國內(nèi)儲能產(chǎn)業(yè)面臨哪三大挑戰(zhàn)?

　　近年來，受益于市場需求和政策導(dǎo)向雙重驅(qū)動，我國新型儲能規(guī)模化應(yīng)用趨勢逐漸呈現(xiàn)。任何一個行業(yè)或者說一個細(xì)分領(lǐng)域，都會經(jīng)歷培育期、成長期、成熟期。當(dāng)前儲能行業(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)，近十年全球儲能安全事故發(fā)生60余起。2021年全球儲能市場爆發(fā)，大規(guī)模儲能項(xiàng)目越來越多，單個儲能項(xiàng)目規(guī)模越來越大，儲能安全隱患也隨之增大。

　　其中，有兩個關(guān)注點(diǎn)，一是安全事故多發(fā)于鋰離子電池，一旦發(fā)生，通常事故等級高，損失慘重。例如2018年7月2日，韓國一風(fēng)力發(fā)電園區(qū)內(nèi)ESS儲能設(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)一段時間后，儲能全生命周期的安全問題引發(fā)重視。

　　圖：部分儲能電站爆炸事故詳情

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

　　儲能正處于由研發(fā)示范向商業(yè)化過渡的關(guān)鍵時期，迫切需要建立健全儲能技術(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、電池回收等多個環(huán)節(jié)。

　　但在電化學(xué)儲能技術(shù)統(tǒng)一規(guī)范、并網(wǎng)調(diào)度規(guī)則、產(chǎn)品檢測認(rèn)證等方面仍無明確標(biāo)準(zhǔn);儲能系統(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;對儲能消防要求、環(huán)保、社會經(jīng)濟(jì)效益等方面的評價標(biāo)準(zhǔn)仍是空白。

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

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

　　一般來說，中游的儲能系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)是安全問題“第一責(zé)任人”。中游儲能系統(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，下游客戶對上游元器件的要求較高，而對集成商的品牌關(guān)注度較低，因此“低毛利、高營收”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，均無法對全鏈條安全問題負(fù)責(zé)。

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

　　未來集成商將向?qū)I(yè)化過渡，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，上游競爭格局穩(wěn)定，未來將朝著市場細(xì)化演進(jìn)，而各細(xì)分市場的龍頭企業(yè)已具備邊際優(yōu)勢，保護(hù)壁壘難以打破，集成商專業(yè)化道阻且長。

　　挑戰(zhàn)二：經(jīng)濟(jì)性

　　國內(nèi)電力市場的交易模式和地區(qū)政策不完善

　　國內(nèi)電力市場盈利模式尚不完善。從現(xiàn)貨市場來看，與國外相比，我國的現(xiàn)貨市場以發(fā)電側(cè)單邊交易為主，價格信號無法傳導(dǎo)到用戶側(cè)形成有效激勵引導(dǎo)，商業(yè)模式未形成閉環(huán)。

　　從中長期交易市場來看，美國電力整體市場通過競爭性拍賣進(jìn)行發(fā)電資源交易;零售市場允許消費(fèi)者自主選擇供電商;中國電力市場以計(jì)劃調(diào)度和雙邊協(xié)商為主，市場化程度相對較低。雖然各地出臺了一些輔助服務(wù)政策，但交易品種單一，難以覆蓋儲能投資成本。

　　另外，各地市相關(guān)輔助服務(wù)政策不一，部分地區(qū)沒有長效政策機(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年美國電力市場結(jié)構(gòu)

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

　　圖：儲能電站參與電力市場結(jié)構(gòu)圖

　　儲能投資成本高導(dǎo)致供應(yīng)商低價競爭

　　當(dāng)前，儲能電站建設(shè)成本較高。儲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δ苌形匆?guī)模化應(yīng)用，電池、PCS、EMS等設(shè)備成本高。非技術(shù)成本高，主要是儲能電站開發(fā)、土地、接入、并網(wǎng)驗(yàn)收、融資成本高。

　　如若市場出現(xiàn)低價競爭，會忽視質(zhì)量與安全。根據(jù)畢馬威《新型儲能助力能源轉(zhuǎn)型》報(bào)告，當(dāng)前新能源企業(yè)配儲成本主要由企業(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%、時長2小時的儲能項(xiàng)目，其初始投資將增加8%-10%;而風(fēng)電場配建同樣容量的儲能項(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，會更傾向于選擇低成本儲能項(xiàng)目，相對忽視性能和安全問題，傳導(dǎo)到儲能供應(yīng)方就會引發(fā)低價競爭問題，甚至導(dǎo)致劣幣驅(qū)逐良幣。

　　圖：風(fēng)電滲透率越高，儲能建設(shè)成本越高

　　資料來源：《電力儲能經(jīng)濟(jì)性分析與綜合評價方法研究》，華安證券

　　儲能電站市場參與度、收益性和貢獻(xiàn)率較低

　　目前儲能度電成本約為0.8元/kWh，而大多調(diào)峰價格均低于0.8元/kWh，不具備經(jīng)濟(jì)性，市場參與積極性不高。根據(jù)中電聯(lián)數(shù)據(jù)，中國當(dāng)前電化學(xué)儲能項(xiàng)目平均等效利用系數(shù)僅為12.2%。個別項(xiàng)目存在僅部分儲能單元被調(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、放電過于頻繁，容量衰減過快，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。

　　早期儲能構(gòu)網(wǎng)能力不足：很多儲能項(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，放大了電網(wǎng)的調(diào)用需求。另外，早期的儲能只有充放電功能，不具備穩(wěn)定支撐等構(gòu)網(wǎng)型能力，同時單體規(guī)模較小，對調(diào)峰棄電、斷面受限等問題的解決貢獻(xiàn)度偏低，限制了應(yīng)用范圍。

　　圖：典型儲能技術(shù)的度電成本(元/kWh)

　　資料來源：《儲能的度電成本和里程成本分析》

　　挑戰(zhàn)三：標(biāo)準(zhǔn)化

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

　　儲能集成系統(tǒng)直接對安全負(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)動保護(hù)管理等多領(lǐng)域知識。眾多入局儲能系統(tǒng)集成企業(yè)能力參差不齊，不少廠家缺乏集成拓?fù)湓O(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和能力。

　　另外，目前儲能行業(yè)并未出臺權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)，儲能項(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)，儲能集成設(shè)計(jì)參差不齊、軟硬件不兼容，阻礙儲能系統(tǒng)行業(yè)的健康發(fā)展。

　　圖：儲能電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 資料來源：科陸電子

　　在新型電力系統(tǒng)下，儲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。

　　儲能是未來新型電力系統(tǒng)的重要應(yīng)用技術(shù)，未來，儲能材料將朝著低成本、高儲能密度、高循環(huán)穩(wěn)定性、長周期存儲的趨勢發(fā)展;儲能裝備將從關(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、儲用協(xié)調(diào)方向。（來源：新安道）