誰也想不(bu)到(dao)(dao),去年還被認為(wei)是“新風口(kou)”和(he)“明星賽道”的電化學(xue)儲(chu)能行業,一年不(bu)到(dao)(dao)的時間里,就進(jin)入了下行周期。
先是頭部企業(ye)的高管(guan)先后針對(dui)產能過(guo)剩(sheng)發(fa)出(chu)預(yu)警。而后,許多行業(ye)專家也對(dui)盲(mang)目內卷、產能過(guo)剩(sheng)、價格(ge)戰和(he)安全隱患等問題先后發(fa)聲。
讓人不禁疑惑,被譽為“新型電力系統壓艙石”的儲(chu)能市場,何(he)以走到了如此(ci)地步?
為了確保如期達成 “30·60”雙碳目標,我國正在積極構建以新能源為主體的新型電力系統。根據今年 6 月份國家能源局組織發布的《新型電力系統發展藍皮書》,新型電力系統總體架構包含四大體系:電力供應保障性支撐體系、新能源高效開發利用體系、儲能規模化布局應用體系和電力系統智慧化運行體系。
其中,儲能(neng)系統的(de)獨(du)特性主要體現為:
作為一種優質(zhi)的靈(ling)(ling)活(huo)性資源(yuan),儲能能夠為電(dian)網運(yun)行(xing)提供調(diao)峰、調(diao)頻、備用、黑啟動(dong)、需求(qiu)響(xiang)應支撐等多種服(fu)務,是提升傳統(tong)電(dian)力系統(tong)靈(ling)(ling)活(huo)性、經濟性和安(an)全性的重(zhong)要手段。
由于風電(dian)(dian)(dian)和(he)(he)光(guang)伏發電(dian)(dian)(dian)存在波(bo)動性和(he)(he)隨(sui)機(ji)性特征(zheng),增(zeng)加了調(diao)峰(feng)調(diao)頻壓(ya)(ya)力(li)(li),引發了電(dian)(dian)(dian)網(wang)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)質量下(xia)降等(deng)(deng)問題(ti)。儲能(neng)(neng)是(shi)有效(xiao)緩解大規(gui)模可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)(neng)源并網(wang)壓(ya)(ya)力(li)(li)的(de)一(yi)種有效(xiao)手(shou)段,能(neng)(neng)夠顯著提高(gao)風、光(guang)等(deng)(deng)可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)(neng)源的(de)消納水(shui)平(ping),支撐(cheng)分布(bu)式電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)及(ji)微網(wang),是(shi)推動主體能(neng)(neng)源由化(hua)石能(neng)(neng)源向可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)(neng)源更替的(de)關鍵技術(shu)。
儲能(neng)可以有效促進(jin)能(neng)源(yuan)(yuan)生(sheng)產消(xiao)費開放共(gong)享和(he)靈活(huo)交易(yi)、實現多(duo)能(neng)協(xie)同,是構建能(neng)源(yuan)(yuan)互(hu)聯網,推動電力體制改(gai)革和(he)促進(jin)能(neng)源(yuan)(yuan)新業態發展的基(ji)礎。
正是基于上述功用,儲能也被譽為“新型電力系統的壓艙石”。
目前,不論是全球市場還是國內市場,傳統的抽水蓄能依舊是主要的儲能形式,裝機量占比達到 80%以上。但是電化學儲能作為新型儲(chu)能的一種,正在快速崛起,裝機量占比已經超過了 10%。
相比于抽水蓄能(neng)(neng),電(dian)化學儲(chu)能(neng)(neng)有著安裝便捷、不受區位限制(zhi)的優勢(shi),相比于其他新型儲(chu)能(neng)(neng),電(dian)化學儲(chu)能(neng)(neng)又具備功率(lv)范(fan)圍(wei)更(geng)廣(guang)、能(neng)(neng)量密(mi)度更(geng)高、技術(shu)更(geng)加成熟的優勢(shi),因(yin)此被(bei)認為有著更(geng)加廣(guang)闊的發展前(qian)景(jing)。
根據應用場景,儲能被分為發電側儲能、電網側儲能和用戶側儲能三類。
發電(dian)側(ce)儲能主要(yao)起到匹配電(dian)力生產和消納、減輕電(dian)網壓力等(deng)作用;
電(dian)(dian)網側儲能的主(zhu)要作用是減少或延緩電(dian)(dian)網設備投資、緩解電(dian)(dian)網阻塞,以(yi)及為電(dian)(dian)力系統提(ti)供調峰調頻等輔助服(fu)務;
用(yong)(yong)戶(hu)側儲能主(zhu)要(yao)是(shi)幫助用(yong)(yong)戶(hu)實現削峰填(tian)谷或光(guang)伏(fu)自(zi)發(fa)自(zi)用(yong)(yong)等模式,降(jiang)低電費支出(chu)。
其中,用(yong)戶(hu)側儲(chu)(chu)(chu)能又被細分為工商業(ye)儲(chu)(chu)(chu)能和戶(hu)用(yong)儲(chu)(chu)(chu)能兩種(zhong)形式。
工商業儲能是指在工業或商業終端使用的儲能系統,主要通過能量(liang)時(shi)移、峰谷(gu)價差(cha)套利(li)、容量(liang)電費削減和需求(qiu)響應等渠(qu)道(dao)盈利(li)。
客戶類(lei)型(xing)主要有兩(liang)類(lei):
一類是工業園區、產業園區在內的綜合型園區。這類園區物理空(kong)間(jian)有限,不便于做大型集中(zhong)式儲能(neng)(neng)站。同時,這類園區中(zhong)企(qi)(qi)業的用電(dian)類型較(jiao)為豐富,企(qi)(qi)業有充(chong)足的用電(dian)訴求,這使得儲能(neng)(neng)產品在園區內(nei)能(neng)(neng)夠發揮充(chong)分的削峰填谷作用。
一類是小型工廠,他(ta)們(men)在生產過程(cheng)中對儲(chu)能有(you)需求,但是空間和資(zi)金(jin)有(you)限,標準化儲(chu)能產品恰好能夠(gou)幫助他(ta)們(men)降低經濟成本。
戶用儲能是指用于家庭用戶的儲能系統。戶(hu)(hu)(hu)用(yong)儲能系統通常與戶(hu)(hu)(hu)用(yong)光(guang)(guang)伏系統組(zu)合安裝,為家庭用(yong)戶(hu)(hu)(hu)提供電能。戶(hu)(hu)(hu)用(yong)儲能系統可以(yi)提高(gao)戶(hu)(hu)(hu)用(yong)光(guang)(guang)伏自發自用(yong)程度,減少用(yong)戶(hu)(hu)(hu)的(de)電費支出,并在極端(duan)天氣等情況下保障用(yong)戶(hu)(hu)(hu)用(yong)電的(de)穩定性。對于高(gao)電價(jia)、高(gao)峰谷價(jia)差或電網老舊地(di)區的(de)用(yong)戶(hu)(hu)(hu),購置戶(hu)(hu)(hu)儲系統具(ju)備較好的(de)經濟性,家庭用(yong)戶(hu)(hu)(hu)有購置戶(hu)(hu)(hu)儲系統的(de)動力。
自(zi)“30·60”目標提出(chu)(chu)后,政府對(dui)新(xin)能源領(ling)域推出(chu)(chu)了一(yi)(yi)系(xi)列利好政策(ce),加上房地產等傳統投資(zi)市場的轉(zhuan)向,一(yi)(yi)大批資(zi)本開始涌(yong)入新(xin)能源行業(ye)。
聚焦到儲能市場。
在國外的歐(ou)洲市(shi)(shi)場(chang),由(you)于俄烏沖突引發(fa)(fa)了歐(ou)洲的能(neng)源危機,引發(fa)(fa)了戶儲市(shi)(shi)場(chang)的大爆發(fa)(fa),很多企業一(yi)(yi)年不到的時間里(li)就賺得(de)盆滿缽滿。在國內市(shi)(shi)場(chang),由(you)于一(yi)(yi)些地方(fang)政府(fu)陸(lu)續推出(chu)新(xin)能(neng)源電站強(qiang)制配儲的政策,也引發(fa)(fa)了一(yi)(yi)波市(shi)(shi)場(chang)熱(re)情。
政策和市場的雙重利好下,不僅僅是老玩家積極擴產,大量新玩家在資本的簇擁下也匆匆上場。電化學儲能產品的供應量在很短的時間里便迎來了極大提升。
根據(ju)中(zhong)關村儲能產業技術(shu)聯盟(CNESA)數(shu)據(ju),2021年全球(qiu)新(xin)增(zeng)儲能裝機18.3GW,電化(hua)學儲能新(xin)增(zeng)10.2GW,占(zhan)比(bi)達56%。2021年中(zhong)國電化(hua)學儲能裝機量約(yue)(yue)為5GWh,同比(bi)增(zeng)長(chang)約(yue)(yue)89%。
畢馬(ma)威和(he)中國(guo)電(dian)力企業(ye)(ye)聯(lian)合會(hui)共同發布(bu)的(de)名為《新型(xing)(xing)儲(chu)能(neng)助(zhu)力能(neng)源轉型(xing)(xing)》的(de)報告(gao)顯示:2021年(nian)之(zhi)前,我國(guo)每(mei)年(nian)新成立(li)的(de)儲(chu)能(neng)相(xiang)關企業(ye)(ye)大(da)約三四千家(jia)。但隨著(zhu)儲(chu)能(neng)行業(ye)(ye)的(de)迅速升溫(wen),僅(jin)2022年(nian)一(yi)年(nian)就成立(li)了(le)三萬(wan)八(ba)千多(duo)家(jia)儲(chu)能(neng)相(xiang)關企業(ye)(ye),是(shi)2021年(nian)的(de)5.8倍。據悉,今年(nian)全國(guo)新增的(de)儲(chu)能(neng)相(xiang)關企業(ye)(ye)已經超過了(le) 5 萬(wan)家(jia)。
根據(ju)投中數據(ju),2022年全年儲(chu)能(neng)行業融資(zi)交易249筆,融資(zi)規(gui)模為494億(yi)元(yuan),融資(zi)金額是2019年的(de)16倍。
短期內涌(yong)進如此多的(de)企業和資本,按照既(ji)往“明星賽道”的(de)故(gu)事,大量的(de)擴產潮和無序競爭,必然會引發一(yi)波產能(neng)過(guo)剩和價格戰的(de)問題,進而加劇行業風險。
事實證明,儲能(neng)行業也未(wei)能(neng)幸(xing)免于這部陳舊(jiu)的劇本。
首先是產能過剩。
高工產(chan)(chan)業研究(jiu)院的(de)數據顯示,由于行業擴產(chan)(chan)積極,當(dang)前國內儲能(neng)電池(chi)產(chan)(chan)能(neng)已超200GWh,整體產(chan)(chan)能(neng)利用(yong)率(lv)(lv)從2022年的(de)87%下降(jiang)到今年上半年的(de)不足50%,其(qi)中戶儲電池(chi)產(chan)(chan)能(neng)利用(yong)率(lv)(lv)連三成(cheng)都(dou)不到。
根據(ju)中(zhong)國電力企業聯(lian)合會去年發(fa)布的《新能源配(pei)儲能運行情況調研報告》顯(xian)示,電化學儲能項(xiang)目平均(jun)等效(xiao)利用系數為12.2%,新能源配(pei)儲能等效(xiao)利用系數僅有6.1%。換言之,大量(liang)的儲能設備其(qi)實都(dou)處(chu)于閑置狀態。
隨著產能過剩,行業競爭加劇,價格戰也隨之而來。
據高(gao)工(gong)產業研(yan)究院觀察,今年9月儲能電池的(de)報(bao)價(jia)已接近0.4元/Wh;儲能系統報(bao)價(jia)也已經跌(die)破1元/Wh。
隨著儲能(neng)(neng)電(dian)池(chi)價格(ge)的下探,下游儲能(neng)(neng)系統報價也(ye)隨之(zhi)走低。中(zhong)關村儲能(neng)(neng)產業技術聯盟數據顯示,從8月儲能(neng)(neng)系統中(zhong)標情況來(lai)看,以2小時磷(lin)酸鐵鋰電(dian)池(chi)儲能(neng)(neng)系統(不含用(yong)戶(hu)側(ce)應(ying)用(yong))為例,儲能(neng)(neng)系統中(zhong)標均價1084.96元/千瓦時,同比下降31%,較今(jin)年(nian)年(nian)初相比下降28%。
針對這一情況,我們采訪了儲能行業的資深從業者——眾象新能源公司創始人兼 CEO王凱翔,他提到,導致產能過剩的原因是多方面的。
去年出貨量(liang)增(zeng)加(jia)后(hou),很多企業(ye)開始(shi)盲目擴產,制造了很多庫存,這是(shi)主要原因。此外,還有一個不太容易被外界看到的原因是(shi),隨著美元(yuan)基金退(tui)潮,國內一級市(shi)場的股權(quan)基金逐漸以地(di)(di)方(fang)出資(zi)人為(wei)(wei)主,一些企業(ye)為(wei)(wei)了融(rong)資(zi),會反(fan)向承諾去地(di)(di)方(fang)投資(zi)建廠(chang),因此有一部(bu)分產能是(shi)為(wei)(wei)了配(pei)合融(rong)資(zi)而增(zeng)加(jia)的。
臨近年底,一些(xie)老玩(wan)家需(xu)要想辦法去庫存,一些(xie)新玩(wan)家則面臨資本端的業績壓力(li)不得不通過低價(jia)獲取市場,價(jia)格(ge)戰也因此而起。
在采訪中,王(凱翔)總一直在強調,電池人要有敬畏心和安全意識。他提到,儲能行業是需要沉淀的,它不像菜市場買菜一樣,是個一次性的交易,而是一個長尾交易。因為產(chan)(chan)品交(jiao)付并不(bu)代表交(jiao)易(yi)的(de)結束,反而是交(jiao)易(yi)的(de)真正(zheng)開始。儲能產(chan)(chan)品的(de)生(sheng)命周期一般是 10~20 年,這期間(jian),廠家還要(yao)時(shi)刻關注產(chan)(chan)品狀(zhuang)態,提(ti)供售后服務。
目(mu)前的市場情況是(shi),一些沒有(you)技術儲備的新玩家,在資本(ben)壓力下只追求短期訂單量,不看重長期價值,通過虧本(ben)來吸(xi)引(yin)訂單,造成企業自身虧損的同時(shi)還(huan)會擾亂(luan)正常的市場秩(zhi)序,甚至引(yin)發劣幣驅(qu)逐良幣的情況。
行(xing)業(ye)(ye)共識來看(kan),儲(chu)能(neng)電池(chi)電芯一般需要五年以上的(de)(de)(de)技術沉(chen)淀。但(dan)現在的(de)(de)(de)情況是,行(xing)業(ye)(ye)里一下涌(yong)入(ru)了大(da)量“新手”,一些成立(li)時間不到(dao)兩三(san)年的(de)(de)(de)企(qi)業(ye)(ye),就(jiu)開(kai)始(shi)大(da)批量供貨,而這其(qi)中的(de)(de)(de)很多產(chan)品并沒(mei)有經過特別(bie)嚴(yan)格的(de)(de)(de)驗(yan)證。
此外,新玩家不(bu)論是在(zai)生產環節還是在(zai)供應鏈環節的管控上,都存在(zai)不(bu)成熟(shu)、不(bu)充分的問題,這些都會帶(dai)來一(yi)定程度的風險隱患。
中國電池工業協會副理(li)事(shi)長兼執行(xing)(xing)秘書長王建新就(jiu)曾表示目前(qian)現有(you)標準體系不完善,儲能電站(zhan)存在的安(an)全隱患(huan)難(nan)以規避,行(xing)(xing)業目前(qian)處于內卷(juan)的狀態等阻(zu)礙(ai)產(chan)業的健康發(fa)展。
協鑫集團董(dong)事(shi)長朱共山在SNEC(2023)開幕大(da)會(hui)演講中一再強調(diao),儲(chu)能市(shi)場要告別無序擴張,合(he)理(li)布局(ju)規劃,安(an)全大(da)于一切,唯有專(zhuan)業方能生存(cun)。
寧德時代(dai)首席科(ke)學家吳(wu)凱在 2023 世界儲能大會上也提(ti)到,儲能既涉及(ji)生命財產安(an)全(quan)又涉及(ji)電力系統運行安(an)全(quan),是一(yi)個(ge)關鍵的基礎設施,試錯成(cheng)本極高,不能走(zou)先追求(qiu)速度再追求(qiu)質量的老路。
不(bu)難看出,儲能往后的發展中,安全問題(ti)將會愈發受到重視。
要提升儲能的質(zhi)量(liang)和(he)安(an)全(quan)性能,除(chu)了產(chan)品層面的把(ba)關外(wai),AIoT 對儲能行(xing)業也發揮(hui)著越來越大(da)的作用。
目前的儲能系統,已經不單單是一個電池組了,完整的電化學儲能系統包含:電池組、電池管理系統(BMS)、能量管理系統(EMS)、儲能變流器(PCS)和其他電氣設備。
其中:
電池組負責儲能,是(shi)整(zheng)個系統中最核心的部分;
BMS負責感(gan)知,能(neng)夠實(shi)時監控、采集(ji)儲能(neng)電池的狀態參數;
EMS負責操(cao)控決策,包括(kuo)數(shu)據采集、網絡(luo)監控和能量調度等;
PCS負責執行(xing),控制儲能電(dian)池組(zu)的充電(dian)和(he)放(fang)電(dian)過程,進行(xing)交直流的變換。
它們之間的協作關系是(shi):電(dian)(dian)池組將狀態信(xin)息反饋給BMS,BMS將其共享給EMS和PCS,EMS根據優化及調(diao)度決策將控制(zhi)信(xin)息下發至PCS與BMS,控制(zhi)單(dan)體電(dian)(dian)池/電(dian)(dian)池組完(wan)成充(chong)放(fang)電(dian)(dian)。
可以理解為,現在的儲能系統中,其實已經包含著一個小型的物聯網系統,其中有感知、有通信、有操控決策功能。
王(凱翔)總認為,隨著儲能的迭代和發展,與物聯網技術的關聯會越來越緊密。比如,隨著業務體量和場景的變化,將會有越來越多的信息需要采集、傳輸和分析,這就對芯片、通信模(mo)塊和(he)測量設備等都提(ti)出了(le)新的(de)要求。而且,未(wei)來(lai)的(de)發展方(fang)向,一定(ding)是(shi)朝著智慧調(diao)控的(de)方(fang)向走的(de),即(ji)能夠把一個區(qu)域(yu)(yu)的(de)數據都打(da)通,在充分(fen)分(fen)析的(de)基礎(chu)上(shang),優化(hua)調(diao)配和(he)分(fen)布,放(fang)大(da)區(qu)域(yu)(yu)整體的(de)電站資產,提(ti)高效(xiao)益。
儲能系統與 AIoT 的結合,催生了智慧儲能物聯網。盡管目(mu)前還處(chu)于起步階段,但是我們(men)已經(jing)可(ke)以窺見(jian)其部(bu)分輪廓(kuo)了(le)。
通過各種(zhong)類型(xing)的傳(chuan)感器(qi)和 PLC 數據采集(ji)設備,可(ke)以實現(xian)儲(chu)能設備的實時在(zai)線監控,包括但不限于(yu)單體電池(chi)電壓、電池(chi)極柱(zhu)溫度、電池(chi)回(hui)路電流、電池(chi)組端電壓、電池(chi)系(xi)統(tong)絕緣電阻等相關(guan)參數。
通過通信(xin)系統(tong),采集到(dao)的相關數(shu)據可以(yi)實時傳(chuan)輸到(dao)云(yun)端(duan),管理人(ren)員可以(yi)隨時隨地(di)通過終(zhong)端(duan)設備監控系統(tong)的運行(xing)情況。
在此基礎(chu)上,管(guan)理人員可以了解系統(tong)運行效率(lv)與工(gong)作水平,接收到異常故(gu)障警(jing)報(bao),快速定位設備、時(shi)(shi)(shi)間(jian)、數據等(deng)信息(xi),并及(ji)時(shi)(shi)(shi)采取(qu)措施(shi),及(ji)時(shi)(shi)(shi)停止(zhi)充(chong)放電(dian)或降(jiang)低(di)電(dian)池負載等(deng),避免安全事故(gu)風險(xian)損失。通過數據監測實現運行優(you)化升級,管(guan)理人員可以隨時(shi)(shi)(shi)了解儲能(neng)系統(tong)的性能(neng)特點(dian)和(he)優(you)化空間(jian),在電(dian)池健康與系統(tong)高效率(lv)運行中進行取(qu)舍,不(bu)斷改進,打造和(he)諧可持(chi)續(xu)的經營管(guan)理模式,推(tui)動整個行業的進步與發展。
目前(qian),我們已經(jing)可以看到不少這方面的(de)努力。
比如,伏鋰(li)碼云(yun)平(ping)(ping)臺打造的(de)智慧儲能平(ping)(ping)臺,打通了IoT物聯網,集成了各類(lei)子系統(tong)(tong)對(dui)儲能電站進(jin)(jin)行(xing)全方(fang)位的(de)數據采(cai)(cai)集,并通過云(yun)端(duan)進(jin)(jin)行(xing)采(cai)(cai)集分(fen)析,實現對(dui)儲能系統(tong)(tong)的(de)設備監控、數據存(cun)儲分(fen)析、故障(zhang)預警等功能,優化儲能系統(tong)(tong)運(yun)行(xing)效(xiao)率,提升能源電站收(shou)益。
樂(le)創(chuang)能(neng)源(yuan)為儲能(neng)系統研發了(le)熱(re)失控預(yu)測(ce)AI算(suan)法,并(bing)將預(yu)測(ce)分(fen)為四個(ge)安全級別,包括“月(yue)級預(yu)測(ce)”、“周級預(yu)測(ce)”、“小時級預(yu)測(ce)”和“分(fen)鐘級預(yu)測(ce)”,主要(yao)針對電池熱(re)失控進(jin)行(xing)提前預(yu)測(ce),并(bing)會(hui)聯動(dong)儲能(neng)系統中的消防裝置(zhi)(zhi)進(jin)行(xing)處置(zhi)(zhi),以減少電池起火的概(gai)率(lv)和其帶來的危(wei)害。
遠景(jing)基于EnOS?智(zhi)能(neng)物聯操作系(xi)(xi)統打造了(le)遠景(jing)智(zhi)慧(hui)儲能(neng)系(xi)(xi)列(lie),采用(yong)云(yun)(yun)端(duan)部署+云(yun)(yun)端(duan)運維的產品架構,集成了(le)鋰電池、BMS、PCS、熱(re)管理(li)、消防等子系(xi)(xi)統,根據樓宇、家庭(ting)、工業(ye)等不同應用(yong)場景(jing),為客戶提供針對性(xing)的系(xi)(xi)統解決(jue)方案。
可以預見的是,隨著智慧儲能物聯網系統(tong)的發(fa)展,高效、智能化(hua)的數據分(fen)析(xi)和利用將(jiang)會(hui)成為現實,進而提高設備的管理水平、優化(hua)能源利用效率,促進可持續發(fa)展。
儲能產品不同于快(kuai)消品,因為產品長(chang)生(sheng)命周期的特(te)點,注定了(le)(le)這(zhe)是(shi)一(yi)個需要提倡(chang)和(he)(he)主張長(chang)期主義的行(xing)業。然而,在“風口論”的影(ying)響下,這(zhe)個原本應該穩(wen)健、腳踏(ta)實地的行(xing)業,在極短的時間(jian)內涌入了(le)(le)大量追逐(zhu)短期利益的盲目群體,擾(rao)亂了(le)(le)其原有的發(fa)展節(jie)奏(zou),引發(fa)了(le)(le)質量和(he)(he)安全方面的潛在問題。值得慶幸的是(shi),政府部門、領(ling)域專家和(he)(he)資深(shen)從業者(zhe)們都及早意識到了(le)(le)這(zhe)些問題,并(bing)提前發(fa)出了(le)(le)預(yu)警。
隨著行(xing)業洗(xi)牌(pai)和泡沫出清,相信(xin)儲(chu)(chu)能賽道會逐(zhu)漸從混亂走向(xiang)秩序,市場也會逐(zhu)步朝著良性(xing)化發(fa)展。此外,隨著智(zhi)慧能源網絡的(de)發(fa)展,在 AIoT 技(ji)術的(de)助力下,儲(chu)(chu)能系統的(de)安全性(xing)也會越來越有保障。
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