穿越产业周期 -- 储能的长期确定性
穿越产业周期 -- 储能的长期确定性
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传播国家2030年碳达峰/2060年碳中和的政策、知识、技术与优良做法
以下文章来源于EESA储能云 ,作者EESA李炎明
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前言
本篇为EESA储能产业观察系列第三篇《穿越产业周期-储能的长期确定性》,前篇我们讲过,内卷倒逼产业链降本,价格战是行业不断向前发展的必经周期(详情请见文章 《内卷倒逼产业链降本,跑赢价格下降的速度》 )。 此篇详解储能长期发展的确定性,我们认为储能产业的波动长期将和能源改革方向趋同,不同地区的储能发展长期将和其国家的碳中和实现路径趋同。
01 透过政策看本质
储能行业的周期与制造业的行业周期有一些相似之处,但也有自己独特的特点。 储能行业的周期通常受到能源政策、技术进步、需求推动、投资环境等因素的影响,其中能源政策和需求推动是其最重要的影响因素。
根据国际能源署(IEA)最新统计数据,全球碳排放主要三个部门可以划分为电力和供热(Electricity and heat sectors)、终端消耗(Final consumption)以及其他能源部门(Other energy sector), 2022年分别对应排放量为14,822 Mt CO₂、20,293 Mt CO₂和1,530 Mt CO₂。可以看出,若要实现《巴黎协定》中全球碳中和的共同目标, 电力&供热以及终端消耗部门的碳减排是各个国家在未来主要的努力方向,也是推动储能发展的底层逻辑和关键影响因素。
图1 数据来源:IEA2023全球能源展望,EESA
02 电力&供热部门减碳
目前,可再生能源对传统化石燃料能源的替代是目前全球能源改革的共识,也是电力&供热部门的碳减排最有效的且可行的手段。根据IEA最新数据统计,截至2022年底全球新能源发电装机占比41%,预计到2050年全球新能源发电装机占比将达到74%,其中,太阳能和风电发电装机将占所有电力供应的64%,而 2021 年这一比例仅为 23%。相反,传统化石燃料在电力供应中的占比预计将从2022年的52%降至15%,这是一个对称的替代关系(详细分析请见 《为什么能源转型取决于储能以及灵活性改造》 )。
然而,可再生能源如太阳能和风能具有间歇性供电的特点,若缺少电网级储能,可再生能源,尤其是太阳能和风能只能间歇性地供电。 根据全球各个国家的现有规划,伴随可再生能源装机比例的不断提高,电化学储能的装机量将从2022年底的45GW提高到2050E的2352GW,CAGR将达到15.18%。
图2 数据来源:IEA2023全球能源展望,EESA
03 交通、工业以及住宅部门减碳
国际能源署(IEA)把终端能耗部门细分为三个主要领域,分别为工业部门、住宅部门以及交通部门,分别对应了储能的三种不同应用场景:工商业储能、户用储能以及光储充一体应用场景。
图3 数据来源:IEA2023全球能源展望,EESA
对于终端能耗场景来说,全球住宅部门的碳减排对应了整体户用储能市场的发展,以欧盟的政策《Effort Sharing Regulation(努力分担条例)》为例,此条例为每个欧盟成员国制定了到2030年减少以下部门温室气体排放目标:运输(不包括航空),建筑,农业,小型工业和废物处理。预计在2030年减排40%(对比2005年)。这一条例推动了欧洲户用光伏的发展,同时也带动了欧洲各国户用储能的发展, 减排义务排名靠前的国家均为目前欧洲户用储能发展较好的市场。
《Effort Sharing Regulation》下欧盟成员国减排义务
图4 数据来源:Europe Commission,EESA
对于工业部门的碳减排主要集中在工商业储能应用场景,这取决于不同地区/市场/国家的能源结构以及工业部门需求。
以中国市场为例:
供给端, 2022年中国能源生产总量约为46.6亿吨标准煤,其中煤炭产量45.6亿吨,占比67.4%;非化石能源占比20.4%,其中新能源,尤其是风光发电量合计约为1.2万亿千瓦时,首次突破了1万亿千瓦时。
图5 数据来源:电力规划设计总院,EESA
需求端, 第一产业(农、林、牧、渔业)等用电量最低, 第二产业(采矿业(不含开采专业及辅助性活动),制造业(不含金属制品、机械和设备修理业),电力、热力、燃气及水生产和供应业,建筑业等)用电量占比最高,达到了66% ,第三(服务业)第四(居民生活)产业用电均低于20%。
图6 数据来源:电力规划设计总院,EESA
因此,按照中国现阶段能源供给结构,增加非化石能源供应,减少第二产业的能耗将成为主要的碳排放手段。 第二产业也成为了储能在未来达成碳中和目标的主要应用场景(采矿、制造业、电力、热力、供应以及建筑业等),随着国内电力改革的不断发展以及未来对于电力需求的不断提升,工商业储能市场围绕着第二产业的发展将成为必然且长久的趋势。
交通部门减排 : 交通部门的碳排放仅次于工业部门,也是未来重要碳减排部门之一。以阳光电源光储充一体解决方案为例,除了提高光伏发电利用率以及峰谷套利外,光储充一体方案还可以解决在有限的土地资源里配电网的问题,通过能量存储和优化配置实现本地能源生产与用能负荷基本平衡,可根据需要与公共电网灵活互动且相对独立运行,尽可能的使用新能源,缓解充电桩用电对电网的冲击。
图7 图片来源:阳光电源光储充一体解决方案
目前光储充一体化更适用于商业园、工业园、商用住宅等范围,规模的光伏建设产生的能量足够满足充电站的使用,同时可以利用峰谷电价,减少成本。在新能源车(公共交通以及户用客车)渗透率不断提升的预期下,光储充、光储充放或光储换电一体等多种基于新能源汽车所衍生出的应用场景在未来的发展具有确定性,储能技术的不断发展以及成本的不断降低将进一步缩短这一场景市场化应用的时间。
04 理解周期的波动性
储能是组成全球碳中和目标中不可或缺的一环,在全球碳排放主要三个部门中均有应用, 因此,整体储能产业的大周期将和能源改革方向趋同,不同地区的储能发展长期将和其国家的碳中和实现路径趋同。
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