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工商业储能 头豹词条报告系列

电气设备2023-12-15司楚仪头豹研究院机构上传
工商业储能 头豹词条报告系列

源供应结构,降低能源成本,提供备用电力、调峰、调频等服务,促进能源的可持续发展。常见的工商业储能技 术包括电池储能、超级电容储能、压缩空气储能、蓄热储能等。 工商业储能系统主要包括储能电池模组、电池管理系统(BMS)、逆变器(PCS)、能量管理系统 (EMS)及其他电气化部件。不同于大规模储能调峰调频电站,工商业储能的盈利模式是峰谷套利,即在用电低谷时利用低电价充电,在用电高峰时放电供给工商业用户,用户可以节约用电成本,同时避免拉闸限电的风险。 [2] 工商业储能行业呈现出多重独特特征,其中包括电力市场化、技术国产化趋势、商业模式多元化以及产业规 模持续扩张。 首先,随着电力市场的逐步市场化改革,工商业储能行业正成为电力市场中不可或缺的重要组成部分。通过 灵活的储能技术和能量存储解决方案,工商业用户得以积极参与市场交易,实现能源供需平衡和经济效益最大 化。 其次,储能行业正迎来技术国产化的显著趋势。为提高储能系统的可靠性、效率和成本效益,中国企业积极进行技术创新和研发,推动储能技术向本土化发展转型。这一趋势不仅有助于提升中国工商业储能产业的竞争 力,而且为加速中国储能技术的进步和普及,为行业的可持续发展奠定坚实基础。 第三,工商业储能行业表现出日益多元化的商业模式。除传统的备用电源和负荷调节等应用领域,工商业储 能行业正积极探索新的商业模式和应用场景。多元化的商业模式为用户提供更多选择,同时促进工商业储能行业 的持续创新和发展。 最后,工商业储能行业呈现出蓬勃的产业规模扩张特征。得益于国家能源政策的支持和市场需求的增长,工 商业储能行业正在迅速发展壮大。越来越多的企业涉足该领域,储能设备的生产和安装规模不断扩大,推动整个行业向前发展。产业规模的扩张为工商业用户提供丰富的产品和解决方案,并促进行业的技术进步和经济效益的 [5] 提升。 [6 电力市场化 电力市场化是储能行业发展的核心要素,有利于激发商业需求 随着国家发展改革委和国家能源局新政策的陆续出台,中国开始新型电力转型,能源的供给方式呈现多样化的态势。在此背景下,电力市场化是储能行业发展的核心要素。电力市场化可以将储能成本弱化,同时 也可以拉大峰谷价差,强化电力资源使用,带动储能调配资源,带来发电侧配储/独立储能的高经济性,从 而促进绿电和储能的相关交易,给市场带来商业经济性,提高渗透率。 技术国产化 技术国产化决定行业规模化发展,但目前高精尖设备仍然依赖进口 工商业储能市场的成熟稳定发展不仅依靠上游原材料的自主供给,更需凭借核心元器件和核心技术国产化、先进化从而实现储能系统效率提升、循环周期寿命延长和系统成本降低。中游环节储能系统的制造商 与集成商正在通过提升电池电芯模块、电池管理系统BMS、能量管理系统EMS、逆变器PCS四大环节的产 品和技术国产化能力来提升产业发展水平。以锂离子电池储能为例,目前中国整体产业发展处于世界前 产业规模持续扩张 储能市场资本热度高涨,IPO参与者多元化 中国储能行业投融资热度持续高涨,截至2023年3月31日,中国储能行业有300余家企业获得融资,涉及融资事件944件、融资金额1,947亿元,参与机构达1,122家。近10年来,中国储能行业累计获得超1,900亿 元融资。储能系统、储能PCS,钠离子电池、液流储能等小众储能技术以及锂电池正极材料、钒材料等储 能材料成为资本投资的主要方向。 商业模式多元化 商业模式多元,合同能源管理、融资租赁有望成为工商业储能发展的主流商业模式 目前工商业储能主要形成以下五大商业模式:(1)储能运营商模式:储能运营商拥有和管理储能系统,通过与电力市场、电网运营商或工商业用户签订服务合同,提供储能服务。收益主要来自于储能服务的销售 收入。(2)自用储能模式:工商业用户自己拥有和管理储能系统,将其用于满足自身的能源需求和优化能源管理。通过降低电能购买成本、参与电力市场交易或提供电网服务等方式实现经济收益。(3)能源管理 服务模式:能源管理公司或能源服务公司通过在工商业用户的场地中安装储能系统,为用户提供能源管理 服务。例如,通过优化能源供应结构、降低能源成本、参与电力市场交易等方式,帮助用户实现能源效益的提升,并按照合同约定收取费用。(4)第三方融资模式:第三方投资公司或金融机构为工商业用户提供 储能系统的融资,并与用户签订长期合同。投资公司负责储能系统的购买、安装和运营,用户则支付一定的租金或能源服务费用。(5)虚拟电厂模式:通过将多个分布式储能系统集成为一个虚拟电厂,实现储能 系统的协同运营和优化调度。储能系统可通过参与电力市场交易、提供电网服务等方式产生收益。 中国以电化学储能为主的工商业储能市场大致可分为四个发展阶段:一是萌芽期,主要是开展基础研发和技 术验证示范;二是启动期,通过示范项目开展,储能技术性能快速提升、应用模式不断清晰,应用价值被广泛认 萌芽期 2000~2010 中国开始储能技术的研究,开展基础研发和技术验证示范。 技术验证阶段 启动期 2011~2015 2011年“十二五”规划纲要中储能作为智能电网的技术支撑在国家的政策性纲领文件中首次出现,之后储能行业政策规划陆续出台,推动储能行业发展。 示范应用阶段 高速发展期 2016~2020 技术路径向多元化发展,随着储能行业发展,储能项目广泛应用、技术水平快速提升、标准体系日趋 完善,目前已形成较为完整的产业体系和一批有国际竞争力的市场主体,且政策不断引导促进多种形式储能发展,储能成为能源领域新的增长点。 商业化初期 高速发展期 2021~2025 顺应国家双碳目标,工商储能政策利好不断。在“双碳”成为全球共识的大背景下,中国为精准科学降碳,2022年政府工作报告将能源政策由能耗双控调整为碳排放双控。电力政策通过丰富盈利来源 激励工商业用户配储,推动工商业储能商业化进程。 商业化后期:产业规模化 工商业储能产业链分析 工商业储能产业链上游环节为原材料与核心器件设备厂商,原材料包含正极材料、负极材料、电解液、隔膜 等关键环节;核心器件包括储能电池模组、PCS逆变器、BMS电池管理系统、EMS能量管理系统及其他电子元器件。中游环节为系统集成与品牌渠道运营商,在系统集成领域,主要有全产业链自产、专业集成和设备商转型集 成商三种模式。中游系统集成直接与下游工商业用户对接,需要对BMS/EMS系统及储能应用场景有着深刻理 解,并完成对上游设备的高效整合。下游环节为工商业用户,商场、办公大楼等可利用用户侧储能项目,储存谷 时电量、峰时使用,降低用电成本。 在市场需求以及政策推动下,更多资本入局,储能产业迎来大发展,移动端储能备受关注。中国在全球储能 产业链占据优势地位,产业链主要围绕电池(PACK)开展。由于政策倡导的工商业储能在现有技术下是锂电池化学储能,所以较早涉足新能源汽车产业链的锂电池龙头企业成为优势竞争者,主要有宁德时代、比亚迪、亿纬 锂能、派能科技、国轩高科等企业。目前,中国工商业储能产业还在向规模化发展和应用方向迈进,行业整体产 [10] 能供求比高,市场竞争充分。 上 产业链上游 生产制造端 原材料与核心器件设备厂商 上游厂商 宁德时代新能源科技股份有限公司 上海派能能源科技股份有限公司 上能电气股份有限公司 查看全部 产业链上游说明 工商业储能产业链的上游环节主要涉及原材料与核心器件供应商。这些供应商在储能系统的研发、生产和组装过程中起着至关重要的作用。首先,原材料供应商是储能产业链上游环节的关键一环,主要 包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜、电⼦元器件、结构件、辅材、屏柜电缆、升压装置等。其次,核心器件供应商也是储能产业链上游环节的重要组成部分,核心器件包括电池管理系统 (BMS)、逆变器(PCS)、能量管理系统(EMS)等关键技术设备。一套完整的电化学储能系统中,电池模组成本占比最高,达到67%,其次为储能逆变器10%,电池管理系统和能量管理系统分别 占比9%和2%。电池模组材料成本占比中,正极材料最大约为40%,负极、电解液和隔膜分别占比19%、11%和8%。正极主要材料为碳酸锂,占储能电芯成本高达30%-40%。目前,碳酸锂价格进 入下行通道,上游成本端重压释放。截至2023年6月底,碳酸锂价格已跌至30.7万元/吨,磷酸铁锂 正极材料已跌至9.7万元/吨。储能逆变器的成本约为0.7元/W,一个完成安装的4小时电站级储能系 产业链中游 品牌端 储能系统集成 中游厂商 阳光电源股份有限公司 阳光储能技术有限公司 浙江南都电源动力股份有限公司 查看全部 产业链中游说明 工商业储能产业链的中游环节为储能系统集成。此环节在将原材料和核心器件转化为最终产品并推向市场中起到重要的连接和推动作用。系统集成商上承设备提供商,下接储能系统业主,负责将原材料 和核心器件进行组装、调试和优化,形成完整的储能系统,根据客户需求和应用场景设计定制化的储能解决方案。储能系统集成目前有两种发展方向——一体化和专业化。一体化是全价值链发展模式, 主要部件如电池模组、PCS等自主生产制造,由自主设计部门做系统集成服务,优势在于一体化可将产品打包出售,降本增利。代表企业有比亚迪。专业化是匹配集成商模式,专注于本身环节,定位第 三方供应商。(1)以光伏逆变器切入PCS的生产商:锦浪科技的储能逆变器产品为开放系统,可与各种电池配套,此外还有固德威、德业科技等。(2)以动力电池切入储能电池的生产商:宁德专注 提供兼容性储能电芯等。除此之外还有,比亚迪、亿纬锂能、鹏辉能源等。(3)以电力设备、电子 设备切入PCS/BMS/EMS等部件的生产商:阳光电源、华为、上能电气、金盘科技、科士达、科华数据、宝光股份、科陆电子等。2018-2022年期间,储能装机量迅速提升,储能系统集成市场规模随 之快速增长,2022年储能系统集成市场规模约110.25亿元人民币。从电化学储能系统集成商的市场集中度来看,2021年,中国电化学储能行业CR3达到48%,CR5为58.2%,CR10超过75%。整体来 看,中国电化学储能行业市场集中度较高,龙头企业对市场的控制力度较大。派能科技是专注储能领域的上市公司,2022年其储能业务占比超95%;而宁德时代、亿纬锂能等锂电池领域全球化布局较 早,储能产品已成功打入多个国家和地区市场。 下 产业链下游 渠道端及终端客户 工商业用户 渠道端 国家电网有限公司 中国南方电网有限责任公司 特来电新能源股份有限公司 工商业储能行业规模 2019年至2022年,中国工商业储能行业规模由357.6MWh增长至1834.3MWh,年复合增长率为 72.46%。未来五年,预测中国工商业储能行业规模将实现超49.98%的年复合增长率,预计到2027年工商业储 能市场规模将达到36,750MWh。中国政府在碳达峰碳中和战略目标下,推动中国工商业储能行业的快速发展,预计到2025年,工商业储能由商业化初期步入规模化发展阶段,具备大规模商业化应用条件;到2030年,工商 业储能全面市场化发展。 中国工商业储能系统市场规模主要受到工商业储能装机量的影响。中国政府围绕实现碳达峰碳中和目标,积 极推动储能装机建设,提供发展规划和技术支持等,促使中国工商业储能装机量处于高速增长的态势。随着可再生能源装机规模快速增长,电力系统对各类调节性资源需求迅速增长,工商业储能项目加速落地,装机规模持续 快速提升。在此情况下,未来工商业储能行业将会持续发展,2023年有望成为工商业储能元年。2022年工商业储能装机量为705.5MW,预计2023年工商业储能装机量将实现200%的增长,累计达到2,270MW。预计2024 ——2027年将保持两位数增长,2024年工商业储能装机量累计达到3,064MW,2025年累计达到4,241