我們如何看行業(yè)
一張圖看儲能
首先，儲能行業(yè)是相對很新的行業(yè)，但是行業(yè)很早就已存在，只是未來(lái)的趨勢、空間有所變化。我們現在的手機、電腦、新能源汽車(chē)等都有電池儲能，這是移動(dòng)的儲能。
第二，儲能業(yè)務(wù)也造就了很多公司，如南都電源、圣陽(yáng)股份，用傳統的電池——鉛酸電池賣(mài)給移動(dòng)、聯(lián)通等做基站的儲能。雖然行業(yè)早就存在，為什么大家更關(guān)注現在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)？是因為可再生能源發(fā)展快，包括電改、可再生能源出力固化等，進(jìn)一步在擴大儲能市場(chǎng)。
第三點(diǎn)是大家都關(guān)注的特斯拉，特斯拉布局新能源汽車(chē)是最引人關(guān)注的事情，但是同時(shí)，也有發(fā)電端的Solarcity，還有Powerwall是清潔能源發(fā)電和清潔用電的連接點(diǎn)。未來(lái)人的延伸可以延伸在汽車(chē)上，實(shí)現車(chē)上清潔能源發(fā)電、清潔能源儲電和清潔能源用電，這是更加長(cháng)遠的布局。
儲能、調頻分析重點(diǎn)
1儲能
顧名思義，儲能是能量的儲存，實(shí)際上儲能不僅應用在電網(wǎng)當中，比如儲氫，氫的來(lái)源是很多樣的，最后到下游的燃料電池、新能源汽車(chē)，這中間是和電網(wǎng)沒(méi)有關(guān)系的，但是儲能在電網(wǎng)中的應用場(chǎng)景和應用市場(chǎng)是最大的。我們認為，儲能是有一定的需求，但是需要政策來(lái)引導。我們從發(fā)電、輸配電、用電等方面講儲能進(jìn)行了一個(gè)應用場(chǎng)景的劃分，簡(jiǎn)單來(lái)看發(fā)電端有六種應用場(chǎng)景，輸配電三個(gè)，用電側則分為五個(gè)部分，還有一個(gè)部分是新能源汽車(chē)，隨著(zhù)未來(lái)新能源汽車(chē)的發(fā)展以及V2G的出現，也可以實(shí)現新能源汽車(chē)和電網(wǎng)的聯(lián)動(dòng)，此時(shí)可以將新能源汽車(chē)看成是一個(gè)移動(dòng)儲能裝置。
我們根據適用場(chǎng)景的不同，將相對更加適合的場(chǎng)景和不同的技術(shù)做了一個(gè)儲能的連連看，但是這不是說(shuō)在其他方面就不能使用某種其他的儲能方法。
2調頻
從原理角度來(lái)看，首先是發(fā)電機：包括發(fā)動(dòng)機、發(fā)電機和控制系統。我國的發(fā)電機大部分是同步發(fā)電機，其中轉子產(chǎn)生旋轉磁場(chǎng)，定子切割磁場(chǎng)來(lái)發(fā)電，因此發(fā)電機的頻率和轉子是一致的。轉子轉速變化是根據原動(dòng)機輸出的機械功率和發(fā)電機的電磁功率是否平衡來(lái)匹配的。如果電磁功率大于機械功率，系統頻率會(huì )下降。
用戶(hù)在實(shí)際使用過(guò)程中不會(huì )去考慮電廠(chǎng)的頻率，從這個(gè)角度說(shuō)，電力系統運行的原則是發(fā)電端通過(guò)負載來(lái)調節，有多少負荷，調整多少發(fā)電量，頻率才得以保持平衡。
從能量的角度說(shuō)，發(fā)電機在發(fā)電少的情況下，電力系統會(huì )瞬時(shí)從發(fā)電機組的轉動(dòng)勢能中汲取能量，這就會(huì )導致發(fā)電機組轉軸的速度變慢。反之，發(fā)電多余負荷，會(huì )把多余能量轉移到轉子的勢能上，頻率會(huì )上升。系統中，同步發(fā)電機有慣量，慣量越小，頻率變得越快。所以需要一定量的發(fā)電機組保持在線(xiàn)，來(lái)使頻率變動(dòng)不要過(guò)快。我國的頻率是50Hz，大電網(wǎng)的可容納誤差是±0.2Hz，如果負荷變化很快而超過(guò)范圍，發(fā)電機組會(huì )出現脫網(wǎng)，發(fā)電端會(huì )因此導致連鎖反應，電網(wǎng)會(huì )崩潰。從這個(gè)角度看，風(fēng)電、光伏是有劣勢的，因為他們不提供系統慣量，使得電網(wǎng)系統越來(lái)越容易觸發(fā)0.2Hz的標準，系統可靠性變弱，這也是大家棄風(fēng)棄光的主要原因。以光伏為例，現在采取虛擬同步發(fā)電機的技術(shù)，通過(guò)電子變流器接入電網(wǎng)。電子變流器和傳統的同步發(fā)電機的區別包括快速的動(dòng)態(tài)響應、較小的過(guò)載能力、低轉動(dòng)慣量和低短路容量的特性，對電網(wǎng)的穩定性產(chǎn)生難以忽視的影響。傳統的同步發(fā)電機有比較優(yōu)良的特性，天然有優(yōu)勢，要借鑒傳統實(shí)現逆變器電網(wǎng)的友好接入。
對于電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，發(fā)電端的供給和用電端的需求必須保持實(shí)時(shí)平衡，由于實(shí)際過(guò)程中，用戶(hù)無(wú)序的使用以及發(fā)電端新能源發(fā)電的波動(dòng)性特征使得電網(wǎng)無(wú)法保證真正的實(shí)時(shí)平衡，通過(guò)調節供需可以使得電網(wǎng)能在較小的范圍內波動(dòng)，從而達到相對平衡的狀態(tài)。以發(fā)電機切機導致頻率降低為例，目前三時(shí)間段框架是應用較為普遍的平衡機制：在大量機組切除后的30s內，發(fā)電廠(chǎng)通過(guò)機組慣性和調速器響應來(lái)控制頻率偏移，自動(dòng)抑制頻率衰減，此時(shí)是一次調頻；在30s~10min的期間內，以調頻器為代表的二次調頻設備介入調頻，此為二次調頻，二次調頻是我們說(shuō)的電網(wǎng)的輔助服務(wù)，是可以產(chǎn)生收益的；第三個(gè)時(shí)間段從第5min開(kāi)始，資源的經(jīng)濟調度通過(guò)5min實(shí)時(shí)情況提供三級控制機制，此時(shí)進(jìn)行三次調頻。
同步發(fā)電機組的熱能、機械能、電能的轉換過(guò)程比較緩慢，但是如果用儲能裝置，化學(xué)能和電能轉換時(shí)間更短，儲能+VSG技術(shù)結合了儲能的快速響應和傳統發(fā)電機組慣量的特性，會(huì )使得電網(wǎng)的頻率得到快速平衡。儲能（特別是電化學(xué)儲能）調頻速度快，容量可調，因此成為非常好的調頻資源。平均來(lái)看，儲能調頻效果是水電機組的1.7倍，燃氣機組的2.5倍，燃煤機組的20倍以上，理論上最好的調頻效果與最差的調頻效果之間可以相差近8000倍。實(shí)際應用中，投入前K2和K3的平均值分別在1.4和1.5左右，投入后上升到1.5和1.6左右，Kp值從2.98上升到3.2左右，后期通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化使得Kp值提升到接近5，體現了儲能在調頻方面性能優(yōu)越。
調頻市場(chǎng)空間巨大，調頻的需求大約是總裝機容量的2%左右，我們測算全國存量調頻規模大約在33GW左右，我們得出年新增調頻需求在1.5-2GW左右。
調頻的經(jīng)濟性遠超削峰填谷：IRR可達11%，回收期在是5年左右。未來(lái)隨著(zhù)新能源在電源中占比的進(jìn)一步提高，以及電力市場(chǎng)進(jìn)一步深化，開(kāi)放輔助服務(wù)市場(chǎng)，調頻的需求也將進(jìn)一步釋放。將同一儲能應用到不同的場(chǎng)景中，通過(guò)多種場(chǎng)景疊加能夠獲得更多的收益，進(jìn)一步縮短投資回收期。
科陸電子
未來(lái)10年全球儲能領(lǐng)域將實(shí)現快速發(fā)展，據NavigantResearch分析，預計2017年全球公用事業(yè)規模儲能容量年增量為1159兆瓦，2026年將增至30473兆瓦，同期分布式儲能系統年增量將從684兆瓦增加到19700兆瓦。
儲能目前有以下七大應用場(chǎng)景：峰谷差套利、離網(wǎng)型光儲電站、火電機組ACG調頻、風(fēng)光儲調峰調頻、獨立儲能電站、分布式工業(yè)園區綜合儲能微網(wǎng)、離網(wǎng)戶(hù)用儲能。其中，峰谷差套利在北京具備最好的條件，其次江蘇情況也比較好，但其主要難點(diǎn)在于攻克進(jìn)入壁壘；離網(wǎng)型光儲電站分布地區大多在高原，主要在青海、西藏、內蒙等地，最高海拔可以達5000米以上，對設備、系統的要求很高，同時(shí)由于海拔較高，對現場(chǎng)人員也是一種挑戰，工作效率可能偏低；火電機組AGC調頻應用市場(chǎng)具有細分化特征，包括華北電網(wǎng)，山西電網(wǎng)、山東電網(wǎng)等，相同點(diǎn)是都設有很高的準入門(mén)檻，現在情況來(lái)看收入很穩定，大約兩年能夠實(shí)現成本回收；風(fēng)光儲調峰調頻應用目前是比較新的，市場(chǎng)容量很容易計算，大家最關(guān)心的還是成本回收問(wèn)題。新能源裝機規模將貢獻90%的能源消費增量，配套儲能裝置的功率按照風(fēng)電與光伏裝機容量的15%計算，到2030年，儲能電池需求有望達到8.5億kWh，以單位千瓦時(shí)儲能系統（鋰電池）1200元的價(jià)格計算，中國風(fēng)光儲能市場(chǎng)空間有望達到1萬(wàn)億元（人民幣）；獨立儲能電站第一個(gè)示范項目審批已完成過(guò)半，目前主要采用虛擬同步的方式，200、300兆瓦作為一個(gè)整體參與進(jìn)去，群控起來(lái)，整體上具備虛擬同步的能力；分布式工業(yè)園區綜合儲能微網(wǎng)是目前比較熱的增量配電網(wǎng)的發(fā)展，增量配電網(wǎng)政策已經(jīng)出臺，有實(shí)力的投資者正在進(jìn)入，其中既有政府電網(wǎng)也有民營(yíng)企業(yè)；離網(wǎng)戶(hù)用儲能不構成網(wǎng)，只供基本使用。
考慮度電成本，將電池類(lèi)型等因素都抹平了，現在儲能度電成本為4-5毛錢(qián)，收益率處在邊緣，勉強能夠達到項目要求，但是實(shí)際運行時(shí)并不一定能達到。未來(lái)度電成本降至2-3毛錢(qián)時(shí)，市場(chǎng)將被撬動(dòng)。調頻方面，如果沒(méi)有風(fēng)電、光伏等，火電調頻足以平衡電網(wǎng)，但是現在可再生能源的裝機越來(lái)越大，導致了調頻的剛需。
深圳市科陸電子科技股份有限公司成立于1996年，2007年3月在深圳證交所上市（股票代碼：002121），初步形成了以智慧能源為核心的產(chǎn)品鏈、商業(yè)運營(yíng)生態(tài)圈和金融服務(wù)體系。主要業(yè)務(wù)范圍包括儲能電芯、儲能系統總成和儲能產(chǎn)業(yè)基金。同時(shí)，公司在售電、個(gè)體運營(yíng)、充電網(wǎng)絡(luò )都在做布局。相對于原來(lái)以?xún)δ艿南到y總成、產(chǎn)業(yè)合作為核心，現在增加了儲能電芯，與動(dòng)力電芯區分之處在于考慮度電成本時(shí)更多地追求長(cháng)壽命，電芯壽命是很重要的指標。公司在江西新余建的電芯廠(chǎng)專(zhuān)門(mén)針對儲能電芯，能量型與功率型綜合在一起，會(huì )比現在的動(dòng)力電池壽命長(cháng)一倍以上，度電成本將進(jìn)一步降低。在峰谷套利方面，利用多次循環(huán)，可以較快地收回成本，使回收年限在4-5年左右。
儲能是一個(gè)比較復雜的工程系統，比如電池用專(zhuān)用的電芯。大家提到包括電動(dòng)汽車(chē)的電池可能參與到儲能中來(lái)，但是儲能系統相當于值班，可靠性非常重要，因此科陸核心的部門(mén)主要以專(zhuān)業(yè)系統為主，其他系統為輔，根據可靠度來(lái)計算構成層次分明的系統。監控方面，科陸云平臺已于去年建成，可以保存完整的系統數據。根據應用場(chǎng)景不同，科陸提出了不同的解決方案，包括能量型、功率型和綜合型，未來(lái)綜合型儲能是主要的發(fā)展方向。截至2017年7月，科陸在儲能方面已經(jīng)累計銷(xiāo)售820MWh，已交付400MWh。
除了在儲能產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)制造方面的發(fā)展，科陸在售電、個(gè)體運營(yíng)、充電網(wǎng)絡(luò )、智慧能源、智慧城市、能源金融。電動(dòng)車(chē)生態(tài)圈等方面都有所布局?？脐戨娮拥暮诵募夹g(shù)在于技術(shù)創(chuàng )新，包括物聯(lián)網(wǎng)、智能硬件、虛擬電廠(chǎng)、云平臺、電能量?jì)Υ?、能源大數據分析、能源網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化等都在推動(dòng)產(chǎn)品、運營(yíng)的發(fā)展，此外配電網(wǎng)領(lǐng)域投入力度也比較大。電動(dòng)汽車(chē)方面公司目標是“十省百城千站萬(wàn)樁”，在充電整個(gè)領(lǐng)域發(fā)展，同時(shí)強調協(xié)同跨界發(fā)展戰略，體現整合的優(yōu)勢。
猛獅科技
猛獅科技成立于2001年，是一家新能源及節能技術(shù)領(lǐng)域的高新技術(shù)上市企業(yè)。主要優(yōu)勢是1986年開(kāi)始做電池，有深厚的技術(shù)積淀。猛獅現在主要有三個(gè)比較大的業(yè)務(wù)板塊：高端電池，包括鉛酸電池和鋰電池；新能源汽車(chē)，主要在上海，包括整車(chē)設計和關(guān)鍵零部件制造、整車(chē)制造和汽車(chē)銷(xiāo)售；清潔電力，包括清潔能源發(fā)電和儲能。以電池為根基，擁有優(yōu)勢。
清潔電力事業(yè)部專(zhuān)注于風(fēng)電、光伏、光熱等可再生能源發(fā)電項目投融資與技術(shù)咨詢(xún)、儲能電站、戶(hù)用儲能系統、電力工程總承包、能源信息一體化管理、售電等業(yè)務(wù)，形成了覆蓋可再生能源發(fā)電、輸配電、儲能、售電等環(huán)節的清潔能源產(chǎn)業(yè)鏈。猛獅在浙江成立了售電公司，希望未來(lái)能打開(kāi)市場(chǎng)。
儲能市場(chǎng)方面，2016年中國新增投運電化學(xué)儲能項目的裝機規模為101.4MW，同比增長(cháng)299%。應用角度來(lái)說(shuō)，最多的是可再生能源并網(wǎng)、分布式發(fā)電并網(wǎng)。電化學(xué)儲能技術(shù)路徑角度看，主要是鋰電池、鉛電池，其中鋰電池大部分使用的是磷酸鐵鋰電池，鉛電池主要是鉛炭電池。
整個(gè)儲能項目裝機規模很小，但是增長(cháng)很快，原因包括：1）儲能成本相對較高，投資回報角度收益，回收期要10年以上，鋰電池壽命沒(méi)那么久；2）商業(yè)模式不清晰，國內沒(méi)有針對儲能明確的政策，主要應用可再生加分布式都是示范性的為主，包括國家的示范項目，單個(gè)規模比較??；3）儲能在國內沒(méi)有主體的地位，要依賴(lài)和風(fēng)電與光伏結合一起，我國在電網(wǎng)準入等方面比較有困難，政策不明確。電力系統尤其是電網(wǎng)能看到好處但是實(shí)際執行有困難。但是從國內最近的政策發(fā)布的頻率和力度來(lái)看，預計儲能尤其是鋰電池儲能還有很好的前途。成本、經(jīng)濟性的問(wèn)題，拐點(diǎn)會(huì )在2018、2019年到來(lái)?，F有的情況下2020年2塊錢(qián)一度電就可以收回，尤其最近受益于新能源汽車(chē)發(fā)展，預計成本會(huì )很快下降，所以趨勢是可期的。
從國外的角度看，已經(jīng)有一些項目具備經(jīng)濟性，國內未來(lái)將是更大的市場(chǎng)。海外有調頻項目，國內主要做兩塊：可再生能源并網(wǎng)，分布式發(fā)電結合增量配電網(wǎng)、微網(wǎng)系統，這里主要介紹三個(gè)項目。
第一個(gè)項目是德國Relzow125MW/200MWh鋰電池儲能項目，在德國東北部，用于一次調頻市場(chǎng)。德國可再生能源比例超過(guò)30%，尤其是在東北有很多光伏、風(fēng)電項目，有調頻需求，法律強制要求容量2%。與國內相比，德國擁有更成熟的市場(chǎng)間容量競價(jià)交易機制，周均價(jià)3170€/MW。該項目總投資1億歐元，年容量交易收入1600萬(wàn)歐元。該項目是中資企業(yè)首個(gè)海外大型儲能項目。同時(shí)也可以參與調峰，德國有實(shí)時(shí)的電價(jià)差，而且從使用壽命來(lái)說(shuō)，大部分時(shí)間段充放電深度較低，淺充淺放，對電池壽命更加有利，進(jìn)一步提高項目的投資回報。
第二個(gè)項目是陜西定邊500MWh鋰電池儲能項目，主要做可再生能源大規模并網(wǎng)，項目規劃建設500MWh儲能電站。調查得知定邊棄光率達20%左右，項目可以緩解西北地區棄風(fēng)棄光問(wèn)題，形成輻射西北的可再生能源調度基地。首期2.5MW/10MWh已基本完工，正在進(jìn)行并網(wǎng)調試。該項目通過(guò)光儲聯(lián)運模式示范，儲能電站在并網(wǎng)點(diǎn)前接入光伏電站，進(jìn)行削峰填谷錯峰上網(wǎng)。儲能雖然有政策，但是準入很復雜，沒(méi)有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的檢測機構去驗證是否利于電網(wǎng)穩定。經(jīng)濟性角度雖然無(wú)法達到很大規模，但是比一般項目要好，項目未來(lái)將跟隨政策進(jìn)度，嘗試采用獨立主體運營(yíng)。
第三個(gè)是江蘇丹陽(yáng)鋰電池儲能+增量配電網(wǎng)項目。該項目是公司與丹陽(yáng)經(jīng)濟開(kāi)發(fā)區合作共建園區分布式儲能和增量配電網(wǎng)，合作為排他性合作。已取得丹陽(yáng)經(jīng)濟開(kāi)發(fā)區未來(lái)5年所有儲能項目和增量配電網(wǎng)業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)權。旨在探索分布式光伏+儲能+配電網(wǎng)聯(lián)合運營(yíng)的示范項目及商業(yè)合作模式。項目首期1MWh示范將于2017年開(kāi)始。之所以專(zhuān)注于園區，是因為收益率很高，再配合儲能，收益率可以達到8-10%以上。
