如何看待儲能系統(tǒng)成本下降趨勢?
如今,儲能系統(tǒng)的成本下降得很快,以至于低效率的儲能廠商無法在市場中有效競爭。而市場的贏家將是那些積極追求并實現(xiàn)運營改進的企業(yè)。
儲能廠商需要為此做好準備。即使儲能系統(tǒng)成本持續(xù)下降,未來十年也可能比人們想象的更艱難。在某些方面,儲能廠商的市場發(fā)展前景應該是鼓舞人心的。正如人們所看到的,儲能的一些商業(yè)用途已經(jīng)變得經(jīng)濟可行。其更多的用途將對公用事業(yè)、工業(yè)客戶和家庭產(chǎn)生吸引力。
然而,隨著儲能系統(tǒng)成本的下降,開發(fā)商與競爭對手的競爭將越來越激烈,因此儲能商致力于在工程、許可、系統(tǒng)集成和安裝等流程的成本。這基本上類似于2005年至2015年太陽能光伏(PV)行業(yè)的發(fā)展情況,當時光伏組件成本下降75%,迫使太陽能開發(fā)商將注意力集中在運營效率上,引發(fā)了太陽能模塊制造商之間的重大重組(其中一些廠商破產(chǎn)),并壓縮了利潤率。
隨著市場的發(fā)展,預計一些儲能公司將贏得更大的份額,將從較低成本效益的競爭對手手中奪走市場份額。以下對儲能系統(tǒng)的成本如何變化,以及儲能行業(yè)的哪些公司可以做些什么來提高他們的成功機會進行一下闡述。
下降:電池和系統(tǒng)的成本平衡
在過去五年中,有幾個因素導致儲能系統(tǒng)的成本全面下降。全球?qū)οM電子產(chǎn)品和電動汽車的需求刺激了對電池技術(shù)的投資,從而降低了每個組件的單位成本。同時,由于制造業(yè)和供應鏈管理的設(shè)計進步和效率提高,其他硬件如逆變器、容器和氣候控制設(shè)備的成本變得更低。隨著企業(yè)積累經(jīng)驗并簡化流程,“軟”成本(客戶獲取,許可和互連等)以及工程、采購和施工(EPC)成本下降。
從2012年到2017年,電池成本每年下降超過15%,五年下降超過50%。由其他硬件、軟件,工程、采購和施工(EPC)組成的系統(tǒng)平衡(BOS)成本下降得更快,每年將超過25%??傮w而言,儲能項目的系統(tǒng)平衡(BOS)成本的下降貢獻了電池成本下降所節(jié)省的三倍以上(圖1)。
如何根據(jù)儲能系統(tǒng)類型比較成本
儲能系統(tǒng)的安裝成本因不同類型的儲能系統(tǒng)而異。電池組成本在不同系統(tǒng)規(guī)模上有所不同,這主要取決于規(guī)模更大的儲能系統(tǒng)和更有效的電池管理系統(tǒng)。然而,儲能系統(tǒng)的系統(tǒng)平衡(BOS)成本受到功率(最大輸出)與能量(容量持續(xù)時間)的比率,以及它適合的市場部分(公用事業(yè)、商業(yè)和工業(yè))的嚴重影響。
系統(tǒng)平衡(BOS)成本通常與系統(tǒng)的功率輸出成比例地增加,因為更強大的系統(tǒng)需要額外的硬件,主要是電力電子形式,并且往往更復雜,這提高了工程、采購和施工(EPC)和軟件的成本。市場細分很重要,因為商業(yè)、工業(yè)和住宅儲能系統(tǒng)通常會帶來更高的客戶獲取和工程、采購和施工(EPC)成本。在這里提出的估計成本主要是指示性的,因為每個系統(tǒng)的具體要求將最終決定其安裝成本。
通過對進一步成本改進機會的逐個組件分析表明,儲能系統(tǒng)的成本將繼續(xù)快速下降,系統(tǒng)類型也有所不同。然而,由于幾個原因,這種下降可能會被中止。例如,公用事業(yè)公司和電力市場監(jiān)管機構(gòu)可能制定規(guī)則或政策,例如管理許可和互連的規(guī)則或政策,這些規(guī)則或政策使儲能系統(tǒng)的安裝成本高昂且耗時。與太陽能光伏市場相比,制造業(yè)投資的效率可能有所提高。關(guān)稅可以從低成本制造地點提高進口電池和BOS硬件的成本。在評估了這些發(fā)展的可能性之后,研究人員認為它們不太可能嚴重阻礙儲能系統(tǒng)的成本降低,因此在下面描述的兩種情況中沒有考慮到這些因素。
隨著制造規(guī)模和技術(shù)的不斷進步以及儲能系統(tǒng)工程和設(shè)計的改進,到2025年,儲能系統(tǒng)的每千瓦時安裝成本將減少約55%。市場領(lǐng)先的儲能產(chǎn)品制造商和開發(fā)商在成本改進方面也取得了一步改進:額外的流程效率提升和硬件創(chuàng)新可以將已安裝系統(tǒng)的成本降低70%以下(圖表2)。2025年儲能每千瓦時的成本大約170美元,其成本不到2012年的十分之一。在這種情況下,到2020年電池組可以突破100美元/千瓦時的大關(guān)。
以下將解釋這些發(fā)展如何在儲能系統(tǒng)成本的四個主要類別中發(fā)揮作用:
•隨著全球競爭加劇,電池組成本在2025年下降超過50%,導致更大規(guī)模的制造、整合、制造工藝和技術(shù)的改進以及產(chǎn)品的商品化。最佳方案設(shè)想電池制造商將采用多種化學形式的電池(例如,減少鈷陰極和固態(tài)電池),從自動化和增加規(guī)模中獲得更高的效率,整合其供應鏈,甚至移動一些操作像內(nèi)部電極制造一樣。隨著資本成本的降低,所有這些進步都可以獲得融資。
•通常情況下,系統(tǒng)平衡(BOS)硬件成本下降超過50%。設(shè)計改進消除了逆變器、布線、集裝箱化、氣候控制和其他組件的不必要成本和復雜性?,F(xiàn)有企業(yè)和新的低成本制造商的進一步競爭也將降低儲能硬件的定價。在同類最佳方案中,使用新材料和技術(shù)(例如用于逆變器的碳化硅),低成本產(chǎn)品的加速增長,以及設(shè)計創(chuàng)新(例如預制模塊化組件的開發(fā))可以節(jié)省額外的成本。
•通常情況下,軟成本下降60%。隨著公用事業(yè)公司優(yōu)化電池儲能的使用,簡化了采購流程,并且開發(fā)人員可以節(jié)省時間和精力。在同類最佳方案中預期的額外成本削減源于開發(fā)人員對招標數(shù)字化的努力,以及允許和互連的標準方法的出現(xiàn)。
•通常情況下,工程、采購和施工(EPC)成本將會下降。這因為高效的經(jīng)驗豐富的EPC公司通過追求設(shè)計和施工的標準化來實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟并減少現(xiàn)場勞動。與開發(fā)商的聯(lián)盟也使EPC公司有信心投資于提高效率的能力和資源。行業(yè)領(lǐng)先的方案考慮了大型EPC企業(yè),具有即插即用兼容性的硬件和軟件的開發(fā),以及減少現(xiàn)場人工安裝步驟的預制組件。
保持領(lǐng)先:儲能廠商的機會
儲能市場的低成本未來將構(gòu)成一個激烈的競爭環(huán)境,但對于那些在性能上有重大改進的廠商來說,這是有利的。以下對價值鏈上的企業(yè)吸引和贏得客戶如何降低成本進行闡述:
系統(tǒng)平衡(BOS)硬件制造商可能需要追求更大規(guī)模的大幅增長。低成本制造商尚未充分關(guān)注儲能市場。但隨著公用事業(yè)公司在儲能產(chǎn)品的更多投入,這種情況也會發(fā)生變化。(這在過去五年中,當新的制造商紛紛挑戰(zhàn)現(xiàn)有企業(yè)時,太陽能逆變器市場也出現(xiàn)了類似的市場情況。)為了應對低成本威脅,現(xiàn)有制造商可能別無選擇,只能追求規(guī)模經(jīng)濟,并且可能擴展到其他產(chǎn)品領(lǐng)域?,F(xiàn)在很少有企業(yè)同時生產(chǎn)儲能組件和太陽能逆變器,但結(jié)合運營可能是有益的,因為底層技術(shù)是相似的。組件制造商還可以通過采用三相逆變器等新技術(shù),通過軟件替換逆變器硬件,以及采用碳化硅等輕質(zhì)材料來降低成本。
EPC公司可以采用更有效的實踐,例如精益建設(shè)(例如,優(yōu)化機組規(guī)模、消除停機時間和浪費精力),預制主要系統(tǒng)元件,簡化投標和簡化互連流程。隨著企業(yè)獲得更多的經(jīng)驗,其中一些實踐將自然而然地成為現(xiàn)實。購買更高產(chǎn)量的組件將降低單位成本。聯(lián)盟合同關(guān)系可以使企業(yè)在許多項目中與復雜、低成本的安裝合作伙伴合作。通過更好的設(shè)計,還有充足的機會節(jié)省時間和精力。儲能系統(tǒng)的某些方面實現(xiàn)標準化(例如,容器和氣候控制規(guī)范)將減少對價格昂貴的定制工程的需求。EPC公司應該學會根據(jù)客戶的要求嚴格匹配他們的設(shè)計,從而避免采用更昂貴的組件。模塊化硬件以及兼容的硬件和軟件也將消除一些安裝步驟。
電池儲能:電力行業(yè)的下一個顛覆性技術(shù)
儲能項目開發(fā)商在以往需要向新客戶提供儲能技術(shù)、系統(tǒng)設(shè)計、項目經(jīng)濟學和可用激勵。所有這些努力使得客戶獲取的成本更加昂貴。如今,客戶已經(jīng)更好地了解情況,其銷售項目的成本要低得多。先進的分析可以幫助開發(fā)人員識別潛在客戶,并為他們提供有吸引力的報價。通過自動化功能來估算節(jié)約和開發(fā)初步系統(tǒng)設(shè)計,例如,模擬客戶負載以幫助進行系統(tǒng)調(diào)整,或使用來自衛(wèi)星和無人機的圖像。這可以改進用于吸引客戶和促進銷售的數(shù)字工具。對于公用事業(yè)規(guī)模的項目,開發(fā)儲能以及可再生能源發(fā)電將通過分散客戶獲取成本,更有效地利用土地和場地基礎(chǔ)設(shè)施,以及提高優(yōu)化間歇性可再生能源發(fā)電的能力,使項目更有利可圖。
儲能開發(fā)人員和系統(tǒng)集成商還需要更靈活的采購方法,以便他們可以利用快速下降的電池和系統(tǒng)平衡(BOS)硬件成本。與太陽能市場廠商一樣,一些儲能開發(fā)商與電池和組件制造商達成了定價協(xié)議,希望能夠確定成本,并且可能隨著成本下降而對這些協(xié)議進行修改。儲能開發(fā)商應該注意所具有的相同風險。在此描述的成本預測表明,電池儲能市場將會擴大。雖然目前行業(yè)專家仍在評估儲能的潛力,以開辟可再生能源發(fā)電的新領(lǐng)域,但儲能應成為大多數(shù)地區(qū)和客戶群的能源領(lǐng)域的重要特征。隨著電池組成本越來越低,儲能廠商將不得不管理系統(tǒng)平衡(BOS)和軟成本以保持競爭力,并把握市場機會,這需要企業(yè)在整個儲能價值鏈上進行創(chuàng)新和投資,特別是在未來一到三年內(nèi),這些企業(yè)將會獲得先發(fā)制人的優(yōu)勢。
(本稿件由中國儲能網(wǎng)獨家編譯,如需轉(zhuǎn)載請注明來源,違者必究)
責任編輯:繼電保護
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