的技术可开发量超过450亿千瓦。2060年前实现碳中和,我国风电光伏装机规模将达到50亿千瓦以上,约是目前装机总量的5倍。各主要经济体在扩大风电光伏装机规模的同时,重点围绕降本增效开展技术攻关。美国和欧盟均积极推动钙钛矿、硅基光伏等技术创新,同时注重风电向远海高空、大型化、智能化发展。 储能和氢能是新能源发展的必要支撑。风电光伏发电间歇性、波动性大,大规模、高比例接入需要储能等调节性电源作为支撑,从而平抑或减少风电光伏发电出力不稳定的影响。新型储能可以在电力需求低谷时储存多余的电能,在电力需求高峰时释放,从而平衡日内电网负荷。氢能是清洁高效的二次能源,既可直接应用于交通、工业等领域,也可通过电解水制氢转化为稳定的化学能并长周期储存,在电力系统需要时再次发电,助力提升我国能源系统的整体效率。 多元融合是新能源发展的重要趋势。随着新能源快速发展,能源生产消费向集中式与分散式并重转变,以新能源为主的综合能源服务将广泛提供电力、制冷制热、储热等能源服务,形成源网荷储一体的绿色供能用能模式。同时,燃机掺氢发电、煤电掺氨发电等新能源和传统能源互补使用技术的经济性有望逐渐提升,通过掺氨、掺氢对煤电和气电进行燃料替代,将有效提升降碳减碳效果。 以更大力度推动新能源高质量发展,推动新型储能多元化高质量发展。 以更大力度推动新能源高质量发展是一项长期的系统工程,必须统筹谋划、协同配合,加大创新、深化合作,持续推动新能源技术进步和产业发展。 抓紧建设新型电力系统。科学规划、有序推动抽水蓄能电站建设,推动新型储能多元化高质量发展,积极开展火电灵活性改造。加快特高压柔性直流输电技术创新应用,推进电网基础设施智能化改造和智能微电网建设,开展配电网高质量发展专项行动,研究提升电力智能调度水平,发挥储能的系统调节作用,提高电网对清洁能源的接纳、配置和调控能力。

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Vol209.新能源车之后,中国生产力的下一场革命

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今天的中国新能源车产业,正在完成行业统治力布局的最后一步: 加速出海,完成全球化。 一个佐证是,2023年,中国出口汽车491万辆,全面超过日本,成为了全球第一。 其中,中国新能源车中汽协发布的数据显示,2023年我国新能源汽车出口120.3万辆,同比增长77.6%,增速超过传统燃油车,占汽车出口总量的24.5%。2023年中国新能源乘用车占比世界新能源销量的63.5%。 中国已经成为全球第一大汽车生产国、第一大汽车消费国和第一大汽车出口国。 汽车出口量的激增甚至还带火了中国船舶制造。 紧张的时候,国际汽车运输船“一舱难求”,租金还屡创新高。为了满足运力需求,中国船舶还破解了大型汽车滚装船关键技术。 中国新能源车几乎完全遵循了一条多重验证的路径,完成了价值链上行: 首先是针对海外对手的弯道超车技术布局,随后是围绕中国巨大市场,在制造效率上的迅速提升,最终在突破爆点之后开始进入全球化发展路径。 能够直面中国制造业这一显而易见的优势的,是马斯克: 马斯克在今年1月26日与分析师的财报电话会议上表示,中国汽车公司是“最具竞争力的”,“将在中国以外取得重大成功,这取决于建立什么样的关税或贸易壁垒。” “如果不建立贸易壁垒,它们将在很大程度上摧毁世界上大多数其他汽车公司,”他表示。“他们非常好。” 马斯克眼中最大的对手,比亚迪,是中国汽车价值链上行+全球化最典型企业之一。 2021年5月,比亚迪正式开启新能源乘用车的全球化时代,并于当年正式布局欧洲市场,首站放在挪威,完成了1000辆新能源车的交付。2022年,比亚迪加速出海步伐,先后布局了澳大利亚、新加坡、日本、泰国、德国、墨西哥、巴西等市场,覆盖东南亚、欧洲、拉美等地。 2023年,比亚迪乘用车出海版图持续扩大,相继进入英国、西班牙、约旦等,截止至2023年10月,比亚迪乘用车足迹已经覆盖全球58个国家及地区。 新能源车出海,只会是中国这场出海大戏的序幕,这一点,显而易见。 01新质生产力的出海同行者 中国制造的模式输出,本质上是一种生产力的革命。这场生产力革命,不仅限于比亚迪和他的新能源车。在曾经被美国iRobot领衔30余年的扫地机器人行业,在今天,全球范围内,中国的科沃斯也已经实现了现实意义上的弯道超车。回顾本次超车的时间线,中国扫地机器人全球范围的超车来的更为迅疾,发生在更短的时间内:20多年前,科沃斯就开始布局赛道,推出国内最早的扫地机器人。2013年,科沃斯推出的地宝9系就可以依靠激光导航来实现规划建图的功能,iRobot在2015年才推出基于vSLAM技术的Roomba980;2016年开始,中国品牌开始加速进场扫地机器人行业。2017年,扫地机行业开始出现1699元的定价大幅下探的第一代扫地机器人;2019年开始,科沃斯收缩代工业务,战略重心向科沃斯自有品牌扫地机器人倾斜;2019年9月,行业的自清洁机器人开始推出。在最新的自清洁和自动集尘功能上,2021年科沃斯推出的 X1 OMNI,拥有上述功能,但iRobot的相关产品进度显著落后。对海外领先者的逆袭时间越来越短,这背后的时代背景,是越来越多新入行的中国扫地机器人公司,已经是数字技术原生型的公司:在销售网络层面上,在随着中国电商的日趋完美和出海电商的迅速崛起,新加入的企业的线上和出海渠道都已经搭建完毕,流量和用户运营模式已经趋于稳定,中国扫地机器人产业可以在非常短的时间内搭建全球分销网络,以产品力去占领用户心智。产品技术层面上,中国扫地机器人这次的逆袭,一个核心原因,是采用了对外界光线要求更低,建图速度更快,精准度更高的激光导航技术。尽管这一导航模式生产成本更高,但中国国产供应链使高性价比激光雷达面世,加快了激光导航技术普及;而随着科沃斯等先行者将LDS 激光雷达升级为 DToF 激光雷达,使得激光雷达产业精准度、建图效率和耐用性进一步提升。与新能源车相同,全球化网络+本地强大制造基地,让中国服务机器人产业链上注定会生长出超级强大的选手。数字不会撒谎,随着中国厂商的迅速崛起,iRobot的市场份额迅速下行,2017-2021 年, iRobot 家用机器人收入从8.84亿美元增至15.6亿美元,复合增速+15.35%,销量从369.8万台增至555.5万台,复合增速+10.71%。参考欧睿数据,2017-2021 年全球扫地机器人销额从30.2亿美元增至58.5亿美元,复合增速+17.99%,销量从926.5 万台增至1561万台,复合增速+13.93%,按此推算,2021 年 iRobot 全球份额降至 35.6%左右。另外参考,iRobot 统计的单价$200以上扫地机器人市场份额,iRobot从2017年的62%下降至2020年46%。全球化竞争的舞台上,留给失败者的空间总是不多的。今年一月,亚马逊在与欧盟监管机构的反垄断政策发生冲突后,决定放弃以 14 亿美元收购扫地机器人制造商 iRobot 的计划。同时,亚马逊将向 iRobot 支付 9400 万美元的终止费。面对这一结果, iRobot随即开始业务收缩。iRobot 表示,首席执行官 Colin Angle 已辞职,公司将开始实施重组计划,该计划将导致裁员约 350 人,占员工总数的31%。与新能源车产业相同,以科沃斯为代表的完成了技术闭环的中国扫地机器人产业,正在出海这条路上攻城略地。科沃斯的年报和一季报对这一进度进行了充分展示:2024年4月26日晚间,科沃斯发布2023年报和2024年一季报。在年报中,科沃斯的整体营收依然创下了新高,核心产品销量也实现显著增长,科沃斯全能型扫地机器人产品出货量增长68.6%,添可洗地机出货量增长25.4%,科沃斯仍是服务机器人行业内规模最大的企业,连续保持行业龙头地位;但更值得欣喜的是,科沃斯的出海进度已经全面加速,2023年科沃斯集团海外营收占比已超过40%,市场收入同比增长25.76%,科沃斯品牌和添可品牌海外收入分别同比增长20.1%和40.5%。与比亚迪相同,科沃斯正在将优质生产力的足迹,全面迈向海外。 02研发驱动铸造技术高地 比亚迪与科沃斯的出海之路,有一些共同点:能够成功出海的制造业巨头,首先要能够打造全生态的自主可控产业链。曾经的比亚迪,从手机代工厂开始,比亚迪逐渐在电池和手机电子产业链积累了足够深的壁垒,而随着收购秦川汽车厂,比亚迪的电池技术在电动车赛道中的复用开始爆发出巨大的力量。比亚迪开始跨界进入电动车,轨道交通,储能,盐湖提锂等诸多同心多元行业,最终实现了全球第一销量的电车王者。这与特斯拉的垂直一体化有异曲同工之妙,都是打造产业垂直产业链,通过技术的复用,在生态上不断生长出新的技术前沿。科沃斯也是这样,从一个吸尘器代工厂起步,科沃斯坚持走自主品牌与科技创新之路,成长为今天全球领先的服务机器人和智能生活家电企业。应该说,这样的转型往往面临着代价:比亚迪进军汽车曾经被视为不务正业,业绩也经历了漫长的转型;而科沃斯2019时也曾经历业绩阵痛,当时主动调整剥离代工业务,发力打造双自主品牌,此后迎来扫地机器人和洗地机市场爆发,开启飞速成长。数据上看,科沃斯的调整时间更短,2020年第二季度,科沃斯业绩即重回正增长,此后第三季度实现大幅增长,开启一轮飞速发展,彻底奠定双赛道龙头地位。而在刚刚过去的2024一季度,科沃斯 再次完成了面对价格带二次下探的迅速调整:首先是科沃斯品牌,科沃斯陆续发布多款产品对不同价格段进行覆盖,其中针对3000元-4000元这一主流价格段推出的地宝T30系列产品上市15天全渠道销量便突破5万台,X2 combo、X2S、X5 PRO等其他新品也在对应价格段表现极强的竞争力;其次是添可品牌,也根据今年的市场格局推出智能洗地机Stretch Mix、智能料理机食万3.0CE等新品。随着科沃斯今年在主营业务产品端的重新聚焦,其盈利能力持续改善,一季度业绩环比大幅增长。2024年一季度,科沃斯净利润环比大幅增长3449.73%,扣非净利润环比大幅增长847.72%。历史上看,比亚迪和科沃斯这种行业创新领导者的调整能力往往被低估,产品策略的及时调整反映出行业领军者对于市场变化敏锐的洞察力。但更重要的是,能够完成这样的策略落地,主要依托于组织自身在研产销方面的长期投入和积累:在本次年报中,一个佐证是,在去年相对不易的经营环境下,科沃斯全年研发投入依然达到8.77亿元,同比增长17.87%;报告期内新增专利申请共计683项,其中发明专利336项;截至报告期末合计获得授权专利2,072项,其中发明专利700项。科沃斯在新型传感器、大语言模型、新型机器人结构等方面丰富的技术储备是其今年产品策略成功奏效的重要原因。除产品技术研发外,科沃斯更着眼于机器人化的生态和上下游价值链的发展,自主布局高精度激光雷达、电机产品、塑胶制品、锂电池产品等核心零部件产业链,并联合国内机器人领域的多所科研院校围绕机器人核心关键技术联合攻关,赋能机器人行业生态发展。在年报中,2023年,科沃斯在塑胶、电机、激光雷达 等领域的原有布局基础上,初步完成了泰鼎新能源锂电池项目的建设。以此为契机,科沃斯进一步探索了供应链公司的协同运作机制,致力于充分发挥其在技术提升、产能布局、产品研发及成本竞争力方面的优势,从而提升核心零部件供应链的安全和效率,强化对科沃斯和添可两大品牌的支撑和护卫效应。观察一家企业的韧性,最重要的是看他在逆境中的表现。科沃斯多次完成行业调整,这本身就是科沃斯长期投入研发铸就技术高地的体现。 03服务机器人的专注者 评价今天的科沃斯与其他选手最大的差异,在于对服务机器人赛道的专注。扫地机器人已经确定性进入“技术高原”:扫地机器人的专属技术短期内定型,行业价格带开始缓步下行,大多数其他选手都选择在家电赛道启动多元化。应该说,这一选择从短期看有其内在逻辑:渠道和技术的复用,是其他三家选择家电产品线多元化的重要理由。举例来说,与科沃斯并称扫地机CR4的另外三家中,石头科技的产品线包含了扫地机、手持系列、洗烘一体机及配件等;而追觅科技则推出了扫地机、洗地机、吸尘器、吹风机等一连串小产品;而吸引了高瓴红杉和字节等诸多大牌VC的云鲸,则在多元化道路上更加激进:相继推出从主打懒人经济的洗地机,洗衣机、风干机、智能门锁,还有宠物自动投食器、智能猫砂盆。但科沃斯则看的更远。全球范围来说,服务机器人爆发不能只有扫地机器人一个品类走出来,也要拓展更多的使用场景。从产品线来看,我们不难看出,科沃斯相较其他厂商,更专注服务机器人赛道,做了更多的品类创新,拥有擦窗机器人、割草机器人等产品,产品场景也逐渐从室内走向室外。事实上,今天的科沃斯已经拥有了行业内最完整的服务机器人产品矩阵,旗下添可品牌,则围绕智能生活电器进行品类孵化。这种 布局的内在理由是:科沃斯在产品创新方面更愿意选择尚处在培育期,但具备爆发潜力的赛道,而非其他厂商选择的那些相对较为成熟的品类。这尽管需要承担新品培育阶段的较大净投入压力,但这也意味着科沃斯拥有着更多爆发式成长的可能。这套打法曾让之前的科沃斯就尝到了先发者的甜蜜:科沃斯2016年时就成立战投,寻找并助力在产品和技术方面兼具探索精神、深度思考和持续迭代能力的机器人、人工智能领域的优秀创业者,通过投资系统性捕捉技术变革机会,赋能共建机器人产业生态。扫地机器人在激光雷达的技术变化,以及科沃斯的提前布局,让科沃斯在2019年的爆发成了顺理成章的事。而今天,在面对扫地机器人新的技术高原时,科沃斯的落子相较同行显得更有前瞻性。

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1年前

Vol208.压缩空气储能崛起!

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近期,人民日报以《压缩空气储能产业规模不断壮大》为题,整版关注压缩空气储能,并重点介绍了山东肥城、湖北应城等示范项目,让这种近两年发展迅速的新型储能技术再度“出圈”,成为公众关注热点。 作为新型储能之一,压缩空气储能是一种以空气作为能源存储的介质的储能技术,在用电低谷时“充电”,将富余的绿电用压缩机把空气高压密封并存储起来(密封洞穴可以是盐穴、报废矿井、储气罐、山洞、过期油气井、新建储气井等)。在用电高峰时“放电”,将储存的高压空气释放出来,带动发电机发电。 压缩空气储能电站主要由压缩系统、储换热系统、储气系统、膨胀系统和发电系统等设备组成。新型储能是除抽水蓄能外,以电力为主要输出(入)形式的储能技术,储能技术是一组工具性技术。目前储能技术分为机械储能、电化学储能、电磁储能、热储能、氢储能、火电抽汽储能、梯级电站储能等多种技术类型。 现有主要储能技术 现有部分主要储能技术关键参数 压缩空气储能技术被视为继抽水蓄能之后,又一种极具潜力的大容量、长寿命、长时“超级绿色充电宝”。 目前压缩空气储能已在削峰填谷、可再生能源并网、电网调频、备用电源等领域有落地应用;国内研发团队已突破了1-300MW级压缩空气储能系统核心关键技术,拥有完全自主知识产权。 在过去一年里,压缩空气储能关键技术及集成示范发展可圈可点。 首台300MW级先进压缩空气储能系统宽工况“轴流+离心”串联组合压缩机下线;首台300MW膨胀机研制成功;首台300MW先进压缩空气储能系统阵列化蓄热装置研制成功,该单体容积达8000立方米,蓄热阵列总储热量达8.3TJ。 张家口国际首套100MW先进压缩空气储能电站有效参与电网迎峰度夏;山东肥城300MW压缩空气储能电站于2023年11月11日受电成功;湖北应城300M/1500MWh压气储能电站示范工程于2024年4月9日并网成功,该项目转换效率达70%;河南信阳等多个压缩空气储能项目启动等。 此外,大量GWh级项目持续推进,发展势头迅猛。 据能源电力说不完全统计,截至目前新疆阜康、北京密云、山东肥城、河南叶县、湖北应城等地落地项目容量规模均在GWh级及以上,投建方分别为华能新能源、国家电投、中储国能、中国能建、国网湖北综能等公司。 压缩空气储能的产业链较为成熟。上游为设备、资源供应,核心设备包括空气压缩机、透平膨胀机、蓄热/换热系统等,核心设备厂家有陕鼓动力、沈鼓集团、金通灵、杭氧股份、川空集团等;此外还需要储气洞穴(如盐穴)资源提供方及资源综合开发利用企业,如中盐集团、江盐集团等。 我国盐穴资源分布广泛,符合压缩空气储能使用条件的约有两千多个,目前主要用于储存天然气和石油。据悉,如果盘活相关资源,能实现1000万千瓦装机容量的盐穴储能能力,相当于一座特大型城市的用电负荷,将有力促进我国新型电力系统的构建。 压缩空气储能产业链 中游为压储技术提供及项目投建,其中储能技术的研发与应用参会企业有中能建数、中储国能、中科院、清华大学、佑赛科技等;项目投建方则包括中国能建、中国电建两大能源基建企业以及五大发电集团、地方能源集团等能源项目投资企业。 压缩空气储能行业已出现了中能建数科、中储国能等创新技术代表企业,中能建数科定位为压气储能领域“研投建营数”一体化企业,为大型能源央企子公司,利用雄厚的财力、工程优势不断攻城略地;而中储国能是国科学院工程热物理研究所百兆瓦级压缩空气储能技术的产业化公司,具备不少典型落地项目,也因创新技术备受资本市场青睐。 下游则为压缩空气储能应用场景,包括新能源配储、电网侧储能、用户侧储能等,起到削峰填谷、可再生能源并网、电网调频、备用电源等关键作用。 “新型储能”今年首次被写入政府工作报告;发展新质生产力,聚焦8大新兴产业+9大未来产业,新型储能作为9大未来产业之一,被写入《新产业标准化领航工程实施方案(2023—2035年)》。2023年新型储能发展迅速,国家能源局数据显示,截至2023年底,全国已经建成投运新型储能项目累计装机规模达3139万千瓦/6687万千瓦时,从投资规模来看,“十四五”以来,新增新型储能装机直接推动经济投资超1千亿元,已成为我国经济发展新动能。

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1年前

Vol207.深圳储能产业:产值破3000亿、7000家储能企业

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深圳作为国内最早发展新能源产业的城市之一,积极抢抓新型储能产业这一“风口”领域,储能产业集聚度高,拥有众多的高科技企业和研发机构,涵盖了新能源汽车、储能系统等多个领域,成为培育新型储能多元应用的沃土。 据统计,2023年,深圳电化学储能产业产值突破3000亿元,增长16.1%;2023年深圳锂电池出口额为660.1亿元,同比增长16.6%。深圳新型储能产业链完备,拥有相关企业近7000家、上市公司近51家、35家电池产业链单项冠军企业和56家国家级“专精特新”小巨人企业。在材料、设备、电池、便携式储能、储能系统集成等多个细分领域均有龙头企业布局,深圳的电化学储能产业专利申请量也高居国内主要城市榜首。 当前深圳新型储能产业发展以工商业应用为主,应用场景呈现百花齐放态势。深圳公交车、出租车100%纯电动化,环卫、邮政快递、物流配送等公共领域车辆的“含电度”也逐年攀升。氢能应用场景逐步从车辆应用拓展至船舶、分布式发电、新型储能、绿色氢基燃料/原料等领域。2023年深圳新增新能源汽车充电桩16.1万个,累计达28.7万个。截至3月22日,全市累计建成超充站306座,实现超充站数量超过加油站数量。深圳还建成运行全球首个光储充放一张网和虚拟电厂管理平台2.0,实时可调负荷达50万千瓦。 近年来随着新能源汽车、半导体等行业的蓬勃发展,深圳新型储能产业面临着更广泛的应用空间和发展前景。本次大会的召开,有助于促进产业上下游交流合作,共同推动深圳新型储能产业技术突破和产业化进程。

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1年前

Vol206.工商业储能投资运营模式

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目前工商业储能四种常见的投资运营模式为:1)业主自投;2)纯租赁;3)合同能源管理;4)合同能源管理+融资租赁。 在合同能源管理模式中,业主只需提供土地即可获得收益分成,能够有效规避风险,成为当下主流。为缓解资金压力,合同能源管理+融资租赁模式正在逐渐流行。 01 业主自投(业主持有) 业主自投,指由业主(用电企业)购买并运维储能系统。 在这种模式下,业主需要承担较大的现金流及缺乏专业运维团队带来的风险,但业主可获得更多收益(峰谷价差、政府补贴风)。 业主自投模式更适合资金实力强,或能耗高、能源转型意愿强的大型工商业户主。 02 纯租赁(设备商持有) 纯租赁,是业主向储能资产方租赁储能设备,业主向设备商支付固定租金,储能产生的收益全部由业主获得。储能资产方在租赁过程中也会向业主提供设备运维服务。储能设备资产始终由资产方持有,但业主也可通过协议向资产方买断设备所有权。 纯租赁模式,适用于业主想短期参与,或对轻资产运营需求较高的企业。另外,这种模式对储能设备的抗衰减、便捷移动等性能都有较高要求。 03 合同能源管理(能源服务方持有) 合同能源管理模式,由能源服务方购买并持有储能系统,向业主提供储能服务,业主只需提供土地,而储能带来的收益由能源服务方和业主按一定比例(比如85/15、80/20)分成。 对业主而言,这种模式投资风险较低,同时能源服务方往往是运营经验丰富的能源公司、储能设备商等,在系统运营方面也更能发挥专业优势。 在合同能源管理模式中,业主只需提供土地即可获得分成,可有效规避风险,是当前最主流的工商业储能投资运营模式。 04 合同能源管理+融资租赁(融资租赁方持有) 在合同能源管理模式基础上,引入融资租赁方,向能源服务方和业主提供储能资产出租,以降低能源服务方和业主的现金流压力,同时,能够发挥能源服务方在系统运营方面的专业优势。 合同能源管理+融资租赁,涉及参与方较多,存在多种子模式,未来随着资产方对储能盈利的信心提升,这种模式有望得到进一步推广。 子模式1:融资租赁方根据其与能源服务方的约定从设备方处购买储能设施,并将储能设施出租于能源服务方。能源服务方利用租赁的储能设施为业主提供能源服务,获得项目收益,并与业主按约定比例分成,能源服务方再以部分收益向融资租赁方进行还款。租赁期限届满后,能源服务方获得储能设施的所有权。 子模式2:能源服务方向融资租赁方销售储能设施,并出租于业主。租赁期间,储能设施所有权归融资租赁方,业主享有使用权,业主获得项目收益,到期后业主可获得储能设施的所有权。能源服务方则主要为业主提供储能设施建设、运维等服务获得技术服务费,从融资租赁方获得设备销售收益。

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1年前

Vol205.电动汽车虚拟电厂

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随着新型电力系统的发展,具备调节潜力的用户侧资源数量飞速增长,包括工商业和居民各类可调节灵活负荷,电动汽车、分布式储能等储能资源,屋顶光伏和小型风电等分布式可再生能源,为电力系统提供了潜在的灵活调节手段。 电动汽车作为具有流动性的双向调节资源,既可通过接入虚拟电厂参与电网调节;同时作为电化学储能体系的重要组成部分,未来有望为电力系统提供千万千瓦级的双向灵活性调节能力。 什么是虚拟电厂? 虚拟电厂是聚合分布在一定区域的分布式电源、可调节负荷、储能、电动汽车等资源,应用AI、大数据等技术,形成的具有电力市场交易或电网互动能力的物理或经济实体,也可指实现此目的的综合应用技术,进一步可引申为搭载、应用此技术的软硬件及服务产品。 从平台角度来看,虚拟电厂是一方面对接电力交易中心,另一方面对接各类资源聚合商,组织资源主体参与各类电力市场交易,并完成相关结算和利益分配的平台。 按照聚合资源的不同,虚拟电厂可分为电源型虚拟电厂、负荷型虚拟电厂、储能型虚拟电厂、混合型虚拟电厂等类型,其中含电动汽车在内的源网荷储一体化混合型聚合资源出售属性较强。 各类虚拟电厂的特征 目前国内的虚拟电厂还处在商业模式的探索阶段,从虚拟电厂的收益来源来说,已经开展的虚拟电厂业务模式主要以邀约型需求响应为主,盈利模式来源于响应补贴。但需求响应属于偶发交易,具有交易频次不确定的特点,无法构成虚拟电厂运营商主要盈利模式。 随着中长期市场、现货市场、绿电交易市场、辅助服务市场等逐步放开,虚拟电厂可作为一个市场主体全面参与到市场中,主要盈利模式除了需求响应,还包括辅助服务交易、电力现货交易等。 目前国内虚拟电厂的主要投资与参与方包括政府、电网企业、发电企业与资源聚合商,政府部门主要牵头虚拟电厂管理平台的建设,例如深圳虚拟电厂管理中心;电网与发电企业投资建设虚拟电厂运营平台,例如国网的冀北虚拟电厂、南网的“粤能投”虚拟电厂、国电投保定综合智慧零碳电厂;资源聚合商种类较多,主要为综合能源服务公司、售电公司、与车桩企业等直接对接用户资源的公司。 电动汽车、充换电基础设施、充电量持续增长 据工信部数据,截至2023年底,我国充电基础设施累计达859.6万台,同比增加65%;2023年,我国充电基础设施新增338.6万台,同比增长30.6%,新能源汽车国内销量829.2万辆,同比增长33.5%,桩车增量比为1∶2.4。 据公安部统计数据,截至2023年底,全国新能源汽车保有量达2041万辆,同比增长56%;其中纯电动汽车保有量1552万辆,占新能源汽车保有量的76.04%,纯电汽车保有量同比增长49%。 若以电池容量50kWh的纯电动汽车来估算,按每天一充一放,1500万辆纯电汽车,年充电量需求超2000亿千瓦时,若将电动汽车电池作为分布式电化学储能体系的组成部分,整体储能容量也是巨大的。 电动汽车、充电量呈爆发式增长,未来充换电基础设施的不断完善扩充是一个发展重点,另外基于大量充换电设施、电动汽车的用电运营商业模式的拓展也很具想象力。 政策支持电动汽车以V2G参与虚拟电厂 V2G即Vehicle-to-Grid(车辆到电网),又称双向逆变式充电技术,即电动车不仅可以从电网获取电力充电,还可以将车载电池中的电能反馈到电网中。 电动汽车就是巨大的电力海绵,V2G技术的应用,可实现电动汽车的分布式移动储能单元功能,在用电低谷时充电,在用电高峰时向外放电。 今年1月,发展改革委等四部门印发《关于加强新能源汽车与电网融合互动的实施意见》。该文件明确,车网互动主要包括智能有序充电、双向充放电等形式,可参与削峰填谷、虚拟电厂、聚合交易等应用场景。到2030年,新能源汽车将成为电化学储能体系的重要组成部分,并力争为电力系统提供千万千瓦级的双向灵活性调节能力。 此外,该文件还鼓励针对居民个人桩等负荷可引导性强的充电设施制定独立的峰谷分时电价政策,并围绕居民充电负荷与居民生活负荷建立差异化的价格体系,力争2025年底前实现居民充电峰谷分时电价全面应用,进一步激发各类充换电设施灵活调节潜力。 截至目前,浙江、山东、湖北、福建等多省已发布居民电动汽车充电设施分时电价专项文件。 比如浙江按春秋、夏冬以及重大节假日划分省内动汽车充换电设施峰谷电价,其中尖峰上浮50%、高峰上浮35%、低谷下浮60%、深谷下浮80%;福建省则针对居民电动汽车充电设施在居民合表电价0.533元/千瓦时的基础上,高峰贵0.03元,谷时便宜0.2元;湖北面向居民电动汽车充电桩分时电价在现行电价标准(每千瓦时0.555元,含税)基础上,深谷便宜0.333元,低谷便宜0.17元,高峰贵0.03元,尖峰贵0.333元。 今年4月,商务部等14部门印发的《推动消费品以旧换新行动方案》,提出要鼓励各地出台支持政策,完善充(换)电、停车、智慧交通等基础设施。目前,各地正在持续优化充换电设施布局,积极推进充电设备更新升级,提高充电效率。 今年年初,重庆的西部科学城投运一座超级充电站,这也是重庆首个“光储充放换检”源网荷储一体化示范站。 该充电站配置24台180kW直流充电桩、60台240kW直流充电桩,还有2台360kW分体式直流充电桩,1台480kW直流液冷充电桩,总充电功率19920kW,可满足180台新能源汽车同时充电;换电站储备8块动力电池,每块电池282kWh,可支持40余台换电重卡换电需求;同时打了造20MW电化学储能场景;发生区域停电等极端情况下,超充站还能够脱离大电网独立运行,依靠自身储能、V2G等设施设备,作为应急电源使用,保障周边居民区关键用电设施设备有序运转。 V2G是未来交通和能源领域的融合,通过“源网储荷”的高效本地化部署和应用,实现绿色能源的本地自产自销,减少对外部环境的影响,同时也可通过峰谷电价差、虚拟电厂等商业模式为电动车车主、充换电站运营商创造一定的经济效益,实现良性循环。 深圳电动汽车虚拟电厂 2022年8月26日,深圳挂牌成立虚拟电厂管理中心,该中心由深圳市发展改革委管理,设在深圳供电局,主要负责虚拟电厂管理平台建设维护、建立相关管理制度、组织开展用户注册、资源接入、并网管理、性能测试、响应监测、效果评估等工作。 深圳虚拟电厂管理中心积极推动5G基站、新能源汽车充换电场站、电动自行车换电柜、建筑楼宇、工业园区、储能系统等资源接入虚拟电厂管理平台。 截至今年3月,深圳虚拟电厂管理中心已接入运营商45家,接入容量规模265万千瓦;实时可调负荷56万千瓦,相当于2台中型火电机组。 在2022年成立国内首家虚拟电厂管理中心后,深圳的虚拟电厂就与电动汽车充电站融合发展。 2024年一季度深圳新能源汽车充电量达6.7亿kWh,同比增长10.9%,相当于超过1200万辆电池容量50kWh的电动汽车充满电,目前深圳全市已有336座超充站投运。截至今年一季度,南方电网在深充电站(含超充站)等已全部接入深圳虚拟电厂管理中心,接入规模达26万千瓦,可参与深圳市虚拟电厂精准响应。 也就是说仅南方电网的充电站就占到虚拟电厂总接入容量的十分之一,展示了充换电基础设施、电动汽车资源通过虚拟电厂提高电网运行效率方面的潜力。 车企的虚拟电厂“生意经” 蔚来是我国首家接入电网(上海电网)调度虚拟电厂的电动汽车品牌,同时也是国内最大规模将换电站接入虚拟电厂的品牌。 早在2019年,蔚来就通过“能源云”在上海组织换电站和家充桩参与全市电网的削峰填谷。 此外,蔚来还通过多个试点落地项目,联动各地电网公司、能源发电企业,实现虚拟电厂在电力辅助服务市场的应用。 截至2024年1月底,蔚来累计交付新车459649辆;截至2月25日,蔚来在全国已建设2375座换电站,3713座充电站。 截至今年2月,蔚来累计有1683座换电站参与错峰充电,转移用电量达1.6亿千瓦时。同时,蔚来已组织换电站587座、充电桩超过2.7万根参与全国14个省市的需求响应以及调峰辅助服务,累计总调峰容量约30万千瓦。 今年4月,蔚来能源《规模化车网互动虚拟电厂建设与运营》项目更是入选了国家第一批绿色低碳先进技术示范项目,这也是唯一一家车企入选项目。 该项目内容涵盖了面向车网互动的换电站和V2G桩建设、大容量、高性能、精准调控的车网互动虚拟电厂构建,以及绿色低碳的用户多时空补能运营等多个方面。在与上海电网深度合作中,验证了换电站作为分布式资源聚合式参与电网调频的能力。 该项目将基于“车-桩-网”协同互动,助力可再生能源的消纳以及提高电网稳定性。同时,蔚来能源还将通过挖掘蔚来用户和加电用户双重运营潜力,打造绿色、低碳的电动汽车用户补能运营体系,推动新能源汽车行业的可持续发展。 电动汽车、充换电站运营商未来建好虚拟电厂,可以多元化拓展营收。运营商不只靠服务费赚钱,还有售电、峰谷电价差、调峰、现货交易增加收益。 电动重卡虚拟电厂 4月2日,河北唐山超10万辆次电动重卡首次参与了电网峰谷调节,调节电量超50万千瓦时,初步建成了我国首个电动重卡型虚拟电厂运营模式。 在唐山,电动重卡主要应用于港口物流、矿山运输等场景,具有低碳环保、运营成本低等优势。今年一季度,该地区新增重卡充换电站30座,充电量达1.7亿千瓦时,同比增长17%,创历史新高。目前该地区已建成重卡充换电站332座、充电桩2618个,累计充电量超14亿千瓦时。 唐山的电动重卡虚拟电厂案例,目前聚合了11座重卡充换电站电池储能资源,调节能力最大可达2.23万千瓦。 电动重卡虚拟电厂聚合的是重卡的储能电池资源,既可促进电力供需平衡,获得收益,也是促进新能源消纳的手段。 电动重卡的电池具有储能单元容量大、充电功率高的特点,是一种非常优质的储能资源,将电动重卡储能电池资源进行聚合,以虚拟电厂模式运营,通过参与电力辅助服务市场,在电网负荷低谷时段充电,将电能储存在电池中,从而降低电网峰谷差,促进电力供需平衡获得收益和新能源消纳。 电动重卡充电享受峰谷电价。在电网负荷低谷时段,重卡充电价格最低,一度电最高可以节省约0.75元,一辆重卡充一次电最高可节省315元,可进一步降低运营成本价值。 电动汽车作为具有流动性的双向调节资源,现阶段可以通过避峰充电参与电网调节,后续有望在V2G技术试点成熟后逐步推开,在尖峰时段参与出力进行顶峰调节,参与调频辅助服务,提升新型电力系统灵活调节能力,通过减少增量电网容量、增量调峰调频电厂建设等方式,间接减少碳排放。

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Vol204.新能源车四足鼎立格局渐成

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新能源车新一轮降价又拉开帷幕了。这次打头阵的是优等生特斯拉和理想,特斯拉打出全系降价1.4万元,理想则对主力L车型下调1.4万元-2万元,出师不利的MEGA直接大刀砍掉3万。 01特斯拉VS小米 特斯拉和理想的同步降价背后,原因各不相同。特斯拉在一季度交付量下滑后,加大了降价促销的力度,尤其是随着小米SU7进入市场以后,竞争更加激烈。今年一季度,特斯拉的全球交付量为38.7万辆,同比下降8.5%,环比下降20.2%;全球产量为43.3万辆,同比下降1.7%,环比下降12.4%,这是特斯拉历史上首次产销量出现同比和环比的双双下降。 特斯拉全系降价的策略揭示了此前4月初5000元的涨价只是为了刺激一季度客户提车,随后宣布的免息分期购车和1.4万元的降价才是真正的促销策略。由于产量仍然高于订单量,特斯拉可能后续继续降价,以保持市场竞争力。小米SU7的出现为特斯拉带来了显著的竞争压力。SU7的订单在不到一周的时间里已超过10万份,锁定订单数量也突破了4万份,直接与特斯拉Model 3竞争。小米SU7的三个版本价格分别为21.59万元、24.59万元和29.99万元,而特斯拉Model 3降价后的后驱版本价格为23.19万元,不仅是历史最低价,而且低于小米SU7 Pro的售价。其他新能源车企也受到了小米SU7的影响,纷纷推出降价促销活动应对。小鹏在4月20日推出了5亿元购车补贴,针对旗下G9、G6、P7i和2024款P5;极氪为007推出了后驱版本,起步价降至20.99万元,还加送2万元的选装包优惠;吉利旗下的睿蓝汽车针对睿蓝9降价2万元;蔚来也宣布推出最高10亿元的油车置换补贴。 02理想VS问界 尽管小米SU7的发布为纯电动轿车市场带来了冲击,但对于理想这个增程式市场和大车型的老玩家来说,威胁并不大。理想此次降价的主要原因是为了应对问界的降价,以提升销量,摆脱一季度的销量低迷。2023年一季度,理想的整体表现不如预期。作为理想的首款纯电动车型,MEGA未能成为销量新引擎,导致理想仅凭L系列车型的销量支撑。理想一季度的总销量为8万辆,同比增长52%,但这个增速已经连续三个月落后于问界,销量差距从1月的1808辆扩大到3月的2743辆。因此,理想将全年销量目标下调20%-30%至56-64万辆。即使是以最低目标56万辆计算,一季度的8万辆销量也只是刚刚及格。问界在销量和促销力度方面持续增长,M系列车型订单量也在不断攀升,M7车型在4月初推出了2万元的优惠活动,M9车型的订单量已经突破6万台。在此背景下,理想在4月22日宣布对L6之外的所有车型进行全线降价1.8万元至3万元,特别是销量不佳的MEGA降价3万元。 降价以后,理想L系列车型的价格劣势相对缩小。L6、L7、L8和L9的最低价分别是24.98万元、30.18万元、32.18万元和40.98万元,而问界的M7、M5和M9的最低价分别是22.98万元、24.98万元和46.98万元。增程式和插电混动大SUV市场的竞争相对较小,但随着整体市场的竞争加剧,更多的新能源车企还是选择降价以应对竞争。4月1日,问界M7宣布降价以后,长城魏牌、岚图汽车和一汽大众等竞品车企也推出了不同程度的降价和优惠活动。新能源车市场的价格战愈演愈烈,这将加速市场洗牌,也为那些能够脱颖而出的车企提供了机会,增强产品竞争力和品牌影响力。

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Vol203.拼产品、拼服务,实现储能高质量发展

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2023年,在全年686次总规模129.6GWh储能采招工作中,277家单位参与了各类储能技术的设备投标,比2022年翻了超一番。 2023年,为在激烈的市场竞争中脱颖而出,储能企业以半年为周期快速迭代产品,以电芯、工商业储能电柜和直流侧电池系统引领,共有108家企业推出了410款储能产品。 2024年,在2小时储能系统报价已低至0.6-0.7元/Wh的当下,储能企业们又将以何种姿态直面激烈的市场竞争,备受关注。 2024年伊始,国内开年第一个大型储能展上,储能与电力市场在细致走访全部展馆,并与行业同仁们广泛探讨后,我们发现: 新品的量产下线,实现新品稳定交付,将是今年重中之重 卷绕技术向叠片技术发展,储能电芯将实现从300Ah+到500Ah+更大容量跨越,推动一颗电芯从1度电走向2度电 2.5MW集中式储能PCS、组串式/模块化PCS,一大一小路线明显,PCS液冷方式崭露头角 受构网型储能的需求带动,PCS企业在储能系统集成中的影响力逐渐扩大 300Ah+电芯产品,带动储能产品容量升级,20尺5MWh+直流电池仓、416/417/418kWh储能电柜将逐渐成为应用主力;此外20尺6MWh+系统也有企业开始布局 EMS产品提上日程,在场站规模不断扩大、控制单元持续增加、需要实现的功能日益复杂的情况下,EMS的价值与重要性不言而喻 储能运维、运营服务市场显现,对储能企业的综合实力提出更高要求 2024年,中国储能产业将从量变走向质变,从拼资源、拼规模走向拼产品、拼服务,以价值服务在群雄并起、行业洗牌中破围而出,或将成为今年的主题。 2023年,在保持280电芯尺寸不变的情况下,容量升级至300Ah+的储能专用电芯,在四季度开始宣布量产交付。包括瑞浦兰钧、远景动力、欣旺达、天合储能、海辰储能、鹏辉能源、中创新航、宁德时代、南都电源、赣锋锂电、亿纬锂能、国轩高科、盛虹动能、豪鹏科技、海基新能源、力神电池在内16家企业将近30款300Ah+储能电芯产品均表示已经开始量产交付。 而紧随300Ah+以上电芯推出的20尺5MWh+直流侧电池舱也成为了2023年末各家新品的主推方向。2024年的展会上,企业们纷纷表示,其20尺5MWh+直流电池舱落地应用将在2024年逐渐落实,部分企业的产品已经在实际项目中使用。 我们在站台也观察到,多个电池企业推出了基于314Ah电芯1P104S大PACK产品,这也在一定程度上说明了下游的需求已经出现,20尺5MWh集装箱将逐渐落地。 2月28日,瑞浦兰钧最新一代20尺5.51MWh储能电池舱正式下线,应用自主开发的问顶345Ah储能电池产品,该款电芯实际容量超350Ah,能量效率达96.2%,实现10000+长循环寿命和20年日历寿命。 目前在建的浙江最大电网侧储能电站项目-金华武义温泉变200MW/400MWh电站即采用欣旺达5MWh液冷储能电池预制舱,系统采用欣旺达自研自产的高安全、长寿命、高效率的314Ah大容量电芯。 天合储能新一代柔性储能电池舱Elementa 2已具备量产能力并将于Q2正式出货。系统搭配自研自产314Ah高能量密度电芯,度电成本可降低32%,采用簇级管理提升电能吞吐量7%,并可匹配集中式、集散式、组串式等多种交直流耦合方案。 远景储能EnPower智慧储能基于全栈技术能力,采用自研350Ah储能专用电芯,“交直一体”结构设计,标准20尺集装箱容量达到5.6MWh,适用4-8小时储能场景,是全球首个“交直一体”5.6MWh储能系统。 南都电源搭载690Ah电芯的6MWh+系统预计将在2024年9月量产下线。 海博思创、中车株洲所、宁德时代、阳光电源、科华数能、晶科能源、海辰储能、楚能新能源、融和元储、南瑞继保、特变电工(西科公司)、中天科技等也在展会上展出了各自的5MWh储能系统。这其中,中车株洲所、海辰储能、楚能新能源的系统已经下线/量产,天合储能、晶科能源、亿纬储能、青禾新能则预计在2024年量产。 海博思创在此次展会展出了全系列新品,除了5MWh储能系统产品HyperBlock III外,还带来了HyperCube系列液冷户外柜、充储一体机、光储一体机等产品,全方位赋能新型电力系统、新商业、新生活。 另外,5MWh+直流电池舱多采用了簇级管理的模式,或DC-DC,直流出舱后接大容量PCS(如科华数能);或DC-DC,直流出舱后接模块化PCS(如特变电工西科公司);或DC-AC,直接将模块化PCS集成进直流舱,做到直流不出柜。如阳光电源大型储能系统PowerTitan2.0,采用交直流一体化结构,电池单元与PCS融于一柜。 300Ah+电芯对储能产品的影响,也体现在了工商业储能柜上。 2023年,以280Ah电芯为主,工商业储能柜215/372kWh渐成通用规格(可参考文章:近60家企业工商业储能柜全解!215/372kWh渐成通用规格)。 而伴随300Ah+电芯的应用,此次展会上,包括中车株洲所、欣旺达、瑞浦兰钧、远景能源、特变电工(西科公司)等企业在内,均表示将会持续迭代工商业储能柜向更大容量发展。 参展企业反馈的信息显示,搭配314Ah电芯工商业储能柜标准规格多为260/417(418、419)等,且今年有望见到量产。 其中特变电工(西科公司)、融和元储等企业表示采用314Ah的工商业一体机预计于4月底交付。 此外,包括阳光电源、瑞浦兰钧等企业在内,均表示将会持续迭代工商业储能柜向更大容量发展。 随着更大容量电芯的使用,工商业储能柜的温控系统也更多的选择了液冷方向,这对系统的集成、以及后期的运维,也相应提高了要求。 尽管300Ah+正在量产交付,但更大容量的电芯已然在途。530Ah、587Ah、628Ah、690Ah、730Ah和1130Ah,没有最大,只有更大。 从500Ah+电芯的尺寸上可以看出,300Ah到500Ah已经不再像280Ah升级到300Ah+一样可在71*173的同等尺寸下通过增加能量密度提升容量,而是开拓了新的尺寸。有业内人士预计,从500Ah+到600Ah+很大程度可通过同尺寸电芯密度等升级完成下一轮次的迭代。 此次展会上,包括宁德时代、天合储能、海辰储能、亿纬锂能、蜂巢能源、南都电源在内的企业,都带来了500Ah+电芯模型样品,企业们表示,实物产品预计在2024年底至2025年初可进行交付 匹配5MWh+直流侧电池舱,储能PCS,逐渐也形成了容量一大一小的产品特色。 一方面,包括上能电气、科华数能、汇川技术、阳光电源、英博电气、上海电气、南瑞继保、禾望电气等企业,推出更大容量2.5MW集中式PCS/5MW集中式升压变流一体机。另一方面,几乎所有的PCS企业都带来了其模块化PCS产品,普遍的容量在186kW~250kW。上能电气、索英电气、汇川技术、南瑞继保、禾望电气、特变电工西科公司还带来了2.5MW/5MW组串式一体机,大多采用215kW单模块成组。 储能PCS的冷却方式上,液冷开始崭露头角。包括科华数能、索英电气、阳光电源、上能电气、英博电气、南瑞继保等企业在内,2024年均带来了液冷PCS。其中科华数能、索英电气均带来了集中式液冷PCS产品。 正如科华的宣传语所言“大液有成”,液冷这一温控形式,从电池进一步延伸至储能PCS,市场空间进一步增大。作为国内率先推出的液冷PCS产品,科华数能表示,该公司的2.5MW液冷PCS已经实现最大效率达99.03%,单机支持40℃下110%过载运行,同时保障在50℃环境温度下不降额运行。相较于风冷PCS,液冷PCS功率模块寿命可提升25%。 模块化方面,以科华数能、盛弘股份、上能电气、瑞源电气等企业为代表,绝大部分储能PCS企业都带来了模块化产品。一方面匹配工商业储能柜的需求,另一方面,在电池侧直流舱中使用模块化产品实现簇级管理,均衡放电,解决电池一致性等问题。 另外,使用模块化PCS实现更大功率储能PCS也成为技术方向之一。以盛弘股份为例,针对源网侧储能电站规模更大化的趋势,该公司正式推出单机规模2.5MW模块化PCS大机——PWS1-2500KTL-H储能变流器,产品采用盛弘首创的模块化直流侧多分支技术,对电池系统进行分簇管理,同时可灵活兼容多种大安时电芯,满足构网、长时储能等不同应用场景。 2023年,在新疆可再生能源装机比例高的区域,大量构网型储能需求出现。这一轮储能需求中,储能PCS企业的作用非常明显。华为、阳光电源、科华数能、中车株洲所、上能电气、南瑞继保、索英电气、盛弘股份、禾望电气、特变电工西科公司、英博电气、汇川技术、四方继保等都率先推出了产品,其中多家已在实际中取得了应用。例如,阳光电源投运了湖北广水、广西涠洲岛等多个构网型储能电站;科华数能中标新疆克州300MW/1200MWh构网型独立储能电站,该项目投运后,将成为截至目前全球最大的构网型储能电站。 依靠其电力电子方面的丰富经验,以及对电力系统的了解,在这一轮的储能产品迭代中,储能PCS企业或多或少起到了引领的作用,这类企业在储能系统集中的优势渐渐明显。 能量管理系统提上日程 储能电站容量百兆瓦时级已数常见,2024年吉瓦时级电站也将落地。伴随单站规模扩大的,是需要控制的储能模块也大规模增加。加之目前电网对储能的功能需求也变得日益丰富,构网型、黑启动、一次调频、惯量支撑等,简单的储能系统能量管理已经不能满足要求,群控技术需求凸显。 除传统的储能能量管理系统(EMS)公司外,大量的系统集成商,如阳光电源、融和元储、特变电工西科公司等,都已经推出了自己的EMS产品,并结合各自的系统特点,进行相应的功能延展。 阳光电源此次针对电网更为复杂的调节要求,以及应对规模不断扩大的储能项目场站集中调控的需求,全面升级了其EMS系统,并深度融合电力电子、电化学和AI技术,推出电芯预诊断系统iSolarBPS,通过其与EMS配合,全面实现储能电站的能量管理以及安全管控,可具备电芯检测、电芯安全问题提前预警、黑启动、构网等多种功能,并可更精准的指导运维,运维提效30%。 专业化运维与运营 寻求储能最大收益 随着储能系统装机规模的爆发式增长,电力市场改革的不断推进,储能“建而不用”的困境有望在2024年改变。 储能不产生电能,只有在电力市场中不断进行充放电操作,在各类电力市场中提供响应服务才能创造价值。高效、及时、准确的运维,可减少储能故障率及故障时间,增加储能的有效利用时间;准确的运营策略及管理,是储能在复杂的电力市场中获取最大收益的关键。 展会上,除储能头部企业将业务范围向运维、运营延伸外,提供更专业运维运营服务的专业化公司也在出现。 例如,一些在新能源领域积攒了大量运维经验的企业,在这一领域驾轻就熟进行了业务延展。 源于协合新能源的四维能源,依托国内最大的第三方新能源电站运维公司-协合运维(拥有超过30GW的运维容量和3000多名专业运维人员),构建了独有的储能电池大数据模型分析系统,“聆风”数字化平台以及全国服务网络可助力项目高质量平稳运行。 而在储能电站运营方面,一些专注于电力交易的企业,例如远景能源也将电力交易服务拓展至储能电站运营领域。 此外海博思创、四维能源、融和元储等大量系统集成企业也已将目光锚定了电力交易服务。以山东某100MW/200MWh独立储能场站为例,在四维能源精准的电价指引,优质的交易策略下,2024年2月,该电站结算费用高于市场平均水平7%,充放电量低于市场平均12%。 钠离子电池尽管经过2021-2022年的资本热捧后,近两年热度逐渐降低。但我们看到,钠离子电池的储能应用步伐仍在持续前进。近期已有百兆瓦时钠电项目开始招采,大型钠电储能项目有望今年落地。展会现场,中科海纳、融和元储也带来了自己的钠电储能系统产品。 2024年,高速发展中的中国储能行业将面临行业洗牌,从拼资源、拼规模走向拼产品、拼服务。以价值为导向,推动储能高质量发展。

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Vol202.工商业储能应用场景

虫虫说储能

储能按照应用场景可以分为电源侧、电网侧、用户侧储能,其中电源侧、电网侧储能又称为表前储能,用户侧储能又称为表后储能。用户侧储能分为工商业储能与家庭储能,两者区别在于客户群体,而我国的用户侧储能基本为工商业储能。 工商业是我国最大电力市场,表现为电价高、波动强等特点,在我国电力市场化改革与分布式能源转型大趋势之下,工商业储能将是不可或缺的表后中坚力量。 工商业储能应用场景广阔而分散。当前工商业储能的应用场景主要有:中型工商业场所,单独配置或光储(充)一体化配置,光伏自发自用,储能以进行削峰填谷、需量管理,能够降低用电成本,并充当后备电源应急;零碳园区/园区微网,储能起到平衡发电供应与用电负荷的作用;高载能企业,钢铁厂、水泥厂、发电厂、石油炼化厂等高能耗大户,用电负荷较大,不受终端电价限制,项目需求体量大;台区储能,主要解决基础配电网接入能力不足,通常涉及到电网公司、发电央企,试点规模较大;以及数据中心、5G基站、换电重卡、港口岸电等新型应用场景。 中型工商业场所 工厂、商场等中型工商业场所,目前最常见且落地项目最多的应用场景。 该场景存在一定用电负荷,用电习惯明显,涉及行业众多,项目需求基本小于5MWh,安装储能以进行削峰填谷、需量管理,能够降低用电成本,并充当后备电源。 此类应用场景又主要分为单独配置、光储(充)一体化。 单独配置是目前最基础应用场景。 光储(充)一体化电站,工商业储能400V应用的主要场景之一,涉及行业众多,在单独配置的应用场景上拓展了储能的经济空间,提高了配备光伏用户的发、用电灵活性,在拓展工商业储能的盈利方式的同时也降低了光伏并网对电网的冲击。但光储(充)一体化电站,尤其是超充站,对储能系统的性能与安全提出了更高的要求。 从长远来看,借助现有工商业光伏项目上量,光储(充)一体化将是未来工商业储能综合能源解决方案重点应用场景。 零碳园区 随着“双碳”行动持续深入推进,园区,作为产业和企业的规模化聚集地,已然成为推动“双碳”战略实施的重要环节。零碳园区,是指在园区的规划、建设与运营的全生命周期内,多方主体协同产业生态链,依托绿色供电、零碳、数智运营等手段,实现区域内温室气体排放与清除的动态平衡。 在能源供应侧,考虑到各地在可再生资源能源种类及数量有着不均衡的现实情况,零碳园区也需因地制宜的发展光伏、风电、水电、生物质等可再生能源,配合储能、分布式供能等手段实现调峰填谷、源网荷储深度协同,整合形成园区微电网,持续增加可再生能源供能占比,使园区能源结构清洁化,从源头减少碳排放量。 园区对可靠、绿色供电有巨大需求,零碳园区单一项目大,项目基本为35kV及以上并网,工商业储能在零碳园区的应用,需要从单一产品,上升到“系统化”理念,融入数智技术,以“AI+源网荷储一体化”的模式驱动园区进入“低碳新时代”,这对储能的精准调节能力提出了更高的要求,系统的耦合性更强。 高载能企业 钢铁厂、水泥厂、发电厂、石油炼化厂等高能耗大户,用电负荷较大,不受终端电价限制,项目需求体量大。 对于建材、电解铝、钢铁等高排碳、高耗能且有大量工业余热的工厂及园区场景特点,对多元化新型储能技术或混合储能技术的应用有更大潜力。 比如安徽芜湖海螺水泥工厂应用了一套10MW/80MWh二氧化碳储能系统,既满足水泥厂削峰填谷、需量管理等用能需求;二氧化碳储能系统深度耦合海螺水泥的CCUS捕捉产线,将水泥产线上捕捉的二氧化碳用于储能系统,实现二氧化碳的暂态封存,既降低了储能系统成本,又减少了碳封存成本,实现了二氧化碳捕捉与循环利用;同时,结合水泥生产工艺特点,利用水泥窑废热提高储能效率,系统在放电过程中,利用50℃以上的低品位余热进一步提升储能系统效率。 台区储能 在电力系统中,“台区”就是变电站下游的一个配电网络范围,或是一个变压器所服务的区域。这个区域可以是一个居民区、工业园区或是商业区,其范围和大小取决于变压器的容量和设计用电需求。 台区储能,是指安装在配电台区低压侧的储能系统,主要用于动态扩容、平抑负荷波动和平滑台区内新能源发电输出。 从功能来看,台区储能主要解决基础配电网接入能力不足,通常涉及到电网公司、发电央企,试点规模较大。此外,当台区储能达到一定规模,未来有望实现“云储聚合”,也就是将大量分布式储能通过云平台控制,参与电网调度和电力市场交易,模式类似虚拟电厂。 但目前台区储能并网政策及标准仍有待完善,台区储能并网仍存在较大困难,加之缺乏监管规定,企业在办理流程手续过程中会面临来自地方政府、电网的阻力。 新型应用场景 工商业储能正在积极探索融合发展新场景,目前已有数据中心、通信基站、换电重卡、矿山、港口岸电等众多新型应用场景。 多份国家级、省级、地方级储能政策鼓励发展工商业储能融合应用场景。 今年2月,发改委、能源局联合发布的《关于加强电网调峰储能和智能化调度能力建设的指导意见》提出“围绕大数据中心、5G基站、工业园区等终端用户,依托源网荷储一体化模式合理配置用户侧储能,提升用户供电可靠性和分布式新能源就地消纳能力。探索不间断电源、电动汽车等用户侧储能设施建设,推动电动汽车通过有序充电、车网互动、换电模式等多种形式参与电力系统调节,挖掘用户侧灵活调节能力”。 《广东省推进能源高质量发展实施方案》提出“积极推动新型储能技术创新,促进新型储能与大数据中心、5G基站、数字电网等新型基础设施融合应用”;河北省发布的《关于推动雄安新区建设绿色发展城市典范的意见》提出“在数据中心、5G基站、充电设施、工业园区等场景因地制宜布局用户侧储能”。 1)数据中心 数据中心建设储能会综合考虑系统的安全性、节地性、投资回报率、环境友好性、与备用电源结合等因素。 安全性:数据中心承担着数据存储、传输、计算的职能,支撑与保障社会数字经济生产与运行,数据安全和业务连续是数据中心首要的业务目标,因此,安全可靠性是首要考虑因素。 节地性:土地是数据中心建设的重要资源因素,储能系统的建设需考虑系统能量密度,减少系统占地。 投资回报率:数据中心建设储能主要是参与峰谷套利以及未来逐步开放的需求响应市场,储能系统本身是重资产投资,投资回报率是项目决策中的重要考量因素。 环境友好性:选择环境友好型电池,降低环境负担,既是企业社会责任的体现,也是绿色节能数据中心的关键特征。 与备用电源结合:数据中心的供电要求高,一般均设有不间断电源保障供电,在市电断电时仍需保障正常供电;储能系统与备电电源的结合,可减少重复投资,关键点在于解决转换时间问题,综合考虑其经济效益。 2)通信基站 为保障通信基站电力供应不中断,运营商要求在通信基站配置不小于3小时的电池作为备用电源。 通信基站含用于通信设备的直流负载以及用于空调、照明的交流负载,其中直流负载用电量占基站总负载的70%以上。基站储能属于典型的容量型应用,对倍率和能量密度要求一般,但对循环寿命和高低温性能较为看重,且对价格的敏感程度更高。 运营商拥有海量通信站点,能耗巨大,碳排大,同时面临增收难的困境。 在技术融合的趋势下,基站也将打破信息孤岛的藩篱,走向源网荷储全链路协同,比如通过配置光储系统,实现绿电自发自用;基站需要备电,天然拥有海量电池资源,是大规模电化学电池的使用者,根据公开数据,欧洲地区分布式可调节能力可达到15GWh,中国只5G基站就有260万座,可调节能力更大,未来可通过聚合基站储能资源以虚拟电厂模式,参与电力市场,拓展收益渠道。

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