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麦肯锡储能行业报告:中美日韩的新四国大战

2017-06-26 12:01:06   来源:智东西  

  由于消费电子市场和电动汽车市场强劲的电力需求,亚洲、欧洲、美国的电力主要玩家都在扩大锂技术的规模,电池存储的价格下降速度远远超出了所有人的预料,从2010男的每千瓦时1000美元降至2016年的每千瓦时不到230美元。
  消费市场的庞大使得电力的价格优势逐渐凸显,电力存储开始在能源市场发挥重要角色,提供更高质量的服务,在清洁能源运用中扮演重要角色,迎合监管需求。
  本期的智能内参,我们推荐来麦肯的电池存储行业报告,结合智东西市场观察,分析储能技术进步是如何影响电力和电网市场,以及智能电网在公共事业单位和个体消费者生活中扮演的角色。如果想收藏本文的报告全文,可以在智东西(公众号:zhidxcom)回复关键词“nc163”下载。
  以下为智能内参整理呈现的干货:
  电网2.0:智能化的能源变革
  智能电网(smart grid),又称电网2.0,顾名思义就是智能化的电力传输网络。
  与现有电网相比,智能电网体现出电力流、信息流和业务流高度融合的显著特点,有利于促进清洁能源的开发利用,优化能源结构和能源服务质量,有效提高能源输送和使用效率,增强电网运行的安全性、可靠性和灵活性,实现电网与用户的双向互动。
  近几年,国家陆续出台政策扶持智能电网的发展。根据派克调查机构的最新报告,智能电网技术市场将从2012年的330亿美元增长到2020年的730亿美元,8年间,市场累积达到4940亿美元。


  *国际智能电网项目示例(援引中国项目资讯网)
  智能电网的建设主要涉及以下八个方面:
  1、电网网架建设:包括特高压交流试验示范工程和特高压直流示范工程等网络架构,以及特高压输变电的核心技术;
  2、大电网运行控制:调度自动化系统和继电保护装置;
  3、通信信息平台建设:包括以光纤通信为主,微波、载波等多种通信方式并存的通信网络格局;
  4、试验检测手段:包括大型风电网、太阳能发电和用电技术等;
  5、智能电网发展实践:包括智能电网调度技术支持系统、智能变电站、用电信息采集系统、电动汽车充电设施、配电自动化、电力光纤到户等试点工程;
  6、大规模可再生能源并网及储能:包括集中并网、电化学储能、仿真平台、电力接入技术标准等;
  7、电动汽车充放电技术领域:包括充放电设施的接入、监控和计费、电动汽车充电运营站点等;
  8、电网发展机制:包括输电、变电、配电到用电的各个环节的统一规划、统一标准、快速推进。
  储能经济:新的分布式能源替代方案
  如前所述,电池存储是智能电网实现能量双向互动的重要设备,可以提高电网接纳间歇式可再生能源能力,减小峰谷差,提高设备利用率,提高电网安全可靠性和电能质量。天鹅座储能电池技术公司创始人Sam Jaffe曾表示,在10年里,输电将变得更加清洁、便宜和稳定,这都归功于电力存储技术。
  据中关村储能产业技术联盟(CNESA)统计,2016年上半年中国新增投运储能项目规模28.5MW,主要布局于西北地区的集中式可再生能源并网领域。在新增投运的9个项目中,格尔木时代新能源光储电站项目和科陆电子甘肃玉门风光储项目因规模分别达到15MW和10MW,成为其中的代表项目。
  电池存储的类型、位置、网路需求、法规、负载、速率结构和应用性质是由用户类型决定的,既可以布局于电网系统,又可以用于个体消费,包括家庭或企业,价值流形式更为灵活。麦肯锡指出,目前的电池存储技术已经投入一些消费市场应用,并在不断扩大应用规模。


  *不断增长的电池存储价值
  与此同时,基于环境(太阳能、风能等)的低成本新能源系统在负载损耗方面表现欠佳,环境可靠性也不足,这就导致新能源系统不能替代传统电网渗透生活生产,消费者依旧需要结合传统电能系统以满足能耗需求。对此,美国推出了新的补偿方案,刺激分布式发电的采用,结合储能技术,帮助公共事业降低新能源投资风险,避免长期资本项目。
  目前,低价太阳能系统已经被一些美国公共事业单位采用,结合电池存储技术套利,从而创建实用性工具。与此同时,美国净能源计量(NEM)规则也在驱使更多的消费者接受太阳能电池板,以减少能源开支,在可持续能源采用与成本考量之间寻求平衡点。


  *太阳能&储能成本预测(单位:美分/千瓦时)
  针对日益进步的新能源技术和储能技术,麦肯锡建议公共事业单位可以采取以下三大措施:
  1、重新设计补偿结构并探索新的机遇
  公共事业单位需要采用新的方法来恢复其电网投资的健康模式。电网布局是一种长期的投资,在建立和维护的环节都需要大量资本投入,而征收固定的电网费用并不讨喜,也不被监管部门认可。
  随着消费者可以自行购买能源生产元件(如太阳能电池板等),可靠的电网路径子啊电网系统中的作用就凸显出来了。因此,设计容量和速率结构灵活的能源系统对于未来的交互式/智能电网而言十分重要。换言之,减少对于配电的依赖,将重心转向交互式服务,减少电网系统成本将是发展重点。
  对此,公共事业单位应当考虑扩大服务范围,捕捉新的市场机遇,增加收益机会和交易模式。以澳大利亚为例,有电气公司为客户提供存储设备安装程序和咨询服务,美国方面也有试点项目推出高级分析和数据管理服务帮助消费者管理他们的能源使用。
  2、重新考虑电网系统规划
  简言之,就是投资软件程序,采用高级分析技术规划现代化电网结构,重新制定子系统标准,针对节点之间的转化提出新的措施,推出优先级设置。对此,提高储能环节是重要举措,直接影响智能电网经济学,包括投资风险和投资回报。
  3、考虑与第三方合作
  这里的第三方指针对分布式配电的能源公司(DER)、技术方和金融玩家,他们必定会把握电网进化的机遇,这对于智能电网建设,可以成为正面的因素。
  能源公司不妨设计太阳能子系统与储能子系统的配套组合,针对客户价值定制个性化服务,以应对多种形式的账单利率结构和长期成本问题。这就要求技术方充分了解储能单元在整个电网价值链中所在的位置,调节产品以满足客户需求并优化成本结构。而金融机构,应当对相关的储能投资市场保持判断和灵敏,了解市场潜力。
  需求催生的2C电池企业
  如前所述,电池存储技术在广泛的智能电网构建,尤其是分布式能源方案中,扮演着重要角色。与从同时,智能电网针对新能源还包括电动汽车,这是直接契合2C消费市场的命题。


  *全球电动汽车市场规模示意(援引彭博社)
  高盛2015年分析指出,碳酸锂需求目前为每年16万吨,而电动汽车渗透率每提升1个百分点,将带来7万吨新增碳酸锂的需求。到2025年,仅电动车市场的增长就有望带动整个锂市场需求达到47万吨。
  对此,除了专业化储能企业,在动力电池供不应求的局面下,2016年上半年,比亚迪、力神、中航锂电、国轩高科、沃特玛等国内主要动力电池企业纷纷发布了投资扩产计划;另一方面,以猛狮科技、双登、南都电源为代表的蓄电池企业也在大力投资建设动力锂离子电池生产基地。


  *2015年十大电池供应商产能示意(援引《能源》)
  其中,比亚迪作为极具代表性的动力电池生产基地,在进入电动汽车市场的时候优势就非常明显了。根据《2016中国新能源汽车消费者调研报告》,深圳比亚迪和德国戴勒姆公司推出的腾势在纯电动汽车产品的性能和可靠性方面均紧随特斯拉位列第二。


  *国内自主品牌纯电动汽车续航里程排名(援引知乎xinhe sun)
  与比亚迪路线类似的,还有特斯拉。这家新能源汽车先锋也被业内称为电池公司,在内华达州投资50亿美元建设锂电池工厂Giga factory。马斯克曾在采访中表示,他的电池工厂将与亚洲同行进行竞争,争取更多的市场份额。
  除了追求特斯拉汽车成本的优化之外,Giga factory的野心还涉及家庭、事业单位面向分布式能源方案的储能子系统。值得指出的是,近日有消息透露,由于中国庞大的新能源汽车市场规模及潜力,马斯克正在考虑在华建厂以避免进口关税带来的市场竞争力问题。
  智东西认为,大规模、高效率的储能技术可能还有待进展,但与此同时,结合政策导向,面向消费市场进行推广或许也是一种正面的尝试,有利于减少事业单位对于新能源系统投资的风险性,提升电网利用效率、灵活性和可靠性。
  智能电网,本质上是结合可再生能源结构考量的能源管理问题,因此也被人成为能源互联网。随着技术发展和试点项目的展开,分布式能源系统和微电网的经济效益会越来越好,电动汽车充放电技术和基础设施的建设将更加完善,对此,灵活、可靠的能源路径和分布式能源替代方案将成为能源单位新的市场竞争点。

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