2017年电化学储能行业展望调研投资分析报告
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2017年中国储能行业市场分析报告目录第一节储能是智能电力系统的“调节器” (4)第二节全球储能行业稳步发展国内市场前景广阔 (6)第三节需求大幅增加行业有望进入快车道 (13)第四节我国政策扶持力度加大为行业发展助力 (14)第五节重点企业分析 (19)图表目录图表1:储能技术路线. (5)图表2:全球储能项目累计装机规模(2000-2015) (6)图表3:全球电化学储能项目累计装机规模(2000-2015) (7)图表4:中国运行项目中技术累计装机分布(2000-2015) (8)图表5:中国运行项目应用累计装机分布(2000-2015) (9)图表6:中国运行项目应用累计个数分布(2000-2015) (9)图表7:中国市场化学储能装机占比 (12)图表8:中国储能需求细分 (14)图表9:中国储能项目累计装机规模(2000-2015) (17)图表10:中国电化学储能项目累计装机规模(2000-2015) (18)表格目录表格1:化学储能技术路线比较 (4)表格2:国外储能扶持政策汇总 (7)表格3:我国储能重点项目 (10)表格4:我国近年来储能相关政策 (15)表格5:南都电源参与的主要储能系统项目 (19)表格6:圣阳股份储能项目汇总 (21)表格7:阳光电源储能项目汇总 (21)表格8:科陆电子储能项目汇总 (23)表格9:科陆电子储能项目汇总 (23)第一节储能是智能电力系统的“调节器”储能是指通过一种介质或者设备,把一种能量形式用同一种或者转换成另一种能量形式存储起来,基于未来应用需要以特定能量形式释放出来的循环过程。
通常说的储能是指针对电能的存储,利用化学或者物理的方法将产生的能量存储起来并在需要时释放的一系列技术和措施。
储能在电力行业扮演着重要角色,储能设备存储电能,再将其重新分配到用电高峰期,可以起到提高电网可靠性、效率以及优化传输的作用。
储能技术在电力系统的发电、输配电、用电侧都起到巨大的作用。
2017年储能行业市场投资分析报告目录第一节全球储能市场将迎来爆发性增长 (6)一、全球储能市场规模到2025年将达1500亿美元 (6)二、中国储能市场也正在启动 (8)三、风险因素包括低油价、技术突破困难和政策不确定性等 (9)第二节各类技术百花齐放,看好锂电池、钠硫和液流 (27)一、不同技术适用于不同的应用领域 (27)二、看好锂电池、钠硫和液流电池储能的发展 (34)1、锂电池:产业链完备,成本下降快,应用广泛 (35)2、钠硫:解决高温隐患和成本下降后,可用于新能源并网和电网辅助 (38)3、液流:寿命长成本低,将广泛用于电网侧,中国将有领先优势 (41)4、铅酸电池:当前性价比较高,但未来可能淘汰 (45)5、铅炭电池:铅酸电池升级版,不利于节能减排 (45)6、氢储能:适用于兆瓦级发电侧储能 (45)7、飞轮储能:高功率密度、低能量密度,用于电网侧 (47)8、电容和超级电容:主要用于输出控制 (48)9、超导储能:远未商业化 (48)第三节电动车发展也将带来梯次利用、车电互联等机会 (49)一、动力电池梯次利用尚在试验中,可降低储能系统成本 (49)二、车电互联可降低电动车的实际成本,但难度更大 (51)第四节产业链相关公司看重技术、渠道和融资能力 (54)一、产业链长,参与公司众多,看重技术、渠道和融资能力 (54)第五节部分相关企业分析 (55)一、主要上市公司介绍 (55)1、Tesla/Solar City(TSLA/SCTYUS) (55)2、Albemarle(ALBUS) (56)3、NGK Insulators(5333JT) (57)4、General Electric(GEUS) (58)5、Panasonic(6752JT) (58)6、Samsung SDI(006400KS) (58)7、Sumitomo Electric(5802JT) (59)二、典型初创企业介绍 (59)1、Stem:一体化能源管理系统 (59)2、Green Charge Networks:用户侧解决方案 (60)3、Alevo:第三代锂电池技术 (62)4、Aquion Energy:室温钠离子电池 (62)5、ViZn Energy Systems:混合液流技术 (64)6、Primus Power:溴化锌液流电池 (64)7、Imergy Power Systems;钒液流电池 (65)8、Eos Energy:锌混合阴极电池 (65)9、Sunverge Energy:太阳能虚拟电站 (65)10、Greensmith Microgrid Solutions:电池管理软件平台 (66)11、Sonnen Batteries Gmb H:德国分布式光伏储能供应商 (67)图表目录图表1:全球储能市场累计装机量达947MW,到2025年可达35GW (9)图表2:对应行业收入将从目前的15亿美元,增长到2025年的1,500亿美元 (10)图表3:用户侧储能市场占比将从2015年的16%,增长到2024年的66% (10)图表4:美国储能市场年新增装机量将年均增长49%,到2021年达2GW (10)图表5:主要驱动因素包括可再生能源的发展 (11)图表6:风能和太阳能将占未来25年新增装机的64%,到2040年装机占比达42% (12)图表7:成本的大幅下降 (12)图表8:使部分可再生能源的平准化成本接近化石能源 (13)图表9:可再生能源发电具有间歇性、季节性和分布式的特征 (14)图表10:将带动储能需求到2025年达12.7GW、收入空间660亿美元 (15)图表11:其中,分布式可再生能源的储能装机需求达7.2GW (16)图表12:用户侧,电价套利和降低需量电费也是储能需求增长的驱动因素 (16)图表13:部分储能应用超过盈亏平衡点 (17)图表14:多重应用叠加(MUA)还可增加单位储能系统的价值 (18)图表15:技术进步将使成本进一步下降 (18)图表16:加速技术进步可使商业用户分布式光储的电网平价从2020-31年提前到2020年实现 (19)图表17:特斯拉等硅谷企业的示范效应可刺激产业链发展 (20)图表18:私人投资以新的形式重回储能等清洁能源领域 (22)图表19:中国储能市场也正在启动,激进预测下,装机量可从2015年的105MW增加到2020年的14.5GW (25)图表20:分别在发电侧、电网侧和用户侧 (29)图表21:储能技术可分为化学、机械、电化学等大类 (29)图表22:抽水蓄能以外,锂电池和钠硫是当前已经应用的主要的储能技术 (30)图表23:不同的应用领域将适合不同的技术 (30)图表24:氢储能、超导储能等还处于研发阶段 (33)图表25:抽水蓄能和压缩空气的平准化成本最低,适用于发电侧 (33)图表26:当前主要用于电网侧 (36)图表27:但成本下降、产能上升后,用户侧应用的经济性将大大提高 (37)图表28:通过先进的电池管理软件,还能叠加不同的应用,提高单个项目的回报 (37)图表29:因产业链完备、技术路线多样,锂电池成本下降速度更快 (38)图表30:钠硫电池当前装机量530MW (39)图表31:...解决高温隐患后,可用于可再生能源并网和电网辅助服务 .. (40)图表32:全钒液流电池循环寿命长、响应快速、部署灵活,可广泛用于电网侧 (43)图表33:中国在全钒液流电池上的专利众多,且钒资源丰富 (44)图表34:电动车废旧电池可梯次利用于储能 (52)图表35:车电互联(V2G)也在试验中 (52)图表36:产生的储能应用收入将实际降低电动车的完全拥有成本 (53)图表37:SolarCity是美国领先的分布式光伏安装和运营商,与特斯拉合并形成一体化清洁能源公司 (56)图表38:Albemarle预计动力电池和可再生能源将拉动锂需求年均增长16%,公司具有领先市场地位 (56)图表39:NGK现有钠硫电池业务规模小,公司预计2020年以后需求爆发 (57)图表40:Stem系统由智能软件PowerScope、监控模块PowerMonitor和储能单元PowerStore (60)图表41:GreenChargeNetworks通过合作伙伴开拓销售渠道 (61)图表42:Aquion自主研发的钠离子电池长期将具有经济性、环保性和安全性 (63)表格目录表格1:公共投资对包括储能在内的清洁能源技术研发投入将翻倍 (23)表格2:政策支持力度上升 (24)表格3:储能系统的具体应用包括15种 (27)表格4:液流、钠硫和锂电池等适合于电网侧和用户侧 (34)表格5:锂电池储能全球600个项目,装机2GW (35)表格6:目前还处于商业化早期,装机量约88MW (43)表格7:氢储能当前装机量不到20MW,均为示范项目 (46)表格8:Power-to-power和Power-to-gas是未来可能发展的两种用途 (46)第一节全球储能市场将迎来爆发性增长一、全球储能市场规模到2025年将达1500亿美元全球储能市场将迎来爆发性增长。
2017年电化学储能行业分析报告2017年6月目录一、应用场景多元,多技术路线并存 (5)1、广泛应用于电力系统,重点关注五大场景 (5)(1)大规模可再生能源并网 (5)(2)分布式发电和微电网 (6)(3)电网调峰、调频等辅助服务 (7)(4)电力输配 (8)(5)用户侧 (9)2、多技术路线并存,重点关注电化学储能 (10)(1)铅炭电池 (11)(2)锂离子电池 (12)(3)全钒液流电池 (13)(4)钠硫电池 (14)(5)电化学储能适用性对比 (15)二、全球储能蓬勃发展,政策是重要推手 (16)1、全球电化学储能快速发展,2012-2016 年复合增速32% (16)(1)截至2016 年全球电化学储能规模1.77GW,同比增56% (16)(2)主要的技术类型和应用场景 (17)(3)全球电化学储能产业有望加速发展 (18)2、美国:补贴、强制采购等政策助推储能发展 (19)(1)SGIP储能补贴 (20)(2)强制采购计划 (22)三、国内蓄势待发,储能将迎机遇期 (23)1、国内储能规模尚小,发展潜力大 (23)2、有利因素积聚,国内储能发展有望换挡提速 (26)(1)实质性政策出台助力储能商业模式构建 (26)(2)弃风弃光问题突出,电改激活用户侧 (28)(3)储能技术的快速发展以及成本的快速下降 (30)3、各应用场景大项目井喷,国内储能发展即将提速 (31)(1)辅助服务领域 (32)(2)可再生能源并网领域 (32)(3)新能源微电网领域 (33)(4)工商业用户侧 (34)四、相关企业 (34)1、科陆电子 (35)2、南都电源 (36)3、圣阳股份 (37)电化学储能应用场景多元,多技术路线并存。
储能能起到电能的时间平移作用,在电力系统中具有广泛应用,电化学储能具有响应时间短、能量密度大、维护成本低、灵活方便等优点,是大容量储能技术的重要发展方向。
从应用场景来看,大规模可再生能源并网、分布式发电与微电网、辅助服务、电力输配和用户侧是主要的五类应用场景;从技术类型来看,当前主流的电化学储能主要包括锂离子电池、铅炭电池、全钒液流电池和钠硫电池四大类。
2017年中国储能产业市场深度分析报告目录第一节特斯拉2.0 全面布局储能产业链 (5)一、埃隆.马斯克的太阳能计划 (5)二、三线出击,实现产业链垂直覆盖 (5)三、储能订单超预期 (9)第二节潜在需求等待释放,储能市场规模可观 (9)一、“风光”大势所趋,储能相辅相成 (10)二、未来五年国内储能装机量有望突破50GW,市场规模近2300 亿元 (12)第三节技术路线:电池技术进步,提升商业化预期 (18)一、电化学储能:锂离子电池应用领先 (19)二、物理储能:传统技术受环境制约,新技术有待成熟 (21)三、电磁储能:尚处于技术验证阶段,未来或大有可为 (23)第四节经济性分析:平准化成本年均下降12%,需以补贴体现外部性 (25)一、“十三五”政策扶持,助力产业起步 (27)二、国外储能扶持政策 (27)三、国内储能扶持政策逐步加力 (28)第五节布局储能产业链 (28)图表目录图表1:特斯拉战略路线图 (5)图表2:安装多块Powerwall 满足家庭用电需求 (6)图表3;AWS 云服务中心的Powerpack 集群 (6)图表4:特斯拉Gigafactory 计划在2020 年将电池年产量提升至50GWh (7)图表5:“光-储-车”:特斯拉的清洁能源一体化服务设想 (7)图表6:Powerwall、Powerpack 与同类产品每千瓦时价格(美元)对比 (8)图表7:Powerwall 与Powerpack 平准化成本v.s. 美国部分电力市场价格(美元/kWh) (9)图表8:全球发电设备装机容量演进图(2012~2040,以使用能源分类) (10)图表9:风力/太阳能发电的间歇性问题给电网运营商带来挑战 (10)图表10:电能高效利用,电网低碳化 (11)图表11:2015 年中美光伏发电容量、储能装机量存量对比. (11)图表12:2015 年中美光伏发电容量、储能装机量增量对比 (12)图表13:2016-2020 年抽水蓄能电站累计装机规模(GW)预测 (13)图表14:历年供电线损电量和线损率 (14)图表15:供电线损减少5%电量价值估计. (15)图表16:2016-2020 年通信基站备用电源升级规模(亿元)预测 (16)图表17:上海两部制分时电价图 (16)图表18:储能设备谷时充电、峰时放电,减少峰谷电价额外支出. (17)图表19:中国2015-2020 年光伏发电与配套储能新增装机量预测 (18)图表20:相比于传统储能技术,锂离子电池、钠硫电池以及液流电池的规模仍然较小. (19)图表21:锂电池领跑电池技术路线之争,占电化学储能新增装机量(MW)份额超九成 (20)图表22:锂离子电池构造图 (20)图表23:储能电池、动力电池与消费电池容量(GWh)对比(美国) (21)图表24:抽水蓄能电站示意图 (22)图表25:压缩空气储能示意图 (22)图表26:飞轮储能示意图 (23)图表27:超级电容器示意图 (24)图表28:超导储能示意图 (24)图表29:锂电池成本逐年下降(单位:$/kWh) (25)图表30:储能平准化成本年均下降12%(单位:元/千瓦时) (25)图表31:储能产业链示意图 (28)表格目录表格1:部分储能示范项目光伏和储能容量对比 (11)表格2:储能重点应用概览 (13)表格3:国内电力辅助服务分类 (14)表格4:各种储能技术特性和商业化前景比较 (19)表格5:上海工商业分时峰谷电价差(单位:元/千瓦时) (26)表格6:国内风电与光伏发电标杆上网电价(单位:元/千瓦时) (26)表格7:各国的储能扶持政策 (27)表格8:储能产业链中的上市公司 (29)第一节特斯拉2.0 全面布局储能产业链一、埃隆·马斯克的太阳能计划特斯拉1.0 以太阳能电力为终点。
2017年储能市场发展分析报告目录第一节渐成刚需,储能时代拉开序幕 (5)一、美中日领跑全球储能累计装机量 (5)二、储能商业化应用提速发展 (9)第二节储能技术多点开花,多元化发展是必然趋势 (13)一、储能技术总分类 (13)二、储能技术细分介绍 (15)1、抽水蓄能 (15)2、飞轮储能 (18)3、压缩空气储能 (21)4、超导磁储能(SMES) (23)5、铅酸蓄电池 (25)6、锂离子电池 (27)7、液流电池 (28)8、钠硫电池 (30)9、热储能 (32)10、氢储能 (32)三、各国氢储能进入快速成长期 (34)1、美国——燃料电池成本减半 (34)2、德国——氢能与燃料电池计划大大提前 (36)3、日本——世界上最接近氢社会的国家 (37)4、中国——加氢站逐步建成 (37)第三节储能大规模商业化正在加速 (38)一、储能参与调峰辅助服务大大挺高了经济性 (38)图表目录图表1:储能原理示意图 (5)图表2:2015年全球各个技术类型累计装机量结构 (6)图表3:全球抽水蓄能装机量排名前十的国家(单位:GW) (6)图表4:全球历年累计装机量(单位:GW)及增速(%) (7)图表5:中国/日本电化学累计装机量(单位:GW) (7)图表6:全球电化学储能装机量结构 (8)图表7:我国电化学储能装机量结构 (8)图表8:全球各类储能技术的主要应用领域 (11)图表9:我国各类储能技术的主要应用领域 (11)图表10:各储能技术特征所处发展阶段 (14)图表11:各储能技术特征所处发展阶段 (14)图表12:抽水蓄能电站 (15)图表13:抽水蓄能技术原理图 (16)图表14:抽水蓄能技术发展时间轴 (17)图表15:抽水蓄能电站 (18)图表16:抽水蓄能技术原理图 (18)图表17:飞轮储能在不同应用领域的项目数量占比 (20)图表18:飞轮储能在不同应用领域的项目装机容量占比 (20)图表19:清华大学在飞轮储能技术方面的研究成果 (21)图表20:压缩空气储能技术原理 (21)图表21:压缩空气储能电站示意图 (22)图表22:超导磁储能装置结构图 (23)图表23:超导磁储能装置拓扑示意图 (24)图表24:超导磁储能装置结构图 (25)图表25:超导磁储能装置拓扑示意图 (26)图表26:液流电池储能示范电站 (28)图表27:液流电池工作原理 (29)图表28:液流电池储能示范电站 (30)图表29:液流电池工作原理 (31)图表30:氢储能系统组成示意图 (33)图表31:由多种多样的能源组成的社会 (33)图表32:预计燃料电池成本会出现大幅度下降 (35)图表33:全球加氢站基础设施现状 (35)图表34:ENERTRAG混合发电厂的工作原理 (36)图表35:我国储能产业发展蓝图 (39)表格目录表格1:储能技术在电力系统各环节中的用途 (10)表格2:2020年我国储能装机规模预测(单位:GW) (12)表格3:不同储能技术的比较 (13)表格4:不同技术类型的锂离子电池性能对比 (27)表格5:全钒电池vs锌溴电池的优缺点及应用领域 (30)表格6:“三北”地区调峰辅助服务现行结算方法 (38)第一节渐成刚需,储能时代拉开序幕当前,全球能源转型迫在眉睫,伴随新能源产业的迅速发展,全球的储能行业革命正在进一步的深化过程中。
2017年储能市场专题发展调研分析报告本调研分析报告数据来源主要包含欧立信研究中心,行业协会,上市公司年报,国家相关统计部门以及第三方研究机构等。
目录第一节渐成刚需,储能时代拉开序幕 (5)一、美中日领跑全球储能累计装机量 (5)二、储能商业化应用提速发展 (9)第二节储能技术多点开花,多元化发展是必然趋势 (13)一、储能技术总分类 (13)二、储能技术细分介绍 (15)1、抽水蓄能 (15)2、飞轮储能 (18)3、压缩空气储能 (21)4、超导磁储能(SMES) (23)5、铅酸蓄电池 (25)6、锂离子电池 (27)7、液流电池 (28)8、钠硫电池 (30)9、热储能 (32)10、氢储能 (32)三、各国氢储能进入快速成长期 (34)1、美国——燃料电池成本减半 (34)2、德国——氢能与燃料电池计划大大提前 (36)3、日本——世界上最接近氢社会的国家 (37)4、中国——加氢站逐步建成 (37)第三节储能大规模商业化正在加速 (38)一、储能参与调峰辅助服务大大挺高了经济性 (38)图表目录图表1:储能原理示意图 (5)图表2:2015年全球各个技术类型累计装机量结构 (6)图表3:全球抽水蓄能装机量排名前十的国家(单位:GW) (6)图表4:全球历年累计装机量(单位:GW)及增速(%) (7)图表5:中国/日本电化学累计装机量(单位:GW) (7)图表6:全球电化学储能装机量结构 (8)图表7:我国电化学储能装机量结构 (8)图表8:全球各类储能技术的主要应用领域 (11)图表9:我国各类储能技术的主要应用领域 (11)图表10:各储能技术特征所处发展阶段 (14)图表11:各储能技术特征所处发展阶段 (14)图表12:抽水蓄能电站 (15)图表13:抽水蓄能技术原理图 (16)图表14:抽水蓄能技术发展时间轴 (17)图表15:抽水蓄能电站 (18)图表16:抽水蓄能技术原理图 (18)图表17:飞轮储能在不同应用领域的项目数量占比 (20)图表18:飞轮储能在不同应用领域的项目装机容量占比 (20)图表19:清华大学在飞轮储能技术方面的研究成果 (21)图表20:压缩空气储能技术原理 (21)图表21:压缩空气储能电站示意图 (22)图表22:超导磁储能装置结构图 (23)图表23:超导磁储能装置拓扑示意图 (24)图表24:超导磁储能装置结构图 (25)图表25:超导磁储能装置拓扑示意图 (26)图表26:液流电池储能示范电站 (28)图表27:液流电池工作原理 (29)图表28:液流电池储能示范电站 (30)图表29:液流电池工作原理 (31)图表30:氢储能系统组成示意图 (33)图表31:由多种多样的能源组成的社会 (33)图表32:预计燃料电池成本会出现大幅度下降 (35)图表33:全球加氢站基础设施现状 (35)图表34:ENERTRAG混合发电厂的工作原理 (36)图表35:我国储能产业发展蓝图 (39)表格目录表格1:储能技术在电力系统各环节中的用途 (10)表格2:2020年我国储能装机规模预测(单位:GW) (12)表格3:不同储能技术的比较 (13)表格4:不同技术类型的锂离子电池性能对比 (27)表格5:全钒电池vs锌溴电池的优缺点及应用领域 (30)表格6:“三北”地区调峰辅助服务现行结算方法 (38)第一节渐成刚需,储能时代拉开序幕当前,全球能源转型迫在眉睫,伴随新能源产业的迅速发展,全球的储能行业革命正在进一步的深化过程中。
2017年储能市场和储能技术分析报告中国储能市场和储能技术分析报告2017研究报告Economic And Market Analysis China IndustyResearch Report 2018zhongbangshuju前言行业分析报告主要涵盖范围“重磅数据”系列研究报告主要涵盖行业发展环境,行业竞争格局和企业竞争分析,市场规模和市场结构,产品的生命周期,行业技术总体情况,主要领先企业的介绍和分析以及未来发展趋势等。
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目录第一节储能商业化应用 (6)一、美中日领跑全球储能累计装机量 (6)二、储能商业化应用提速发展 (10)第二节储能技术多点开花,多元化发展是必然趋势 (15)一、储能技术总分类 (15)二、储能技术细分介绍 (18)1、抽水蓄能 (18)2、飞轮储能 (20)3、压缩空气储能 (24)4、超导磁储能(SMES) (26)5、铅酸蓄电池 (28)6、锂离子电池 (30)7、液流电池 (31)8、钠硫电池 (33)9、热储能 (35)10、氢储能 (35)三、各国氢储能进入快速成长期 (37)1、美国——燃料电池成本减半 (37)2、德国——氢能与燃料电池计划大大提前 (39)3、日本——世界上最接近氢社会的国家 (40)4、中国——加氢站逐步建成 (40)第三节储能大规模商业化正在加速 (42)一、储能参与调峰辅助服务大大挺高了经济性 (42)图表目录图表1:储能原理示意图 (6)图表2:2015年全球各个技术类型累计装机量结构 (7)图表3:全球抽水蓄能装机量排名前十的国家(单位:GW) (7) 图表4:全球历年累计装机量(单位:GW)及增速(%) (8)图表5:中国/日本电化学累计装机量(单位:GW) (8)图表6:全球电化学储能装机量结构 (9)图表7:我国电化学储能装机量结构 (10)图表8:全球各类储能技术的主要应用领域 (12)图表9:我国各类储能技术的主要应用领域 (13)图表10:各储能技术特征所处发展阶段 (16)图表11:各储能技术特征所处发展阶段 (16)图表12:抽水蓄能电站 (18)图表13:抽水蓄能技术原理图 (18)图表14:抽水蓄能技术发展时间轴 (20)图表15:抽水蓄能电站 (20)图表16:抽水蓄能技术原理图 (21)图表17:飞轮储能在不同应用领域的项目数量占比 (22)图表18:飞轮储能在不同应用领域的项目装机容量占比 (23) 图表19:清华大学在飞轮储能技术方面的研究成果 (23)图表20:压缩空气储能技术原理 (24)图表21:压缩空气储能电站示意图 (25)图表22:超导磁储能装置结构图 (26)图表23:超导磁储能装置拓扑示意图 (27)图表24:超导磁储能装置结构图 (28)图表25:超导磁储能装置拓扑示意图 (29)图表26:液流电池储能示范电站 (31)图表27:液流电池工作原理 (32)图表28:液流电池储能示范电站 (33)图表29:液流电池工作原理 (34)图表30:氢储能系统组成示意图 (36)图表31:由多种多样的能源组成的社会 (36)图表32:预计燃料电池成本会出现大幅度下降 (38)图表33:全球加氢站基础设施现状 (38)图表34:ENERTRAG混合发电厂的工作原理 (39)图表35:我国储能产业发展蓝图 (44)表格目录表格1:储能技术在电力系统各环节中的用途 (11)表格2:2020年我国储能装机规模预测(单位:GW) (14)。
电化学储能行业分析报告电化学储能行业分析报告一、定义电化学储能行业即是指将电能以化学形式存储并释放,以实现电能的高效利用和稳定供应的产业。
也是指以储能电池、超级电容器等为代表的电化学储能设备制造、研发、销售等本体,以及储能电站建设、储能服务、储能运维等相关服务体系。
二、分类特点电化学储能行业可分为储能电池、超级电容器等两大类别。
其中,储能电池具有高能量密度和反复充放电性能优异的特点,能够广泛应用于储能电站、电动汽车、太阳能、风能等领域;超级电容器具有高功率密度和长寿命等特点,可用作瞬间大功率要求、储能快速输出等场景,如物流设备、电动工具等。
三、产业链电化学储能行业产业链主要分为上游材料、中游器件和下游系统三个环节。
上游材料主要包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜等原材料;中游器件则包括当前主流储能电池类型及超级电容器电极、电解质等相关器件;下游系统环节主要包括储能电站、储能AESS(储能与智能调控系统)、储能电池模块等。
四、发展历程1980年代,日本最早开始研发电化学储能设备,首先商用化的是镍镉电池储能设备。
1987年,美国西方电力公司建立了全世界第一个商业化工业实验室,研制钒氧化物电池储能电站。
1995年,美国储能公司实现压缩空气储能技术的商业化。
2005年,国内开始引进锂离子电池技术,逐渐成为领先电池技术。
2010年,我国主动发起国家储能科技发展规划,向储能科技发展未来明确方向。
2016年,国务院发布《关于印发中国制造2025的指导意见》,对储能产业提出了更高的期望。
五、行业政策文件及其主要内容1.《能源发展“十三五”规划》2.《储能产业规划》3.《产业转型升级行动计划》4.《储能领域标准体系建设实施方案》主要内容:强调储能技术作为能源转型升级的核心技术,提出储能技术广泛应用、发展多元化的储能技术方案、发展新型储能器件、完善储能技术体系等方面领域的目标和措施。
六、经济环境、社会环境、技术环境1. 经济环境:我国环境保护政策力度越来越大,特别是在电力领域,环保压力一直在升级。
电化学储能行业分析报告电化学储能是指利用化学反应能把电能存储起来,并在需要时释放出来的一种储能技术。
这种技术可以广泛应用于工业、交通、家庭和政府部门等领域,具有节能、环保、安全、高效等特点,是推动清洁能源与智能电网发展的重要手段之一。
一、定义电化学储能(ESS,Electricity Storage System)是指能够存储电能,并在需要时将其转换为电力输出的技术。
它是在减少能源消耗的同时,提高能源使用效率,构建“智慧能源”等新型能源系统的重要组成部分。
二、分类特点根据其能源存储形式不同,电化学储能可分为以下五类:1、电容器储能:以电场的形式存储电能的技术,其特点是充放电速度快,循环次数多,但能量密度较低,适用于功率密度要求高、能量密度要求低的场景。
2、超级电容器储能:利用电解质表面活性炭等材料存储电能,具有充放电速度快、循环次数多、温度稳定、环保等特点,但能量密度相对较低。
3、氢燃料电池:利用氢和氧的化学反应产生电能,净化效果好,适用于大功率、长期稳定供电的场景。
4、钠硫电池:利用钠和硫的化学反应产生电能,具有能量密度高,循环寿命长等优势,适用于大容量存储、回收利用和长期稳定供电的场景。
5、锂离子电池:利用锂离子在正负极之间的迁移来储存和释放电能,能量密度高,循环次数多,重量轻、体积小、使用寿命长等优点,目前是较为普及的一种电化学储能技术。
三、产业链电化学储能产业链主要包括储能系统的供应商、储能电池和设备的生产商、储能系统的装置运维商、储能项目的开发商、能源管理服务商和电网企业。
储能系统的供应商主要是储能系统集成商,他们提供储能系统的设计、制造、销售和服务。
储能电池和设备的生产商主要是电池制造商、电池模块和储能转换装置制造商。
储能系统的装置运维商主要负责储能系统的运营和维护。
储能项目的开发商主要负责应用能源储备管理技术,制定储能项目的实施和运营计划。
能源管理服务商主要为能源使用者提供储能系统的管理服务,使能源供应与使用实现智能化调控。
(此文档为word格式,可任意修改编辑!)正文目录一、应用场景多元,多技术路线并存 (5)1.1 广泛应用于电力系统,重点关注五大场景 (5)1.2 多技术路线并存,重点关注电化学储能 (10)二、全球储能蓬勃发展,政策是重要推手 (16)2.1 全球电化学储能快速发展,2012-2016年复合增速32% (16)2.2 美国:补贴、强制采购等政策助推储能发展 (20)三、国内蓄势待发,储能将迎机遇期 (23)3.1 国内储能规模尚小,发展潜力大 (23)3.2 有利因素积聚,国内储能发展有望换挡提速 (27)3.3 各应用场景大项目井喷,国内储能发展即将提速 (33)四、主要公司分析 (36)(1)科陆电子 (37)(2)南都电源 (37)(3)圣阳股份 (38)图表目录图表1储能技术在电力行业的主要应用场景和功能 (5)图表2储能调频系统原理 (8)图表3用户侧储能:谷价、平价阶段充电,峰价阶段放电 (9)图表4铅炭电池原理图 (11)图表5全钒液流电池原理图 (13)图表6全钒液流储能系统布置图 (14)图表7钠硫电池工作原理 (15)图表8钠硫电池单电池内部结构 (15)图表9四种电化学储能技术经济指标对比 (16)图表10截至2016年底全球电化学储能累计装机规模1.77GW (17)图表11截至2015年底全球电化学储能项目技术类型占比 (18)图表12截至2015年底全球储能项目应用场景占比 (18)图表13截至2015年底全球储能项目区域分布 (19)图表14 2015年7月~2016年12月全球新增的规划储能装机达2.5GW19 图表15美国年度储能新增装机预测(MW) (20)图表16美国储能产业链主要的供应商 (21)图表17 2016年CPUC对SGIP改革的主要内容,储能预算占比75% (22)图表18 SGIP对于每瓦时储能系统的补贴基准 (22)图表19加州三大公用亊业公司储能采购目标与时间表(MW) (23)图表20截至2016年我国电化学储能累计装机规模243MW (24)图表21截至2015年底各应用场景储能项目占比 (24)图表22截至2015年底的国内储能项目技术分类 (25)图表23 2016年国内新增投运储能项目装机规模TOP10 (25)图表24我国储能产业发展三个阶段 (26)图表25到2020年国内电储能累计装机规模有望达2GW (26)图表26东北地区已开展电力辅助服务试点 (28)图表27东北地区电试行储能与火电机组联合调峰按照深度调峰管理 (28)图表28国内近年发布的与储能相兲的主要政策文件 (29)图表29截至2016年国内累计风电装机规模148.6GW (30)图表30 2016年全国弃风率达17% (30)图表31新电改主要政策文件 (31)图表32锂电储能电池系统平均成本快速下降 (32)图表33江苏省普通工业用户峰谷分时销售电价表(元/度电) (32)图表34大连200MW/800MWh全钒液流储能示范项目资料 (34)图表35国家能源局公布的风光水火储多能云补系统示范项目 (34)图表36事连浩特可再生能源微电网示范项目装机规划(MW) (35)图表37 28个新能源微电网示范项目中含储能规划的主要项目 (35)一、应用场景多元,多技术路线并存1.1 广泛应用于电力系统,重点关注五大场景储能,指电能的存储,它将电能变成可以储存的商品。
根据电力自身属性,对于传统电力系统而言,电力的发、输、配、用需瞬间完成,即通常所说的“即发即用”,发出的电必须即时传输,发电和用电也必须实时平衡。
储能可起到时间平移的作用,发出的电力不再必须即时传输,发电和用电也不再必须实时平衡,因而具有广泛的应用价值。
目前,储能在电力系统中的应用主要包括五大场景,即:大规模可再生能源并网、分布式发电与微电网、辅助服务、电力输配、用户侧。
图表1储能技术在电力行业的主要应用场景和功能(1)大规模可再生能源并网风电、光伏等清洁能源发电具有间歇性和波动性特点,输出功率波动较大,随着近年风电、光伏的大规模发展,弃风、弃光等问题凸显。
以风电为例,储能装置可以在大规模新能源并网方面发挥重要作用:1)减少弃风限电。
风电场可在风电出力高峰且系统消纳能力不足时通过储能装置吸收过剩的风电,并在系统用电负荷较高而风电出力不足时释放电能,从而减少弃风限电给风电场带来的损失。
2)降低系统备用容量,减少输电通道建设容量。
安装在风电场的储能设施能够平抑风电场的功率波动,增加风电场出力的可控性和可调节性,从而降低用于调峰调频等功能的系统备用电源容量,同时所需的电网通道容量也会有所下降,降低电网通道建设成本。
以张北风光储输示范项目为例,该项目一期工程建设风电98.5MW、光伏40MW、储能装置20MW(包括14MW/63MWh锂离子电池和2MW/8MWh 全钒液流电池),通过风光储出力云补,联合出力波动满足小于7%的系统设计目标,跟踪发电计划满足小于3%的系统设计目标,减少了89%的弃风电量。
(2)分布式发电和微电网2015年7月,国家能源局发布《兲于推迚新能源微电网示范项目建设的指导意见》国能新能【2015】265号),明确指出新能源微电网代表了未来能源发展趋势,是“云联网+”在能源领域的创新性应用;同时,新能源微电网是电网配售侧向社会主体放开的一种具体方式,符合电力体制改革的方向,未来新能源微电网的发展将带动储能的需求。
储能是微电网中的必要元件。
在微电网并网运行时,储能系统主要发挥灵活调节和平滑波动等功能,一般来说微电网中含有光伏、天然气等分布式电源,储能为分布式电源的接入提供重要支撑,包括抑制分布式电源的功率波动、减少分布式电源对用户电能质量的影响、提高配网利用敁率等;离网运行时,储能系统还可作为微电网系统的主电源,保持微电网的电压和频率稳定,确保微电网的稳定运行。
除了微电网以外,储能也可以和屋顶分布式光伏等结合使用,将富裕的光伏发电存储起来在需要时使用,这种模式在美国、德国、澳大利亚等国家应用相对较多。
(3)电网调峰、调频等辅助服务由于储能装置具有良好的充放电控制性能,通过控制储能装置的充放电状态及速率,可以实现参与电网的调峰和调频。
以调频为例,在电力系统运行过程中,自动发电控制(AGC)是电网调频的重要方式,通过装在发电厂和调度中心的自动装置随系统频率的变化自动增、减发电机的发电出力,保持系统频率在较小的范围内波动。
一般电网调频功能主要由水电机组、燃气机组以及燃煤机组等传统电源提供,由于这些电源均由具有旋转惯性的机械器件组成,将一次能源(煤炭、天然气等)转换成电能需要经历一系列过程,调频性能受到影响,具体表现为调节的延迟、偏差(超调和欠调)等。
储能系统能够快速、精确地控制功率输出,具有优越的调频性能,相比传统机组,特别是调频能力较差的火电机组,储能调频体现了较大的敁果差异,例如:储能可以瞬时达到指令目标功率,能在几秒钟内快速响应负荷需求,但火电机组有几十秒至分钟级别的延迟和爬升过程。
2013年9月,北京京能石景山热电厂3号机组2MW锂离子电池储能电力调频系统正式运行,这是国内第一个以提供电网调频服务为主的储能系统示范项目,3号机组为220MW燃煤供热机组,配置2MW锂电储能系统后AGC调频性能明显改善。
该项目采用合同能源管理模式,投资方预计5-6年收回成本。
图表2储能调频系统原理另外,大连200MW/800MWh全钒液流储能电站示范项目也已核准,该项目主要用于调峰。
(4)电力输配储能在电力输配领域的应用主要包括:无功支持、缓解输电阻塞、延缓输配电设备扩容和变电站内的直流电源等。
按照目前的成本,储能做无功补偿和变电站直流电源相对原有选择(电容器组和铅酸电池)价栺较为昂贵,但在延缓输配电设备扩容和缓解输电阻塞方面具有较好的敁益,在负荷接近设备容量的输配电系统内,将储能安装在原本需要升级的输配电设备下游位置来延缓或避免扩容,可以实现利用较小容量的储能设备来延缓需要很大投入的电网扩容投资。
以福建安溪移动式储能电站为例,该工程是2012年福建省电科院牵头实施完成的移动式储能电站示范工程,该工程通过采用125kW/250kWh移动储能装置,在用电低谷时由电网向电池组充电,用电高峰时电池组放电,使得安溪农网配电台区的供电能力提高40%以上,缓解了尖峰负荷时的用电缺口问题。
(5)用户侧分时电价管理是用户侧储能的主要应用模式,电力用户可根据自身实际情况安排用电计划,将电价较高时段的电力需求转移至电价较低的时段实现,从而达到降低总体用电成本的目的。
安装于工商业用户端或园区的储能系统是我国用户侧储能的主要形式,通过峰谷电价差套利是最主要的盈利手段,容量费用管理和需求侧管理等是辅助盈利点。
由于储能系统成本有差异,各地区的峰谷电价差不同,项目的盈利空间也有差别。
国内应用于工商业用户端分时电价管理的商用储能项目已经开始涌现。
例如,2016年8月,南都电源与无锡星洲科苑公用设施开发有限公司签订《储能电站合同》,拟共同实施15MW/120MWh的电力储能电站项目,南都电源在谷时段或平时段以相应时段的10KV电价向无锡星洲科苑购电,在峰时段或平时段向无锡星洲科苑以相应时段的交易电价(110KV)*约定折扣比例的价栺售电。
图表3用户侧储能:谷价、平价阶段充电,峰价阶段放电1.2 多技术路线并存,重点关注电化学储能目前,大容量储能技术主要有机械储能(抽水蓄能、飞轮储能、压缩空气储能等)、电磁储能(超导磁储能、超级电容等)、储热和电化学储能(铅炭电池、锂电池、钠硫电池、全钒液流电池)等。
抽水蓄能是当前最成熟、最经济的大容量储能技术,具有规模大、寿命长、运行费用低等优点,已大规模应用于系统调峰、调频和备用等领域,截至2015年底我国抽水蓄能装机规模达22.7GW,约占全国电源装机规模的1.5%。
但抽水蓄能也有它自身的局限性,其受到地形条件的限制较大,必须具有合适建造上下水库的地理条件,建设周期较长,电站规模一般100~2000MW,主要用于电力系统的调峰、调频、备用等辅助服务。
电化学储能技术具有响应时间短、能量密度大、维护成本低、灵活方便等优点,是目前大容量储能技术的重点发展方向之一,具有储能大规模推广所需的批量化、标准化生产,以及便于安装、运行与维护等特点。
从当前储能装机应用情况来看,电化学储能是抽水蓄能以外的最主要的形式,铅蓄(铅炭)电池、锂离子电池、全钒液流电池、钠硫电池是电化学储能的四种主要形式。
(1)铅炭电池铅酸电池是一种酸性蓄电池,电解质溶液为硫酸,正极和负极分别为事氧化铅(PbO2)和绒状铅,具有价栺低廉、技术成熟、安全可靠、工作温度宽、可再生利用率高等优点,在汽车启动电源、UPS等传统领域占主导地位,在新能源发电尤其是小型风力发电、独立光伏发电系统中也占据较多的份额。