國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)面臨哪三大挑戰(zhàn)?

　　近年來(lái)，受益于市場(chǎng)需求和政策導(dǎo)向雙重驅(qū)動(dòng)，我國(guó)新型儲(chǔ)能規(guī)?；瘧?yīng)用趨勢(shì)逐漸呈現(xiàn)。任何一個(gè)行業(yè)或者說(shuō)一個(gè)細(xì)分領(lǐng)域，都會(huì)經(jīng)歷培育期、成長(zhǎng)期、成熟期。當(dāng)前儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展仍面臨三大方面的挑戰(zhàn)。

　　挑戰(zhàn)一：安全性

　　根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，近十年全球儲(chǔ)能安全事故發(fā)生60余起。2021年全球儲(chǔ)能市場(chǎng)爆發(fā)，大規(guī)模儲(chǔ)能項(xiàng)目越來(lái)越多，單個(gè)儲(chǔ)能項(xiàng)目規(guī)模越來(lái)越大，儲(chǔ)能安全隱患也隨之增大。

　　其中，有兩個(gè)關(guān)注點(diǎn)，一是安全事故多發(fā)于鋰離子電池，一旦發(fā)生，通常事故等級(jí)高，損失慘重。例如2018年7月2日，韓國(guó)一風(fēng)力發(fā)電園區(qū)內(nèi)ESS儲(chǔ)能設(shè)備發(fā)生重大火災(zāi)事故，造成706㎡規(guī)模電池建筑和3500塊以上鋰電池全部燒毀。二是多事故發(fā)生在電站投運(yùn)一段時(shí)間后，儲(chǔ)能全生命周期的安全問(wèn)題引發(fā)重視。

　　圖：部分儲(chǔ)能電站爆炸事故詳情

　　儲(chǔ)能電站建設(shè)全流程涉及的標(biāo)準(zhǔn)均尚未落地

　　儲(chǔ)能正處于由研發(fā)示范向商業(yè)化過(guò)渡的關(guān)鍵時(shí)期，迫切需要建立健全儲(chǔ)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為產(chǎn)業(yè)發(fā)展保駕護(hù)航。實(shí)際上，儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)涉及設(shè)計(jì)、運(yùn)輸、安裝、驗(yàn)收、投運(yùn)、運(yùn)維、災(zāi)后處理、電池回收等多個(gè)環(huán)節(jié)。

　　但在電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)統(tǒng)一規(guī)范、并網(wǎng)調(diào)度規(guī)則、產(chǎn)品檢測(cè)認(rèn)證等方面仍無(wú)明確標(biāo)準(zhǔn);儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)輸、安裝、調(diào)試、運(yùn)維方面的安全性標(biāo)準(zhǔn)尚不成熟;對(duì)儲(chǔ)能消防要求、環(huán)保、社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益等方面的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)仍是空白。

　　在光伏強(qiáng)制配儲(chǔ)的背景下，缺乏電網(wǎng)公司對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)度頻次、充放電次數(shù)等的明確規(guī)定，儲(chǔ)能產(chǎn)品的質(zhì)量和安全無(wú)法保證。圖：儲(chǔ)能全流程涉及六類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)

　　安全總責(zé)環(huán)節(jié)向?qū)I(yè)化過(guò)渡道阻且長(zhǎng)

　　一般來(lái)說(shuō)，中游的儲(chǔ)能系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)是安全問(wèn)題“第一責(zé)任人”。中游儲(chǔ)能系統(tǒng)集成具備標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)架式設(shè)備，組裝難度低。一般地，下游客戶對(duì)上游元器件的要求較高，而對(duì)集成商的品牌關(guān)注度較低，因此“低毛利、高營(yíng)收”的特性吸引了眾多企業(yè)入局，內(nèi)卷激烈。而下游的所有權(quán)、使用權(quán)和收益權(quán)分化，權(quán)責(zé)不明晰，均無(wú)法對(duì)全鏈條安全問(wèn)題負(fù)責(zé)。

　　由于儲(chǔ)能集成系統(tǒng)是對(duì)上游元器件的耦合，成為唯一能對(duì)整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品的安全負(fù)責(zé)的環(huán)節(jié)。

　　未來(lái)集成商將向?qū)I(yè)化過(guò)渡，例如必須熟悉上游三大核心技術(shù)，因此向上游環(huán)節(jié)拓展是一大路徑，但集成商向上游拓展難。而上游各環(huán)節(jié)要么技術(shù)壁壘高，要么規(guī)模效應(yīng)明顯，進(jìn)入壁壘高。另外，上游競(jìng)爭(zhēng)格局穩(wěn)定，未來(lái)將朝著市場(chǎng)細(xì)化演進(jìn)，而各細(xì)分市場(chǎng)的龍頭企業(yè)已具備邊際優(yōu)勢(shì)，保護(hù)壁壘難以打破，集成商專(zhuān)業(yè)化道阻且長(zhǎng)。

　　挑戰(zhàn)二：經(jīng)濟(jì)性

　　國(guó)內(nèi)電力市場(chǎng)的交易模式和地區(qū)政策不完善

　　國(guó)內(nèi)電力市場(chǎng)盈利模式尚不完善。從現(xiàn)貨市場(chǎng)來(lái)看，與國(guó)外相比，我國(guó)的現(xiàn)貨市場(chǎng)以發(fā)電側(cè)單邊交易為主，價(jià)格信號(hào)無(wú)法傳導(dǎo)到用戶側(cè)形成有效激勵(lì)引導(dǎo)，商業(yè)模式未形成閉環(huán)。

　　從中長(zhǎng)期交易市場(chǎng)來(lái)看，美國(guó)電力整體市場(chǎng)通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性拍賣(mài)進(jìn)行發(fā)電資源交易;零售市場(chǎng)允許消費(fèi)者自主選擇供電商;中國(guó)電力市場(chǎng)以計(jì)劃調(diào)度和雙邊協(xié)商為主，市場(chǎng)化程度相對(duì)較低。雖然各地出臺(tái)了一些輔助服務(wù)政策，但交易品種單一，難以覆蓋儲(chǔ)能投資成本。

　　另外，各地市相關(guān)輔助服務(wù)政策不一，部分地區(qū)沒(méi)有長(zhǎng)效政策機(jī)制，缺乏穩(wěn)定性，投資風(fēng)險(xiǎn)較大，一定程度上制約了投資者的參與積極性。

　　圖：2019年美國(guó)電力市場(chǎng)結(jié)構(gòu)

　　圖片來(lái)源：ISO/RTO Council，華安證券研究所(注：彩色部分代表已經(jīng)進(jìn)行了市場(chǎng)化改革的區(qū)域電網(wǎng))

　　圖：儲(chǔ)能電站參與電力市場(chǎng)結(jié)構(gòu)圖

　　儲(chǔ)能投資成本高導(dǎo)致供應(yīng)商低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)

　　當(dāng)前，儲(chǔ)能電站建設(shè)成本較高。儲(chǔ)能電站成本分為技術(shù)成本和非技術(shù)成本，其中技術(shù)成本高主要是因?yàn)閮?chǔ)能尚未規(guī)模化應(yīng)用，電池、PCS、EMS等設(shè)備成本高。非技術(shù)成本高，主要是儲(chǔ)能電站開(kāi)發(fā)、土地、接入、并網(wǎng)驗(yàn)收、融資成本高。

　　如若市場(chǎng)出現(xiàn)低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)，會(huì)忽視質(zhì)量與安全。根據(jù)畢馬威《新型儲(chǔ)能助力能源轉(zhuǎn)型》報(bào)告，當(dāng)前新能源企業(yè)配儲(chǔ)成本主要由企業(yè)自身承擔(dān)，壓力較大。

　　例如，一座光伏電站配建裝機(jī)量20%、時(shí)長(zhǎng)2小時(shí)的儲(chǔ)能項(xiàng)目，其初始投資將增加8%-10%;而風(fēng)電場(chǎng)配建同樣容量的儲(chǔ)能項(xiàng)目，其初始投資成本將增加15%-20%，內(nèi)部收益率降低0.5%—2%不等。

　　因此，發(fā)電企業(yè)出于經(jīng)濟(jì)性考慮，會(huì)更傾向于選擇低成本儲(chǔ)能項(xiàng)目，相對(duì)忽視性能和安全問(wèn)題，傳導(dǎo)到儲(chǔ)能供應(yīng)方就會(huì)引發(fā)低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題，甚至導(dǎo)致劣幣驅(qū)逐良幣。

　　圖：風(fēng)電滲透率越高，儲(chǔ)能建設(shè)成本越高

　　資料來(lái)源：《電力儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性分析與綜合評(píng)價(jià)方法研究》，華安證券

　　儲(chǔ)能電站市場(chǎng)參與度、收益性和貢獻(xiàn)率較低

　　目前儲(chǔ)能度電成本約為0.8元/kWh，而大多調(diào)峰價(jià)格均低于0.8元/kWh，不具備經(jīng)濟(jì)性，市場(chǎng)參與積極性不高。根據(jù)中電聯(lián)數(shù)據(jù)，中國(guó)當(dāng)前電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目平均等效利用系數(shù)僅為12.2%。個(gè)別項(xiàng)目存在僅部分儲(chǔ)能單元被調(diào)用、每月平均充放2次、甚至基本不調(diào)用的情況。

　　目前運(yùn)維成本高于預(yù)期，以AGC儲(chǔ)能調(diào)頻為例，按照設(shè)計(jì)壽命，電池組深淺組合充放需保障3年以上。但部分電站實(shí)際運(yùn)行中，由于電池充、放電過(guò)于頻繁，容量衰減過(guò)快，投運(yùn)半年就需要大規(guī)模更換電池，質(zhì)量隱患高，原有的全周期投資收益邏輯不成立，運(yùn)維成本高。

　　早期儲(chǔ)能構(gòu)網(wǎng)能力不足：很多儲(chǔ)能項(xiàng)目在前期論證階段，都按照電網(wǎng)中新能源最大棄電規(guī)模進(jìn)行調(diào)用情況測(cè)，放大了電網(wǎng)的調(diào)用需求。另外，早期的儲(chǔ)能只有充放電功能，不具備穩(wěn)定支撐等構(gòu)網(wǎng)型能力，同時(shí)單體規(guī)模較小，對(duì)調(diào)峰棄電、斷面受限等問(wèn)題的解決貢獻(xiàn)度偏低，限制了應(yīng)用范圍。

　　圖：典型儲(chǔ)能技術(shù)的度電成本(元/kWh)

　　資料來(lái)源：《儲(chǔ)能的度電成本和里程成本分析》

　　挑戰(zhàn)三：標(biāo)準(zhǔn)化

　　儲(chǔ)能集成系統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)參差、軟硬件不兼容

　　儲(chǔ)能集成系統(tǒng)直接對(duì)安全負(fù)責(zé)，其電池原件能量密集、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活多變、電芯數(shù)量多和特性不一，并非簡(jiǎn)單堆砌和拼湊，而是涉及系統(tǒng)控制、電氣安全、直流側(cè)管理、設(shè)備優(yōu)化匹配、電池健康及安全聯(lián)動(dòng)保護(hù)管理等多領(lǐng)域知識(shí)。眾多入局儲(chǔ)能系統(tǒng)集成企業(yè)能力參差不齊，不少?gòu)S家缺乏集成拓?fù)湓O(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和能力。

　　另外，目前儲(chǔ)能行業(yè)并未出臺(tái)權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)，儲(chǔ)能項(xiàng)目仍為非標(biāo)準(zhǔn)化招標(biāo)，提供的是定制化產(chǎn)品和服務(wù)，儲(chǔ)能集成設(shè)計(jì)參差不齊、軟硬件不兼容，阻礙儲(chǔ)能系統(tǒng)行業(yè)的健康發(fā)展。

　　圖：儲(chǔ)能電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 資料來(lái)源：科陸電子

　　在新型電力系統(tǒng)下，儲(chǔ)能是支撐高比例可再生能源接入和消納的關(guān)鍵技術(shù)手段，在提升電力系統(tǒng)靈活性和保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

　　儲(chǔ)能是未來(lái)新型電力系統(tǒng)的重要應(yīng)用技術(shù)，未來(lái)，儲(chǔ)能材料將朝著低成本、高儲(chǔ)能密度、高循環(huán)穩(wěn)定性、長(zhǎng)周期存儲(chǔ)的趨勢(shì)發(fā)展;儲(chǔ)能裝備將從關(guān)注單體設(shè)備效率、成本，轉(zhuǎn)向滿足差異性需求的高品質(zhì)供能、儲(chǔ)用協(xié)調(diào)方向。（來(lái)源：新安道）