AI智能总结
储 能 是 实 现 双 碳 必 由 之 路 序言 自古以来,人类文明每一次里程碑式的重大进步,都是由能源利用方式革命所推动的。受全球气候变暖、化石能源日近枯竭等影响,现阶段全球能源消费结构正向低碳化转型,风电、光伏发电为代表的可再生能源开发利用正在大规模爆发。而储能是新能源与可再生能源发展的基础设施,是带动全球能源格局革命性、颠覆性调整的重要引擎。 随着储能重要性日益凸显,世界各国纷纷出台储能产业激励措施,扫除市场发展障碍。我国近年来也加速出台相关储能产业发展的鼓励政策,加之动力电池产业生态的强劲带动,促使储能产业进入市场化、规模化发展阶段。 在中国,新能源产业已经成为部分城市崛起的“财富密码”,是推动区域经济转型与可持续发展的重要机遇。在新能源大赛道上,光伏、新能汽车、动力电池三大领域格局似乎已有定数,而储能产业尚处于爆发初期,对于一些二三线城市,是一个快速超车不容错过的机会。面对万亿蓝海市场的储能产业,各地相关产业基础条件有较大差异,需要在技术路线和产业链环节上找准切入点、发力点,构建系统化的发展规划和招商策略。 戴德梁行基于多年的产业顾问经验,联合中国电池工业协会发布本报告,对中国储能(含动力电池)产业集群的产业趋势、集群发展经验和要素进行梳理和探讨,供社会各界同仁参考。 陶汝鸿大中华区副总裁大中华区策略发展顾问部主管 当前,世界百年变局同后疫情时代交织叠加,国际安全形势动荡不安,世界经济复苏乏力,而中国经济在党和政府的坚强领导下,展现强大韧性与活力,其中储能产业一枝独秀,展现了强劲的发展势头。海内外储能新产品、新技术以及新商业模式不断涌现,市场表现超出预期。大规模投资扩产计划纷至沓来,产业发展朝气蓬勃,一批批储能(含动力电池)产业集群拔地而起,加速科技创新资源集聚,为区域经济发展提供强劲动能。 在经济全球化的今天,产业集群化发展已成为全球性的经济发展潮流,构成了当今世界经济的基本空间构架。而我国发展资源集约、产业链于一体的新生态储能(含动力电池)产业集群不仅可以成为区域经济发展的主导,也是提高我国国际竞争力的新力量。 为深入学习贯彻党的二十大精神,完整、准确、全面贯彻新发展理念,中国电池工业协会在对行业进行了深入调研的基础上,联合戴德梁行正式发布《中国储能(含动力电池)产业集群发展白皮书》,对储能行业作总体性描述,希望将当前储能产业集群的实际发展状态详尽地呈现给从业者,尽可能为行业提供更深入的剖析和前瞻性的思考,促进我国储能产业的健康发展。 总体来看,新型储能作为新型电力系统的重要支撑正保持高速增长,中国正成为全球储能产业的领导者。技术路线呈百花齐放态势、应用场景不断拓展、锂电池、压缩空气储能、钠电池、长时储能等技术商业模式逐渐清晰,固态电池、二氧化碳储能等新技术取得突破,发展态势健康稳健。 让我们携手并肩,开拓创新,推动我国储能行业迈向更加繁荣和可持续的未来,共同推动储能行业蓬勃发展! 中国锂电行业产能规划将于2025年达到4000GWh,市场拓展与盈利模式等问题亟待解决,面对当下复杂的国际局势与资本环境,储能行业贸易风险与金融风险并存。美国发布《2022年通胀削减法案》(IRA2022)以及欧盟《新电池法》的出台,对中国动力和储能电池产业设置了严格的排斥性条款,给我国锂电池出海到欧盟市场带来了极大挑战。 王建新 中国电池工业协会副理事长兼执行秘书长 新能源概念界定及发展背景 1.1研究背景1.1研究背景1.1研究背景 1.1.1 新能源概念 新能源(New Energy),指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、风能、地热能、海洋能等一次能源和通过一次清洁能源转化或加工形成的电力、氢能等二次能源。通常与技术上比较成熟且已被大规模利用的常规能源区别开,如煤炭、石油、天然气、水能等。 1.1.2 新能源发展历程 新能源的概念并非一成不变。在不同的历史时期和科技水平下,新能源有不同的内涵。 从新能源的发展历程看,水电是第一代被广泛探索及应用的新能源,而目前大规模的水力发电已被看成是常规能源。核能在20世纪50年代初作为电力生产和动力使用时被认为是新能源,而随着20世纪80年代部分国家的大规模发展,不少国家已将其列为常规能源,我国关于核能是否为新能源暂无明确界定,当前新能源概念中的核能,一般指第四代先进核电技术。海上风电、光伏发电、氢能等有望成为21世纪后可实现大规模利用的新能源技术。 水电:第一代被广泛探索及应用的新能源 光伏:当前发展最快的新能源技术 ο日本、美国于20世纪末布局太阳能发电,21世纪初完成技术突破,全球光伏发电进入快速扩张阶段。 ο中国经历一系列政策扶持、市场洗牌,已成为世界主要光伏装机市场之一。 1.2新能源产业战略意义1.21.2新能源产业战略意义新能源产业战略意义 1.2.1 双碳战略下新能源产业发展的必要性和机遇 双碳目标的实现关乎大国责任担当、经济发展结构转型,还是新一轮全球贸易竞争和金融竞争的关键抓手,而新能源产业是实现双碳目标的主战场,电力是其中的“主力军”。 减碳刻不容缓 2020年9月,中国国家主席习近平在第75届联合国大会上提出“双碳”目标,即:二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。据此,我国从碳达峰到碳中和仅有约30年的时间,且要在实现碳中和过程中实现经济翻番,这对我国结构调整和科技创新提出了紧迫的要求。 欧美国家已于上世纪末陆续达峰,未来已达峰的国家会在碳关税上不断加码,高碳排放产品缺乏竞争力,引发全新一轮贸易竞争。此外,碳交易促进全新碳金融市场形成,甚至重构全球货币体系。双碳目标的实现已成为新一轮全球贸易竞争和金融竞争的重要抓手。 能源产业是实现双碳的主战场 2021年10月,国务院接连印发《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》、《2030年前碳达峰行动方案》,为双碳工作进行系统谋划和总体部署。 综合《意见》和《方案》精神,实现双碳的路径以减少碳排放为主,增加碳吸收为辅,构建碳交易和碳管理保障体系。 其中能源是碳排放的最主要来源,在保障能源安全的前提下,优化能源结构,控制和减少化石能源使用,加快清洁能源替代,推动产业和工业优化升级,实现社会和产业的节能提效。 电力是能源战场中的主力军 ο能源生产:太阳能、风能、生物质能等可再生能源发电将基本取代化石能源发电,新型储能技术将逐步取代化石能源发电技术。 ο能源输送:以特高压电网为骨干网架的智能电网将成为大规模消纳清洁能源电力、实现多能互补和优化配置的重要载体。 ο能源利用:终端能源使用将全面步入电气化阶段,形成以电力为中心的能源消费格局,能源效率也随之大幅提高。 1.2.2 从能源消费大国转变为能源制造强国,扩大经济发展优势 从能源消费大国到能源制造强国的转变,离不开能源结构优化,更需在新能源赛道上把握发展机遇,实现换道超车。 中国为全球第一大能源消费国和进口国 全球已普遍处于油气时代,石油和天然气消费占比超过50%(其中石油31%,煤炭27%,天然气25%)。中国作为人口第一大国,一次性能源消费量占全球26.1%。其中煤炭消费占比56.6%,石油19.6%,天然气8.2%。能源利用结构仍以煤炭为主,尽管中国煤炭储量全球第4,但仍为煤炭第一进口大国。 “富煤、贫油、少气”的能源储存结构决定中国还是全球第一大能源进口国。原油、天然气和煤炭的进口量均位列全球第一,油气进口占全球进口比重超1/5。 可再生能源全球消费最高,新能源替代潜力大 除化石能源外,我国可再生能源全球消费量最高,但占比仅5.4%,在能源消费结构占比距离部分发达国家的15%仍有空间。我国可再生能源开发利用规模居世界首位,风电、光伏发电形成完整产业链,技术水平和制造规模居世界前列,新能源替代潜力大。 1.2.3降低能源对外依存度,保障能源安全 2021年原油对外依存度71%,半数来自中东地区,马六甲海峡(70%以上原油进口途径)为中国石油咽喉。2021年天然气对外依存度43.8%,LNG进口主要来自于澳大利亚、美国和卡塔尔。 在以美国为主导的石油体系下,中国亟需降低能源对外依存度,保障能源安全。一方面需要通过加强石油重点区域、能源进口战略通道布局,拓宽能源进口渠道,另一方面需要加快能源替代和能源结构转型。 1.3新能源产业链全景图1.3新能源产业链全景图1.3新能源产业链全景图 在能源的“制-输-储-用”全链条中,新能源在各个环节均带来了深远甚至颠覆性影响。 生产端能源结构转型。新能源的发展加快清洁能源替代和能源结构低碳转型,在现有能源战略下,预计未来中国能源结构以太阳能和风能为主,光伏发电和风力发电潜力巨大。 传输端资源弹性配置。“西电东送”工程和“双碳”目标的提出使得智能电网建设更具意义,未来智能电网将通过数字化、智能化手段,在集中发电、输变配电以及用电环节实现大范围资源高弹性、合理化配置。 存储端弥补新能源供给技术短板。由于新能源输出的波动性和随机性,储能技术重要性凸显。依靠源网荷储协调互动,实现能源供需动态平衡。 应用端电气化低碳化。新能源在交通、工业、建筑、军事等各领域向全面电气化过渡,实现减碳、脱碳、减排的低碳化。 生产端: 能源低碳转型 ο风能、太阳能、氢能、海洋能、地热能、核(聚变)能 传输端: 提高资源配置能力 ο管道供应:天然气管道、氢气管道ο电网供应:智能电网(特高压、微电网) 存储端: ο物理储能:抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能ο电磁储能:超级电容器储能、超导储能ο电化学储能:各种二次电池,如铅酸电池、钠硫电池、液流电池、锂离子电池、钠离子电池ο化学储能:氢能、电转甲烷 新能源输出不稳定,存储端重要性凸显 应用端: ο交通:减碳⸺新能源汽车、单车、摩托车、船舶等,交通系统电气化,优化提升系统效率ο工业:脱碳⸺园区综合能源管理及全环节节能脱碳ο建筑:减排⸺前期提高建筑效能,后期优化建筑用能 终端使用电气化,电气使用低碳化 储能产业发展现状及机遇 2.1储能概念界定2.1储能概念界定2.1储能概念界定 2.1.1储能概念 储能,是指通过不同方式、利用特定的装置或物理介质,将不同形式的能量储存起来,以便在需要时利用的技术。通过将能量在时间和空间上进行储存和释放,实现能源供需的平衡和可持续能源的利用。储能在推动可再生能源发展、提高能源利用效率和实现能源系统的可靠性方面发挥着重要作用。 2.1.2应用场景 由于电力是现今主要的能源载体之一,而电力是即发即用、无法直接储存的能源形态,因此,储能现阶段主要是指电能的储存。从整个电力系统的角度看,储能的应用场景可分为发电侧储能、输配电侧储能和用户侧储能三大场景。不同场景下,储能体现的价值也有所不同。 2.2储能发展历程2.2储能发展历程2.2储能发展历程 随着国家能源结构转型的推进,储能技术已然成为平衡能源供需、提高电力系统稳定性和灵活性的关键解决方案。回顾过去几年,中国储能行业经历了市场的快速增长和技术的不断创新。展望未来,我国储能产业正步入高速提升阶段,并将随着清洁能源占比提高而逐步发展成熟。 2016年以前:初步发展阶段 ο发展特点:主要用于电力系统“削峰填谷”,抽水蓄能方式占比最大,经济性较好ο市场表现:截至2015年底,我国储能累计装机23.5GW,其中抽水蓄能装机23.4GW 2016-2020年:加速发展阶段 ο发展特点:电化学储能初露峥嵘,并逐步放量,主要用于新能源消纳及电网侧调峰,但相较抽水蓄能仍存在成本高、寿命短等局限性ο市场表现:截至2020年底,我国抽水蓄能累计装机32GW,电化学储能累计装机3.3GW 2021-2030年:高速提升阶段 ο发展特点:发电侧新能源并网消纳、电网侧调峰调频、用电侧峰谷价差套利共同激发储能需求,电化学储能成本下降,循环寿命增加,经济性显现ο市场表现:截至2023年底新型储能已投运装机超30GWh,提前实现“十四五”