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1、2023 年全球储能市场分析争论报告1、进展状况 (1)整体进展状况储能是智能电网、可再生能源高占比能源系统、能源互联网的重要组成局部和关键支撑技术。随着各国政府对储能产业的相关支持政策间续出台，储能市场投资规模不断加大，产业链布局不断完善，商业模式日趋多元，应用场景加速延长。在国内，一系列政策的出台加速为储能产业大进展蓄势，行业到了爆发的临界点，储能的春天正在到来。来自美国能源部全球储能数据库(DOEGlobalEnergyStorageDatabase)的数据显示，截至 2023 底，全球累计运行的储能工程装机规模 183.1 吉瓦(共 1747 个在运工程)，同比增长 1.2%。到 20
2、30 年，全球固定式储能电站容量到达100-167GWh，抱负场景下到达 181-421GWh，无论哪种场景，应用与光伏电量的储能容量都是占比最大的。图表：2023 年全球储能装机状况分布数据来源：CNESA 全球储能工程库、高瞻智库1依据 CNESA 全球储能工程库的数据，19972023 年，全世界储能系统装机增长了 103%，到 183.1 吉瓦。如今储能市场在各国政府的政策鼓舞下得到了乐观的进展，最近几年间建储能工程及其装机总规模有望增加数倍。图表：1992-2023 年全球储能装机规模及增长状况数据来源：全球储能工程库、美国能源部、高瞻智库2023 年，全球增投运的电化学储能工程主要
3、分布在 49 个国家和地区，装机规模排名前十位的国家分别是：中国、美国、英国、德国、澳大利亚、日本、阿联酋、加拿大、意大利和约旦，规模合计占2023 年全球增总规模的 91.6%。图表：2023 年全球增投运电化学储能工程2装机规模排名前十的国家数据来源：CNESA 全球储能工程库、高瞻智库与 2023 年榜单相比，从排名上看，中国、美国、德国、日本和加拿大的排名分别上升了 1-2 位，特别是中国，由 2023 年的其次位跃升至首位，英国和澳大利亚与 2023 年的排名全都，而阿联酋、意大利和约旦成为 2023 年榜单的进入者。从地域分布上看，上榜的国家主要分布在亚太(3 个)、欧洲(3 个)
4、、北美(2 个)和中东(2 个)地区;从装机规模上看，排在前七位的国家的增投运规模均超过百兆瓦，中国和美国的规模更是突破 500MW。储能装机较大的国家有中国(占全球储能装机的 19%)、日本(17%)、美国(14%) 和一些欧洲国家(西班牙、意大利、德国等)。尽管储能系统多种多样，但抽水蓄能电站在储能总装机中一枝独秀，占比高达 94%。大局部抽水蓄能电站和水电站、核电站一起结合应用，在很多国家都有推广。受到现有技术和经济性的限制，其他类型的储能(电化学蓄电池、压缩空气系统、热储能器等)普及程度较小。与此同时，由于具体条件不同，储能目的各有差异，储能方式的选择还取决于对发电装机、储能时长、单位
5、本钱、效率、使用年限、充电次数、占地面积、环境影响等诸多方面的要求。随着应用储能系统重要性的日益增长，世界各国纷纷出台储能鼓舞措施，并为市场进展扫除障碍，具体包括：支持储能技术的进展，制定相关标准和标准以及建立和完善涉及储能的法律法规等，如欧美局部国家已开头乐观完善能源领域立法等。(2) 电力储能估量可再生能源发电(具有出力不稳定的特征，如太阳能发电和风力发电)、分布式电源、智能电网和电动汽车市场的进展将带动全球储能市场的进一步增 长。同时我们认为，虽然现在还有很多抽水蓄能电站的大型规划工程(如在中国)， 但长期来看，在储能装机构造中，抽蓄电站占比将呈现减小的趋势。国际可再生能源署(IRENA
6、)在其展望报告电力储存与可再生能源：2030 年的本钱与市场的根本推想情景中提出，到 2030 年，全球储能装机将在 2023 年根底上增长 42% 68%，假设可再生能源增长强劲，那么储能装机增长幅度将到达155%227%。届时，可再生能源(不含大型水电站)在全球终端能源消费中的占比将提高一倍，到达 21%。依据全部不同的推想情景，抽水蓄能装机增长幅度约为 40%50%不等，10至于其在全球储能装机构造中的占比，还取决于其他类型储能技术的进展状况， 估量将处于 45%83%的范围区间。电池储能将在转变储能装机构造中发挥重要作用。IRENA 估量，到 2030 年， 储能电池本钱将降低 50%
7、70%，同时无严峻损耗下的使用期限和充电次数将明显提升。虽然无论是 IRENA 还是 IEA 都不认为电池储能器(主要是工业储能装置) 会在短时间内大规模地取代电力系统现有的调峰力气，尤其是自然气发电站，但是电池在电力系统调频方面具有优势，并且各种规模的电池都可以实现相对较为快速的生产和建设。此外，电池生产技术的进展还直接打算了电动汽车的进展前景，可以在尖峰负荷时段的电力能源系统中起到电源的作用。综上所述，储能器是将来电力能源系统重要的组成局部。储能技术的快速进展将给能源系统带来显著变化。固然，这在确定程度上会对化石燃料需求造成消极影响，到底，储能将越来越多地取代火电，在电力能源系统中发挥强大
8、的电源调整力气。(3) 能源对储能的需求大规模能源接入影响贯穿电力系统从生产、输送到消费的全部环节，给电力系统的安全稳定运行带来挑战，突出表达在推想难、把握难、调度难。能源高比例接入的电力-电量平衡问题，亟需利用储能技术在毫秒-秒-分钟-小时-日多时间尺度实现源网荷储协调运行解决。1) 电源侧：提升能源发电友好性提升能源并网特性，提高电网考核分，削减考核损失;促进能源依据电力需求特性、市场价格信号等优化生产运营，降低弃风弃光，降低系统关心效劳本钱;提上升比例能源送系统的整体效率，可提高输电通道的利用率和系统整体经济性。2) 电网侧：促进能源与电网的协调优化运行在能源较集中的区域，配套建设电网侧
9、储能装置，从电网运行的角度发挥其削峰填谷、负荷跟踪、调频调压、热备用、电能质量提升等功能，改进电力调度方式，加强区域负荷调剂优化，有利于能源与电网的协调优化运行。3) 用户侧：扩展能源终端应用模式储能+分布式光伏、分散式风电，可提高能源就地消纳比例，削减配电网增容改造需求，节约用户电费开支，降低负荷对大电网供电的依靠性。储能+信息把握技术，可有效增加需求侧响应灵敏性，通过参与电力现货市场交易、开展负荷水平把握和负荷转移，提升整个大电网的安全运行水平和能源消纳利用力气。2、不同应用侧对储能的需求(1)电源侧在传统发电领域，储能主要应用于关心动态运行、取代或延缓建机组。关心动态运行。为了保持负荷和
10、发电之间的实时平衡，火电机组的输出需要依据调度的要求进展动态调整。动态运行会使机组局部组件产生蠕变，造成这些设备受损，提高了发生故障的可能，即降低了机组的牢靠性，同时还增加了更换设备的可能和检修的费用，最终降低了整个机组的使用寿命。储能技术具备快速响应速度，将储能装置与火电机组联合作业，用于关心动态运行，可以提高火电机组的效率，避开对机组的损害，削减设备维护和更换设备的费用。取代或延缓建机组。随着电力负荷的增长和老旧发电机组的淘汰，为了满足电力客户的需要和应对尖峰负荷，需要建设的发电机组。应用储能系统可以取代或延建机组，即在负荷低的时候，通过原有的高效机组给储能系统充电， 在尖峰负荷时储能系统
11、向负荷放电。我国起调峰作用的往往是煤电机组，而这些调峰煤电机组要为负荷尖峰留出余量，常常不能满发，这就影响了经济性。利用储能技术则可以取代或者延缓发电侧对建发电机组的需求。(2) 集中式可再生能源并网在集中式可再生能源并网领域，储能主要应用于解决弃风、弃光，跟踪打算出力，平滑输出。解决弃风、弃光。风力发电和光伏发电的发电功率波动性较大，特别在一些比较偏远的地区，电网常常会消灭无法把风电和光电完全消纳的状况。应用储能技术可以减小或避开弃风、弃光。在可再生能源发电场站侧安装储能系统，在电网调峰力气缺乏或输电通道堵塞的时段，可再生能源发电场站的出力受限，储能系统存储电能，缓解输电堵塞和电网调峰力气限
12、制，在可再生能源出力水平低或不受限的时段，释放电能提高可再生能源场站的上网电量。跟踪打算出力，平滑输出。大规模可再生能源并入电网时，出力状况具有随机性、波动性，使得电网的功率平衡受到影响，因此需要发电功率进展推想，以便电网公司合理安排发电打算、缓解电网调峰压力、降低系统备用容量、提高电网对可再生能源的接纳力气。通过在集中式可再生能源发电场站配置较大容量的储能，基于场站出力推想和储能充放电调度，实现场站与储能联合出力对出力打算的跟踪，平滑出力，满足并网要求，提高可再生能源发电的并网友好性。就全球储能市场而言，集中式可再生能源并网是最主要的应用领域。在国外， 日本是典型的将储能主要应用于集中式可再
13、生能源并网的国家之一。集中式可再生能源并网是日本推动储能参与能源清洁利用的主要方式，北海道等解决弃光需求较猛烈的地区，以及福岛等需要灾后重建的地区成为储能应用的重点区域。在国内，集中式可再生能源并网中应用储能，以青海和吉林较具代表性，前者乐观探究光储商业化，后者则是将电储能与储热综合应用试点。(3) 电网侧储能系统在输电网中的应用主要包括以下两方面：作为输电网投资升级的替代方案(延缓输电网的升级与增容)，提高关键输电通道、断面的输送容量或提高电网运行的稳定水平。在输电网中，负荷的增长和电源的接入(特别是大容量可再生能源发电的接入)都需要增输变电设备、提高电网的输电力气。然而，受用地、环境等问题
14、的制约，输电走廊日趋紧急，输变电设备的投资大、建设周期长，难以满足可再生能源发电快速进展和负荷增长的需求。大规模储能系统可以作为的手段，安装在输电网中以提升电网的输送力气，降低对输变电设备的投资。储能系统在配电网中的作用更加多样化。与在输电网的应用类似，储能接入配电网可以削减或延缓配电网升级投资。分布在配网中的储能也可以在相关政策和市场规章允许的条件下为大电网供给调频、备用等关心效劳。除此之外，储能的配置还可提高配电网运行的安全性、经济性、牢靠性和接纳分布式电源的力气等。(4) 关心效劳在电力关心效劳领域，储能主要应用于调频、调峰和备用容量等方面。调频。电力系统频率是电能质量的主要指标之一。实
15、际运行中，当电力系统中原动机的功率和负荷功率发生变化时，必定会引起电力系统频率的变化。频率的偏差不利于用电和发电设备的安全、高效运行，有时甚至会损害设备。因此， 在系统频率偏差超出允许范围后，必需进展频率调整。调频关心效劳主要分为一次调频和二次调频(AGC 关心效劳)。储能设备格外适合供给调频效劳。与传统发电机组相比，储能设备供给调频效劳的最大优点是响应速度快，调整速率大，动作正确率高。调峰。电力系统在实际运行过程中，总的用电负荷有顶峰低谷之分。由于顶峰负荷仅在一天的某个时段消灭，因此，需要配备确定的发电机组在顶峰负荷时发电，满足电力需求，实现电力系统中电力生产和电力消费间的平衡。当电力负荷供
16、需紧急时，储能可向电网输送电能，帮助解决局部缺电问题。抽水蓄能是目前完全实现商业化的储能技术，调峰是抽水蓄能电站一个主要的应用领域。备用容量。备用容量指的是电力系统除满足估量负荷需求外，在发生事故时， 为保障电能质量和系统安全稳定运行而预留的有功功率贮存。备用容量可以随时被调用，并且输出负荷可调。储能设备可以为电网供给备用关心效劳，通过对储能设备进展充放电操作，可实现调整电网有功功率平衡的目的。和发电机组供给备用关心效劳一样，储能设备供给备用关心效劳，也必需随时可被调用，但储能设备不需要始终保持运行，即放电或充电状态，只需在需要使用时能够被马上调用供给效劳即可，因此经济性较好。此外，在供给备用
17、容量关心效劳时，储能还可以供给其他的效劳，如削峰填谷、调频、延迟输配线路升级等。从全球来看，调频是储能的主要应用之一。依据往年数据，2023 年、2023 年，兆瓦级储能工程累计装机中，调频应用占比分别为 41%、50%。在国外，依托自由化的电力市场，储能在美国关心效劳市场的应用始终引领着全球储能关心效劳市场的进展。在美国的区域电力市场中，储能系统参与二次调频的容量已占相当的份额。在中国，得益于政策推动，储能在我国关心效劳市场的应用比例已经从 2023 年的 2%提升到 2023 年超过 10%。联合火电机组参与调频业务，在京津唐、山西地区应用较广泛。(5) 用户侧在用户侧，储能主要应用于分时
18、电价治理、容量费用治理、提高供电质量和牢靠性、提高分布式能源就地消纳等方面。分时电价治理。电力系统中随着时间的变化用电量会消灭顶峰、平段、低谷等现象，电力部门对各时段制定不同电价，即分时电价。在实施分时电价的电力市场中，储能是帮助电力用户实现分时电价治理的抱负手段。低电价时给储能系统充电，高电价时储能系统放电，通过低存高放降低用户的整体用电本钱。容量费用治理。在电力市场中，存在电量电价和容量电价。电量电价指的是依据实际发生的交易电量计费的电价，具体到用户侧，则指的是按用户所用电度数计费的电价。容量电价则主要取决于用户用电功率的最高值，与在该功率下使用的时间长短以及用户用电总量都无关。使用储能设
19、备为用户最高负荷供电，还可以降低输变电设备容量，削减容量费用，节约总用电费用，主要面对工业用户。提升用户的电能质量和牢靠性。传统的供电体系网络简洁，设备负荷性质多变，用户获得的电能质量(电压、电流和频率等)具有确定的波动性。用户侧安装的储能系统效劳对象明确，其相对简洁和牢靠的组成构造保证输出更高质量的电能。当电网特别发生电压暂降或中断时，可改善电能质量，解决闪断现象;当供电线路发生故障时，可确保重要用电负荷不连续供电，从而提高供电的牢靠性和电能质量。提高分布式能源就地消纳。对于工商业用户，在其安装有可再生能源发电装置的厂房、办公楼屋顶或园区内投资储能系统，能够平抑可再生能源发电出力的波动性、提
20、高电能质量，并利用峰谷电价差套利。对于安装光伏发电的居民用户， 考虑到光伏在白天发电，而居民用户一般在夜间负荷较高，配置家庭储能可更好地利用光伏发电，甚至实现电能自给自足。此外，在配电网故障时，家庭储能还可连续供电，降低电网停电影响，提高供电牢靠性。德国是用户侧储能商业模式进展最为先进的国家之一。在区块链技术、云技术以及多元化商业模式的带动下，估量短期内德国用户侧储能市场仍将引领欧洲储能市场的进展。在中国，用户侧是储能应用的最大市场，也是持续保持高增长的一个领域。安装于工商业用户端的储能系统是我国用户侧储能的主要形式，可以与光伏系统联合使用，又可以独立存在，主要应用于电价治理，帮助用户降低电量
21、电价和容量电价。3、进展前景与趋势在各国政策推动下，全球储能行业已步入进展初期，有国家甚至迈向商业化阶段。抽水蓄能比重超过九成，主要得益于其成熟的技术以及较低的本钱。相比之下，化学储能才是应用范围最为广泛、进展潜力最大的储能技术。各类电化学储能技术中，锂离子电池储能技术的响应时间更快，能够准时并持续向电网供电， 确保电网的稳定性，因此累积装机占比最大。区域分布方面，美国、中国、日本照旧占据储能工程装机的领先地位，其中美国仍是全球最大的储能市场。美国 2023 年储能装机容量增加了350.5MW/777MWh。这比 2023 年部署的储能容量高出 80%，2023 年的部署储能系统装机容量超过
22、1600MWh。不过，印度、澳大利亚等兴市场表现也格外突出。例如，将来三五年内，印度有望依托不断提升的电池产品制造力气，间续启动储能技术在电动汽车、柴油替代、可再生能源并网、无电地区供电等领域的应用。2023 年，全球储能增装机容量哦 10.9GW。依据我们对全球储能市场的长期推想，到 2040 年，全球储能累计装机规模将达 942GW/2,857GWh，并将吸引 6200亿美元的资金。储能将来的进展增速取决于清洁能源的进展趋势。我们估量，为了平衡增风电与光伏发电装机容量，全球将有更多地区出台更为有效的支持储能进展的政策。储能也将成为政策制定者实现气候政策目标的手段。2023 年全球工商业用户
23、侧储能工程投运规模超过 1GW/2.5GWh。确保满足全天候供电协议需求、在不连续供电系统中的应用、执行分时电价以及需量电费政策等都将增加工商业用户对储能的需求。尽管户用储能工程对于多数用户来说仍不具有经济性，但是已经渐渐在局部地区获得了强有力的支持。对于易受自然灾难影响或电力系统脆弱的地区，供给供电保证等非经济因素也在驱动着户用储能产品的销售。很多资金借贷方仍视储能为收益风险不匹配的资产。不过，型合同构造的出台以及储能本钱的下降，将吸引越来越多的贷方进入储能市场。在储能市场呈现规模化进展趋势的背景下，提高资金猎取便利度将变得至关重要。尽管中美贸易战仍在连续，但中国的电池制造商仍将起步迈向全球
24、。外国车企为了加大在中国的汽车销量，也将加强与中国电池供给商的合作。随着韩国大型电池企业转向于专注满足国内储能需求，国际储能工程开发商与集成商将进一步加大从中国购置电池。储能市场进展趋势：从市场规模来看，全球储能市场进展潜力巨大。面对巨大市场空间，我国储能产业将迎来风口。从技术来看，电池系统的性能和本钱打算了储能的规模化推广和应用，是影响行业快速进展的瓶颈问题。面对将来 10 年，储能电池的技术进展路线将渐渐清楚。从政策来看，通过各项配套政策建立开放、标准、完善的电力市场，才能为储能真正发挥优势供给平台。从商业模式来看，储能厂商、用户单位和投融资机构联手拓展储能应用市扬， 探究储能多种应用模式
25、，大力推动储能的商业化应用。从企业进展来看，一方面，传统电力企业业务布局储能，另一方面，储能企业结合市场需求以更加经济有效的形式开展经营业务。4、将来进展方向在全球能源转型的背景之下，一方面，电力企业针对日渐式微的传统供电方式，乐观调整现有运营业务，将来自终端用户侧的不同储能需求作为的增长点， 向整合分布式能源、推动分布式能源效劳市场的方向进展，并供给电力交易、市场运营、配网优化等综合能源效劳。储能已在电力企业业务中居于很高的地位。另一方面，储能企业结合市场需求调整自身业务，以更加经济有效的形式开展经营业务，最大化发挥自身优势。例如S&C 不再生产 PCS，将专注于微网和电网级储能系统集成业务
26、领域;梅赛德斯-奔驰，停顿家用储能电池生产，将专注电网级储能应用;Younicos 推出“储能即效劳”模式，满足用户的即时储能需求等。市场趋势来看，在储能技术研发与工程开发阅历、储能补贴政策与进展战略目标、风能及太阳能进展规模、分布式能源进展规模、电力价格水平、分时价格、电力需求侧收费、关心效劳市场等因素驱动下，全球储能行业进展前景宽阔，将来将保持稳步增长态势。技术趋势来看，储能的快速进展有赖于储能技术的革带动本钱大幅度下 降。随着储能规模化的推广和应用，电池系统的性能和本钱渐渐成为影响行业快速进展的瓶颈问题。围绕高能量密度、低本钱、高安全性、长寿命的目标，各国都在制定研发打算提升本国的电池研
27、发和制造力气。此外，电池技术的进展还直接打算了电动汽车的前景。随着电动汽车的应用普及和动力电池的大规模退役， 会加速退役电池储能市场的兴起。目前电池本钱比较高，是限制储能大规模推广应用的重要缘由，而梯次利用能降低储能的工程造价、降低工程的投资本钱、削减回本周期，同时比较环保，有良好的经济社会价值。虽然梯次利用技术现阶段尚不成熟，但可以预见，梯次利用将为储能系统带来的进展方向，也将成为储能技术的研发方向。政策趋势来看，开放、标准、完善的电力市场是储能真正发挥优势的舞台。将来各国配套政策将加快推动电力现货市场、关心效劳市场等市场建设进度，通过市场机制表达电能量和各类关心效劳的合理价值，给储能技术供给发挥优势的平台。竞争趋势来看，在政策支持逐步明朗的背景下，基于对产业前景的稳定预期， 光伏企业、分布式能源企业、电力设备企业、动力电池企业、电动汽车企业等纷纷进入，加大力度布局，开拓储能市场，全球储能行业竞争或将加剧。