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如何看待储能系统成本下降趋势?

作者:中国储能网新闻中心 来源:中国储能网 发布时间:2018-07-16 浏览:
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中国储能网讯:如今,储能系统的成本下降得很快,以至于低效率的储能厂商无法在市场中有效竞争。而市场的赢家将是那些积极追求并实现运营改进的企业。

储能厂商需要为此做好准备。即使储能系统成本持续下降,未来十年也可能比人们想象的更艰难。在某些方面,储能厂商的市场发展前景应该是鼓舞人心的。正如人们所看到的,储能的一些商业用途已经变得经济可行。其更多的用途将对公用事业、工业客户和家庭产生吸引力。

然而,随着储能系统成本的下降,开发商与竞争对手的竞争将越来越激烈,因此储能商致力于在工程、许可、系统集成和安装等流程的成本。这基本上类似于2005年至2015年太阳能光伏(PV)行业的发展情况,当时光伏组件成本下降75%,迫使太阳能开发商将注意力集中在运营效率上,引发了太阳能模块制造商之间的重大重组(其中一些厂商破产),并压缩了利润率。

随着市场的发展,预计一些储能公司将赢得更大的份额,将从较低成本效益的竞争对手手中夺走市场份额。以下对储能系统的成本如何变化,以及储能行业的哪些公司可以做些什么来提高他们的成功机会进行一下阐述。

下降:电池和系统的成本平衡

在过去五年中,有几个因素导致储能系统的成本全面下降。全球对消费电子产品和电动汽车的需求刺激了对电池技术的投资,从而降低了每个组件的单位成本。同时,由于制造业和供应链管理的设计进步和效率提高,其他硬件如逆变器、容器和气候控制设备的成本变得更低。随着企业积累经验并简化流程,“软”成本(客户获取,许可和互连等)以及工程、采购和施工(EPC)成本下降。

从2012年到2017年,电池成本每年下降超过15%,五年下降超过50%。由其他硬件、软件,工程、采购和施工(EPC)组成的系统平衡(BOS)成本下降得更快,每年将超过25%。总体而言,储能项目的系统平衡(BOS)成本的下降贡献了电池成本下降所节省的三倍以上(图1)。

如何根据储能系统类型比较成本

储能系统的安装成本因不同类型的储能系统而异。电池组成本在不同系统规模上有所不同,这主要取决于规模更大的储能系统和更有效的电池管理系统。然而,储能系统的系统平衡(BOS)成本受到功率(最大输出)与能量(容量持续时间)的比率,以及它适合的市场部分(公用事业、商业和工业)的严重影响。

系统平衡(BOS)成本通常与系统的功率输出成比例地增加,因为更强大的系统需要额外的硬件,主要是电力电子形式,并且往往更复杂,这提高了工程、采购和施工(EPC)和软件的成本。市场细分很重要,因为商业、工业和住宅储能系统通常会带来更高的客户获取和工程、采购和施工(EPC)成本。在这里提出的估计成本主要是指示性的,因为每个系统的具体要求将最终决定其安装成本。

通过对进一步成本改进机会的逐个组件分析表明,储能系统的成本将继续快速下降,系统类型也有所不同。然而,由于几个原因,这种下降可能会被中止。例如,公用事业公司和电力市场监管机构可能制定规则或政策,例如管理许可和互连的规则或政策,这些规则或政策使储能系统的安装成本高昂且耗时。与太阳能光伏市场相比,制造业投资的效率可能有所提高。关税可以从低成本制造地点提高进口电池和BOS硬件的成本。在评估了这些发展的可能性之后,研究人员认为它们不太可能严重阻碍储能系统的成本降低,因此在下面描述的两种情况中没有考虑到这些因素。

随着制造规模和技术的不断进步以及储能系统工程和设计的改进,到2025年,储能系统的每千瓦时安装成本将减少约55%。市场领先的储能产品制造商和开发商在成本改进方面也取得了一步改进:额外的流程效率提升和硬件创新可以将已安装系统的成本降低70%以下(图表2)。2025年储能每千瓦时的成本大约170美元,其成本不到2012年的十分之一。在这种情况下,到2020年电池组可以突破100美元/千瓦时的大关。

以下将解释这些发展如何在储能系统成本的四个主要类别中发挥作用:

•随着全球竞争加剧,电池组成本在2025年下降超过50%,导致更大规模的制造、整合、制造工艺和技术的改进以及产品的商品化。最佳方案设想电池制造商将采用多种化学形式的电池(例如,减少钴阴极和固态电池),从自动化和增加规模中获得更高的效率,整合其供应链,甚至移动一些操作像内部电极制造一样。随着资本成本的降低,所有这些进步都可以获得融资。

•通常情况下,系统平衡(BOS)硬件成本下降超过50%。设计改进消除了逆变器、布线、集装箱化、气候控制和其他组件的不必要成本和复杂性。现有企业和新的低成本制造商的进一步竞争也将降低储能硬件的定价。在同类最佳方案中,使用新材料和技术(例如用于逆变器的碳化硅),低成本产品的加速增长,以及设计创新(例如预制模块化组件的开发)可以节省额外的成本。

•通常情况下,软成本下降60%。随着公用事业公司优化电池储能的使用,简化了采购流程,并且开发人员可以节省时间和精力。在同类最佳方案中预期的额外成本削减源于开发人员对招标数字化的努力,以及允许和互连的标准方法的出现。

•通常情况下,工程、采购和施工(EPC)成本将会下降。这因为高效的经验丰富的EPC公司通过追求设计和施工的标准化来实现规模经济并减少现场劳动。与开发商的联盟也使EPC公司有信心投资于提高效率的能力和资源。行业领先的方案考虑了大型EPC企业,具有即插即用兼容性的硬件和软件的开发,以及减少现场人工安装步骤的预制组件。

保持领先:储能厂商的机会

储能市场的低成本未来将构成一个激烈的竞争环境,但对于那些在性能上有重大改进的厂商来说,这是有利的。以下对价值链上的企业吸引和赢得客户如何降低成本进行阐述:

系统平衡(BOS)硬件制造商可能需要追求更大规模的大幅增长。低成本制造商尚未充分关注储能市场。但随着公用事业公司在储能产品的更多投入,这种情况也会发生变化。(这在过去五年中,当新的制造商纷纷挑战现有企业时,太阳能逆变器市场也出现了类似的市场情况。)为了应对低成本威胁,现有制造商可能别无选择,只能追求规模经济,并且可能扩展到其他产品领域。现在很少有企业同时生产储能组件和太阳能逆变器,但结合运营可能是有益的,因为底层技术是相似的。组件制造商还可以通过采用三相逆变器等新技术,通过软件替换逆变器硬件,以及采用碳化硅等轻质材料来降低成本。

EPC公司可以采用更有效的实践,例如精益建设(例如,优化机组规模、消除停机时间和浪费精力),预制主要系统元件,简化投标和简化互连流程。随着企业获得更多的经验,其中一些实践将自然而然地成为现实。购买更高产量的组件将降低单位成本。联盟合同关系可以使企业在许多项目中与复杂、低成本的安装合作伙伴合作。通过更好的设计,还有充足的机会节省时间和精力。储能系统的某些方面实现标准化(例如,容器和气候控制规范)将减少对价格昂贵的定制工程的需求。EPC公司应该学会根据客户的要求严格匹配他们的设计,从而避免采用更昂贵的组件。模块化硬件以及兼容的硬件和软件也将消除一些安装步骤。

电池储能:电力行业的下一个颠覆性技术

储能项目开发商在以往需要向新客户提供储能技术、系统设计、项目经济学和可用激励。所有这些努力使得客户获取的成本更加昂贵。如今,客户已经更好地了解情况,其销售项目的成本要低得多。先进的分析可以帮助开发人员识别潜在客户,并为他们提供有吸引力的报价。通过自动化功能来估算节约和开发初步系统设计,例如,模拟客户负载以帮助进行系统调整,或使用来自卫星和无人机的图像。这可以改进用于吸引客户和促进销售的数字工具。对于公用事业规模的项目,开发储能以及可再生能源发电将通过分散客户获取成本,更有效地利用土地和场地基础设施,以及提高优化间歇性可再生能源发电的能力,使项目更有利可图。

储能开发人员和系统集成商还需要更灵活的采购方法,以便他们可以利用快速下降的电池和系统平衡(BOS)硬件成本。与太阳能市场厂商一样,一些储能开发商与电池和组件制造商达成了定价协议,希望能够确定成本,并且可能随着成本下降而对这些协议进行修改。储能开发商应该注意所具有的相同风险。

在此描述的成本预测表明,电池储能市场将会扩大。虽然目前行业专家仍在评估储能的潜力,以开辟可再生能源发电的新领域,但储能应成为大多数地区和客户群的能源领域的重要特征。随着电池组成本越来越低,储能厂商将不得不管理系统平衡(BOS)和软成本以保持竞争力,并把握市场机会,这需要企业在整个储能价值链上进行创新和投资,特别是在未来一到三年内,这些企业将会获得先发制人的优势。(本稿件由中国储能网独家编译,如需转载请注明来源,违者必究)

关键字:储能系统 成本

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