目前风光的快速发展,现有电力系统对新能源的消纳即将达到上限,当风光出力达整个电力系统15%左右时系统不稳定性明显变大,急需加快储能建设。
储能形式于目前及可预期未来主要包括火电灵活性改造、抽水蓄能、化学储能及氢能,采用隆基股份振国总提出的实现碳中和路径的四个阶段:
根据国家能源局汇总的水电规划设计集团下属的区域水利水电设计院和能建广西院数据,预计2025年需要120GW储能新增装机,储能容量约500GWh,主要来自抽水蓄能30GW、化学储能30GW、火电灵活性改造60GW。
一、火电机组灵活性改造
目前阶段(主要是十四五期间),火电机组灵活性改造仍是调峰的主力,初步预计十四五期间内改造出约60GW的调峰增量,优点是改造现有燃煤机组,建设快,和风光配套建设容易,每W投资1元以下,具有绝对成本优势,缺点就不说了。十五五及之后新增量应该会急剧下滑了。
二、抽水蓄能
截止2020年底装机约32GW(数据若有错误欢迎提出),预计2021-2025年新增装机30GW,累计投产62GW,未来5年增长空间约1倍;2026-2030、2021-2035分别新增138GW、100GW,即截止2035年累计装机约300GW,较2020年底增长约10倍。优点是安全、环保、平均调节时长5小时,每W投资5-6元,全寿命度电成本为化学储能的一半;缺点:建设周期太长,7-8年,单个项目投资太大。
三、化学储能
到2025年,保底30GW,容量120GWh,优点:占地少、建设快、和风光建设容易,每W投资约5元,技术进步快;缺点:安全性有待验证、大规模运用有待验证、全寿命度电成本为抽蓄的2倍。
化学储能于2035年预计保底300GW,容量900GWh,较2020年底超100倍增长空间,叠加全球其他国家的装机,未来20-30年将增长至TW级别,按宁德时代的说法,未来的空间在1000倍以上。简单总结就是未来5年化学储能特别是锂电池储能大概10倍增长,未来20-30年超百倍乃至千倍增长空间。
结论:十四五期间以火电机组灵活性改造为主,充分利用现有灵活性资源,抽蓄及化储是重要组成,十五五以抽蓄为主,化储能是重要组成,十六五以化储为主,抽蓄为重要组成。
对于化学储能,即便十四五期间不是主力储能,但在国家政策大力扶持的背景下,如2021年7月29日发改委的分时电价政策出台后,先后有广东、浙江、贵州、江西等地陆续调整峰谷电价,电价差均在0.7元以上,广东省更是超过了1元的价差,对于工商业储能用户,当峰谷价差超过0.7元时即具备较好的经济性,叠加各地拉长峰时时长及尖峰时长以及每日充放次数由1次增至2-3次,用电测储能已具备明显的经济性。发电侧储能,目前国内已接近20个省市要求新建风光项目时必须配置10-20%及1-2h的储能,电网侧储能方面,从国网及南网近期的招标情况下,也在大力规划、建设电化学储能电站。
工信部发布2021年上半年全国锂离子电池行业情况指出,储能锂离子电池普遍实现5000次以上循环寿命,龙头企业产品循环寿命超过1万次。同时,光储一体化建设加快,上半年全国储能锂离子电池产量达到15GWh,同比增长260%。从近期发改委关于能耗双控的政策看,对能源转型及结构调整力度非常大,将积极引导风光及储能的装机增长。
宁德时代及阳光电源2021中报的储能业务收入分别同比增长超7倍、2倍,在2021下半年发改委、能源局连续发布多项支持新型储能的政策看,后续行业的增速更值得期待。