储能的发展及应用
1储能将成为电力市场的下一个风口
储能是将电能以其它形式的能量储存起来。储能的应用场景广泛，其主要包括五个方面：可再生能源并网、电网输配、电网辅助服务、用户侧以及分布式能源与微网领域。在可再生能源领域主要作用是稳定输出，移峰以及储存多余电量减少弃风弃光等现象；在电网输配方面主要作用是延缓输电系统阻塞，缓解输配系统扩容；在电网辅助方面主要用途是调频，调峰和备用容量；在用户侧主要是削峰填谷，提高供电的可靠性，以及电能质量；最后在分布式及微网领域中，储能主要稳定输出以及作为备用电源。
随着全球能源经济转型已成定局，储能技术有助于能源转型，是促进可再生能源大规模发电，并入常规电网的必要条件。22个国家在2015年12月的巴黎气候变化大会上通过了《巴黎协定》，其主要目标是将本世纪全球平均气温上升幅度控制在2摄氏度以内。其控制气温上升最直接有效的办法就是减少碳排放。
在2018年全球新投运的电化学储能项目中可以看出，应用最多的是用户侧领域占比43%，其次是可再生能源并网占比达到了26%，电网辅助服务占比17%。尽管近期储能发展迅速，但是现行的电力市场难以对储能应用所实现的价值进行量化，储能在市场中也就很难体现出商品属性，加上储能设施较高的成本，电网侧价格缺乏公允性，以及投资收益难以衡量等缺点使得该行业还有很长的路要走。
▲图1：2018年全球新投运电化学储能项目占比（来源：中关村储能产业技术联盟）
随着各个国家大力发展可再生能源，以及加大对储能的投资，储能虽然作为电网的配套设施，但其未来的发展潜力不容忽视。wood mackenzie 预测全球储能市场（不含抽水蓄能）的总投资额将在2024达到710亿美元，相较于2018年实现6倍增长，仅2024年的投资额将达到140亿美元。
2电化学储能：蓄势待发
截至2017年， 抽水蓄能仍是储能的主导方式，占全球总储能的96.1%，其总装机功率为169.2 gw。而其它三种储能方式总占比不到4%，分别是热储能占比1.9%（3.3 gw），电化学储能占比1.1%（1.9 gw），机械储能占比0.9%（1.6 gw）。
▲图2：2017年全球各种储能方式（来源：irena）
抽水蓄能之所以能占领全球储能绝大部分市场是因为抽水蓄能与其他存储技术相比技术成熟度高，存储成本极低，使用寿命长等优点。同时它的缺点也较为明显，地理限制，投资成本高，能量密度低以及投资回报周期长等都是影响它进一步发展的原因。截至2018年，全球抽水蓄能累计装机规模达169.4gw,新装机规模也是逐年下滑，尤其近两年累计装机增速不足1%。
▲图3：2016-2018年全球抽水蓄能累计装机规模及增速（来源：中关村储能产业技术联盟）
电化学储能相对于抽水蓄能虽然总装机规模相差25倍之多，但是它却处于一个高速发展的阶段。截至2018年，全球电化学储能的累计装机规模达6625mw，新装机容量每年也是呈不断上涨的态势。尤其是2018年的全球化学储能累计装机功率相较于2017年增长了126%。其主要原因是电化学电池及配套设备的成本快速下降，使得大规模商用成为可能。
▲图4：2010-2018年全球电化学储能累计装机规模及增速（来源：中关村储能产业技术联盟）
在电化学储能中，锂离子电池有着绝对的主导地位，其占比达到了86.3%，钠流电池和铅蓄电池分别占6.0%和5.9%。锂离子电池相较于其它传统化学电池有着环保性高，循环寿命长，能量密度高等优势。近些年来锂电池组平均价格不断下降，截至2018年，锂离子电池组平均价格为176美元/kwh。随着技术不断的发展，彭博新能源财经推断，2024年锂离子电池组的价格将低于100美元/kwh。锂电池的多种优势，以及它的成本不断下降，使得它深受投资者的喜爱。
▲图5：2018年全球电化学储能各种方式占比（来源：中关村储能产业技术联盟）
图6：锂离子电池组平均价格（usd/kwh）（来源：bloomberg new energy finance）
东南亚储能市场
1自由电力市场中孕育的储能黑马：菲律宾
菲律宾全国共有7107个岛屿，主要由三个岛屿构成：luzon, visayas和 mindanao。台风等自然灾害发生频繁导致了偏远岛屿供电困难，无法与电力公司主网相连。因此独特的地理环境使得菲律宾成为储能发展的天然温床。菲律宾在2016年发电量主要是以煤炭和天然气，分别占比为48.6%和21.0%。可再生能源发电中，地热能和水力发电分别达到了13.8%和10.2%，太阳能和风能仅仅只占了1.4%和1.3%。菲律宾70%的电力依赖于化石能源，但是本国并没有丰富的化石资源，需要从印尼、澳大利亚等国进口。
▲图7：2016年菲律宾发电构成（来源：department of energy empowering the filipino）
菲律宾用电增长率从2015年的6.7%增长至2016年的10.2%，同时政府在2016年所提出的总投资额为1800亿美元的基础设施建设项目将持续推动整个国家的电力需求。其中光伏电站建设是菲律宾迫切需要开展合作的领域，预计未来几年光伏电力缺口将达3 gw以上。菲律宾2019年初平均电价为0.19美元/kwh，与发达国家新加坡持平。总的来说菲律宾独特的地理环境，可再生能源的发展以及高昂的电价使得该国储能的应用领域主要体现在：电网侧，分布式及微网领域和用户侧。
（1）电网侧：2015年6月，菲律宾能源监管委员会（erc）宣布，允许储能系统提供电网辅助服务。随后ase公司计划将在菲律宾开设储能项目，并于前几年在zambales的masinloc完成了10mw容量的建设，同时它也是东南亚首批储能装置之一。菲律宾最大的电力供应商计划在mindanao 建立48mw电网电池项目，并计划于2019年底完工。
（2）分布式能源微网领域：截至2017年底，菲律宾电气化率为93%。尽管电气化率相对较高，但是在农村偏远地区仍有很多无电人口，另外一些实现电气化的农村岛屿，他们往往过渡依赖柴油发电机，用电成本高且不稳定。2019年4月，菲律宾一个名为malalison 的岛屿启动了一个试点项目，目的是为岛民满足全天候的用电需求。目前该岛拥有一个50kw的光伏系统和一个273kwh的锂离子电池。
（3）用户侧：2019年4月能源部提供了能源改革的框架，并将储能系统作为改革的核心。政策的支持无疑是给菲律宾储能市场又打了一针强心剂，过高的电费使得投资者在工商业削峰填谷中可以获得超额的收益。luzon island 和 visayas 共有12处电池储能项目被提议，其总功率达到了360 mw。
▲图8：菲律宾储能swot分析（制图：leader associates）
2停电带来的机会：泰国
泰国位于中南半岛中部，南连马来半岛，东西皆面海，总面积达51万平方公里。2018年泰国天然气占总发电量的57%，煤炭占17%，可再生能源和水利发电分别占比9%和4%。由于泰国天然气储备不足，煤炭的质量较差，因此泰国电力需求有较大缺口，大约有13%是靠进口来填补不足。所以本国的电价在东南亚处于较高的位置为0.12美元/kwh。
▲图9：2018年泰国发电构成（来源: global energy team）
泰国政府虽然支持新能源的发展，但是丰富的风资源大多都处于本国最南端，然而泰国电网最发达的地方是中部曼谷经济辐射圈，与南部电网连接薄弱。如果大力发展风能，肯定会对现有的电网造成巨大的压力。早在2013年，泰国南部14府同时发生停电，停电最长时间为4小时，受到影响最为严重的是海鲜食品加工厂、冷冻产品工厂等，其造成的经济损失达3.5亿美元。由此可见储能也许是拯救泰国南部脆弱电网的一个快速经济的方法。在泰国4.0战略与“一带一路”建设高度契合的新形势下，中国累计在泰承接了近百座电站的改造以及新建工程。并且2016年华为和pea达成战略合作，为泰国部分输变电网进行改造。改造后的电网加上配套的储能设施，相信可以避免大规模停电所带来的经济损失。泰国电力局（egat）在泰国新能源发展方针中提到，可再生能源无法不间断的发电以满足用电需求，所以储能系统成为解决这个问题的关键。泰国在未来十年计划了大约2.6gw的抽水蓄能电站，但是由于技术的限制，泰国电力局发展电池储能，目前已经确认的项目有mueang 4mw，bamnet narong 16mw，chai badan 21mw。同时在2018年，energy absolute 宣布计划投资30亿美元在泰国建造世界上最大的储能设施之一。该项目分为两个阶段，第一阶段投资1.19亿美元安装1gwh的储能电池生产线，然后在5年内追加投资以达到50gwh的储能电池生产规模。energy absolute大规模的投资无疑是点燃了泰国储能市场。
3fit政策催生的储能新机：越南
越南位于东南亚的中南半岛东部，国土狭长，面积约为33万平方公里，被成为东南亚的心脏，扼太平洋、印度洋海上交通要冲。2016年，越南的主要发电来源是水力发电，其占比为41.9%，其次是煤炭与天然气，分别占34.3%和17.7%。但是目前越南可供继续开发的水资源已经不多了，因此未来水力发电将会停滞。到2030年，政府计划水利发电将占17.8%，煤炭占42.6%，天然气占14.4%，风能和太阳能将占13.4%。目前越南电价在东南亚处于中等偏低位置为0.07美元/kwh。越南经济的快速增长推动了电力需求，到2035年估计每年负荷增长8％。因此，越南将需要额外的93gw的容量。
▲图10：2016年越南发电构成（来源：danish energy agency, vietnam energy outlook report 2017）
目前越南形成了南北两个核心经济圈，胡志明市和河内地区。围绕着南北两个经济圈，形成了南北两个用电高负荷中心，北边河内地区水电、煤电较为发达，电力类型多样化，基本上能满足用电需求，但是南边主要靠天然气发电，电力类型比较单一，因此会出现“电荒”等问题。虽然越南政府计划大力发展可再生能源，但是哑铃状电力负荷结构使得电网比较脆弱，难以支撑大规模的可再生能源并网。在越南的风能、太阳能项目分布图中可以看出，越南未来的可再生能源项目大多在南部地区。以现有的电网是无法负荷如此巨量的电能，因此光伏/风能+储能的发展模式在越南一定会成为主流。2018年，在越南河内美国贸易发展署向越南电力公司（evn）拨款，以研究在越南部署先进储能技术的可行性。虽说目前在越南储能项目不多，但是投资者可以密切关注该市场。
▲图 11: 越南风能、太阳能项目分布（来源: asia & the pacific policy studies）
绿点：光伏已投运；红点：正在建造/规划的光伏项目
绿水滴：风能已投运；蓝水滴：正在建造/规划的风能项目
4千岛之国里沉睡的巨人：印度尼西亚
印度尼西亚由太平洋和印度洋之间的17508个岛屿组成，其中有约6000个岛屿是有人居住，大约1000个岛屿有人永久定居，并且是世界上最大的群岛国家，号称“千岛之国”。由于印尼的岛屿以及山区众多，加上地震、火山等自然灾害，使得大规模电网基础设施建设较为不便。目前印尼很多岛屿电力缺口较大，进而导致印尼电价在东南亚各国处于中等偏上的位置，其2018年平均电价为0.11美元/kwh。印度尼西亚2017年主要是靠煤炭发电，占比为57.2%，其次是天然气，占比24.8%，水电以及其它可再生能源分别占比7.1%和5.1%。根据政府规划，2025年和2050年其它新型和可再生能源（nre:othernew and renewable energy）发电量占比将分别达到23%，31%。预计未来八年，印度尼西亚电力需求将以每年6%的速度增长，至2027年电力需求将达到约430twh。
▲图 12: 2017年印度尼西亚发电构成（来源: pwc, 2018. power in indonesia.）
印尼电力工程和住房部常务秘书表示louis edozie表示，由于国内配电公司多年来未能满足民众用电需求，并且市电不稳定也常被居民诟病，截至2018年，全国仍有一半人口没有用上市电。因此政府决心扶持发展微电网项目以解决国内目前面对的电力问题。他还透露，政府已经搭好政策框架，将通过减税等方式支持发展微电网项目，并鼓励微电网运营商打破配电公司的垄断。2016年印尼政府的受托机构millenium challenge account（mca）和akuo energy和联合开发了三个混合微电网，它包括了1.2mw的太阳能光伏装置以及2.1mwh的锂电池储能。该项目在2018年落成，其目的是给岛上的居民提供便宜，稳定的电。印尼岛屿众多，在偏远的农村地区，居民不得不使用昂贵和不稳定的柴油发电机，很多居民甚至在电费上要花费月收入的30%。因此印度尼西亚的微电网领域值得投资者密切关注。由于印度尼西亚政府已经规划接下来5、6年大约3800 mw的抽水蓄能项目。同时在澳大利亚印度尼西亚中心的支持下，他们在巴厘岛上确定了657个可以用来发展抽水蓄能的潜在地点，潜在存储容量为2300gwh，并且足够支撑印尼所有的可再生能源电网。所以，我们认为在储能应用的其它领域，化学储能在印度尼西亚的发展也许会受到较大阻力。
▲图 13: 印度尼西亚适合发展抽水蓄能的位置（来源: phys, 2018. indonesia has far more than enough pumped hydro storage sites to support a 100% renewable electricity grid）
5光伏新政之下迎来储能黎明：马来西亚
马来西亚总共分为两大部分，其中间由中国南海相隔。一个是位于马来半岛的西马来西亚，北接泰国，另一个是东马来西亚，位于婆罗洲岛北部，其国土总面积约为33万平方公里。虽然马来西亚人口只有3153万，但是2018年人均用电量却达到了4597kwh/cap，在东南亚仅次于新加坡的9246kwh/cap。2016年，马来西亚主要依赖天然气和煤炭发电，分别占比43.5%和42.5%，其次是水力发电占比13%。由于马来西亚是全球第二大液化天然气出口国，所以本国以火力发电为主，其电费为0.06美元/kwh处于中等偏低位置。可以看出，马来西亚可再生能源的渗透率相较于其它东南亚国家比较低。但是随着政府鼓励发展可再生能源政策的出台，直到2030年该国可再生能源发电的目标是达到20%。bmi预测，未来几年马来西亚电力需求将保持4.8%的增长率，到2026年有望达到228twh。
▲图 14: 2016年马来西亚发电构成（来源: suruhanjaya tenaga energy commission, 2017）
马来西亚自2019年1月1起，实施的净电计量计划（nem）允许过剩的太阳能光伏发电能量以“一对一”的方式输回电网。同时政府在今年1月向社会公开招标装机总容量为500mw的第三轮大型太阳能工程（lss），取得了市场的热烈反应。新的计划重新点燃了马来西亚的屋顶光伏以及大型光伏市场，虽然政府并没有提及储能的发展路线，但是随着可再生能源市场的复燃，储能作为催化剂一定能大展拳脚。
6微电网应用的曙光：缅甸
缅甸位于亚洲中南半岛北部，北部与中国相连，东部和东南部与老挝和泰国接壤，西部与孟加拉国和印度相连，国土面积为68万平方公里。缅甸经济发展在东南亚中相对落后，尽管缅甸有丰富的石油、天然气、煤、水能及太阳能等资源，但是电网等基础设施落后，直到2017年全国仍有67%的人口没有使用电。目前该国政府规划在2020年使50%的人口用上电，2025年达到75%。想要完成这个目标，单靠本国的经济实力很难达成，因此这需要外来投资者的助力。2016年，缅甸主要依靠水力发电，占比为54.5%，其次是天然气占比为42.2%。亚洲开发银行报告中指出，未来20年，缅甸年均经济增长率将达到7%-8%，有望成为亚洲发展速度最快的经济体，因此未来巨大的电力需求将给投资者带来了机会。
▲图 15: 2016年缅甸发电构成（来源: eria, 2019. myanmar energy statistics 2019）
尽管缅甸光资源丰富，但是低水平的电价（0.02美元/kwh）却阻碍着可再生能源项目的发展。但是政府为了保持低电价而实施电力补贴是不可持续的，因此当政府全面放开电力市场时，缅甸的可再生能源将会迎来春天。abb公司的khun chaiyot 说，缅甸偏远地区由于经济效益不适合大规模铺设电网，因此微电网是解决这个问题的最好办法，它不但可以满足居民用电需求，同时也减少了政府的财政支出。2019年，在缅甸的mandalay yoma首个光伏+储能+柴油的微电网项目成功落地，总容量达0.13mw。近期泰国现代能源管理公司（mem）宣布将在缅甸开发130mw的太阳能光伏项目，这也是缅甸首个大型太阳能光伏项目。尽管目前在缅甸的储能项目并不是很多，但是随着缅甸市场逐渐被投资者关注，相信未来储能在缅甸的微电网领域将会大有作为。
结 论
总的来说，目前菲律宾大量储能项目的落地以及审批引领了东南亚储能市场。其它国家的储能在某些应用场景也是具有极大的发展的潜力，感兴趣的投资者可以持续关注市场的动态，一旦政府发布政策法规大力支持储能发展，那么投资者将会得到超额回报。下表展示了储能在东南亚6个国家中未来五年最具有发展潜力的方向。
2019第四届东南亚光伏储能博览会
暨2019第一届东南亚漂浮光伏论坛
2019年11月14-15日 | 菲律宾，马尼拉
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