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下載手機(jī)APP 9月份，多地爆出拉閘限電的消息，一度打亂了居民們的正常生活。
在10月8日召開(kāi)的專(zhuān)項(xiàng)會(huì)議上，國(guó)家明確部署做好今冬明春電力和煤炭等供應(yīng)。針對(duì)部分地區(qū)用電缺口，會(huì)議提出用上浮定價(jià)上限的方式來(lái)代替一刀切式的停產(chǎn)限產(chǎn)，確保群眾基本生活和經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)運(yùn)營(yíng)。
落實(shí)到執(zhí)行層面，在確保居民電價(jià)不變的基礎(chǔ)上，上浮定價(jià)將突破目前市場(chǎng)交易電價(jià)上下浮不超過(guò)10%、15%的范圍，調(diào)整為不超過(guò)20%，對(duì)于高耗能行業(yè)將進(jìn)一步放開(kāi)上限，采用市場(chǎng)交易形成價(jià)格。用電價(jià)來(lái)調(diào)節(jié)能耗，表明目前制約發(fā)電量的并非能力問(wèn)題，依然還是成本。
實(shí)際上，并不是只有我們面臨能源短缺的問(wèn)題，除中國(guó)缺電外，歐洲缺氣，英國(guó)缺油，新一輪能源危機(jī)的前奏已經(jīng)奏響。能源奇缺導(dǎo)致大宗商品價(jià)格持續(xù)攀升，目前布倫特原油突破80美元大關(guān)，歐洲天然氣也已經(jīng)達(dá)到歷史高位。這輪能源危機(jī)并非我國(guó)單獨(dú)面臨的區(qū)域性短缺，而是全球市場(chǎng)共振的危機(jī)。
究竟是何原因造成的能源危機(jī)呢?這場(chǎng)潛在的能源危機(jī)又給我們帶來(lái)哪些啟示呢?
預(yù)期差造成的困局
在歷史的長(zhǎng)河中，如今的能源危機(jī)只能算是一波漣漪。上世紀(jì)70年代，世界曾連續(xù)爆發(fā)了兩次更加猛烈的“能源危機(jī)”，直接促使原油價(jià)格由1.2美元/桶飆升至40美元/桶。
這兩次“能源危機(jī)”過(guò)后，全球陷入二戰(zhàn)后最嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)“大通脹”，當(dāng)時(shí)幾大經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)十年間的CPI增速都在10%左右，韓國(guó)甚至一度出現(xiàn)復(fù)合年化率16.6%的“超級(jí)通脹”。70年代的“能源危機(jī)”也被經(jīng)濟(jì)學(xué)家稱(chēng)為20世紀(jì)全球經(jīng)濟(jì)兩大黑暗時(shí)刻之一。
鑒于那兩次能源危機(jī)對(duì)經(jīng)濟(jì)的破壞力，雖然當(dāng)下的“危機(jī)”遠(yuǎn)沒(méi)有過(guò)去兩次嚴(yán)重，但依然值得全球投資者警惕。追根溯源，當(dāng)時(shí)的能源危機(jī)誘因主要是地緣政治帶來(lái)的原油斷供。因?yàn)槊绹?guó)被阿拉伯國(guó)家抵制，因此造成石油產(chǎn)能缺口。不同于此前能源危機(jī)的“暗戰(zhàn)”，當(dāng)下危機(jī)的誘因更像是由預(yù)期差所引起的困局。
全球大力發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)，這已經(jīng)是人人皆知的事情，因此對(duì)于傳統(tǒng)能源的投資就開(kāi)始大幅減少。尤其在去年疫情爆發(fā)的情況下，停產(chǎn)停工讓企業(yè)對(duì)于能源的需求進(jìn)一步削減，導(dǎo)致投資者一度將傳統(tǒng)能源當(dāng)成是被拋棄的行業(yè)。
在疫情肆虐的時(shí)候，能源需求沒(méi)有那么大，新能源產(chǎn)業(yè)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)能源減產(chǎn)帶來(lái)的缺口。然而在2021年疫情逐漸平息后，全球各產(chǎn)業(yè)均開(kāi)始復(fù)蘇，對(duì)能源的需求自然也就顯著增加，這就造成了部分地區(qū)出現(xiàn)短暫的能源供需緊張。實(shí)際上，當(dāng)下全球能源市場(chǎng)理論上的總供給是足夠的，但由于新能源產(chǎn)業(yè)過(guò)于依賴(lài)自然狀況，具有很大的波動(dòng)性，因此造成發(fā)電周期的巨大波動(dòng)。
在波峰的時(shí)候，光伏、風(fēng)電等新能源可以轉(zhuǎn)化成大量的電能，然而由于這部分電能難以?xún)?chǔ)存，并網(wǎng)又是瞬時(shí)的，整體消納有限，因此造成很多的棄電現(xiàn)象，2020年全國(guó)棄光率為2.0%、棄風(fēng)率為3.5%;在波谷的時(shí)候，新能源又因?yàn)樽匀灰蛩囟l(fā)電不足，從而產(chǎn)生能量缺口。
一方面是疫情復(fù)蘇后能源需求的迸發(fā)，另一方面是新能源發(fā)電的波動(dòng)性，從而造成間歇性的用電缺口。
由此來(lái)看，解決這次全球能源危機(jī)的方法很簡(jiǎn)單，要不重新增加對(duì)于傳統(tǒng)能源的投資，要不想辦法解決新能源發(fā)電周期性波動(dòng)的問(wèn)題。重新追加傳統(tǒng)能源投入可以解決一時(shí)之憂，但無(wú)疑又讓人類(lèi)距離碳“碳中和”的目標(biāo)更遠(yuǎn)了，因此想辦法解決新能源的波動(dòng)性才是當(dāng)務(wù)之急。
儲(chǔ)能作為資本市場(chǎng)最火熱的概念，其定義是通過(guò)介質(zhì)或設(shè)備把能量存儲(chǔ)起來(lái)，并在需要時(shí)再釋放。在全球危機(jī)面前，似乎儲(chǔ)能已經(jīng)成為備選答案之一。那么備受期待的儲(chǔ)能是否可以解決當(dāng)下全球能源困局呢?
鋰電掀起的儲(chǔ)能革命
面對(duì)大自然的無(wú)常，人類(lèi)自古就有秋收冬藏的習(xí)慣，那么能源能否儲(chǔ)存起來(lái)以備不時(shí)之需呢?這正是儲(chǔ)能的由來(lái)。
雖然儲(chǔ)能最近才走紅資本市場(chǎng)，但嚴(yán)格意義而言，它其實(shí)是一個(gè)已經(jīng)發(fā)展了139年的成熟行業(yè)。早在1882年，瑞士就興建了世界上第一座抽水蓄能電站，時(shí)至今日抽水蓄能依然是人類(lèi)最主要的儲(chǔ)能手段。
按照儲(chǔ)能方式的不同，儲(chǔ)能可以劃分為熱儲(chǔ)能、電儲(chǔ)能和氫儲(chǔ)能三大類(lèi)。其中，電儲(chǔ)能最為成熟，抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能、飛輪蓄能等均屬于電儲(chǔ)能。
抽水蓄能是目前最受歡迎的儲(chǔ)能方式，最核心的原因還是技術(shù)成熟。抽水蓄能電站的原理是在電力負(fù)荷低谷時(shí)，利用多余的電能抽水至水庫(kù)高層，并在電力負(fù)荷高峰期，放水發(fā)電并網(wǎng)。能夠?qū)㈦娋W(wǎng)負(fù)荷低時(shí)的多余電能，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)高峰時(shí)期的高價(jià)值電能。數(shù)據(jù)顯示，2020年全球90%以上的儲(chǔ)能裝機(jī)為抽水蓄能，電化學(xué)儲(chǔ)能以7.5%的市場(chǎng)占比排名第二。
除技術(shù)成熟外，抽水蓄能還具有儲(chǔ)能時(shí)間長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)。行業(yè)中往往將儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)超過(guò)4小時(shí)的儲(chǔ)能方式稱(chēng)為長(zhǎng)期儲(chǔ)能，類(lèi)似的長(zhǎng)期儲(chǔ)能還有壓縮空氣儲(chǔ)能、儲(chǔ)氫等，可以用來(lái)進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)峰、備用容量。
盡管抽水蓄能有如此多的優(yōu)勢(shì)，但其卻有著最大的短板，那就是必須依賴(lài)于地形優(yōu)勢(shì)，需要豐富的水資源。經(jīng)過(guò)100多年的發(fā)展，具備新建抽水蓄能電站的地方已經(jīng)并不多了。基于這樣的背景，儲(chǔ)能行業(yè)急需一場(chǎng)革命。人類(lèi)必須找到新的儲(chǔ)能方式來(lái)進(jìn)一步改變儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，而近來(lái)火熱的電化學(xué)儲(chǔ)能就被公認(rèn)為是抽水蓄能的最優(yōu)替代方案。
一來(lái)是因?yàn)閯?dòng)力電池發(fā)展迅猛，鋰電池已經(jīng)成為極為成熟的儲(chǔ)能手段。在所有電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)中，接近92%的份額來(lái)自于鋰電池儲(chǔ)能，約13.1GW。同時(shí)，電化學(xué)儲(chǔ)能擁有更高的效率，且已經(jīng)成功商業(yè)化。
二來(lái)電化學(xué)儲(chǔ)能安裝方便，幾乎不受地理因素限制，能夠布局在各種應(yīng)用場(chǎng)景。同時(shí)，建設(shè)周期短，能夠很快就投入應(yīng)用中。電力歸根結(jié)底是一門(mén)生意，成本依然是無(wú)可避免的話題。很長(zhǎng)一段時(shí)間，水力發(fā)電都是成本最低的一種發(fā)電形式，但隨著我國(guó)光伏技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，光伏發(fā)電成本已經(jīng)降至與水電相接近，陸上風(fēng)電成本更是降至水電之下。
作為光伏發(fā)電和風(fēng)電的儲(chǔ)能方案，電化學(xué)儲(chǔ)能成為儲(chǔ)能行業(yè)中最主要的增長(zhǎng)力量。在傳統(tǒng)儲(chǔ)能無(wú)法完全供給電力消耗的情況下，核心增量電化學(xué)儲(chǔ)能就幾乎成為了唯一的答案。儲(chǔ)能行業(yè)正在經(jīng)歷一場(chǎng)由電化學(xué)儲(chǔ)能掀起的產(chǎn)業(yè)革命。
電化學(xué)儲(chǔ)能：電網(wǎng)的調(diào)節(jié)器
之所以如此看重電化學(xué)儲(chǔ)能，除了其能很好的帶來(lái)儲(chǔ)能增量外，同時(shí)它也能夠參與到電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的各流程之中。按照應(yīng)用類(lèi)型劃分，電化學(xué)儲(chǔ)能可以分為能量型和功率型兩種。能量型需求一般需要較長(zhǎng)時(shí)間的放電，對(duì)響應(yīng)時(shí)間的需求并不高;而功率型則恰恰相反，需要快速響應(yīng)能力，對(duì)放電時(shí)間的需求并不長(zhǎng)。
基于多變的應(yīng)用途徑，實(shí)際上電化學(xué)儲(chǔ)能已經(jīng)突破了單純的存儲(chǔ)功能，而是應(yīng)用于整個(gè)用電體系的各個(gè)環(huán)節(jié)。在發(fā)電端，由于新能源具有很強(qiáng)的波動(dòng)性、隨機(jī)性，在大力發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)時(shí)，其實(shí)也給整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定性帶來(lái)了極大的沖擊。傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速一定，均為3000r/min，因此國(guó)內(nèi)電網(wǎng)的頻率恒定為50Hz。但由于風(fēng)電和光伏發(fā)電的原理不同于傳統(tǒng)電機(jī)，因此呈現(xiàn)低轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、寬頻域震蕩等動(dòng)態(tài)特征，這使得電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性下降。
為了保證新能源并入電網(wǎng)的穩(wěn)定性，因此電網(wǎng)需要通過(guò)一次調(diào)頻、二次調(diào)頻等手段，保證系統(tǒng)的頻率維持在合格范圍內(nèi)，這也是功率型電化學(xué)儲(chǔ)能出現(xiàn)的原因。利用儲(chǔ)能電池在短時(shí)間內(nèi)的充放電，來(lái)調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰的需求，以此來(lái)賺取峰谷價(jià)差帶來(lái)的利潤(rùn)。在輸電側(cè)，電化學(xué)儲(chǔ)能可以用來(lái)緩解電網(wǎng)阻塞，延緩輸配電擴(kuò)容升級(jí)，起到整個(gè)電網(wǎng)緩沖帶的作用。存儲(chǔ)過(guò)量的光伏風(fēng)電資源，通過(guò)充放電進(jìn)行調(diào)節(jié)，減小波動(dòng)性、平滑出力、提高能源利用率。
在用電側(cè)，用戶可以安裝電化學(xué)儲(chǔ)能來(lái)自發(fā)自用，在動(dòng)態(tài)電價(jià)地區(qū)，通過(guò)自發(fā)電來(lái)套利，并且能夠進(jìn)一步提升整個(gè)電網(wǎng)的可靠性。從古至今，人類(lèi)用電需求就是不固定的，呈現(xiàn)周期波動(dòng)，而在新能源逐漸被應(yīng)用后，這種不穩(wěn)定性延伸至發(fā)電側(cè)。電化學(xué)儲(chǔ)能就相當(dāng)于整個(gè)電網(wǎng)的調(diào)節(jié)器，除了可以?xún)?chǔ)能能量，還能夠保持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。
電化學(xué)儲(chǔ)能的“危”與“機(jī)”
經(jīng)過(guò)前述分析，電化學(xué)儲(chǔ)能的重要性大家已經(jīng)心知肚明，但想要通過(guò)儲(chǔ)能來(lái)完全解決能源危機(jī)，短期看來(lái)可能性依然不大。從技術(shù)角度分析，電化學(xué)儲(chǔ)能放電時(shí)間并不具備優(yōu)勢(shì)，遠(yuǎn)不如當(dāng)下已經(jīng)十分成熟的抽水蓄能。在功率型儲(chǔ)能方面，目前電化學(xué)儲(chǔ)能可以完美勝任，但在容量性?xún)?chǔ)能的應(yīng)用上，電化學(xué)儲(chǔ)能依然存在較大的弊病。現(xiàn)階段，發(fā)電側(cè)電化學(xué)儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)大多在2小時(shí)左右，這確實(shí)可以緩解棄電現(xiàn)象，但卻并不能夠根治棄電難題。2小時(shí)顯然無(wú)法完全“削峰填谷”，依然存在一定浪費(fèi)現(xiàn)象。
目前，全球都在加大對(duì)于長(zhǎng)期儲(chǔ)能方式的研發(fā)。市場(chǎng)中有觀點(diǎn)認(rèn)為，目前4小時(shí)的儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求，持續(xù)放電時(shí)間長(zhǎng)達(dá)24小時(shí)以上的儲(chǔ)能系統(tǒng)才是真正意義上的長(zhǎng)期儲(chǔ)能。
由此來(lái)看，現(xiàn)階段電化學(xué)儲(chǔ)能想要真正解決能源危機(jī)，首先就要想辦法延長(zhǎng)儲(chǔ)能時(shí)間，從而真正實(shí)現(xiàn)“削峰填谷”，降低電力應(yīng)用的波動(dòng)性。另一方面，電動(dòng)車(chē)的迅猛發(fā)展推升了電化學(xué)儲(chǔ)能的成本。雖然儲(chǔ)能可以用新能源汽車(chē)退役的二手電池制成，但動(dòng)力電池居高不下的售價(jià)依然讓電化學(xué)儲(chǔ)能短期內(nèi)的迅速應(yīng)用面臨壓力。
據(jù)BNEF數(shù)據(jù)，現(xiàn)階段鋰電儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本中，電池成本超過(guò)總成本的50%以上，依然處于較高的價(jià)位。在新能源發(fā)電成本已經(jīng)大幅下降的情況下，儲(chǔ)能成本如何隨著下降也成為行業(yè)急需解決的問(wèn)題。但業(yè)界對(duì)于鋰電儲(chǔ)能成本下降較為樂(lè)觀，專(zhuān)家預(yù)計(jì)鋰電儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本將在未來(lái)有望持續(xù)走低，最終降至200美元/千瓦時(shí)之下。
縱觀整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)業(yè)中游是目前資本市場(chǎng)關(guān)注的焦點(diǎn)。電化學(xué)儲(chǔ)能的中游共分為兩大部分：儲(chǔ)能電池系統(tǒng)、儲(chǔ)能變流器。儲(chǔ)能電池系統(tǒng)相當(dāng)于儲(chǔ)能系統(tǒng)的心臟，是整體成本最高的部分。大多數(shù)儲(chǔ)能電池系統(tǒng)由動(dòng)力電池廠商生產(chǎn)，如寧德時(shí)代、比亞迪等。除動(dòng)力電池廠商外，專(zhuān)注獨(dú)立儲(chǔ)能電池的派能科技也已經(jīng)提前布局這一細(xì)分市場(chǎng)。儲(chǔ)能變流器(簡(jiǎn)稱(chēng)PCS)控制蓄電池的充電和放電過(guò)程，是儲(chǔ)能系統(tǒng)的大腦。陽(yáng)光電源、國(guó)電南瑞是行業(yè)龍頭，錦浪科技、固德威則是后起之秀。
放眼未來(lái)，儲(chǔ)能是能源危機(jī)的破局之道，但想要真正解決這個(gè)問(wèn)題，依然需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)期迭代，尤其是電化學(xué)儲(chǔ)能的技術(shù)發(fā)展。隨著新能源行業(yè)的迅猛發(fā)展，目前滲透率不高的電化學(xué)儲(chǔ)能行業(yè)有望成為最受資本關(guān)注的行業(yè)。
歷史總是驚人的相似，與過(guò)去一樣，如今人類(lèi)可能會(huì)再次遇到能源危機(jī)。但與過(guò)去不同的是，電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展帶動(dòng)的“儲(chǔ)能革命”有望大幅增加新能源的存在感。“危”與“機(jī)”的交匯處，這一次有望迎來(lái)拐點(diǎn)，“新儲(chǔ)能”將從本質(zhì)改變?nèi)祟?lèi)能源格局。見(jiàn)道網(wǎng)
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能源 儲(chǔ)能
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在10月8日召開(kāi)的專(zhuān)項(xiàng)會(huì)議上，國(guó)家明確部署做好今冬明春電力和煤炭等供應(yīng)。針對(duì)部分地區(qū)用電缺口，會(huì)議提出用上浮定價(jià)上限的方式來(lái)代替一刀切式的停產(chǎn)限產(chǎn)，確保群眾基本生活和經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)運(yùn)營(yíng)。
落實(shí)到執(zhí)行層面，在確保居民電價(jià)不變的基礎(chǔ)上，上浮定價(jià)將突破目前市場(chǎng)交易電價(jià)上下浮不超過(guò)10%、15%的范圍，調(diào)整為不超過(guò)20%，對(duì)于高耗能行業(yè)將進(jìn)一步放開(kāi)上限，采用市場(chǎng)交易形成價(jià)格。用電價(jià)來(lái)調(diào)節(jié)能耗，表明目前制約發(fā)電量的并非能力問(wèn)題，依然還是成本。
實(shí)際上，并不是只有我們面臨能源短缺的問(wèn)題，除中國(guó)缺電外，歐洲缺氣，英國(guó)缺油，新一輪能源危機(jī)的前奏已經(jīng)奏響。能源奇缺導(dǎo)致大宗商品價(jià)格持續(xù)攀升，目前布倫特原油突破80美元大關(guān)，歐洲天然氣也已經(jīng)達(dá)到歷史高位。這輪能源危機(jī)并非我國(guó)單獨(dú)面臨的區(qū)域性短缺，而是全球市場(chǎng)共振的危機(jī)。
究竟是何原因造成的能源危機(jī)呢?這場(chǎng)潛在的能源危機(jī)又給我們帶來(lái)哪些啟示呢?
預(yù)期差造成的困局
在歷史的長(zhǎng)河中，如今的能源危機(jī)只能算是一波漣漪。上世紀(jì)70年代，世界曾連續(xù)爆發(fā)了兩次更加猛烈的“能源危機(jī)”，直接促使原油價(jià)格由1.2美元/桶飆升至40美元/桶。
這兩次“能源危機(jī)”過(guò)后，全球陷入二戰(zhàn)后最嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)“大通脹”，當(dāng)時(shí)幾大經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)十年間的CPI增速都在10%左右，韓國(guó)甚至一度出現(xiàn)復(fù)合年化率16.6%的“超級(jí)通脹”。70年代的“能源危機(jī)”也被經(jīng)濟(jì)學(xué)家稱(chēng)為20世紀(jì)全球經(jīng)濟(jì)兩大黑暗時(shí)刻之一。
鑒于那兩次能源危機(jī)對(duì)經(jīng)濟(jì)的破壞力，雖然當(dāng)下的“危機(jī)”遠(yuǎn)沒(méi)有過(guò)去兩次嚴(yán)重，但依然值得全球投資者警惕。追根溯源，當(dāng)時(shí)的能源危機(jī)誘因主要是地緣政治帶來(lái)的原油斷供。因?yàn)槊绹?guó)被阿拉伯國(guó)家抵制，因此造成石油產(chǎn)能缺口。不同于此前能源危機(jī)的“暗戰(zhàn)”，當(dāng)下危機(jī)的誘因更像是由預(yù)期差所引起的困局。
全球大力發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)，這已經(jīng)是人人皆知的事情，因此對(duì)于傳統(tǒng)能源的投資就開(kāi)始大幅減少。尤其在去年疫情爆發(fā)的情況下，停產(chǎn)停工讓企業(yè)對(duì)于能源的需求進(jìn)一步削減，導(dǎo)致投資者一度將傳統(tǒng)能源當(dāng)成是被拋棄的行業(yè)。
在疫情肆虐的時(shí)候，能源需求沒(méi)有那么大，新能源產(chǎn)業(yè)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)能源減產(chǎn)帶來(lái)的缺口。然而在2021年疫情逐漸平息后，全球各產(chǎn)業(yè)均開(kāi)始復(fù)蘇，對(duì)能源的需求自然也就顯著增加，這就造成了部分地區(qū)出現(xiàn)短暫的能源供需緊張。實(shí)際上，當(dāng)下全球能源市場(chǎng)理論上的總供給是足夠的，但由于新能源產(chǎn)業(yè)過(guò)于依賴(lài)自然狀況，具有很大的波動(dòng)性，因此造成發(fā)電周期的巨大波動(dòng)。
在波峰的時(shí)候，光伏、風(fēng)電等新能源可以轉(zhuǎn)化成大量的電能，然而由于這部分電能難以?xún)?chǔ)存，并網(wǎng)又是瞬時(shí)的，整體消納有限，因此造成很多的棄電現(xiàn)象，2020年全國(guó)棄光率為2.0%、棄風(fēng)率為3.5%;在波谷的時(shí)候，新能源又因?yàn)樽匀灰蛩囟l(fā)電不足，從而產(chǎn)生能量缺口。
一方面是疫情復(fù)蘇后能源需求的迸發(fā)，另一方面是新能源發(fā)電的波動(dòng)性，從而造成間歇性的用電缺口。
由此來(lái)看，解決這次全球能源危機(jī)的方法很簡(jiǎn)單，要不重新增加對(duì)于傳統(tǒng)能源的投資，要不想辦法解決新能源發(fā)電周期性波動(dòng)的問(wèn)題。重新追加傳統(tǒng)能源投入可以解決一時(shí)之憂，但無(wú)疑又讓人類(lèi)距離碳“碳中和”的目標(biāo)更遠(yuǎn)了，因此想辦法解決新能源的波動(dòng)性才是當(dāng)務(wù)之急。
儲(chǔ)能作為資本市場(chǎng)最火熱的概念，其定義是通過(guò)介質(zhì)或設(shè)備把能量存儲(chǔ)起來(lái)，并在需要時(shí)再釋放。在全球危機(jī)面前，似乎儲(chǔ)能已經(jīng)成為備選答案之一。那么備受期待的儲(chǔ)能是否可以解決當(dāng)下全球能源困局呢?
鋰電掀起的儲(chǔ)能革命
面對(duì)大自然的無(wú)常，人類(lèi)自古就有秋收冬藏的習(xí)慣，那么能源能否儲(chǔ)存起來(lái)以備不時(shí)之需呢?這正是儲(chǔ)能的由來(lái)。
雖然儲(chǔ)能最近才走紅資本市場(chǎng)，但嚴(yán)格意義而言，它其實(shí)是一個(gè)已經(jīng)發(fā)展了139年的成熟行業(yè)。早在1882年，瑞士就興建了世界上第一座抽水蓄能電站，時(shí)至今日抽水蓄能依然是人類(lèi)最主要的儲(chǔ)能手段。
按照儲(chǔ)能方式的不同，儲(chǔ)能可以劃分為熱儲(chǔ)能、電儲(chǔ)能和氫儲(chǔ)能三大類(lèi)。其中，電儲(chǔ)能最為成熟，抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能、飛輪蓄能等均屬于電儲(chǔ)能。
抽水蓄能是目前最受歡迎的儲(chǔ)能方式，最核心的原因還是技術(shù)成熟。抽水蓄能電站的原理是在電力負(fù)荷低谷時(shí)，利用多余的電能抽水至水庫(kù)高層，并在電力負(fù)荷高峰期，放水發(fā)電并網(wǎng)。能夠?qū)㈦娋W(wǎng)負(fù)荷低時(shí)的多余電能，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)高峰時(shí)期的高價(jià)值電能。數(shù)據(jù)顯示，2020年全球90%以上的儲(chǔ)能裝機(jī)為抽水蓄能，電化學(xué)儲(chǔ)能以7.5%的市場(chǎng)占比排名第二。
除技術(shù)成熟外，抽水蓄能還具有儲(chǔ)能時(shí)間長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)。行業(yè)中往往將儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)超過(guò)4小時(shí)的儲(chǔ)能方式稱(chēng)為長(zhǎng)期儲(chǔ)能，類(lèi)似的長(zhǎng)期儲(chǔ)能還有壓縮空氣儲(chǔ)能、儲(chǔ)氫等，可以用來(lái)進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)峰、備用容量。
盡管抽水蓄能有如此多的優(yōu)勢(shì)，但其卻有著最大的短板，那就是必須依賴(lài)于地形優(yōu)勢(shì)，需要豐富的水資源。經(jīng)過(guò)100多年的發(fā)展，具備新建抽水蓄能電站的地方已經(jīng)并不多了。基于這樣的背景，儲(chǔ)能行業(yè)急需一場(chǎng)革命。人類(lèi)必須找到新的儲(chǔ)能方式來(lái)進(jìn)一步改變儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，而近來(lái)火熱的電化學(xué)儲(chǔ)能就被公認(rèn)為是抽水蓄能的最優(yōu)替代方案。
一來(lái)是因?yàn)閯?dòng)力電池發(fā)展迅猛，鋰電池已經(jīng)成為極為成熟的儲(chǔ)能手段。在所有電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)中，接近92%的份額來(lái)自于鋰電池儲(chǔ)能，約13.1GW。同時(shí)，電化學(xué)儲(chǔ)能擁有更高的效率，且已經(jīng)成功商業(yè)化。
二來(lái)電化學(xué)儲(chǔ)能安裝方便，幾乎不受地理因素限制，能夠布局在各種應(yīng)用場(chǎng)景。同時(shí)，建設(shè)周期短，能夠很快就投入應(yīng)用中。電力歸根結(jié)底是一門(mén)生意，成本依然是無(wú)可避免的話題。很長(zhǎng)一段時(shí)間，水力發(fā)電都是成本最低的一種發(fā)電形式，但隨著我國(guó)光伏技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，光伏發(fā)電成本已經(jīng)降至與水電相接近，陸上風(fēng)電成本更是降至水電之下。
作為光伏發(fā)電和風(fēng)電的儲(chǔ)能方案，電化學(xué)儲(chǔ)能成為儲(chǔ)能行業(yè)中最主要的增長(zhǎng)力量。在傳統(tǒng)儲(chǔ)能無(wú)法完全供給電力消耗的情況下，核心增量電化學(xué)儲(chǔ)能就幾乎成為了唯一的答案。儲(chǔ)能行業(yè)正在經(jīng)歷一場(chǎng)由電化學(xué)儲(chǔ)能掀起的產(chǎn)業(yè)革命。
電化學(xué)儲(chǔ)能：電網(wǎng)的調(diào)節(jié)器
之所以如此看重電化學(xué)儲(chǔ)能，除了其能很好的帶來(lái)儲(chǔ)能增量外，同時(shí)它也能夠參與到電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的各流程之中。按照應(yīng)用類(lèi)型劃分，電化學(xué)儲(chǔ)能可以分為能量型和功率型兩種。能量型需求一般需要較長(zhǎng)時(shí)間的放電，對(duì)響應(yīng)時(shí)間的需求并不高;而功率型則恰恰相反，需要快速響應(yīng)能力，對(duì)放電時(shí)間的需求并不長(zhǎng)。
基于多變的應(yīng)用途徑，實(shí)際上電化學(xué)儲(chǔ)能已經(jīng)突破了單純的存儲(chǔ)功能，而是應(yīng)用于整個(gè)用電體系的各個(gè)環(huán)節(jié)。在發(fā)電端，由于新能源具有很強(qiáng)的波動(dòng)性、隨機(jī)性，在大力發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)時(shí)，其實(shí)也給整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定性帶來(lái)了極大的沖擊。傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速一定，均為3000r/min，因此國(guó)內(nèi)電網(wǎng)的頻率恒定為50Hz。但由于風(fēng)電和光伏發(fā)電的原理不同于傳統(tǒng)電機(jī)，因此呈現(xiàn)低轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、寬頻域震蕩等動(dòng)態(tài)特征，這使得電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性下降。
為了保證新能源并入電網(wǎng)的穩(wěn)定性，因此電網(wǎng)需要通過(guò)一次調(diào)頻、二次調(diào)頻等手段，保證系統(tǒng)的頻率維持在合格范圍內(nèi)，這也是功率型電化學(xué)儲(chǔ)能出現(xiàn)的原因。利用儲(chǔ)能電池在短時(shí)間內(nèi)的充放電，來(lái)調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰的需求，以此來(lái)賺取峰谷價(jià)差帶來(lái)的利潤(rùn)。在輸電側(cè)，電化學(xué)儲(chǔ)能可以用來(lái)緩解電網(wǎng)阻塞，延緩輸配電擴(kuò)容升級(jí)，起到整個(gè)電網(wǎng)緩沖帶的作用。存儲(chǔ)過(guò)量的光伏風(fēng)電資源，通過(guò)充放電進(jìn)行調(diào)節(jié)，減小波動(dòng)性、平滑出力、提高能源利用率。
在用電側(cè)，用戶可以安裝電化學(xué)儲(chǔ)能來(lái)自發(fā)自用，在動(dòng)態(tài)電價(jià)地區(qū)，通過(guò)自發(fā)電來(lái)套利，并且能夠進(jìn)一步提升整個(gè)電網(wǎng)的可靠性。從古至今，人類(lèi)用電需求就是不固定的，呈現(xiàn)周期波動(dòng)，而在新能源逐漸被應(yīng)用后，這種不穩(wěn)定性延伸至發(fā)電側(cè)。電化學(xué)儲(chǔ)能就相當(dāng)于整個(gè)電網(wǎng)的調(diào)節(jié)器，除了可以?xún)?chǔ)能能量，還能夠保持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。
電化學(xué)儲(chǔ)能的“危”與“機(jī)”
經(jīng)過(guò)前述分析，電化學(xué)儲(chǔ)能的重要性大家已經(jīng)心知肚明，但想要通過(guò)儲(chǔ)能來(lái)完全解決能源危機(jī)，短期看來(lái)可能性依然不大。從技術(shù)角度分析，電化學(xué)儲(chǔ)能放電時(shí)間并不具備優(yōu)勢(shì)，遠(yuǎn)不如當(dāng)下已經(jīng)十分成熟的抽水蓄能。在功率型儲(chǔ)能方面，目前電化學(xué)儲(chǔ)能可以完美勝任，但在容量性?xún)?chǔ)能的應(yīng)用上，電化學(xué)儲(chǔ)能依然存在較大的弊病。現(xiàn)階段，發(fā)電側(cè)電化學(xué)儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)大多在2小時(shí)左右，這確實(shí)可以緩解棄電現(xiàn)象，但卻并不能夠根治棄電難題。2小時(shí)顯然無(wú)法完全“削峰填谷”，依然存在一定浪費(fèi)現(xiàn)象。
目前，全球都在加大對(duì)于長(zhǎng)期儲(chǔ)能方式的研發(fā)。市場(chǎng)中有觀點(diǎn)認(rèn)為，目前4小時(shí)的儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求，持續(xù)放電時(shí)間長(zhǎng)達(dá)24小時(shí)以上的儲(chǔ)能系統(tǒng)才是真正意義上的長(zhǎng)期儲(chǔ)能。
由此來(lái)看，現(xiàn)階段電化學(xué)儲(chǔ)能想要真正解決能源危機(jī)，首先就要想辦法延長(zhǎng)儲(chǔ)能時(shí)間，從而真正實(shí)現(xiàn)“削峰填谷”，降低電力應(yīng)用的波動(dòng)性。另一方面，電動(dòng)車(chē)的迅猛發(fā)展推升了電化學(xué)儲(chǔ)能的成本。雖然儲(chǔ)能可以用新能源汽車(chē)退役的二手電池制成，但動(dòng)力電池居高不下的售價(jià)依然讓電化學(xué)儲(chǔ)能短期內(nèi)的迅速應(yīng)用面臨壓力。
據(jù)BNEF數(shù)據(jù)，現(xiàn)階段鋰電儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本中，電池成本超過(guò)總成本的50%以上，依然處于較高的價(jià)位。在新能源發(fā)電成本已經(jīng)大幅下降的情況下，儲(chǔ)能成本如何隨著下降也成為行業(yè)急需解決的問(wèn)題。但業(yè)界對(duì)于鋰電儲(chǔ)能成本下降較為樂(lè)觀，專(zhuān)家預(yù)計(jì)鋰電儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本將在未來(lái)有望持續(xù)走低，最終降至200美元/千瓦時(shí)之下。
縱觀整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)業(yè)中游是目前資本市場(chǎng)關(guān)注的焦點(diǎn)。電化學(xué)儲(chǔ)能的中游共分為兩大部分：儲(chǔ)能電池系統(tǒng)、儲(chǔ)能變流器。儲(chǔ)能電池系統(tǒng)相當(dāng)于儲(chǔ)能系統(tǒng)的心臟，是整體成本最高的部分。大多數(shù)儲(chǔ)能電池系統(tǒng)由動(dòng)力電池廠商生產(chǎn)，如寧德時(shí)代、比亞迪等。除動(dòng)力電池廠商外，專(zhuān)注獨(dú)立儲(chǔ)能電池的派能科技也已經(jīng)提前布局這一細(xì)分市場(chǎng)。儲(chǔ)能變流器(簡(jiǎn)稱(chēng)PCS)控制蓄電池的充電和放電過(guò)程，是儲(chǔ)能系統(tǒng)的大腦。陽(yáng)光電源、國(guó)電南瑞是行業(yè)龍頭，錦浪科技、固德威則是后起之秀。
放眼未來(lái)，儲(chǔ)能是能源危機(jī)的破局之道，但想要真正解決這個(gè)問(wèn)題，依然需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)期迭代，尤其是電化學(xué)儲(chǔ)能的技術(shù)發(fā)展。隨著新能源行業(yè)的迅猛發(fā)展，目前滲透率不高的電化學(xué)儲(chǔ)能行業(yè)有望成為最受資本關(guān)注的行業(yè)。
歷史總是驚人的相似，與過(guò)去一樣，如今人類(lèi)可能會(huì)再次遇到能源危機(jī)。但與過(guò)去不同的是，電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展帶動(dòng)的“儲(chǔ)能革命”有望大幅增加新能源的存在感。“危”與“機(jī)”的交匯處，這一次有望迎來(lái)拐點(diǎn)，“新儲(chǔ)能”將從本質(zhì)改變?nèi)祟?lèi)能源格局。見(jiàn)道網(wǎng)
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能源 儲(chǔ)能
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