长时储能开始迈入最好的时代!火爆的工商业储能市场,长时储能技术的机会在哪?

 

万亿储能赛道拉开的帷幕下,工商业储能被推至聚光灯下。

今年以来,工商业储能成为储能赛道中增速最快的市场分支,以液流电池、压缩空气储能为代表的长时储能技术以大规模储能为主场,在火爆的工商业储能市场,长时储能技术的机会在哪?

 

 

巨大的市场

工商业储能是指容量及功率较小、用于工商业的储能系统,目前主要通过“低电价时从电网充电,高电价时放电使用”的方式来为用电企业节省成本,其可广泛应用在工业厂房、商业楼宇、园区、数据中心、基站、电动汽车充电站、矿区/油田等场景。

 

2023年,得益于各地峰谷电价差扩大、储能系统成本下降、产业政策频出三重驱动力的共振,工商业储能行业迎来高速增长。

 

峰谷电价差方面,2023年,我国光伏发电、风力发电、水力发电等新能源发电形式逐渐成熟,新型电力系统构建不断加速,电力现货市场交易逐步运行,引发峰谷电价差扩大,负电价出现。

 

储能系统成本方面,2023年,储能行业供应端碳酸锂价格暴跌后回升,外加大量资本、行业巨头入局,电池企业和储能集成企业成本下降。具体来看,受电芯价格下行影响,工商业储能系统中标价格同比下降了大概5毛钱。

 

产业政策方面,国家发改委于2023年1月发布《关于进一步做好电网企业代理购电工作的通知》,鼓励支持10千伏及以上的工商业用户直接参与电力市场,逐步缩小代理购电用户范围。其中,工商业储能作为分布式储能系统在用户侧的典型应用,成为了一个备受瞩目的话题。

 

巅峰储能认为,随着国内峰谷价差拉大、产业链价格下降、各地补贴政策加码和需求侧响应等盈利模式逐步落地的利好催化下,国内工商业储能项目收益率迎来显著提升,内生经济性有望推动市场实现加速成长,预计2023年国内工商业储能装机或达3GWh以上,产业链公司有望深度受益。

 

据权威机构预测,到2025年,工商业储能的装机容量将达到66GW左右。换言之,在2025年以前,整个工商业储能行业将是一个巨大的蓝海市场,2025年竞争达到尖峰期,蓝海变红海,行业竞争加剧,逐渐形成稳定的竞争格局。

 

锂电池是最优选吗?

 

工商业储能是典型的用户侧储能,用户对安全性和经济性的要求是第一位的。

 

锂电池是工商业储能的主流技术,目前工商业储能参与主体大致分为三类:

 

一是锂电池及系统制造商,如宁德时代、比亚迪、亿纬锂能等。电池厂商通过纵向一体化可有效降低成本,提高利润率,同时消化剩余产能,拓展新的业务领域;宁德时代、比亚迪等企业在海外市场耕耘多年,其储能户外柜已在北美和欧洲广泛使用。

 

二是分布式光伏制造企业,包括光伏逆变器和光伏系统集成商,如阳光电源、天合储能、晶科能源等。目前市场中储能项目多为光伏电站配置储能,这类企业可以将分布式光伏先进技术迁移到储能系统,进入障碍小,且可利用过去分布式光伏业务的销售渠道快速切入工商业市场。

 

三是专注分布式储能领域的企业,如奇点能源、四象新能源、采日能源等。此类企业相比上述企业更加聚焦工商业等分布式应用,且多数具备电子电气技术研发背景,不涉及上游电芯等环节,将主要资源投放在后端软件开发和智能运维能力构建上。

锂电池的玩家众多,得益于锂电池成本下降以及峰谷电价差的扩大,在占地面积小易于布置等优势的加持下,锂电池成为工商业储能的选择。

 

但锂电池的安全问题一直以来备受诟病。仅在2022年,就发生了超30起锂电池安全事故,安全隐忧凸显。

 

▲“4·16”北京大红门储能电站起火爆炸事故

 

安全是悬在头上的“达摩克利斯之剑”,虽然锂电池工商业储能系统的回报率可观,可一旦出现起火爆炸等事故,项目的收益率将直接归零,甚至造成其他的财产损失,对于投资方来说得不偿失。

 

安全问题促使行业向两个方面推进,一是设法提高锂电池的安全性;二是寻找本质安全的替代储能技术。此时,具备循环寿命长、安全性高、对环境的影响小等突出优势的长时储能代表性技术液流电池开始显山露水。

 
 

数据中心或为第一市场选择

液流电池至少在三个方面高度契合工商业储能的需求:

 

第一,基于长时、长循环等特性,可以更好帮助客户实现峰谷价差套利;第二,基于本质安全的优势,液流电池储能可以让工商业客户免于安全后顾之忧;第三,基于长时大容量等优势,液流电池储能可以应对极端环境,比如风光波动性极大地区或者天气状况恶劣地区等。

 

当业界仍停留在锂电储能能不能真正实现20年寿命的讨论时,液流电池“使用寿命达20年”已经被公认为重要的产品标签。

 

在工商业储能市场,液流电池更加确定的超长使用寿命,使其具有了全寿命周期成本的经济性。

 

除此之外,相比主流的锂电池,如果安全是客户的核心诉求,显然,液流电池的特性更能满足客户的需求。

 

在众多工商业用户场景中,数据中心的核心考量就是安全,基于这一点,数据中心或将成为液流电池布局工商业储能赛道的最佳选择。

 

2018年,中国移动襄阳云计算中心与襄阳大力电工便已共同探讨全钒液流电池在数据中心应用,以推动数据中心的节能减排。

 

2022年10月,Invinity宣布向Kinetic Solutions LLC出售1.3 MWh Invinity VS3全钒液流电池系统,用于为美国亚利桑那州数据中心提供微网供电服务。Kinetic通过使用Invinity电池系统,将每周7天、每天24小时使用可再生能源保持数据中心的正常运行,并减轻该地区经常发生停电的影响。

 

但液流电池也存在占地面积过大、初装成本高等问题,同时目前还欠缺足够多的实证项目,液流电池究竟是否是数据中心的“最佳拍档”?还需要更多的示范实践。

 

目前,据巅峰了解,多家液流电池储能技术公司已将数据中心作为其布局工商业储能的切入口,这看起来是一个好的信号。

 

“我们现在的接待任务非常重,几乎每天都有好几拨客人来访。”一家液流电池储能企业的员工感叹道,这语气中既有应对繁忙工作的倦怠,又有难以掩饰的兴奋。

 

随着长时储能技术的价值日渐被市场认可,政策暖风频吹、资本密集加持、产能持续扩大、技术连续突破,长时储能开始迈入“最好的时代”。

 
 

政策暖风频吹

国家发展改革委、国家能源局2022年3月印发的《“十四五”新型储能发展实施方案》提出,要推动多时间尺度新型储能技术试点示范,重点试点示范压缩空气、液流电池、高效储热等长时储能技术。

 

2023年6月,国家能源局发布的《新型电力系统发展蓝皮书》指出,2030至2045年,规模化长时储能技术取得重大突破,满足日以上平衡调节需求。以机械储能、热储能、氢能等为代表的10小时以上长时储能技术攻关取得突破,实现日以上时间尺度的平衡调节,推动局部系统平衡模式向动态平衡过渡。

 

地方政策层面,各地出台的新能源配储政策对储能的装机占比和时长要求在逐步提高,对4小时以上且低成本的长时储能的需求在迅速增加。

 

2023年7月,山东省出台《关于支持长时储能试点应用的若干措施》,对长时储能的激励落在了真金白银上,打响了国内专项支持长时储能应用发展的专项政策的“第一枪”。

 

 
 

资本密集加持

投融资热度是一个行业发展的风向标,长时储能的热度持续飙升,资本早早地嗅到了“钱景”。

 

2023年1月,科润新材料宣布完成C轮2.4亿融资,该轮融资由红杉中国领投,北汽产投、未势能源、宇通集团、通用技术资本、架桥资本、盈鼎投资等联合投资,老股东熔拓资本、四海新材等继续加码投资。

 

锌铁液流电池制造商纬景储能在2023年3月宣布完成6亿元A轮融资,该轮融资由国合新力、珠海大横琴集团联合领投,所有募集资金将持续聚焦于纬景储能多个吉瓦级产能“超G工厂”的建设。

 

4月,全钒液流电池龙头大连融科宣布完成超10亿元B+轮融资,开始冲刺IPO。

 

5月,中储国能宣布完成A轮融资,融资金额超10亿元。该公司目前已完成4轮融资,总融资金额超16.6亿。

 

6月,北京星辰新能宣布完成近亿元Pre-A轮融资,投资方为海松资本。该轮融资将用于支持新一代储能系统产品及关键材料研发、进一步扩大生产基地产能,强化星辰新能在全钒液流储能行业的布局。

 

6月底,国润储能完成近2亿元人民币A轮融资,将用于全钒液流储能电池和全氟离子膜两大核心产品的研发及落地、市场扩张等。

 

7月,全钒液流电池企业艾博特瑞获得数千万元天使轮融资,该轮融资由同创伟业领投,融资资金将主要用于核心产品研发以及研发中心建设……

 

资本的嗅觉是最灵敏的,资本与产业的双向奔赴,正在加速长时储能向规模化商业化的新阶段迈进。

 

产能爆发式增长 长时储能火了,产能随之与日俱增……

 

纬景储能、上海电气、星辰新能、和瑞电投、永泰能源等多个长时储能企业密集宣布规划和建设生产线。

 

2023年1月,纬景储能在江苏盐城启用了国内首条百兆瓦级的“液流电池智能产线”,单一产线产能达到1.2GWh。

 

上海电气也在1月宣布签约钒液流电池储能项目,项目总投资3亿元,建设1GWh液流电池生产线;随后的5月,上海电气宣布将在合肥基地新增上马1GWh钒液流电池产能。

 

3月,和瑞电投完成股份改制后,对现有产线进行二代铁铬液流电池堆技术升级适应性改造,升级后将具备100MW二代电池堆产能,预计在今年实现规模化量产。

 

5月,星辰新能宣布其全钒液流吉瓦级工厂——星G智造基地落地常州,一期具有300MW量产线,最终总产能将达到3GW;8月,星辰新能全球首个全自动化全钒液流工厂正式竣工,预计将于9月初全面投产,刷新了国内最快速液流电池工厂投产纪录。

 

6月,永泰能源所属张家港德泰储能装备公司1000MW全钒液流储能装备制造基地(一期300MW)正式开工建设。该项目建设周期约12个月,同步完成储能模块装配及系统集成,最终形成一期年产300MW钒电池生产能力,预计2024年下半年投产。

 

7月,宿迁时代年产2GWh的水系有机液流电池生产线于在江苏宿迁投产,该项目是国内首个水系液流电池储能项目。

 

产能的持续扩大充分证明了各方对长时储能市场的看好,有观点认为,预计长时储能市场将于2025年起开始爆发,2025年之前将是各路资本布局产能的关键时期。产能的扩大将有利于规模化经济效益的实现。

 
 

技术上的突破

国家能源局在今年6月发布的《新型电力系统发展蓝皮书》中提出了储能技术发展的三大阶段:

 

2030年之前,储能多应用场景多技术路线规模化发展,重点满足系统日内平衡调节需求。2030~2045年,规模化长时储能技术取得重大突破,满足日以上平衡调节需求。2045~2060年,重点发展基于液氢和液氨的化学储能、压缩空气储能等长时储能技术路线,在不同时间和空间尺度上满足未来大规模可再生能源调节和存储需求。

 

由此可见,长时储能技术的发展任重而道远,当前,各方正在重点突破若干关键技术瓶颈。

 

液流电池方面,以苏州科润新材料为代表的国内厂商崛起,打破了质子交换膜技术壁垒高,市场长期被海外龙头占据,制约液流电池产业化发展的局面,加速了质子交换膜的国产化替代。

 

今年8月,天府储能召开新品发布会,隆重推出新一代超高功率128kW钒电池电堆产品,有效提升生产效率,简化系统集成,推动了钒电池系统的降本之路。

 

液化空气储能方面,2023年7月,嘉泰新能“大规模深冷液化空气储能系统技术方案”顺利通过专家评审,相对传统压缩空气储能技术,该技术不受地质条件限制,减少了地质勘探及论证过程,也不会因地质构造的复杂性和不确定性带来的投资成本和建设周期的潜在风险。

 

压缩空气储能方面,2023年8月,由中国科学院工程热物理研究所和中储国能公司联合自主研发的国际首套300MW级先进压缩空气储能系统膨胀机完成集成测试,顺利下线,据悉,研发团队先后攻克了全三维设计、复杂轴系结构、动态调节与控制等关键技术难题,研制出完全自主知识产权的国际首台300兆瓦先进压缩空气储能系统多级高负荷膨胀机。

 

无独有偶,中能建数字科技集团有限公司湖北应城300MW级压缩空气储能电站示范工程预计将于今年底前并网投运,将刷新压缩空气储能的单机装机记录。

 

在政策、资本、产能、技术的多方联动下,长时储能已然被推向了一个新高度,这是属于长时储能的“最好的时代”。

 

 

9月19日,贵州志喜科技在遵义市红花岗区开业,意味着贵州电池储能行业版图有了新拓展,也意味着钒液流电池储能项目在贵州进入正式投产阶段。

 

贵州志喜科技于2022年11月落户遵义红花岗区盈田工谷产业园,由广州志喜科技公司全资投入,拥有自主创新技术,已形成 15 项国际国内专利,具备钒液流电池储能全产业链条生产研发能力,一期投入3.1亿元,主要打造电堆、全氟离子膜、钒电解液生产基地。其中,公司生产的全氟离子膜产品性能已经达到国外进口水平,正在逐步实现国产化替代;钒电解液则具备较宽的温高比能,在国内外属于一流梯队。

 

“钒液流电池储能是一种具有巨大潜力的新能源储能技术,具备长时储能、安全、寿命长达20年、可无限扩容等特性。”贵州志喜科技董事长蒋新喜表示,将秉承“创新、品质、服务”的企业理念,全力打造具有国际竞争力的钒液流电池储能产业基地,为建设多彩贵州和美丽遵义贡献力量。

 

新型储能在推动能源领域碳达峰碳中和过程中发挥显著作用。按照《关于加快新型储能发展的相导意见》政策制定目标,到2025年,实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变,新型储能技术装机规模达3000万千瓦以上。

 

贵州志喜科技副总张清认为,作为新型储能的“潜力股”,钒液流电池储能已从实验室走向发电侧、电网侧及用户侧。接下来的钒液流电池储能行业不是从0到1,而是从1到10的裂变期。

 

国内首家A+H风电以及天然气运营的双上市公司——新天绿色能源股份有限公司,业务范围涵盖风能、太阳能和天然气等领域,今年已和贵州志喜科技签下两个钒液流电池储能项目合作协议。其华东区经理李召说,“与贵州志喜科技合作是我们公司在全钒液流储能领域的一次重要拓展”,双方将携手共进,进一步从储能、能源、市场等一步步丰富业务领域,拓宽市场渠道。

 

当日,贵州志喜科技有限公司还和贵州绿色产业技术研究院签约,共同成立贵州液流储能研究院,全面开启政府与企业联合发展布局、市场开发协调的新局面。

 

“目前,贵州志喜科技已经与吉林等地签订数十亿元订单,有很好的市场前景。下一步拟投入30亿元,在遵义规划150亩土地,扩容钒液流电池生产能力。”

 

▲贵州志喜科技公司生产的钒电池电堆

 

公开资料显示,多家证券机构看好钒液流电池市场前景。中信证券研报指出,全钒液流电池市场空间广阔,预计市场规模在2027年突破百亿。随着新能源发电占比的提升,长时储能的重要性将日益凸显,我们看好全钒液流电池技术路线。国信证券研究报告则称,截至2022年底全球液流电池(以钒液流电池为主)累计装机规模为274.2MW,在全球新型储能中占比0.6%。预计2023年全球液流电池新增装机有望达到1.7GWh,2026年全球液流电池新增装机量有望达到19.6GWh,2023-2026年均复合增速达到125%。浙商证券预计到 2025 年中国钒液流电池储能将新增 14.2GWh,装机功率 3.5GW,渗透率20%,对应市场规模 297 亿元,2021-2025 年年复合增长率为 92%。

 

另据巅峰了解,充足的钒资源也让国内对钒电池的未来充满信心,不担心资源“卡脖子”问题。数据显示,当前全球范围内已经探明的钒矿总金属储量约为2200万吨,其中中国的钒矿总金属储量约为950万吨,大概占到了全世界已探明储量的43%,位居第一。

 

 

9月19日上午,吉林省政协党组副书记、副主席吴靖平一行到访上海电气,与上海电气集团党委书记、董事长冷伟青亲切会面,双方就加强新能源产业链建设,实现共赢发展达成共识。吉林省政协开发区工委主任张育新,上海市政协常委、经济和金融委员会常务副主任马益民出席。

近年来,上海电气借助自身在产业门类、技术能力、品牌实力等方面的独特优势,结合吉林各地“双碳”发展目标,开展风、光、储、氢、输配电等产业板块的全方位分步布局。2022年7月,吉林省人民政府与上海电气签署《战略合作框架协议》。协议约定,双方在新能源产业领域、“绿电零碳”产业领域、能源高效利用领域、“吉电南送”特高压通道建设方面加强合作。目前,上海电气重点推进在吉林省洮南、白城地区的投资合作,构建以风电为主的新能源装备产业园区、以全钒液流电池为主的长时储能产业园区和氢能应用为主的产业创新园区。

 

 

吴靖平表示,上海电气在吉林的谋篇布局,闻之欣喜,听之振奋。上海电气是一家大型综合性高端装备制造龙头企业,资质好、规模大、实力强,产业多元,清洁能源“链主”担当实至名归。在各方推动下,吉林和上海电气的各项合作正有力有序有效推进,希望上海电气继续发挥研发制造优势,扩大碳纤维在风机装备制造领域的应用,深化与吉林的合作。吉林将以最大的诚意、最实的举措、最优的政策全力支持上海电气在吉项目的发展和推进。期待双方寻求更广领域、更深层次的契合点,实现更高水平的互利共赢。

 
 
 

人民新力多年来积极与国际国内研发能力较强的电力科研院所密切合作,专注于电气智能化发展,是一家以能源高效利用、节能环保、多能互补分布式能源站的咨询推广、应用开发、设计与建设为一体的高新科技企业,在新能源电气设备领域拥有突出的设计创新能力,在积极推动新能源行业配电高质量发展,助力清洁能源装备朝着智能化、数字化赛道上拥有较强的转化能力。

 

今年,人民新力与上海电气旗下上海电器股份有限公司人民电器厂正式达成战略合作伙伴关系。人民新力携手上海电器人民厂进入战略合作新时代,以更好的产品、更优的服务来回馈社会。

 

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