美國儲能市場空間巨大,未來幾年開始呈現(xiàn)指數(shù)級增長。它的爆炸式增長來源于儲能對于新能源的消納的巨大幫助。2018年起美國允許電池儲能系統(tǒng)參與電力批發(fā)和輔助服務市場競爭,盈利模式在美國已經(jīng)確立。不過美國的動力電池一直處于掣肘狀態(tài),讓拜登愁白了頭也無法解決。
美國儲能預期市場很龐大
8月11日,天風證券發(fā)布行業(yè)報告——《儲能系列深度4:表前市場高增,開啟美國儲能新篇章》,預測2021年美國儲能市場規(guī)模達46.5億美元,2026年將達85.3億美元,其中表前市場規(guī)模將從2020 年的11億美元,快速增長至2025年的53億美元,CAGR達37%。2020年新增電池儲能0.5GW,預計2021年美國大型電站的電池儲能裝機規(guī)模在4GW,且后續(xù)幾年均有大量項目儲備待建。實際上,此前已有多家權(quán)威機構(gòu)對美國儲能給出了樂觀預測。
Wood Mackenzie(伍德麥肯茲)預計,在2021年可能部署總儲能容量將近12GWh儲能系統(tǒng),未來五年內(nèi)儲能市場規(guī)模將擴展20%至25%。?美國國家可再生能源實驗室預測,到2050年,美國的長時儲能系統(tǒng)(持續(xù)放電時間長達12小時以上)的裝機容量將會顯著增長,在未來30年將會部署裝機容量為125GW到680GW的長時儲能系統(tǒng)。?美國儲能協(xié)會(ESA)則認為,到2025年,美國儲能市場部署的儲能系統(tǒng)裝機容量將會增長五倍。
其中,用戶側(cè)儲能系統(tǒng)繼續(xù)構(gòu)成這一增長的主要部分。美國儲能高速發(fā)展的背后,主要與三大因素相關(guān):新能源(尤其是光伏)發(fā)電滲透率,政策是否提供了合理的盈利模式,電池儲能的成本。而隨著近年來,美國儲能系統(tǒng)的成本持續(xù)下降,政策支持力度不斷加大,以及其聯(lián)邦和和各州政府的監(jiān)管改革,共同將美國儲能行業(yè)推入了“快車道”。
美國儲能高速發(fā)展的原因
天風證券在上述報告中,將美國儲能高速發(fā)展的具體原因梳理為以下幾點:原因1-美國特色:美國電網(wǎng)基礎(chǔ)弱+無法全國調(diào)度=主要依賴電力輔助服務完成消納美國電力系統(tǒng)較為復雜,一半的地區(qū)為發(fā)輸配售電一體化的模式,另外一半經(jīng)過改革形成了三大層級:第一層級:負責監(jiān)管與規(guī)則制定的FERC和SPUC。第二層級:負責各地區(qū)電力市場交易和建設(shè)規(guī)劃審核的7大獨立電網(wǎng)運營商。第三層級:負責發(fā)電廠建設(shè)與運營的獨立發(fā)電廠(IPP)與電力公司等。聯(lián)邦目前無法實現(xiàn)全國各地之間的調(diào)度,新能源消納問題需要各地自行解決。
原因2——改變:2018年起允許電池儲能系統(tǒng)參與電力批發(fā)和輔助服務市場競爭,盈利模式確立隨著新能源裝機的增長,對儲能等調(diào)峰需求也快速增長。大型電池儲能系統(tǒng)具有了清晰的盈利模式,即PPA或電力輔助服務,分別對應發(fā)電側(cè)和電網(wǎng)側(cè),此后電池儲能裝機正式進入高增期。
原因3:電網(wǎng)側(cè)主要用于電力輔助服務,儲能成本、效果均優(yōu)于當前主流的天然氣電網(wǎng)側(cè)儲能作用主要是三方面:1)減少對傳輸線、變電站和變壓器的壓 力,減輕阻塞和擴容壓力;2)延緩電網(wǎng)擴容升級;3)能量轉(zhuǎn)移,平整負 載峰值。其中最常見的作用是調(diào)峰、調(diào)頻。從經(jīng)濟性層面看,假設(shè)光儲電站為100MW,每天進行一次充放電,則儲能 系統(tǒng)的LCOS(儲能度電成本,單位發(fā)電量所對應的儲能投資成本)為 114$/MWh,2020年光伏的LCOE為28.8 $/MWh,因此光儲調(diào)峰成本為143 $/MWh,低于天然氣調(diào)峰的175$/MWh,因此電池儲能已經(jīng)好于當前主流的天然氣。
從服務效果看,電池儲能用于電力輔助服務的效果大幅優(yōu)于天然氣,主要是電池儲能響應速度快,達到秒級;隨時可以充電或放電,不受燃料供應、 機械慣性的影響;可將電池包靈活布置,安裝周期短。原因4:發(fā)電側(cè)主要用于PPA,儲能功率配比在50%以內(nèi)時具備經(jīng)濟性發(fā)電側(cè)儲能作用主要是兩方面:1)消除新能源棄電損失;2)實 現(xiàn)能量時移(正午的光伏電存起來到晚上用)甚至季度調(diào)配。由于美國多數(shù)地區(qū)的棄光率較低,因此僅靠消除棄電損失帶來的收 益率較低,利用儲能把光伏電站變成可持續(xù)向用電方出售綠電的 PPA(用電方和供電方簽署長期購電協(xié)議,事先制定電價,供電方要滿足用電方的實時電力需求)模式更具優(yōu)勢。
假設(shè)每天“一充一放”,電池儲能系統(tǒng)的LCOS為83$/MWh。按不同功率配比進行測算,可知當儲能功率配比控制在50%以內(nèi)時,光儲電站相較天然氣發(fā)電具有相對優(yōu)勢。當前光儲PPA的儲能功率配比多在50%以內(nèi),后續(xù)可通過多能互補降低儲能配比當前美國多數(shù)新能源+儲能項目的儲能功 率配比在20%-50%,相較于燃氣發(fā)電,具有較強的經(jīng)濟性。
動力電池難有用武之地
美國發(fā)電側(cè)儲能裝機與棄光率關(guān)系不大,主要是電力自由交易制度下的經(jīng)濟性考量。中國發(fā)電側(cè)儲能的安裝與棄光率直接相關(guān),美國市場的儲能安裝與棄光率關(guān)系不明顯,更多是業(yè)主出于項目所在地儲能安裝經(jīng)濟性的自發(fā)選擇,經(jīng)濟性的來源則是ITC政 策(初始投資成本降低20-30%)與電力的自由交易制度。隨著未來新能源發(fā)電量占比的進一步提升、光伏成本下降、儲能功率配比增加,機構(gòu)基本都看多美國儲能發(fā)展。但是在儲能領(lǐng)域的動力電池,美國人也想追,而且美國手握全球電動車龍頭特斯拉,卻受制于各種條件,目前還處于掣肘當中。
奧巴馬曾經(jīng)強力支持新能源車,但是特朗普時期大為弱化。拜登上臺后,從電池及基礎(chǔ)設(shè)施的研發(fā)到購車稅收優(yōu)惠和資金支持,大力布局新能源車的產(chǎn)業(yè)鏈。今年4月,拜登公布了2.3萬億美元的一攬子計劃,其中包含1740億美元電動汽車扶持計劃,強調(diào)美國需要為新能源汽車提供補貼。路透社稱,拜登將推廣電動汽車視為從中國贏回市場的關(guān)鍵之一,而中國每年生產(chǎn)的電動汽車數(shù)量是美國的三倍。EVvolumes數(shù)據(jù)顯示,2020年全球電池電動汽車和插電式混合動力汽車銷量為324萬輛,中國占130萬輛,美國為30萬輛。截至2020年6月,成員單位總計上報的公共類充電樁55.8萬臺;而美國數(shù)據(jù)僅為中國同期的五分之一左右。
電動車數(shù)量不足是癥結(jié)
拜登大力支持的電動汽車可能會開啟美國制造業(yè)就業(yè)的新時代,但它們也損害了勞工運動,破壞了拜登在美國汽車行業(yè)創(chuàng)造100萬個新工作崗位的目標。還有一個重要原因是,美國消費者偏好SUV、皮卡和經(jīng)濟型乘用車,因為油價低廉,消費者換購電動車的消費成本不會下降太多,反而可能面臨續(xù)航焦慮、充電樁不足等新能源車常見的問題。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,美國現(xiàn)在道路上所使用的只有200萬輛電動車,電動車在通用汽車美國市場的交易量僅僅占1.6%,所以電動車在美國并不是很流行,使用者較少。有關(guān)數(shù)據(jù)預測,如果想要完成拜登的目標,那么就需要在以后的9年時間投入大約1000億美元,那么生產(chǎn)電動車的許多企業(yè)便會受利。
當下,美國雖然誕生了特斯拉這一家電動車制造商巨無霸,但像福特、通用等本土傳統(tǒng)車企在電動化轉(zhuǎn)型中已明顯掉隊,在2020年全球新能源乘用車銷量排名中,就算下拉到第二十位也看不到這些美國本土老牌車企的身影。相反,比亞迪、上汽通用五菱、廣汽、長城、奇瑞、蔚來等來自中國的車企則活躍在榜單之中,來自東方的這股崛起力量不禁讓美國感到壓力山大。
拜登雖然希望強力推動電動車普及,但是因為現(xiàn)實掣肘,步履艱難。中國電動化供應鏈具備全球競爭力,深度配套海外客戶,且部分企業(yè)已經(jīng)或者正在籌備于美國建廠,產(chǎn)業(yè)鏈中上游的中國優(yōu)質(zhì)供應商有望繼續(xù)受益,尤其是特斯拉供應鏈。不管是寧德時代還是比亞迪,都有傳聞將成為特斯拉的電池供應商。這,只會讓拜登更加焦慮。
來源:儲能頭條