我們?nèi)绾慰葱袠I(yè)
 

　　

　　一張圖看儲(chǔ)能

　　

　　首先，儲(chǔ)能行業(yè)是相對(duì)很新的行業(yè)，但是行業(yè)很早就已存在，只是未來的趨勢(shì)、空間有所變化。我們現(xiàn)在的手機(jī)、電腦、新能源汽車等都有電池儲(chǔ)能，這是移動(dòng)的儲(chǔ)能。

　　

　　第二，儲(chǔ)能業(yè)務(wù)也造就了很多公司，如南都電源、圣陽(yáng)股份，用傳統(tǒng)的電池——鉛酸電池賣給移動(dòng)、聯(lián)通等做基站的儲(chǔ)能。雖然行業(yè)早就存在，為什么大家更關(guān)注現(xiàn)在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)？是因?yàn)榭稍偕茉窗l(fā)展快，包括電改、可再生能源出力固化等，進(jìn)一步在擴(kuò)大儲(chǔ)能市場(chǎng)。

　　

　　第三點(diǎn)是大家都關(guān)注的特斯拉，特斯拉布局新能源汽車是最引人關(guān)注的事情，但是同時(shí)，也有發(fā)電端的Solarcity，還有Powerwall是清潔能源發(fā)電和清潔用電的連接點(diǎn)。未來人的延伸可以延伸在汽車上，實(shí)現(xiàn)車上清潔能源發(fā)電、清潔能源儲(chǔ)電和清潔能源用電，這是更加長(zhǎng)遠(yuǎn)的布局。

　　

　　儲(chǔ)能、調(diào)頻分析重點(diǎn)

　　

　　1儲(chǔ)能

　　

　　顧名思義，儲(chǔ)能是能量的儲(chǔ)存，實(shí)際上儲(chǔ)能不僅應(yīng)用在電網(wǎng)當(dāng)中，比如儲(chǔ)氫，氫的來源是很多樣的，最后到下游的燃料電池、新能源汽車，這中間是和電網(wǎng)沒有關(guān)系的，但是儲(chǔ)能在電網(wǎng)中的應(yīng)用場(chǎng)景和應(yīng)用市場(chǎng)是最大的。我們認(rèn)為，儲(chǔ)能是有一定的需求，但是需要政策來引導(dǎo)。我們從發(fā)電、輸配電、用電等方面講儲(chǔ)能進(jìn)行了一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景的劃分，簡(jiǎn)單來看發(fā)電端有六種應(yīng)用場(chǎng)景，輸配電三個(gè)，用電側(cè)則分為五個(gè)部分，還有一個(gè)部分是新能源汽車，隨著未來新能源汽車的發(fā)展以及V2G的出現(xiàn)，也可以實(shí)現(xiàn)新能源汽車和電網(wǎng)的聯(lián)動(dòng)，此時(shí)可以將新能源汽車看成是一個(gè)移動(dòng)儲(chǔ)能裝置。

　　

　　我們根據(jù)適用場(chǎng)景的不同，將相對(duì)更加適合的場(chǎng)景和不同的技術(shù)做了一個(gè)儲(chǔ)能的連連看，但是這不是說在其他方面就不能使用某種其他的儲(chǔ)能方法。

　　

　　2調(diào)頻

　　

　　從原理角度來看，首先是發(fā)電機(jī)：包括發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和控制系統(tǒng)。我國(guó)的發(fā)電機(jī)大部分是同步發(fā)電機(jī)，其中轉(zhuǎn)子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，定子切割磁場(chǎng)來發(fā)電，因此發(fā)電機(jī)的頻率和轉(zhuǎn)子是一致的。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速變化是根據(jù)原動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率和發(fā)電機(jī)的電磁功率是否平衡來匹配的。如果電磁功率大于機(jī)械功率，系統(tǒng)頻率會(huì)下降。

　　

　　用戶在實(shí)際使用過程中不會(huì)去考慮電廠的頻率，從這個(gè)角度說，電力系統(tǒng)運(yùn)行的原則是發(fā)電端通過負(fù)載來調(diào)節(jié)，有多少負(fù)荷，調(diào)整多少發(fā)電量，頻率才得以保持平衡。

　　

　　從能量的角度說，發(fā)電機(jī)在發(fā)電少的情況下，電力系統(tǒng)會(huì)瞬時(shí)從發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)動(dòng)勢(shì)能中汲取能量，這就會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)軸的速度變慢。反之，發(fā)電多余負(fù)荷，會(huì)把多余能量轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)子的勢(shì)能上，頻率會(huì)上升。系統(tǒng)中，同步發(fā)電機(jī)有慣量，慣量越小，頻率變得越快。所以需要一定量的發(fā)電機(jī)組保持在線，來使頻率變動(dòng)不要過快。我國(guó)的頻率是50Hz，大電網(wǎng)的可容納誤差是±0.2Hz，如果負(fù)荷變化很快而超過范圍，發(fā)電機(jī)組會(huì)出現(xiàn)脫網(wǎng)，發(fā)電端會(huì)因此導(dǎo)致連鎖反應(yīng)，電網(wǎng)會(huì)崩潰。從這個(gè)角度看，風(fēng)電、光伏是有劣勢(shì)的，因?yàn)樗麄儾惶峁┫到y(tǒng)慣量，使得電網(wǎng)系統(tǒng)越來越容易觸發(fā)0.2Hz的標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)可靠性變?nèi)酰@也是大家棄風(fēng)棄光的主要原因。以光伏為例，現(xiàn)在采取虛擬同步發(fā)電機(jī)的技術(shù)，通過電子變流器接入電網(wǎng)。電子變流器和傳統(tǒng)的同步發(fā)電機(jī)的區(qū)別包括快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)、較小的過載能力、低轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和低短路容量的特性，對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生難以忽視的影響。傳統(tǒng)的同步發(fā)電機(jī)有比較優(yōu)良的特性，天然有優(yōu)勢(shì)，要借鑒傳統(tǒng)實(shí)現(xiàn)逆變器電網(wǎng)的友好接入。

　　

　　對(duì)于電網(wǎng)來說，發(fā)電端的供給和用電端的需求必須保持實(shí)時(shí)平衡，由于實(shí)際過程中，用戶無序的使用以及發(fā)電端新能源發(fā)電的波動(dòng)性特征使得電網(wǎng)無法保證真正的實(shí)時(shí)平衡，通過調(diào)節(jié)供需可以使得電網(wǎng)能在較小的范圍內(nèi)波動(dòng)，從而達(dá)到相對(duì)平衡的狀態(tài)。以發(fā)電機(jī)切機(jī)導(dǎo)致頻率降低為例，目前三時(shí)間段框架是應(yīng)用較為普遍的平衡機(jī)制：在大量機(jī)組切除后的30s內(nèi)，發(fā)電廠通過機(jī)組慣性和調(diào)速器響應(yīng)來控制頻率偏移，自動(dòng)抑制頻率衰減，此時(shí)是一次調(diào)頻；在30s~10min的期間內(nèi)，以調(diào)頻器為代表的二次調(diào)頻設(shè)備介入調(diào)頻，此為二次調(diào)頻，二次調(diào)頻是我們說的電網(wǎng)的輔助服務(wù)，是可以產(chǎn)生收益的；第三個(gè)時(shí)間段從第5min開始，資源的經(jīng)濟(jì)調(diào)度通過5min實(shí)時(shí)情況提供三級(jí)控制機(jī)制，此時(shí)進(jìn)行三次調(diào)頻。

　　

　　同步發(fā)電機(jī)組的熱能、機(jī)械能、電能的轉(zhuǎn)換過程比較緩慢，但是如果用儲(chǔ)能裝置，化學(xué)能和電能轉(zhuǎn)換時(shí)間更短，儲(chǔ)能+VSG技術(shù)結(jié)合了儲(chǔ)能的快速響應(yīng)和傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組慣量的特性，會(huì)使得電網(wǎng)的頻率得到快速平衡。儲(chǔ)能（特別是電化學(xué)儲(chǔ)能）調(diào)頻速度快，容量可調(diào)，因此成為非常好的調(diào)頻資源。平均來看，儲(chǔ)能調(diào)頻效果是水電機(jī)組的1.7倍，燃?xì)鈾C(jī)組的2.5倍，燃煤機(jī)組的20倍以上，理論上最好的調(diào)頻效果與最差的調(diào)頻效果之間可以相差近8000倍。實(shí)際應(yīng)用中，投入前K2和K3的平均值分別在1.4和1.5左右，投入后上升到1.5和1.6左右，Kp值從2.98上升到3.2左右，后期通過進(jìn)一步優(yōu)化使得Kp值提升到接近5，體現(xiàn)了儲(chǔ)能在調(diào)頻方面性能優(yōu)越。

　　

　　調(diào)頻市場(chǎng)空間巨大，調(diào)頻的需求大約是總裝機(jī)容量的2%左右，我們測(cè)算全國(guó)存量調(diào)頻規(guī)模大約在33GW左右，我們得出年新增調(diào)頻需求在1.5-2GW左右。

　　

　　調(diào)頻的經(jīng)濟(jì)性遠(yuǎn)超削峰填谷：IRR可達(dá)11%，回收期在是5年左右。未來隨著新能源在電源中占比的進(jìn)一步提高，以及電力市場(chǎng)進(jìn)一步深化，開放輔助服務(wù)市場(chǎng)，調(diào)頻的需求也將進(jìn)一步釋放。將同一儲(chǔ)能應(yīng)用到不同的場(chǎng)景中，通過多種場(chǎng)景疊加能夠獲得更多的收益，進(jìn)一步縮短投資回收期。
 

　　
 

　　科陸電子

　　

　　未來10年全球儲(chǔ)能領(lǐng)域?qū)?shí)現(xiàn)快速發(fā)展，據(jù)NavigantResearch分析，預(yù)計(jì)2017年全球公用事業(yè)規(guī)模儲(chǔ)能容量年增量為1159兆瓦，2026年將增至30473兆瓦，同期分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)年增量將從684兆瓦增加到19700兆瓦。

　　

　　儲(chǔ)能目前有以下七大應(yīng)用場(chǎng)景：峰谷差套利、離網(wǎng)型光儲(chǔ)電站、火電機(jī)組ACG調(diào)頻、風(fēng)光儲(chǔ)調(diào)峰調(diào)頻、獨(dú)立儲(chǔ)能電站、分布式工業(yè)園區(qū)綜合儲(chǔ)能微網(wǎng)、離網(wǎng)戶用儲(chǔ)能。其中，峰谷差套利在北京具備最好的條件，其次江蘇情況也比較好，但其主要難點(diǎn)在于攻克進(jìn)入壁壘；離網(wǎng)型光儲(chǔ)電站分布地區(qū)大多在高原，主要在青海、西藏、內(nèi)蒙等地，最高海拔可以達(dá)5000米以上，對(duì)設(shè)備、系統(tǒng)的要求很高，同時(shí)由于海拔較高，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員也是一種挑戰(zhàn)，工作效率可能偏低；火電機(jī)組AGC調(diào)頻應(yīng)用市場(chǎng)具有細(xì)分化特征，包括華北電網(wǎng)，山西電網(wǎng)、山東電網(wǎng)等，相同點(diǎn)是都設(shè)有很高的準(zhǔn)入門檻，現(xiàn)在情況來看收入很穩(wěn)定，大約兩年能夠?qū)崿F(xiàn)成本回收；風(fēng)光儲(chǔ)調(diào)峰調(diào)頻應(yīng)用目前是比較新的，市場(chǎng)容量很容易計(jì)算，大家最關(guān)心的還是成本回收問題。新能源裝機(jī)規(guī)模將貢獻(xiàn)90%的能源消費(fèi)增量，配套儲(chǔ)能裝置的功率按照風(fēng)電與光伏裝機(jī)容量的15%計(jì)算，到2030年，儲(chǔ)能電池需求有望達(dá)到8.5億kWh，以單位千瓦時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)（鋰電池）1200元的價(jià)格計(jì)算，中國(guó)風(fēng)光儲(chǔ)能市場(chǎng)空間有望達(dá)到1萬億元（人民幣）；獨(dú)立儲(chǔ)能電站第一個(gè)示范項(xiàng)目審批已完成過半，目前主要采用虛擬同步的方式，200、300兆瓦作為一個(gè)整體參與進(jìn)去，群控起來，整體上具備虛擬同步的能力；分布式工業(yè)園區(qū)綜合儲(chǔ)能微網(wǎng)是目前比較熱的增量配電網(wǎng)的發(fā)展，增量配電網(wǎng)政策已經(jīng)出臺(tái)，有實(shí)力的投資者正在進(jìn)入，其中既有政府電網(wǎng)也有民營(yíng)企業(yè)；離網(wǎng)戶用儲(chǔ)能不構(gòu)成網(wǎng)，只供基本使用。
 

　　
 

　　考慮度電成本，將電池類型等因素都抹平了，現(xiàn)在儲(chǔ)能度電成本為4-5毛錢，收益率處在邊緣，勉強(qiáng)能夠達(dá)到項(xiàng)目要求，但是實(shí)際運(yùn)行時(shí)并不一定能達(dá)到。未來度電成本降至2-3毛錢時(shí)，市場(chǎng)將被撬動(dòng)。調(diào)頻方面，如果沒有風(fēng)電、光伏等，火電調(diào)頻足以平衡電網(wǎng)，但是現(xiàn)在可再生能源的裝機(jī)越來越大，導(dǎo)致了調(diào)頻的剛需。

　　

　　深圳市科陸電子科技股份有限公司成立于1996年，2007年3月在深圳證交所上市（股票代碼：002121），初步形成了以智慧能源為核心的產(chǎn)品鏈、商業(yè)運(yùn)營(yíng)生態(tài)圈和金融服務(wù)體系。主要業(yè)務(wù)范圍包括儲(chǔ)能電芯、儲(chǔ)能系統(tǒng)總成和儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)基金。同時(shí)，公司在售電、個(gè)體運(yùn)營(yíng)、充電網(wǎng)絡(luò)都在做布局。相對(duì)于原來以儲(chǔ)能的系統(tǒng)總成、產(chǎn)業(yè)合作為核心，現(xiàn)在增加了儲(chǔ)能電芯，與動(dòng)力電芯區(qū)分之處在于考慮度電成本時(shí)更多地追求長(zhǎng)壽命，電芯壽命是很重要的指標(biāo)。公司在江西新余建的電芯廠專門針對(duì)儲(chǔ)能電芯，能量型與功率型綜合在一起，會(huì)比現(xiàn)在的動(dòng)力電池壽命長(zhǎng)一倍以上，度電成本將進(jìn)一步降低。在峰谷套利方面，利用多次循環(huán)，可以較快地收回成本，使回收年限在4-5年左右。
 

　　
 

　　儲(chǔ)能是一個(gè)比較復(fù)雜的工程系統(tǒng)，比如電池用專用的電芯。大家提到包括電動(dòng)汽車的電池可能參與到儲(chǔ)能中來，但是儲(chǔ)能系統(tǒng)相當(dāng)于值班，可靠性非常重要，因此科陸核心的部門主要以專業(yè)系統(tǒng)為主，其他系統(tǒng)為輔，根據(jù)可靠度來計(jì)算構(gòu)成層次分明的系統(tǒng)。監(jiān)控方面，科陸云平臺(tái)已于去年建成，可以保存完整的系統(tǒng)數(shù)據(jù)。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景不同，科陸提出了不同的解決方案，包括能量型、功率型和綜合型，未來綜合型儲(chǔ)能是主要的發(fā)展方向。截至2017年7月，科陸在儲(chǔ)能方面已經(jīng)累計(jì)銷售820MWh，已交付400MWh。

　　

　　除了在儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)制造方面的發(fā)展，科陸在售電、個(gè)體運(yùn)營(yíng)、充電網(wǎng)絡(luò)、智慧能源、智慧城市、能源金融。電動(dòng)車生態(tài)圈等方面都有所布局?？脐戨娮拥暮诵募夹g(shù)在于技術(shù)創(chuàng)新，包括物聯(lián)網(wǎng)、智能硬件、虛擬電廠、云平臺(tái)、電能量?jī)?chǔ)存、能源大數(shù)據(jù)分析、能源網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等都在推動(dòng)產(chǎn)品、運(yùn)營(yíng)的發(fā)展，此外配電網(wǎng)領(lǐng)域投入力度也比較大。電動(dòng)汽車方面公司目標(biāo)是“十省百城千站萬樁”，在充電整個(gè)領(lǐng)域發(fā)展，同時(shí)強(qiáng)調(diào)協(xié)同跨界發(fā)展戰(zhàn)略，體現(xiàn)整合的優(yōu)勢(shì)。

　　

　　猛獅科技

　　

　　猛獅科技成立于2001年，是一家新能源及節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域的高新技術(shù)上市企業(yè)。主要優(yōu)勢(shì)是1986年開始做電池，有深厚的技術(shù)積淀。猛獅現(xiàn)在主要有三個(gè)比較大的業(yè)務(wù)板塊：高端電池，包括鉛酸電池和鋰電池；新能源汽車，主要在上海，包括整車設(shè)計(jì)和關(guān)鍵零部件制造、整車制造和汽車銷售；清潔電力，包括清潔能源發(fā)電和儲(chǔ)能。以電池為根基，擁有優(yōu)勢(shì)。
 

　　
 

　　清潔電力事業(yè)部專注于風(fēng)電、光伏、光熱等可再生能源發(fā)電項(xiàng)目投融資與技術(shù)咨詢、儲(chǔ)能電站、戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)、電力工程總承包、能源信息一體化管理、售電等業(yè)務(wù)，形成了覆蓋可再生能源發(fā)電、輸配電、儲(chǔ)能、售電等環(huán)節(jié)的清潔能源產(chǎn)業(yè)鏈。猛獅在浙江成立了售電公司，希望未來能打開市場(chǎng)。

　　

　　儲(chǔ)能市場(chǎng)方面，2016年中國(guó)新增投運(yùn)電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目的裝機(jī)規(guī)模為101.4MW，同比增長(zhǎng)299%。應(yīng)用角度來說，最多的是可再生能源并網(wǎng)、分布式發(fā)電并網(wǎng)。電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)路徑角度看，主要是鋰電池、鉛電池，其中鋰電池大部分使用的是磷酸鐵鋰電池，鉛電池主要是鉛炭電池。
 

　　
 

　　整個(gè)儲(chǔ)能項(xiàng)目裝機(jī)規(guī)模很小，但是增長(zhǎng)很快，原因包括：1）儲(chǔ)能成本相對(duì)較高，投資回報(bào)角度收益，回收期要10年以上，鋰電池壽命沒那么久；2）商業(yè)模式不清晰，國(guó)內(nèi)沒有針對(duì)儲(chǔ)能明確的政策，主要應(yīng)用可再生加分布式都是示范性的為主，包括國(guó)家的示范項(xiàng)目，單個(gè)規(guī)模比較小；3）儲(chǔ)能在國(guó)內(nèi)沒有主體的地位，要依賴和風(fēng)電與光伏結(jié)合一起，我國(guó)在電網(wǎng)準(zhǔn)入等方面比較有困難，政策不明確。電力系統(tǒng)尤其是電網(wǎng)能看到好處但是實(shí)際執(zhí)行有困難。但是從國(guó)內(nèi)最近的政策發(fā)布的頻率和力度來看，預(yù)計(jì)儲(chǔ)能尤其是鋰電池儲(chǔ)能還有很好的前途。成本、經(jīng)濟(jì)性的問題，拐點(diǎn)會(huì)在2018、2019年到來?，F(xiàn)有的情況下2020年2塊錢一度電就可以收回，尤其最近受益于新能源汽車發(fā)展，預(yù)計(jì)成本會(huì)很快下降，所以趨勢(shì)是可期的。

　　

　　從國(guó)外的角度看，已經(jīng)有一些項(xiàng)目具備經(jīng)濟(jì)性，國(guó)內(nèi)未來將是更大的市場(chǎng)。海外有調(diào)頻項(xiàng)目，國(guó)內(nèi)主要做兩塊：可再生能源并網(wǎng)，分布式發(fā)電結(jié)合增量配電網(wǎng)、微網(wǎng)系統(tǒng)，這里主要介紹三個(gè)項(xiàng)目。

　　

　　第一個(gè)項(xiàng)目是德國(guó)Relzow125MW/200MWh鋰電池儲(chǔ)能項(xiàng)目，在德國(guó)東北部，用于一次調(diào)頻市場(chǎng)。德國(guó)可再生能源比例超過30%，尤其是在東北有很多光伏、風(fēng)電項(xiàng)目，有調(diào)頻需求，法律強(qiáng)制要求容量2%。與國(guó)內(nèi)相比，德國(guó)擁有更成熟的市場(chǎng)間容量競(jìng)價(jià)交易機(jī)制，周均價(jià)3170€/MW。該項(xiàng)目總投資1億歐元，年容量交易收入1600萬歐元。該項(xiàng)目是中資企業(yè)首個(gè)海外大型儲(chǔ)能項(xiàng)目。同時(shí)也可以參與調(diào)峰，德國(guó)有實(shí)時(shí)的電價(jià)差，而且從使用壽命來說，大部分時(shí)間段充放電深度較低，淺充淺放，對(duì)電池壽命更加有利，進(jìn)一步提高項(xiàng)目的投資回報(bào)。

　　

　　第二個(gè)項(xiàng)目是陜西定邊500MWh鋰電池儲(chǔ)能項(xiàng)目，主要做可再生能源大規(guī)模并網(wǎng)，項(xiàng)目規(guī)劃建設(shè)500MWh儲(chǔ)能電站。調(diào)查得知定邊棄光率達(dá)20%左右，項(xiàng)目可以緩解西北地區(qū)棄風(fēng)棄光問題，形成輻射西北的可再生能源調(diào)度基地。首期2.5MW/10MWh已基本完工，正在進(jìn)行并網(wǎng)調(diào)試。該項(xiàng)目通過光儲(chǔ)聯(lián)運(yùn)模式示范，儲(chǔ)能電站在并網(wǎng)點(diǎn)前接入光伏電站，進(jìn)行削峰填谷錯(cuò)峰上網(wǎng)。儲(chǔ)能雖然有政策，但是準(zhǔn)入很復(fù)雜，沒有一個(gè)專門的檢測(cè)機(jī)構(gòu)去驗(yàn)證是否利于電網(wǎng)穩(wěn)定。經(jīng)濟(jì)性角度雖然無法達(dá)到很大規(guī)模，但是比一般項(xiàng)目要好，項(xiàng)目未來將跟隨政策進(jìn)度，嘗試采用獨(dú)立主體運(yùn)營(yíng)。

　　

　　第三個(gè)是江蘇丹陽(yáng)鋰電池儲(chǔ)能+增量配電網(wǎng)項(xiàng)目。該項(xiàng)目是公司與丹陽(yáng)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)合作共建園區(qū)分布式儲(chǔ)能和增量配電網(wǎng)，合作為排他性合作。已取得丹陽(yáng)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)未來5年所有儲(chǔ)能項(xiàng)目和增量配電網(wǎng)業(yè)務(wù)開發(fā)權(quán)。旨在探索分布式光伏+儲(chǔ)能+配電網(wǎng)聯(lián)合運(yùn)營(yíng)的示范項(xiàng)目及商業(yè)合作模式。項(xiàng)目首期1MWh示范將于2017年開始。之所以專注于園區(qū)，是因?yàn)槭找媛屎芨?，再配合?chǔ)能，收益率可以達(dá)到8-10%以上。