1. 萬億儲能市場:電化學儲能迎來機遇
全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織預測,2060年全社會用電量將達17萬億千瓦時,人均用電量達到12700千瓦時,清潔能源和新能源裝機占比將達90%以上。隨新能源大規(guī)模接入,為克服風光電的間歇性、波動性,整個電力系統(tǒng)正從“源-網(wǎng)-荷”到“源-網(wǎng)-荷-儲”轉(zhuǎn)化,儲能將成為新型電力系統(tǒng)的第四大基本要素。
市場格局:電化學儲能占比迅速提升,鋰電仍為主流。儲能目前主要集中在抽水蓄能和鋰離子電池儲能兩種形式。無論是全球市場還是中國市場,抽水蓄能的累計裝機規(guī)模仍占據(jù)最大比重,主要得益于較低的成本和滿足長時儲能的需求,但其份額持續(xù)下降;電化學儲能的累計裝機占比呈現(xiàn)出持續(xù)增長的態(tài)勢,其中,2020年全球電化學儲能裝機規(guī)模增速穩(wěn)定在50%,中國電化學儲能累計裝機規(guī)模同比增長91%,預計“十四五”時期市場將穩(wěn)步、快速增長。
按照IEA公布的《2050年凈零排放:全球能源行業(yè)路線圖》的指引,要求到2030年,全球太陽能光伏發(fā)電新增裝機達到630GW,風力發(fā)電的年新增裝機達到390GW,這是2020年創(chuàng)紀錄新增裝機數(shù)據(jù)的4倍。我們按照中國光伏/風電裝機全球占比40%簡單測算(252GW、156GW)。
假設1:我們以2021-2025年復合增速5%,2026-2030年復合增速3%作為用電量的測算,2025年同比2020年累計新增發(fā)電量2萬億度電都需要由清潔能源來提供,約占全社會總發(fā)電量的20%以上。
假設2:我們按照2030年光伏新增裝機252GW倒算,2021-2030光伏新增裝機的復合增速在17.56%,累計裝機復合增速20.42%。如果以更合理的制造業(yè)生產(chǎn)邏輯擬合,2021-2025年假設新增裝機復合增速25%,2026-2030年新增裝機復合增速依然有10%。
假設3:我們按照2030年風電新增裝機156GW倒算,2021-2030年風電新增裝機的復合增速在8.04%,累計裝機復合增速17.54%。
基于碳達峰測算:如果光伏風電發(fā)電量占比在2025年達到25-30%的臨界上(2020年僅占比5-7%),間歇性能源對于電網(wǎng)的沖擊下,儲能成為解決電網(wǎng)消納問題的必然選擇。面對2021年國內(nèi)1.87GW的電化學儲能新增裝機量來講,需求增速彈性巨大。
2. 經(jīng)濟性考量:借鑒海外光伏儲能發(fā)展史
2020年風光發(fā)電占比最高的國家包括瑞典(19%)、德國(18%)、葡萄牙(18%)、英國(17%)和芬蘭(17%)等,歐洲平均占比在12-13%(國內(nèi)的數(shù)據(jù)5-7%)。由于葡萄牙、瑞典、芬蘭裝機規(guī)模過小不具備參考意義,我們主要關注德國和英國,其中以德國作為表后儲能裝機參考、以英國作為表前儲能裝機參考。
2.1 德國戶用光伏與儲能的發(fā)展依賴經(jīng)濟性
光伏發(fā)電景氣度與政策導向高度同頻,對補貼依賴度較高。德國于1990年制定“1000戶屋頂計劃”,拉開其光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的序幕;1998年,政府進一步提出“10萬屋頂計劃”;2000年,德國通過《可再生能源法》,并于2004年、2008年、2012年對該法案進行了三次修訂,明確光伏發(fā)電強制上網(wǎng)電價,使德國光伏裝機容量快速增長,成為世界光伏標桿國家。2010-2012年,德國光伏發(fā)電新增裝機量連續(xù)三年超7GW。隨著光伏電站裝機成本的下降,德國政府也逐漸削減上網(wǎng)電價補貼,裝機容量增速逐漸趨于穩(wěn)定。2018年,政府提出2040年可再生能源在總電力需求中的份額增加到80%的目標,2021年,該目標被提前至2030年。伴隨著愈發(fā)激進的政策目標的提出,光伏新增裝機規(guī)模逐年提升。截至2021年底,德國光伏裝機量達59.9GW,2021年新增裝機5.3GW,新增裝機以分布式為主,戶用光伏裝機占比呈上升趨勢。
儲能裝機方面,用電側(cè)儲能占比持續(xù)提升,結(jié)構特征顯著。儲能技術進步以及規(guī)?;瘞淼耐顿Y成本下降,疊加逐年上漲的高昂電費,推動了德國表后儲能市場的蓬勃發(fā)展。據(jù)Energie Consulting統(tǒng)計,至2020年底,近70%的德國戶用光伏發(fā)電項目都附帶電池儲能系統(tǒng),戶用儲能裝機已超30萬個,單戶規(guī)模約為8.5kWh。
隨用電側(cè)儲能占比提升,德國電化學儲能裝機功率與容量的配比趨向1kW/2kWh。綜合近年光伏和儲能系統(tǒng)新增裝機數(shù)據(jù)來看,德國戶用光伏裝機傾向于配置10%、2h儲能,和當前我國政策中對集中式光伏發(fā)電項目所要求的配比相似。
單戶光伏與儲能裝機并無必然聯(lián)系。以戶用屋頂光伏200W/平米,100平米/戶的屋頂面積測算,單戶光伏系統(tǒng)裝機規(guī)模約20kW。單戶儲能裝機平均8.5kWh,和非光伏發(fā)電時段的單戶用電量基本匹配,戶用儲能系統(tǒng)占用空間較小,用戶接受度高。
儲能系統(tǒng)成本呈下降趨勢,已具備良好經(jīng)濟效益。依據(jù)派能科技招股書披露數(shù)據(jù),除2020年上半年略有回升外,2017-2019年儲能電池系統(tǒng)銷售單價逐年下降,銷量增勢強勁。經(jīng)測算,德國500€/kWh系統(tǒng)成本下的戶用儲能系統(tǒng)靜態(tài)投資回收期6.22年,獲利能力較強。
評論