儲能2018:喧嘩與騷動
一個跨越時光的故事開始了,這又是個1000億的大市場。
作為誕生于第二次工業(yè)革命時期的近古產業(yè),儲能終于結束了它漫長的沉寂時刻。尤其在中國,隨著電池技術革新和應用場景的擴大,一場自下而上、帶有草根狂歡氣質的產業(yè)運動,正逐漸將儲能從中國令人望而生畏的能源體系中獨立出來。
各地驟然出現(xiàn)的巨大展會、熙攘的廠商,不斷修訂的技術參數(shù)和銷售預期,讓人們像是被綁在超級橡皮筋一樣的宇宙弦上,從2018年穿越時空回到04、05年時的中國。那時的中國能源產業(yè),即將迎來持續(xù)十幾年的“光伏黃金時代”,一批日后叱咤風云的新能源大富豪,正如眼下的儲能菜鳥般,提著業(yè)務包親上前線,活躍在眼花繚亂的展廳前。
打算在儲能這個前景廣闊、概念優(yōu)良的新興藍海中搏殺一番的,既有埋首十載、苦撐待變的技術團隊,也有順勢而為,想要多條出路的材料與制造商,還有順水推舟的投資者。它幾乎囊括了新能源產業(yè)鏈上的主要環(huán)節(jié),又因為基礎材料與核心產品的共性,而與電動汽車這個時代新貴同氣連枝。簡單的說,儲能是一個應用場景(終端市場)相對固定,而中上游邊界無限延伸的開放產業(yè)。也正是如此,它給了許多人開辟新事業(yè)的機會。從動力電池到儲能電池,從光伏系統(tǒng)到儲能系統(tǒng),就像王小波在《綠毛水怪》中說的那樣:“我們好像在池塘的水底,從一個月亮走向另一個月亮。”
Ⅰ進擊的電化學
在儲能龐大的家族中,歷史久遠的抽水蓄能是一個奇異的他者。它19世紀便在美國出現(xiàn),至今還占據(jù)著全球儲能裝機90%以上的份額。但是,這種根據(jù)電力負荷峰谷,而將水抽高放低的儲能行為,更像是能源“舊世界”的一員。它與當下這場喧嘩的儲能勃興運動,有著并不相同的上下游邏輯。
其它的成員,諸如空氣壓縮、飛輪儲能、熔融鹽儲熱等,分別占據(jù)著微不足道的比例。除此之外的電化學儲能,截止2017年底,也只占據(jù)著中國不到1.2%的份額。但正是這1.2%,才是產業(yè)勃興的主要范疇。它看似微小,卻已立足腳跟正呈現(xiàn)幾何倍數(shù)增長,也被幾十上百家上市公司或準IPO企業(yè)捕捉到,支撐了它們影響資本市場,進而改變命運的全新論述。
正如人類進化樹所呈現(xiàn)的那樣,電化學儲能這個大門派也呈現(xiàn)各系電池參差并進的態(tài)勢。鋰電池、鉛酸(鉛炭)電池、液流電池、鈉硫電池乃至鎳氫電池都有著各自的技術演進路線,也因為不同的應用場景而獲得了程度不一的檢驗。
但即便如此,進化旅程中的淘汰必不可免。因為能量密度的巨大缺陷,就像尼安德特人與智人競爭注定失敗的前途一樣,儲能市場還未起勢,鎳氫電池便幾乎最先出局,且因為混合動力在與純電動車在全球范圍競爭中的明顯頹勢,連帶著鎳氫電池基本市場也日漸式微。
其它幾類電池,從全球范圍來看,只有日本在大力推行鈉硫電池。中國儲能電池臺面上的競爭,主要集中在鋰電池、鉛酸電池和液流電池三者以及鋰電池內部分支的纏斗中。
在截止2017年底的中國電化學儲能格局中,鋰電池占有其中60%的份額,鉛酸電池占35%,液流電池占4%。單就2017年,鉛酸電池還擁有略多于鋰電池的投運裝機。從數(shù)據(jù)上來看,很難講鋰電池已經取得壓倒性的優(yōu)勢——鉛酸電池廠商眾多,產能依然旺盛;液流電池單體項目巨大,還有愿意為其背書的關鍵買家。此外,還有一些剛剛冒頭的新型電池,也在伺機而動,打算一試身手。
當前的儲能電池路線之爭,像極了十年前光伏領域中薄膜和晶硅的分野。當時國內的光伏電站屈指可數(shù),兩大路線都有望成為主流,早期示范性項目的高強度補貼掩蓋了各自路線的真實競爭力。但隨著晶硅原材料成本的大幅下跌,晶硅路線從領先一個身位到全面拉開差距。薄膜路線的代表者漢能,在體驗短暫的巔峰之后,最終被迫從光伏電站領域收縮,變成一個倡導“移動能源”的異類。
技術路線競爭往往只出現(xiàn)在新興市場的早期。它的簡單邏輯是,一旦某種路線搶先形成規(guī)模,便更容易獲得政策的加持,進而推動技術進步、成本下降,這對其它路線將形成降維打擊。屆時所謂的競爭,將不再是路線之爭,而是同一路線之下的車炮對撞,馬象橫飛。
如今,鋰電池便處在這個有利的位置上。在它的內部,也正上演著此消彼長的流派競逐。其中的磷酸鐵鋰和三元電池,是兩個主要的對手。如同華山派中的劍宗、氣宗,在漫長的師門正統(tǒng)競爭中,難免針鋒相對,近身搏殺。所幸的是,對鋰電池商來說,在技術儲備過關的前提下,兩種電池的生產線切換改造,并不是一個難以逾越的障礙。
所以,在我們身處的2018年,所謂中國儲能產業(yè)正起燎原之勢,從產品和技術類型來說,首先是特指儲能家族中的電化學儲能;第二,在電化學儲能各種電池路線的競爭中,鋰電池已取得先發(fā)優(yōu)勢;而鋰電池下的磷酸鐵鋰和三元流派乃至鈦酸鋰,至少從市場的反饋來看,依然難解難分,莫衷一是。
同時,由于儲能應用場景遠比光伏豐富多樣,即便鋰電池贏了先機,但也會給其它電池路線留下騰挪生存的機會。即將出現(xiàn)的儲能商業(yè)化時代,很可能會形成鋰電池獨霸高端儲能市場,而其它領域依然多方競逐的態(tài)勢。
Ⅱ讓一些場景先進入商業(yè)化
截至2017年底,中國總計的電化學儲能裝機只有區(qū)區(qū)400MW左右,這在中國龐大的電力體系中,宛如滄海一粟。盡管基數(shù)還小,但它有著超過50%的年度增長,未來幾年,或許增幅還會翻倍。它的應用場景極為廣泛,從火電站到風電場,從邊防哨所到南沙島礁,在不考慮價格的前提下,它還可應用到每一座裝了小型光伏發(fā)電裝置的別墅。
根據(jù)統(tǒng)計習慣的差異,人們有著不同的分法。中國化學與物理電源協(xié)會儲能應用分會將它們籠統(tǒng)的分為這樣五類:可再生能源并網、電網輔助服務、分布式與微網、電網輸配以及用戶側。在這五類中,除了電網輸配只做了一個極為微小(6MW)的示范項目外,其它的領域,都已具備“由研發(fā)示范向商業(yè)化初期過渡”的基本特征:業(yè)主對此興趣盎然,一批有競爭力的市場主體不斷涌現(xiàn),一些在摩擦和博弈中成型的商業(yè)模式開始被同行模仿。
中國廣袤的西部戈壁灘上,矗立著許多規(guī)模龐大、連營十里的風力和光伏電站。這些可再生能源,是中國優(yōu)化能源結構的主力軍。但同時,由于其間歇性、波動性的天然缺陷,使得棄風、棄光亂象陳陳相因,幾近死結。在電力消納一時難以紓解的情況下,利用儲能平滑風光發(fā)電輸出、存儲剩余電力就成了最主要的解決辦法。這是儲能市場即將爆破式增長的主要領域之一。一些專家還認為,中國集中式可再生能源并網在不同時期對儲能的需求不同,短期內需要它們平滑可再生能源輸出;遠期則需儲能技術參與二次調頻,當可再生能源發(fā)電比例高出外送線路容量限制時,需要儲能參與調峰。
隨著電力市場改革的推進,輔助服務市場改革成為各省電改版圖中最活躍的部分,到目前為止,已有不少省份的輔助服務市場正式運行或進入試運行階段。這給了電化學儲能參與調頻、調峰等電網輔助服務的絕佳機遇,而其中的調頻,則占據(jù)了目前大約90%的份額。
調頻市場,尤其是二次調頻(又稱AGC,自動發(fā)電控制),屬于電儲能應用場景中的高端部分,有著遠高于其它場景的投資回報率。由于門檻較高,國內目前只有科陸電子和北京睿能兩家整體方案競爭者,它們各自據(jù)有半壁江山。
儲能應用場景極為廣泛,一部分已經進入商業(yè)化。
分布式和微網中的儲能應用,大體與集中式可再生能源類似。但它靈活適用,可以廣泛應用在工商、民用、海島和偏遠無電人口上,隨著分布式發(fā)電比例不斷提升,它也因之成為儲能應用的熱點市場。
儲能在電網輸配的應用在全球規(guī)模都較為微小,它主要涉及延緩輸電阻塞、延緩電網升級及變電站備用電源等,在中國,它離商業(yè)化還有較為漫長的距離。
中國儲能的應用場景,呈現(xiàn)出不均衡的發(fā)展態(tài)勢。在一些場景還只有簡單示范的情況下,作為用戶側儲能主要部分的工商業(yè)削峰填谷,卻已經率先進入商業(yè)化階段。
它的模式很簡單,把儲能電站建在工商業(yè)發(fā)達且峰谷電價差額較大的地區(qū),在每天電價低時充電,在電價高時再以一定折扣賣給工商業(yè)主。這為電站、電網和用戶間創(chuàng)造了一個多贏的局面,因而受到市場的普遍歡迎。
借助工商儲能爆發(fā),鉛蓄電池依然不可小覷。
同時,由于削峰填谷場景首重經濟性,這給了鉛炭電池和鋰電池掰手腕的機會。在整個中國用戶側儲能中,鋰電池和鉛炭電池總體上平分秋色。如只算2017年,鉛炭電池甚至提供了其中90%以上的供應。
Ⅲ超日趕美,要靠電改打開大市場
去年10月,包括發(fā)改委、工信部、國家能源局在內的五部委,聯(lián)合發(fā)布了一份有關促進儲能發(fā)展的指導文件。由于和意見稿相比,大量刪除了有關財政支持和補償機制的表述,這份面面俱到的文件與業(yè)界期待相去甚遠。而對于處在商業(yè)化臨界點的電化學儲能,也沒做重點鋪陳。
儲能圈原本設想的,是能夠比照電動汽車和光伏行業(yè),通過財政補貼直接拉動行業(yè)迅猛增長。但這顯然已不合時宜,光伏項目一哄而上歷歷在目,況且補貼歷年積欠甚多;電動汽車今年補貼退坡后,三角債便開始大量出現(xiàn),一些企業(yè)能否熬過去,還是個未知數(shù)。
電動汽車與儲能行業(yè)同氣連枝,但風頭更勁。
政府斷絕補貼也實屬無奈。首先,應用場景大相徑庭,各自衍生的商業(yè)模式也截然不同;其次,各條電池路線競爭態(tài)勢依然未明,綜合經濟性比較也無定論。有些業(yè)主,干脆逐一試驗。
像黃河上游水電公司在青海共和縣所建的20MW儲能項目,一口氣引進磷酸鐵鋰、三元鋰、鋅溴液流和全釩液流等多種電池,打算親身驗證、眼見為實。這些示范場景和項目的差異,也難以出臺一個“一刀切”的補貼政策。
當然,最緊要的,還是財政吃緊。況且,補貼還與市場化大旗背道而馳。不過,盡管中央財政吃緊,有些錢糧富足對儲能需求又較為迫切的地方,對一些特定儲能應用場景進行扶持,則獲得高度鼓勵,也正是指導文件讓地方先行先試、邊走邊看的奧義所在。
和光伏初期類似,但儲能在失去補貼這個法寶之后,已不大可能獲得諸如金太陽、國八條、領跑者這樣的光伏躍進運動助力。儲能產業(yè)要想在各主要場景跑步進入商業(yè)化時代,所要倚靠的,還是電力市場化改革的進度。好消息也不少,輔助服務市場已在各省逐漸鋪開,分散式電力現(xiàn)貨市場也將于今年年底前在廣東、浙江等八個省區(qū)啟動試點。這個緩緩開閘的電改大市場,留給儲能的,是高達千億的想象空間。
中國光伏行業(yè)當年起步時,原材料和市場兩頭在外。中國光伏業(yè)者依靠制造優(yōu)勢,完成了不可思議的技術迭代和產業(yè)成長。施正榮和彭小峰這些先行者盡管起于草莽,但短時間內便贏得在紐交所相繼敲鐘的剎那榮光,至今讓人印象深刻。
這也正是儲能產業(yè)的不同之處,雖然也有不少電池廠家和系統(tǒng)集成商經略海外,但國內市場的全方位開閘,才是重點所在。而且,由于電池商大多橫跨動力電池和儲能電池兩大領域,其規(guī)模和技術壁壘已經確立,他們的座次排位也許會有變化,卻也不大可能給二十名之后甚至徒手初創(chuàng)者,再留有多少機會。
放到全球的維度來看,無論是技術還是應用,中國儲能產業(yè)處在和英國、德國同一梯隊中,落后美國、日本這兩家領跑者。僅從電池技術來說,近鄰韓國的三星和LG這兩家巨頭,也要優(yōu)于中國的絕大多數(shù)同行,而澳大利亞則依靠突然爆發(fā)的市場正迎頭趕上。
按照上文所提的指導文件繪制的路線圖,中國要在第二階段,也就是“十四五”期間,才能實現(xiàn)商業(yè)化初期向規(guī)模化轉變,業(yè)界暗自期許的“超日趕美”,最早也要等到那個階段才能實現(xiàn)。
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