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1、儲能投資何去何從:市場與技術的抉擇穗和資本 睿電新能源投資2022年9月 浙江 杭州穗和資本2穗和資本簡介總部位于廣州,團隊源自能源央國企、制造業龍頭企業在管資金規模35億,主要投資方向:分布式光伏、大型地面光伏、陸上風電、儲能、充電樁等雙碳目標驅動下,與央國企攜手,為新型電力系統貢獻高效、可靠、綠色、智能的新能源電站資產工商業園區工商業園區“分布式光伏“分布式光伏+”投資投資陸上風電場陸上風電場儲能、充電樁業務儲能、充電樁業務地面光伏電站地面光伏電站穗和資本3集中式風電、光伏、儲能項目分布山西山西陜西陜西河南河南內蒙內蒙天津天津山東山東甘肅甘肅青海青海山西50MW風電項目山西50MW風電項目
2、山西50MW風電項目河南50MW風電項目河南20MW分散式風電項目河南100MW風電項目陜西100MW風電場工程項目天津200MW風力發電項目天津80MW風力發電項目甘肅100MW風電項目新疆新疆貴州100MW/200MWh儲能項目截至2022上半年風電場 裝機容量97萬千瓦山東100MW風電項目新疆50MW風電項目內蒙古20MW分散式風電項目地面電站光伏項目地面電站光伏項目風電光伏項目風電光伏項目湖南湖南廣西廣西海南海南截至2022上半年集中式地面光伏電站 簽約容量96萬千瓦儲備資源量238.5萬千瓦廣東廣東廣東200MW集中式地面光伏項目廣東60MW集中式地面光伏項目廣東200MW集中式地
3、面光伏項目廣東150MW集中式地面光伏項目廣東300MW漁光互補集中式光伏項目廣東150MW集中式地面光伏項目廣東225MW林光互補集中式光伏項目廣東150MW農光互補集中式光伏項目廣東60MW農光互補集中式光伏項目廣東150MW農光互補集中式光伏項目廣東70MW農光互補集中式光伏項目廣西300MW集中式地面光伏項目廣西200MW集中式地面光伏項目湖南80MW農光互補集中式光伏項目湖南300MW農光互補集中式光伏項目海南100MW農光互補集中式光伏項目獨立儲能項目獨立儲能項目貴州貴州截至2022上半年獨立儲能電站 在建容量200MWh穗和資本4儲能投資何去何從?123儲能市場需求的源動力我們是
4、否真的需要長時儲能儲能產業的投資機會穗和資本5儲能需求源動力:源網荷三方面量變引起質變,靈活性缺口持續增大局域電網區域環網+跨區送電2020-2050風光占比25%-60%源網荷波動因素越來越多源網荷波動因素越來越多有效裝機和調控手段越來越少有效裝機和調控手段越來越少維持電網平衡越來越難維持電網平衡越來越難“靈活性資源”“靈活性資源”缺口越來越大缺口越來越大源網荷居民和三產用電占比越來越高同步發電電力電子不可預測、不可調度、缺少轉動慣量特高壓輸電高電壓、長距離、不可調節運行風險高沖擊型負載、變頻設備隨機性強、電能質量差電力系統構成變化挑戰穗和資本6新能源大規模并網帶來短時、日內和季節性波動,儲
5、能彌補技術缺陷日內波動日內波動短時波動短時波動季節性波動季節性波動技術性考量:儲能彌補新能源發電天然的技術缺陷技術性考量:儲能彌補新能源發電天然的技術缺陷經濟性考量:儲能成本優于并替代傳統調峰機組經濟性考量:儲能成本優于并替代傳統調峰機組配置10%-20%功率1-2h容量的儲能,平滑輸出、跟蹤計劃曲線、提升風電光伏調頻性能secminhourdayyearmonthDuck Curve鴨子曲線鴨子曲線配置20%-40%功率4-8h容量的儲能,替代常規機組(煤電或gas peaker)完成日內調峰配置大規模(100MW以上)長周期(10h以上)儲能,目前抽蓄、火電更經濟,未來大規模儲能和制氫會成
6、為更低碳、更經濟的解決方案調頻需求調峰需求調峰需求新能源裝機規模調峰需求新能源裝機規模調頻需求新能源裝機規模調峰需求穗和資本7全景圖:2020全球儲能新增裝機11GWh美國2,47323%中國2,44123%韓國2,23821%德國1,12510%日本9829%澳洲4084%英國3994%世界其它6996%國家(地區)裝機(MWh)占比%1,8491604641,9674742,033205691,02011659807366434133526383894182128戶用儲能2,800,26%工商業儲能1,100,11%電網級儲能6,800,63%裝機量(MWh),占比%ASP6元/wh市場1
7、50億ASP3元/wh市場250億數據來源:BNEF、團隊測算 2020年戶儲(2C)市場規模150億元,其中美國占17%,澳德日占77%,其它市場占5%電網級和工商業用戶側儲能(2B)市場規模250億元,其中美國占23%,中國占25%,韓英占30%,其余分散市場占22%穗和資本8全景圖:2025E全球儲能新增裝機60GWh,5年CAGR40%2020-2025增速最快市場:增速最快市場:美國整體:2.5GWh到28GWh,CAGR 62%中國整體:2.4GWh到14GWh,CAGR 43%(有低估)戶用儲能:2.8GWh到9.4GWh,CAGR 27%2025年戶儲(2C)市場規模400億元
8、,5年CAGR22%。其中美國占35%,澳德日占60%,其它市場占5%電網級和工商業用戶側儲能(2B)市場規模1,000億元,5年CAGR35%。其中美國占52%,中國占31%,其它分散市場占17%美國27,88046%中國14,43624%韓國3231%德國2,4144%日本1,4822%澳洲2,5874%英國2,0744%世界其它8,91715%國家(地區)裝機(MWh)占比%24,1213,22853113,535901250713991,945691621,30713961202,3721,93696726,6571,817442戶用儲能9,400,16%工商業儲能3,700,6%電網
9、級儲能47,000,78%裝機量(MWh),占比%ASP4元/wh市場400億ASP2元/wh市場1,000億2025E全球儲能裝機全球儲能裝機規模規模 60GWh數據來源:BNEF、團隊測算穗和資本9中國雙碳終局,儲能裝機累計需求達10TWh,儲能資產累計投資總規模超5萬億SecMinHour4hr+Seasonal24-100hr+市場規模市場規模瞬時儲能瞬時儲能需求特點:響應快,瞬時功率高(1C-2C),儲存時間短日內儲能日內儲能需求特點:瞬時功率不高(0.2-0.5C),每日調用,儲存時間較長長時儲能長時儲能需求特點:儲存時間超長,日間、月間平衡需求市場規模取決于全國市場的發用季節性特
10、點,中國超級電網一定程度上可以降低季節性問題,但具體需求規模需要進一步驗證800億發電側:3%*8000GW裝機用電側:1%*2700GW峰值功率平均時長:0.5hr0.6元/Wh270GW/130GWh48,000億發電側:20%*6000GW RE裝機平均時長:4hr用電側:10%*17萬億度電/3650.5元/Wh2,400GW/9,600GWh發電側:4,800GWh+用電側:4,800GWh發電側:240GW/120GWh+用電側:27GW/13.5GWh儲能技術路線儲能技術路線飛輪超級電容鋰鋰離離子子電電池池抽抽蓄蓄氫壓縮空氣液流電池鈉硫電池鈉離子電池鎳氫氣電池0.5-4小時4+小
11、時穗和資本10新型電力系統是否需要長時儲能?新型電力系統是否需要長時儲能?(基于南澳現貨市場歷史數據的分析基于南澳現貨市場歷史數據的分析)儲能市場需求與新能源滲透率密切關聯歐美存在高比例新能源滲透國家電網運行經驗和電源結構演化為我國提供重要參考試圖回答:高比例新能源滲透的電網需要多大規模的儲能?是否需要長時儲能?當沒有火電之后電網運行如何安全穩定?穗和資本11歐美國家高比例新能源滲透為中國構建新型電力系統提供重要借鑒和依據China 2030 Target(電規總院預測)穗和資本12南澳電網對儲能配比時長研究提供重要參考南澳南澳170萬人口,風光資源豐富峰時負荷約2000 MW,小電網與維多利
12、亞州兩條聯絡線共880MW容量,供應南澳7%的電量特斯拉Hornsdale鋰電池儲能電站150MW/200MWh主要參與系統調頻南澳電網特點:相對獨立小電網、高比例新能源、無煤電南澳電網特點:相對獨立小電網、高比例新能源、無煤電南澳電網南澳電網2016年退出煤電后新能源滲透率迅速提升,未來目標年退出煤電后新能源滲透率迅速提升,未來目標500%南澳電網南澳電網2016年退出煤電后新能源滲透率迅速提升,未來目標年退出煤電后新能源滲透率迅速提升,未來目標500%南澳電網運行具有明顯日內波動規律,調峰依賴燃機和維州外來電南澳電網運行具有明顯日內波動規律,調峰依賴燃機和維州外來電南澳電源構成:南澳電源構
13、成:20%光光 40%風風 40%燃機燃機 7%Import 8%Export穗和資本13南澳和德國現貨市場存在價格波動,但不存在一般性規律,且價差較小0102030405060708090100南澳現貨市場月均電價(2020.1-2021.10)2020年1月10月 月度平均電價最低在15澳元/MWh左右,最高在90澳元/MWh左右,總體價差(75澳元/MWh or 0.35元/kWh)低于鋰電池LCOS(基于每年300次放電的LCOS)月度長時儲能明顯不具經濟性 價格波動規律:夏季(7月)光伏低發價格達極大值,冬季(12月)光伏高發價格達極小值。但規律不普遍,年與年之間變化較大。4月7月9
14、月2021年7月12月AUD/MWh德國現貨市場月均電價(德國現貨市場月均電價(2019.1-2021.9)南澳現貨市場月均電價(南澳現貨市場月均電價(2020.1-2021.10)除光伏外,風電出力情況、燃氣價格、氣溫等因素也影響現貨市場價格和波動情況 類似情形也體現在德國現貨市場電價波動中數據來源:AEMO、Statista穗和資本14多長時間的儲能具備經濟性?以南澳60%新能源滲透率為例0.90 0.60 0.48 0.40 0.34 0.000.100.200.300.400.500.600.700.800.901.00024681012價差(元)儲能時長(小時)0.20 0.17 0
15、.11 0.000.100.200.300.400.500.600.700.800.901.0012112212312412512612712價差(元)儲能時長(小時)平均度電收益平均度電收益鋰電池鋰電池LCOS1天1周1月平均度電收益平均度電收益長時儲能長時儲能LCOS日以上長時儲能:能量型應用不可能具備經濟性日以上長時儲能:能量型應用不可能具備經濟性*日內儲能:南澳市場日內儲能:南澳市場6小時以上不具備經濟性小時以上不具備經濟性鋰電池鋰電池LCOS長時儲能長時儲能LCOS具備經濟性不具備經濟性不可能具備能量搬移經濟性 平均度電收益平均度電收益:表示充放一度電可以獲得的邊際收益,時間窗口越寬
16、價差越小,度電收益越低 鋰電池鋰電池LCOS:鋰電池功率和能量不解耦,LCOS不受儲能時長影響 長時儲能長時儲能LCOS:長時儲能通常功率和能量解耦,時長越長,儲能單位kWh造價越低,LCOS越低 LCOS:對于日以上長時儲能,因為循環次數成倍減少,使得儲能系統LCOS成倍增長,而平均度電收益隨儲能窗口增長而降低,使得儲能不可能具備單純能量時移的經濟性數據來源:AEMO、內部模型測算穗和資本15類比:儲能 vs 股票市場買賣和原油存儲儲能的充放電儲能的充放電-股票的買賣股票的買賣儲能設備的儲能設備的SOC-股票賬戶的倉位股票賬戶的倉位能源儲備類比原油的存儲:為什么說電力無法大規模存儲?能源儲備
17、類比原油的存儲:為什么說電力無法大規模存儲?容器成本過高,經濟性要求提高交易頻次容器成本過高,經濟性要求提高交易頻次長周期的低頻交易(長時儲能)或永遠無法具備經濟性長周期的低頻交易(長時儲能)或永遠無法具備經濟性儲能時長(連續買進的時間窗口寬度)設置多大的倉取決于有多大長期套利空間$25/桶 大規模存放$2/桶$50-80/桶容器/能源1/40-1/25容器能源容器能源$300/kWh$0.1/kWh容器/能源3000 x穗和資本16南澳電力系統重要啟示12高比例可再生能源滲透不影響電網穩定運行,至少在50%靈活性資源的前提下是沒問題的鋰電池儲能主要彌補低轉動慣量帶來的調頻困難,2小時系統足夠
18、支撐且獲得超額經濟回報風電、光伏滲透率至60%、系統僅保留50%左右的火電進行調節,電網仍可穩定運行并確??煽啃缘囊蟮娃D動慣量(同步發電機數量較少)、用戶側光伏(傳統來說不在調度控制范圍內)均可通過先進電網調控技術得到解決3長周期調峰依靠燃機和煤電,經濟性很好,使得任何日以上長時儲能俊不可能具備經濟性南澳僅擁有Hornsdale鋰電池儲能電站150MW/200MWh,其余均靠燃機進行調頻、調峰,燃氣機組的調節能力遠優于煤電機組,對于中國電力系統來說,火電的靈活性改造任重道遠,但2040年前中國煤電機組不會大規模退役,系統內保留煤機進行調峰是大概率事件因為儲能系統造價較高,需要高頻交易來攤薄度
19、電成本,因此長周期儲能的經濟性很差,在系統內保留大量煤機備用的前提下,日以上長時儲能沒有經濟性可能穗和資本17跟風電、光伏相比,儲能產業剛渡過萌芽期,產業規模仍較小但高速增長010203040506070800102030405060708001020304050607080中國德國美國縱軸范圍保持一致儲能裝機x10縱軸范圍保持一致儲能裝機x10縱軸范圍保持一致儲能裝機x10風電、光伏、儲能歷年新增裝機規模(GW)0.130.670.631.570.000.501.001.502.002017201820192020中國儲能新增裝機量/GWCAGR 129%縱向比較:以新增裝機超過1GW作為跨
20、過產業萌芽期的標志,風電2006年、光伏2011年、儲能2020年,此后產業進入高速增長期 橫向比較:新能源產業的發展路徑歐洲-美國-中國,儲能海外市場搶先發力,目前歐洲、美國、中國儲能市場規模大體相當,但海外市場機制更為成熟 短期來看:儲能產業發展初期,市場機制不完善,產業鏈下游艱難探索商業模式,技術成本高,缺少規?;l展驅動力 長期來看:萌芽期之后產業政策出臺,市場機制建立,商業模式逐漸成熟,疊加儲能成本持續降低,特別是2025年后煤電凈增長乏力,儲能規?;l展長期來看確定性較高穗和資本18儲能產業鏈電網公司工商業居民投資運營電站資產集成廠家關鍵設備原材料火電廠風電場光伏電站獨立儲能集成廠
21、家:負責系統交付、安裝、調試、代運維等電池、模組、Pack雙向逆變器PCS變配電設備其它石墨、正負極材料、雙極板、IGBT、電纜FTM:Front of The MeterBTM:Behind The Meter調頻調峰系統交付峰谷套利穗和資本19電池廠商價值鏈占比最大,但系統集成商是解決行業主要矛盾的關鍵環節環節環節毛利率毛利率主要玩家主要玩家核心能力核心能力全球市場規模全球市場規模2020E2025E電池電池30-40%寧德、力神、?;?、億緯、上電國軒成本、安全性、一致性、循環壽命出貨量11GWh市場規模110億出貨量60GWh市場規模500億PCS30-40%陽光、科華、索英電氣、上能電
22、氣、南瑞、盛宏股份、科陸電子穩定性、協同控制出貨量5.5GW市場規模30億出貨量26GW市場規模100億其它硬件其它硬件-集成集成20-30%系統集成:海博思創、沃太 PCS+系統集成:陽光電源、科陸電子 電池+系統集成:比亞迪、南都電源重點在整個EMS+BMS系統的可適配性及協同。好的集成將能較好的延長儲能的系統壽命。同時有針對性的集成可以提升資產持有方的經濟性出貨量11GWh市場規模350億出貨量60GWh市場規模1,250億EPC/渠道渠道10-15%大型:EPC承包商小型:分銷商/安裝商-市場規模400億市場規模1,400億全鏈條全鏈條集裝箱及艙內設備,13%EMS,4%BMS,8%PCS,10%磷酸鐵鋰電池,65%儲能產品成本分解儲能產品成本分解20結論123儲能市場與技術的發展與風電、光伏的發展息息相關,在投資策略和技術研究上要與新能源的發展緊密結合關于長時儲能:8小時以上的儲能技術15年之內不需關注,4-8小時的儲能技術謹慎投資儲能產業鏈上的投資機會很多:大型集中式儲能,成本和規模是王道,戶用儲能品牌和渠道是王道21攜手并肩,共贏未來!