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麥肯錫預測2020年儲能系統成本可能會降至310-400美元/千瓦

儲能系統成本正在快速下降,以至于讓那些缺乏效率的公司無利可圖。那些積極追求實現運營效率提升的參與者將會在市場競爭中獲勝。

儲能公司應該做好準備。即使儲能系統成本持續下降,未來十年也可能比預期的更加艱難。在某些方面,前景應該是鼓舞人心的。正如我們的同事在其他報告中所言,儲能的一些商業化應用項目已經具有經濟性。較低的系統成本,再加上諸如光伏補貼退坡等政策出臺,將使得儲電比將電力外售到電網上更加合理,因此公用事業、工業用戶和家庭等不同用戶將越來越多地使用儲能系統。

然而,系統平均成本下降得越多,儲能開發商在與競爭對手實施價格戰策略時的空間就更小,這將迫使它們從拓展客戶、工程設計、施工許可、系統集成和安裝等一系列流程中省出每一美元。這本質是與2005~2015年光伏業務發生的事情相一致。當時,光伏組件成本下降了75%,迫使光伏開發商將注意力集中在運營效率上,引發了組件制造商之間的重大重組(包括幾家破產),從而使得利潤率被壓縮。

隨著市場的發展,我們預計少數儲能公司將會獲得巨大成功,并從那些成本效率較低的競爭對手那里奪取市場份額。在本文中,我們將了解儲能系統的成本如何變化,以及該領域的公司可以做些什么來提高它們成功的機會。

视频app下降:電池和配套系統成本

视频app在過去5年中,有幾個因素導致儲能系統成本的全面下降。全球對消費電子產品和電動汽車的需求刺激了對電池組件制造的投資,降低了每個組件的單位成本。同時,由于設計的進步和制造及供應鏈管理的效率提升,其他硬件如逆變器、集裝箱和溫控設備也變得更便宜。隨著公司獲得相關經驗并簡化流程,“軟”成本(客戶拓展、審批和并網等)以及工程、采購和施工(EPC)成本也有所下降。

视频app2012~2017年,電池成本每年下降超過15%,5年下降幅度超過50%。總體而言,配套系統(BOS)成本——其他硬件、軟成本和EPC——下降得更快:每年超過25%。總體而言,BOS成本下降的貢獻率是電池成本下降的三倍以上。

视频app我們對具有進一步降低成本可能性的組件逐個進行了分析,結果表明:儲能系統的成本將繼續快速下降,不同類型系統的下降速率會有所不同(參見附文“如何根據系統不同構成比較成本”)。然而,這種下降可能會因為一些原因而受到阻礙。例如,公用事業和電力市場監管機構可能制定那些諸如使得儲能系統安裝成本高昂且耗時等的規范或政策。與光伏市場相比,在制造業的投資產生的效率提升水平較低。關稅會導致從低成本制造地點進口電池和BOS硬件的成本上升。在評估了這些發展趨勢之后,我們認為它們不太可能嚴重阻礙儲能系統的成本降低,因此我們在下面描述的兩種情況中忽略了這些因素。

在基本情形下,由于制造規模和技術的持續進步以及儲能系統工程設計的改進,到2025年,儲能系統的單位千瓦時安裝成本將減少約55%。市場領先的儲能設備制造商和開發商在成本改進方面也有了巨大進步:流程效率提升和硬件創新可將已安裝系統的成本額外降低70%以上。那時,單位千瓦時的存儲容量在2025年將花費大約170美元——不到2012年的十分之一。在這種情形下,電池組件到2020年可以突破100美元/千瓦時。

到2020年,儲能系統的單位千瓦時成本可能會降至310至400美元,到2025年將達到170至270美元。

下面,我們將解釋這些發展如何在四大類系統成本中發揮作用:

在全球競爭加劇的情況下,電池組成本在2025年將下降超過50%,導致更大規模的制造、整合、制造工藝和技術的改進以及產品商業化。一流的方案設想電池制造商將采用多種化學材料和形式(例如,采用鈷含量減少的陰極或者采用固態電池),通過實現自動化、增加規模、整合供應鏈以及甚至移除諸如電極內部制造的一些操作流程,從而達到更高的生產效率。隨著初投資成本的下降,所有這些進步都可以低成本地融資。

视频app在基本情形下,BOS硬件成本將下降50%以上。設計上的改進可以消除逆變器、布線、集裝箱化、氣候控制和其他組件的不必要成本和復雜性。現有企業和新的低成本制造商的進一步競爭加劇也將推動儲能硬件的價格降低。在同類最佳方案中,使用新材料和技術(例如用于逆變器的碳化硅),低成本制造商的加速成長以及設計創新(例如預制模塊化組件的開發)將促使成本進一步降低。

视频app基本情形下,軟成本下降60%。由于公用事業優化了電池存儲的使用,它們簡化了采購流程,開發人員需要花費的時間和精力更少。在最佳方案下預期的額外成本降低源于開發人員對電力交易數字化的努力以及審批和并網標準規范的出現。

由于高效的、業績豐富的EPC公司通過標準化設計和施工可以實現規模效益和減少現場勞動力需求,EPC成本在基本情形下有所降低。與開發商協同發展的聯盟成員也為EPC提供了在提高效率的能力和資源方面進行投資的信心。一流的方案考慮了大型EPC企業,具有即插即用兼容性的硬件和軟件的開發,以及減少現場手動安裝步驟的預制組件。

如何根據系統不同構成比較成本

视频app所安裝的儲能系統的成本因結構比例不同而有所差異。電池組成本在不同系統規模上略有不同,主要是受對應容量的管理能力以及大系統的更有效的電池管理系統的影響。然而,儲能系統功率(最大輸出)與能量(容量持續時間)的比率以及其適合的應用場景(公用事業,商業和工業,或者居民)對配套系統(BOS)成本的影響較大(如下圖所示)。

BOS成本通常隨著系統的輸出功率成比例地增加,因為更大功率的系統需要更多額外的硬件,主要以電力電子的形式存在,并且往往更復雜,這導致更高的工程、采購和施工(EPC)成本以及軟件成本。市場定位很重要,因為商業、工業和居民系統通常會帶來更高的客戶擴展成本和單位EPC成本。我們在這里提出的估計成本主要是指示性的,因為每個系統的具體要求將最終決定其安裝成本。

视频app保持領先:儲能公司的機遇

儲能市場的未來越來越低的成本將構成一個充滿激烈競爭的環境——但對于那些表現較好的公司來說,這是一個有益的機會。以下介紹了價值鏈上的公司應該如何降低所需的成本,從而吸引和贏得客戶:

视频appBOS硬件制造商可能需要追求生產規模的大幅增長。低成本的制造商還尚未充分關注儲能市場。但隨著公用事業在儲能方面投入的增加,這種情形將會被改變。(過去五年左右,當新的亞洲制造商紛紛挑戰現有企業時,太陽能逆變器市場也曾出現過類似的情形。)為了應對低成本威脅,現有制造商可能別無選擇,只能追求規模經濟,并且盡可能擴展到其他產品領域。現在很少有公司同時生產儲能組件和光伏逆變器,但結合運營可能是有益的,這主要是因為他們的底層技術是相似的。組件制造商還可以通過采用三相逆變器等新技術,軟件替換逆變器硬件以及采用碳化硅等輕質材料來降低成本。

EPC公司可以采用更有效的措施,例如精益建設(例如,優化工作人員規模、消除停機時間和減少精力浪費)、預制主要系統部件、簡化招投標和并網流程等。隨著公司相關經驗越來越多,其中一些做法將自然而然地成為現實。購買產量更高的組件將降低單位成本。聯合體關系可以使公司在諸多項目中與經驗豐富、運營成本較低的安裝合作伙伴開展合作。通過更好的設計,還有很多機會節省時間和精力。使儲能系統的某些方面(例如,集裝箱和氣溫控制系統)標準化,將減少對昂貴的定制工程的需求。EPC公司應該學會使它們的設計與客戶的要求嚴格匹配,從而避免不必要的組件成本上升。模塊化硬件以及兼容的硬件和軟件也將減少手動安裝的步驟。

视频app儲能項目開發人員過去必須向新客戶講解儲能原理、系統設計、項目經濟性和有效的激勵。所有這些努力使得拓展客戶非常昂貴。現在客戶得到了更多信息,因此開發項目的成本要低得多。有些技術還可以使客戶拓展更加高效。高級分析可以幫助項目開發人員識別潛在客戶,并為目標客戶定制有吸引力的優惠條件。通過使節省效益評估和初級系統方案設計實現自動化(例如,模擬客戶負荷以幫助調整系統規模,或使用來自衛星和無人機的圖像進行選址),一些已經得到應用的數據化工具可以得到進一步的改進,從而更好地吸引客戶和促進銷售。對于公用事業規模的項目,與可再生能源發電一起開發儲能項目將通過分攤拓展客戶的成本、更有效地利用土地和場地等基礎設施以及提高優化間歇性可再生能源發電(指隨時間發電功率波動的系統)的能力,使項目更加有利可圖。

儲能開發商和系統集成商還需要更靈活的采購方式,以便它們可以享受快速下降的電池和BOS硬件成本。與光伏市場的同行一樣,一些儲能開發商與電池和組件制造商達成了價格協議,希望能夠確定成本——同時也會隨著成本下降而對這些協議感到后悔。儲能開發商應該注意相同的風險。

我們所描述的成本預測表明,電池儲能市場將會越來越大。雖然我們仍在評估儲能在開辟可再生能源發展新前沿的潛力,但毫無疑問儲能將成為大多數地區的能源領域和能源用戶群體中的重要特征之一。隨著電池組成本越來越低,儲能公司將不得不管理BOS和軟成本以保持競爭力。我們在本文中概述的一些機會是真實而且大量存在的。抓住它們需要在整個儲能價值鏈上進行創新和投資,特別是在未來一到三年內,先行者將有先發制人的優勢。

來源:ERR能研微訊