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(1)戶用儲(chǔ)能簡介
戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)主要由鋰電池組、BMS、能量管理系統(tǒng)(EMS)、儲(chǔ)能變流器(PCS)以及其他電氣設(shè)備構(gòu)成。以光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)為例,當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)工作時(shí),太陽能電池組件產(chǎn)生的直流電通過 PCS 轉(zhuǎn)化成交流電,優(yōu)先供本地負(fù)載使用,多余的能量在 BMS 的管理下存儲(chǔ)到儲(chǔ)能電池,在電能仍有富余的情況下可選擇性并入電網(wǎng);當(dāng)光伏所發(fā)電能不足或者光伏發(fā)電系統(tǒng)停止工作時(shí),儲(chǔ)能電池釋放直流電通過 PCS 轉(zhuǎn)化為交流電供本地負(fù)載使用,從而降低對(duì)電網(wǎng)和傳統(tǒng)能源的依賴。
儲(chǔ)能系統(tǒng)中 BMS、EMS 和 PCS 是其核心組成部分,技術(shù)壁壘較高。儲(chǔ)能電池 BMS 主要負(fù)責(zé)電池的監(jiān)測、評(píng)估、保護(hù)以及均衡等。PCS 既要控制儲(chǔ)能電池的充電和放電過程,實(shí)現(xiàn)交直流電變換;也要為用戶提供能量管理功能,幫助用戶解決能量管理痛點(diǎn),提升經(jīng)濟(jì)性。
EMS 是對(duì)可再生能源發(fā)電、儲(chǔ)能充放電以及與電網(wǎng)的雙向功率傳輸進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算和調(diào)度的系統(tǒng)。根據(jù)國際能源網(wǎng)等數(shù)據(jù),儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本構(gòu)成中,電池是儲(chǔ)能系統(tǒng)最重要的組成部分,成本占比 60%,其次是 PCS20%,EMS10%,BMS5%,其他 5%。
(2)戶用儲(chǔ)能產(chǎn)品進(jìn)入高速發(fā)展階段
隨著能源革命的發(fā)展需求,特別是分布式能源和可再生能源的大規(guī)模應(yīng)用,儲(chǔ)能市場需求潛力凸顯,中、美、歐、日、韓等各國相繼出臺(tái)落實(shí)“碳達(dá)峰、碳中和”政策部署,大力發(fā)展儲(chǔ)能技術(shù)及產(chǎn)業(yè)。根據(jù)《儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)研究白皮書》統(tǒng)計(jì),2021 年新增投運(yùn)電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目主要分布在美國、中國、歐洲市場,裝機(jī)量占比分別為 34%、24%、22%。
戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)是全球儲(chǔ)能重要的應(yīng)用領(lǐng)域,戶用儲(chǔ)能能夠降低家庭用電成本,同時(shí)提高居民用電穩(wěn)定性,還能夠通過削峰填谷、降低容量電價(jià)等模式減少高耗電量對(duì)用戶的電費(fèi)支出,進(jìn)而提高用電經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性。戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)市場主要分布在海外,集中于海外歐洲、美國、澳大利亞等能源價(jià)格高、居民電價(jià)高的地區(qū)。
相較于海外市場,中國市場現(xiàn)階段主要以發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目為主。目前歐洲是全球最大的戶用儲(chǔ)能市場,其市場規(guī)模仍處于快速增長階段。2022 年,歐洲戶用儲(chǔ)能裝機(jī)呈現(xiàn)高速增長態(tài)勢,其中德國市場已成為了全球最大的戶用儲(chǔ)能市場,其他如意大利、英國、捷克、波蘭等歐洲國家,戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)裝機(jī)規(guī)模也在加速增長。
在儲(chǔ)能行業(yè)政策鼓勵(lì)以及能源價(jià)格普遍上漲的背景下,海外居民用電經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性訴求持續(xù)推動(dòng)戶用儲(chǔ)能市場快速增長。全球戶儲(chǔ)新增裝機(jī)規(guī)模過去幾年持續(xù)保持著 30%以上的高增速。2021 年,全球新增戶用儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模為 1,905MW,按照儲(chǔ)能系統(tǒng)電池容量統(tǒng)計(jì)規(guī)模為 4,361MWh,以電池容量口徑統(tǒng)計(jì)同比增幅為55.86%。
根據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)和東吳證券行業(yè)研究報(bào)告,預(yù)計(jì)到 2025 年全球戶用儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到50GWh,按照儲(chǔ)能系統(tǒng)電池容量統(tǒng)計(jì)規(guī)模將達(dá)到122GWh,2021 至 2025 年復(fù)合增長率達(dá)到 126%和 130%。
受光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)鼓勵(lì)安裝政策陸續(xù)落地推行、能源價(jià)格上漲帶來的居民用電成本上升以及長期來看規(guī)?;a(chǎn)持續(xù)優(yōu)化光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)度電成本等因素的影響,戶用光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性提高,進(jìn)一步推動(dòng)了戶用儲(chǔ)能市場增長。