©芯鋰話·新能源組原創/出品
作者 | 林曉晨
9月份，多地爆出拉閘限電的消息，一度打亂了居民們的正常生活。
在10月8日召開的專項會議上，國家明確部署做好今冬明春電力和煤炭等供應。針對部分地區用電缺口，會議提出用上浮定價上限的方式來代替一刀切式的停產限產，確保群眾基本生活和經濟平穩運營。
落實到執行層面，在確保居民電價不變的基礎上，上浮定價將突破目前市場交易電價上下浮不超過10%、15%的范圍，調整為不超過20%，對于高耗能行業將進一步放開上限，采用市場交易形成價格。用電價來調節能耗，表明目前制約發電量的并非能力問題，依然還是成本。
實際上，并不是只有我們面臨能源短缺的問題，除中國缺電外，歐洲缺氣，英國缺油，新一輪能源危機的前奏已經奏響。
能源奇缺導致大宗商品價格持續攀升，目前布倫特原油突破80美元大關，歐洲天然氣也已經達到歷史高位。這輪能源危機并非我國單獨面臨的區域性短缺，而是全球市場共振的危機。
究竟是何原因造成的能源危機呢？這場潛在的能源危機又給我們帶來哪些啟示呢？
/ 01 / 預期差造成的困局
在歷史的長河中，如今的能源危機只能算是一波漣漪。
上世紀70年代，世界曾連續爆發了兩次更加猛烈的“能源危機”，直接促使原油價格由1.2美元/桶飆升至40美元/桶。
這兩次“能源危機”過后，全球陷入二戰后最嚴重的經濟“大通脹”，當時幾大經濟強國十年間的CPI增速都在10%左右，韓國甚至一度出現復合年化率16.6%的“超級通脹”。70年代的“能源危機”也被經濟學家稱為20世紀全球經濟兩大黑暗時刻之一。
鑒于那兩次能源危機對經濟的破壞力，雖然當下的“危機”遠沒有過去兩次嚴重，但依然值得全球投資者警惕。
追根溯源，當時的能源危機誘因主要是地緣政治帶來的原油斷供。因為美國被阿拉伯國家抵制，因此造成石油產能缺口。不同于此前能源危機的“暗戰”，當下危機的誘因更像是由預期差所引起的困局。
全球大力發展新能源產業，這已經是人人皆知的事情，因此對于傳統能源的投資就開始大幅減少。尤其在去年疫情爆發的情況下，停產停工讓企業對于能源的需求進一步削減，導致投資者一度將傳統能源當成是被拋棄的行業。
在疫情肆虐的時候，能源需求沒有那么大，新能源產業彌補了傳統能源減產帶來的缺口。然而在今年疫情逐漸平息后，全球各產業均開始復蘇，對能源的需求自然也就顯著增加，這就造成了部分地區出現短暫的能源供需緊張。
實際上，當下全球能源市場理論上的總供給是足夠的，但由于新能源產業過于依賴自然狀況，具有很大的波動性，因此造成發電周期的巨大波動。
在波峰的時候，光伏、風電等新能源可以轉化成大量的電能，然而由于這部分電能難以儲存，并網又是瞬時的，整體消納有限，因此造成很多的棄電現象，2020年全國棄光率為2.0%、棄風率為3.5%；在波谷的時候，新能源又因為自然因素而發電不足，從而產生能量缺口。
數據來源：中國能源網、國家能源局，東吳證券研究所
一方面是疫情復蘇后能源需求的迸發，另一方面是新能源發電的波動性，從而造成間歇性的用電缺口。
由此來看，解決這次全球能源危機的方法很簡單，要不重新增加對于傳統能源的投資，要不想辦法解決新能源發電周期性波動的問題。重新追加傳統能源投入可以解決一時之憂，但無疑又讓人類距離碳“碳中和”的目標更遠了，因此想辦法解決新能源的波動性才是當務之急。
儲能作為資本市場最火熱的概念，其定義是通過介質或設備把能量存儲起來，并在需要時再釋放。在全球危機面前，似乎儲能已經成為備選答案之一。
那么備受期待的儲能是否可以解決當下全球能源困局呢？
/ 02 / 鋰電掀起的儲能革命
面對大自然的無常，人類自古就有秋收冬藏的習慣，那么能源能否儲存起來以備不時之需呢？這正是儲能的由來。
雖然儲能最近才走紅資本市場，但嚴格意義而言，它其實是一個已經發展了139年的成熟行業。早在1882年，瑞士就興建了世界上第一座抽水蓄能電站，時至今日抽水蓄能依然是人類最主要的儲能手段。
按照儲能方式的不同，儲能可以劃分為熱儲能、電儲能和氫儲能三大類。其中，電儲能最為成熟，抽水蓄能、壓縮空氣儲能、電化學儲能、飛輪蓄能等均屬于電儲能。
抽水蓄能是目前最受歡迎的儲能方式，最核心的原因還是技術成熟。抽水蓄能電站的原理是在電力負荷低谷時，利用多余的電能抽水至水庫高層，并在電力負荷高峰期，放水發電并網。能夠將電網負荷低時的多余電能，轉變為電網高峰時期的高價值電能。
數據顯示，2020年全球90%以上的儲能裝機為抽水蓄能，電化學儲能以7.5%的市場占比排名第二。
除技術成熟外，抽水蓄能還具有儲能時間長的優勢。行業中往往將儲能時長超過4小時的儲能方式稱為長期儲能，類似的長期儲能還有壓縮空氣儲能、儲氫等，可以用來進行電網調峰、備用容量。
盡管抽水蓄能有如此多的優勢，但其卻有著最大的短板，那就是必須依賴于地形優勢，需要豐富的水資源。經過100多年的發展，具備新建抽水蓄能電站的地方已經并不多了。
基于這樣的背景，儲能行業急需一場革命。人類必須找到新的儲能方式來進一步改變儲能行業發展趨勢，而近來火熱的電化學儲能就被公認為是抽水蓄能的最優替代方案。
一來是因為動力電池發展迅猛，鋰電池已經成為極為成熟的儲能手段。在所有電化學儲能市場中，接近92%的份額來自于鋰電池儲能，約13.1GW。同時，電化學儲能擁有更高的效率，且已經成功商業化。
二來電化學儲能安裝方便，幾乎不受地理因素限制，能夠布局在各種應用場景。同時，建設周期短，能夠很快就投入應用中。
電力歸根結底是一門生意，成本依然是無可避免的話題。
很長一段時間，水力發電都是成本最低的一種發電形式，但隨著我國光伏技術突飛猛進的發展，光伏發電成本已經降至與水電相接近，陸上風電成本更是降至水電之下。
作為光伏發電和風電的儲能方案，電化學儲能成為儲能行業中最主要的增長力量。在傳統儲能無法完全供給電力消耗的情況下，核心增量電化學儲能就幾乎成為了唯一的答案。
儲能行業正在經歷一場由電化學儲能掀起的產業革命。
/ 03 / 電化學儲能：電網的調節器
之所以如此看重電化學儲能，除了其能很好的帶來儲能增量外，同時它也能夠參與到電網運營的各流程之中。
按照應用類型劃分，電化學儲能可以分為能量型和功率型兩種。能量型需求一般需要較長時間的放電，對響應時間的需求并不高；而功率型則恰恰相反，需要快速響應能力，對放電時間的需求并不長。
基于多變的應用途徑，實際上電化學儲能已經突破了單純的存儲功能，而是應用于整個用電體系的各個環節。
在發電端，由于新能源具有很強的波動性、隨機性，在大力發展新能源產業時，其實也給整個電網的穩定性帶來了極大的沖擊。
傳統發電機的轉速一定，均為3000r/min，因此國內電網的頻率恒定為50Hz。但由于風電和光伏發電的原理不同于傳統電機，因此呈現低轉動慣量、寬頻域震蕩等動態特征，這使得電網的暫態穩定性下降。
為了保證新能源并入電網的穩定性，因此電網需要通過一次調頻、二次調頻等手段，保證系統的頻率維持在合格范圍內，這也是功率型電化學儲能出現的原因。利用儲能電池在短時間內的充放電，來調節電力系統調頻調峰的需求，以此來賺取峰谷價差帶來的利潤。
在輸電側，電化學儲能可以用來緩解電網阻塞，延緩輸配電擴容升級，起到整個電網緩沖帶的作用。存儲過量的光伏風電資源，通過充放電進行調節，減小波動性、平滑出力、提高能源利用率。
資料來源：派能科技招股書
在用電側，用戶可以安裝電化學儲能來自發自用，在動態電價地區，通過自發電來套利，并且能夠進一步提升整個電網的可靠性。
從古至今，人類用電需求就是不固定的，呈現周期波動，而在新能源逐漸被應用后，這種不穩定性延伸至發電側。
電化學儲能就相當于整個電網的調節器，除了可以儲能能量，還能夠保持電力系統的穩定。
/ 04 / 電化學儲能的“危”與“機”
經過前述分析，電化學儲能的重要性大家已經心知肚明，但想要通過儲能來完全解決能源危機，短期看來可能性依然不大。
從技術角度分析，電化學儲能放電時間并不具備優勢，遠不如當下已經十分成熟的抽水蓄能。在功率型儲能方面，目前電化學儲能可以完美勝任，但在容量性儲能的應用上，電化學儲能依然存在較大的弊病。
現階段，發電側電化學儲能時長大多在2小時左右，這確實可以緩解棄電現象，但卻并不能夠根治棄電難題。2小時顯然無法完全“削峰填谷”，依然存在一定浪費現象。
目前，全球都在加大對于長期儲能方式的研發。市場中有觀點認為，目前4小時的儲能時長遠遠不能滿足需求，持續放電時間長達24小時以上的儲能系統才是真正意義上的長期儲能。
由此來看，現階段電化學儲能想要真正解決能源危機，首先就要想辦法延長儲能時間，從而真正實現“削峰填谷”，降低電力應用的波動性。
另一方面，電動車的迅猛發展推升了電化學儲能的成本。雖然儲能可以用新能源汽車退役的二手電池制成，但動力電池居高不下的售價依然讓電化學儲能短期內的迅速應用面臨壓力。
據BNEF數據，現階段鋰電儲能系統的成本中，電池成本超過總成本的50%以上，依然處于較高的價位。在新能源發電成本已經大幅下降的情況下，儲能成本如何隨著下降也成為行業急需解決的問題。
但業界對于鋰電儲能成本下降較為樂觀，專家預計鋰電儲能系統的成本將在未來有望持續走低，最終降至200美元/千瓦時之下。
縱觀整個產業鏈，產業中游是目前資本市場關注的焦點。電化學儲能的中游共分為兩大部分：儲能電池系統、儲能變流器。
儲能電池系統相當于儲能系統的心臟，是整體成本最高的部分。大多數儲能電池系統由動力電池廠商生產，如寧德時代、比亞迪等。除動力電池廠商外，專注獨立儲能電池的派能科技也已經提前布局這一細分市場。
儲能變流器（簡稱PCS）控制蓄電池的充電和放電過程，是儲能系統的大腦。陽光電源、國電南瑞是行業龍頭，錦浪科技、固德威則是后起之秀。
放眼未來，儲能是能源危機的破局之道，但想要真正解決這個問題，依然需要整個產業的長期迭代，尤其是電化學儲能的技術發展。隨著新能源行業的迅猛發展，目前滲透率不高的電化學儲能行業有望成為最受資本關注的行業。
歷史總是驚人的相似，與過去一樣，如今人類可能會再次遇到能源危機。但與過去不同的是，電化學儲能發展帶動的“儲能革命”有望大幅增加新能源的存在感。
“危”與“機”的交匯處，這一次有望迎來拐點，“新儲能”將從本質改變人類能源格局。
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