2023年是全球儲能市場的一個重要里程碑,全球新增投運的電力儲能項目裝機規模達到52.0GW,同比增長69.5%,這一顯著增長主要得益于新型儲能技術的推廣應用,其新增儲能裝機規模創歷史新高,達到了45.6GW。
中國、歐洲和美國作為市場的領頭羊,推動了儲能技術的創新和應用擴展,鋰離子電池作為新型儲能技術的代表,在2023年的增長率超過100%,成為推動儲能市場增長的主要力量。
尤其值得關注的是,中國在2023年新增新型儲能裝機規模首次突破20GW,達到21.5GW,是2022年同期的3倍,在全球儲能市場中的占比接近50%。
表1:2023年部分逆變器企業營收情況
2023年,儲能市場成了逆變器企業的“救命稻草”。正是由于儲能市場的爆發,一眾逆變器企業才能在庫存高企、海外需求不振的嚴峻市場實現逆勢增長。
以禾邁股份為例,其在年度報告中表示,儲能產品較上年同期營業收入增長 354.01%,尤其是在更為低迷的戶用光伏市場,這也有力地支撐了禾邁股份的整體業績實現同比增長31.86%增長。
不可或缺 儲能產品營收占比已超22%
除了儲能市場整體的營收情況,我們也整理了逆變器企業儲能市場相關業務的營收、占比及增長情況的相關數據,得以窺見各家企業儲能產品的具體發展。
表2:2023年部分逆變器企業儲能市場營收、占比及增速情況
從統計的9家逆變器企業看,儲能產品2023年營收為1006.9億元,儲能總體營收為222.16億元,儲能產品在總體營收結構中占比約為22%,其中陽光電源儲能產品營收占比已達24.64%。
此外,由于德業股份、科華數據和科士達3家在年報中未對光儲產品作進一步細分,上述統計并未包含以上3家企業相關數據。由此也可看出,其實儲能產品實際占比將會更高。
事實上,從營收結構看,逆變器龍頭陽光電源、固德威的儲能逆變器營收占比已達到24.64%,已成為其僅次于光伏的第二大儲能市場,科士達、上能電氣的儲能逆變器占比更分別達到49.48%和39.06%。
逆變器企業庫存已回正常水平
縱觀2023年光伏市場的“卷”,最主要原因就是各家企業的儲能產品庫存水平較高。那么經過了近一年時間消化庫存,目前逆變器企業的儲能產品庫存又處于什么水平?
表3:2023年部分逆變器企業儲能產品庫存情況
根據年報披露的數據看,昱能科技庫存占比最高,達123.96%,固德威庫存占比最低,為13.83%,綜合來看,統計的9家逆變器企業平均庫存占比為36.64%,兩家微型逆變器企業禾邁股份、昱能科技庫存水平較高,陽光電源、固德威、錦浪科技等傳統逆變器頭部企業庫存水平均相對正常,這也說明儲能產品去庫存已取得顯著成效。
古瑞瓦特副總裁吳良材在采訪中表示,相比于2023年,逆變器企業儲能產品庫存已大大降低,目前處于比較正常的庫存水平。
我們也有理由相信,對于光儲領域的一眾逆變器企業,以及上游的磁性元件企業而言,2024年光伏領域卷的程度要比2023年略輕。
未來儲能市場的幾大機遇
可再生能源裝機量繼續攀升。根據Amber 預測,目前歐美的可再生能源占比約20%左右,預計到2025年,可再生能源將占到歐盟發電的 25% 左右,占美國發電量的 42%。國內儲能市場方面,根據發改委研究所的預測,2050年可再生能源占比將達到78%。未來可再生能源具有巨大的發展潛力,而隨著可再生能源占比的不斷提高,吳良材提到,“根據我們的預測,2030年新型儲能裝機規模將達到91.3GW,工商業儲能市場的復合增長率大概是 35%- 40%。”
隨著儲能裝機量的攀升,其在整個電網中的占比也越來越高,預計未來可達到負載的 40% 左右,將需要更多的儲能裝機規模以平抑可再生能源發電的峰谷特性。
充電樁推動儲能需求爆發。據麥肯錫的預測, 到2025 年全球充電樁將達到 1900萬根, 2030 年將會增加到4200萬根,儲能市場規模達到470億美元。國際能源署IEA的評估顯示,到2030年,公共快充直流樁將達到550萬根,充電量達到750TW·h,隨著充電樁比例越來越高,耗電量越來越大,而且其高壓化發展趨勢越來越明顯,既需要一個更可靠的電力供給,也需要抑制不斷增加的充電需求對電網負荷造成的波動,而儲能無疑就是不二之選。
亞非拉地區對光儲的帶動。儲能產品價格一直在不斷下降。以組件為例,國內光伏從2002年的80元/W降到了目前的0.8元/W,尤其自2023年以來,在激烈的儲能市場競爭下,即便是剛興起不久的儲能產品,價格也已下降超過60%以上。而隨著儲能產品價格的下降,原本不具備購買力的亞非拉地區,也逐漸開始用上了光儲產品。比如非洲相對富裕的國家南非,2022-2023年屋頂光伏儲能裝機量增長了349%。
據說,目前非洲的下鄉地區一門生意就是幫人充電,老板買幾塊太陽能板架在小車上,然后買幾塊蓄電池,停在街頭,而這些光伏板用的還是中國十幾年前的儲能產品被淘汰下來二次出售的。隨著儲能產品性價比越來越高,未來也不排除非洲家家戶戶都用上全新的儲能產品。
儲能產品的發展趨勢
儲能電池管理更精細化。吳良材在演講中提到,電池最大的問題就是生產的儲能材料或者是批次會存在波動,也就是儲能產品的一致性問題,每個電芯其實是不太一樣的,當成千上萬的電芯串聯在一起,會有短板效應,尤其在整個儲能系統中,這種短板效應比較明顯,而這也關系到儲能系統的盈利能力。吳良材表示,未來需要提高整個儲能管理系統的顆粒度,通過力電子的手段把它隔離開,比如現在很多商業儲能都是每個電池包240或300個電池,戶用儲能則通常是16個電池,最終的目標就是做到每個電芯單獨管理,提升儲能系統的可用性。
但想要實現精細化管理,挑戰也隨之而來。做一個初級的電池包很容易,想把電池管理做好卻并非易事,因為每家企業的電芯產品存在一定的差異,加上產品迭代速度快,前一代電芯產品特性還沒摸索清楚,新一代產品已經面世,電池管理過程中的不確定性很大,需要大量的數據才能建立模型或者算法,實現更加科學的管理。
從跟網型向構網型過渡,電網的適應性對逆變器要求更高。目前整個儲能電網主要以電機為主體,屬于跟網型結構,未來隨著新能源在整個電網系統的占比越來越高,電力電子的數量也會越來越多,電力電子本身的諧波激勵和電網背景的諧波激勵相結合后,會導致整個儲能電網出現寬頻震蕩,同時存在高頻震蕩和低頻震蕩,尤其是低頻震蕩問題是很難解決的,電網的不穩定性只能從控制上去解決,對儲能逆變器而言需要更寬的振蕩頻率,更寬的電網短路比,比如盡量將延遲減少到接近理想的1拍采樣延時和 0.5 拍PWM 延時,然后做一些這種補償的延遲,這里面也可以看到,就是控制角度能力的角度,就是說增加整個系統的穩定性。那這個也是通過一個有巖阻力的方式,比如說這里面就是列舉的整個通過電容串聯虛擬主看和電容變聯虛擬主看兩種方法,在不同的反饋方式、不同的等效機理或者反饋回路和控制效果去對比,做一些高頻的抑制,這種變化也要求整個儲能系統管理運維更加智能化。
結語
2023年我們還在討論儲能是否可以再開一個新賽道,短短一年時間,儲能已成為確定性的趨勢,從逆變器上市企業披露的數據看,儲能在整體營收的占比已到了不可或缺的地步,成為了逆變器企業的第二增長曲線,尤其是儲能產品價格不斷走低,未來國內以及亞非拉等地區還想提供更為廣闊的應用市場。接下來要考慮的問題是,隨著新能源在整個儲能電網的占比越來越高后,如何與整個儲能電網實現更好的適配性。