行业新闻

家庭储能行业研究:传统能源供应紧张,高增长持续

浏览次数 : 983
作者 : Limodish-mkt012
更新时间 : 2015-03-11 21:17:08
光伏与储能系统的不同耦合方式分为直流耦合系统和交流耦合系统,分别适用于新装光伏系统的总市场和已安装光伏系统的存量市场。更大的增量市场空间是未来市场增长的主要动力:
 
(1)增量市场(目标户户新装光伏+储能系统):一般采用直流耦合产品。直流耦合储能系统包括电池系统和混合逆变器,结合了光伏并网逆变器和储能变流器的功能。直流耦合的优点是光伏和储能电池都通过混合逆变器转换,无需额外安装光伏并网逆变器。系统集成度更高,安装和售后服务更方便,便于智能监控。一些已经安装光伏系统的家庭选择拆除原有的光伏并网逆变器,安装新的混合逆变器。
 
(2)存量市场(目标户已安装光伏及新增储能系统),一般采用交流耦合产品。只需安装电池和储能转换器,不影响原有光伏系统。储能系统的设计原则上与光伏系统没有直接关系,可根据需要确定。交流耦合的优点是安全性高:在交流耦合方式下,能量在交流侧收集,可以直接提供给负载或送入电网,也可以通过双向变换器直接给电池充电。可选择低压光伏和低压电池。 ,消除储能系统中直流高压的风险。
 
根据系统是否并网,家庭储能系统可分为并网系统和离网系统。核心区别在于系统是否连接到电网。目前,大部分地区采用并网离网一体化系统。 (1) 并网系统、光伏、储能系统均可并网。当光伏或电池电量不足时,可以从电网购买电力。适用于电力系统稳定、电价相对较低的地区。 (2)离网系统适用于沙漠、海岛等没有电网的地区或电网不稳定需要自行使用的地区。使用离网储能变流器,通常带有柴油发电机接口,在夜间电池电量不足时补充电力。 (3) 并网离网一体机,具有并网与离网切换功能或并网与离网模式合二为一,期间可切换到离网模式a 停电,适用于电力系统不稳定,经常停电的情况。
 
家庭储能系统的核心硬件设备包括电池和转换器。根据产品的集成程度,主要有一体机和分体机两种模式。分体机在当前市场占据主导地位,但一体机是高端市场的发展趋势。 :(1)分体机,部分交流耦合产品,直流耦合产品采用分体机模式,电池系统和逆变系统分别由pack制造商和逆变器制造商提供,然后通过集成商、经销商、安装者渠道到达最终用户。 (2)一体机,该产品是一个包括电池和逆变器的一体机系统,通常是交流耦合产品。上游电池系统和逆变器作为供应商提供产品,通常采用OEM模式。供应商的品牌不显示在最终产品中,产品的销售和售后均由品牌方承担。
 
按电池组的电压可分为高压电池和低压电池。行业呈现出转向高压电池的趋势。主要目的是提高效率和简化系统设计,但同时要求更高的小区一致性和BMS管理能力。高压电池的电池组电压通常在48V以上,通过多节电芯串联可以达到电池组级别的高压。在效率方面,使用相同容量的电池,高压储能系统的电池电流更小,对系统的干扰更小,高压储能系统的效率更高;在系统设计方面,高压混合逆变器的电路拓扑结构更简单、体积更小、重量更轻、可靠性更高。但是,高压电池是由多个电池串联和并联组成的。电压越高,串联的电池越多,对电芯的一致性要求也越高。同时需要配合高效的BMS管理系统。否则,很容易失败。
 
产业链上有三类企业: 1)集成商,只做品牌,采购所有设备。通常外包电池和逆变器,集成产品以自己的品牌销售,销售渠道完整,品牌力强,如特斯拉、Sonnen等。 2)逆变器厂家单独销售逆变器或购买集成电池/一体机的电芯机器。逆变器厂商受益于光伏逆变器行业品牌和渠道的积累,可以快速扩张。储能系统的核心在于逆变器对电池的控制,即逆变器与电池之间的通信。逆变器厂家对电力电子技术有深入的了解,更有优势。 3) 电池厂商有两种参与方式。一是为下游品牌厂商供应电芯,不参与产品整合,没有品牌曝光。比如在宁德时代等,电池厂商的业务领域和应用场景更加多元化。 Rich一方面可以受益于家庭存储行业的快速增长,另一方面可以与其他业务产生协同效应;另一种模式是生产电池系统单独销售或同时购买逆变器模块,完成硬件集成和软件设计,如比亚迪、槟城科技。产业链参与者的商业模式呈现两大趋势:(1)逆变器和电池厂商向下整合,产品整合可以加强对销售渠道的控制,提高盈利能力; (2)一些厂商专注于设备供应,可以开拓更多的客户和更广泛的应用场景,以量取胜。
 
1.2 价值:整个系统的投资成本近8万元
 
以4.68kw光伏+沃泰5.8kwh/6kw储能系统为例;总投资约1万英镑,折合单价17.61元/瓦。其中,光伏系统占比32%,组件3.08元/w,光伏逆变器2.56元/w。储能系统占比35%,单价4.97元/wh。其他材料+安装费用3400英镑,占33%。
 
1.3 趋势:大容量电池+混合逆变器+一体机趋势
 
从电池趋势来看,储能电池正朝着更高容量的方向发展。随着居民用电量的增加,每户收取的电费逐渐增加,部分产品通过模块化实现系统扩展。由于香烟的普及、家用电器功率的增加以及家庭办公室的影响,每户用电量增加,对储能的需求增加。 (一)分区域市场,整体户均收费逐步提高。以德国市场为例,2021年平均电费为8.8kwh,而同期数据为2020年8.5kwh和2019年8kwh。新能源汽车和家庭用电量的增加。 (2) 模块化电池,便于扩容。单个产品的电量和电量是有限的,厂商会通过模块化组合设置产品实现灵活配置,满足不同容量场景的需求。 (3)电池由低压向高压移动。更高电压的电池系统产生的热量更少,提高了系统效率,简化了电路结构,便于系统安装。随着电芯制造技术和电池管理系统控制技术的提高,高压电池系统已成为行业趋势。
 
在逆变器趋势方面,适合整体市场的混合逆变器和不需要并网的离网逆变器的需求增加。 (1)新增光伏配储电量充足,混合逆变器需求增加。由于当前家庭储能系统以增量市场(新增分布式光伏用户支持储能)为主,混合逆变器的需求增加。存量市场已有光伏并网逆变器,因此在增量安装储能系统时,选择储能逆变器。同时,增量市场一般将光伏逆变器和储能变流器组合成混合逆变器设备。用户在新装光伏时更倾向于安装储能,主要是因为海外户用光伏净计量政策的不确定性变强,户用光伏收益的不确定性增加。减少收益的不确定性。
 
(2)美国、南非等市场带动离网逆变器需求。在美国,自然灾害频繁,停电风险高,美国电网相对脆弱和老化。一些光伏系统电力公司为了稳定电网,不允许其并网。因此,有必要安装离网、自发和自用来更换发电机。美国市场正在激增,对适合美国市场的离网储能变流器的需求显着增加。德业将并网和离网模式设计融合于一机,产品以卓越的成本控制能力畅销美国市场。
 
从终端产品的趋势来看,目前以分体式为主;也就是电池和逆变系统一起使用,以后会逐渐发展成一体机。过去,电池厂商通常提供电池系统,逆变器厂商提供混合逆变器。销售渠道基于电池和逆变器的兼容性。不同品牌的产品给安装和售后带来繁琐。因此,pack厂商和逆变器厂商开始相互牵扯。部分逆变器厂商(如华为、固德威等)采购电芯自行组装pack,将电池和逆变器集成销售。一方面,它可以扩大销售。
另一方面,可以帮助消费者节省一次性设备投资,简化安装,节省安装成本,方便售后维护。槟城等电池制造商的一体机产品正在开发中。一体机终端整体价格比较高。尽管如此,一体机终端集成度高,降低了安装难度,节省了安装成本。海外市场的硬件成本只占整体成本的不到一半。后续的人工成本,包括安装、服务、设计、并网申请、补贴申请等,占主要比重。一体机可以节省后续成本,因此逐渐被高端市场认可。
 
从区域市场趋势看,电网结构和电力市场的差异导致不同区域的主流产品略有差异。欧洲并网模式是主要模式,美国并网和离网模式较多,澳大利亚正在探索虚拟电厂模式。 (1) 目前欧洲并网模式较多。欧洲市场光伏渗透率高,电网相对稳定,并网系统能满足需求。储能系统需要与电网交互,因此产品的逆变器需要通过并网认证,才能满足当地电网的要求。在并网应用中,客户可以切换模式。在标准发电模式下,光伏在白天满足用电需求,然后给电池充电,晚上自动切换。随着电池的直流输出,逆变器切换到220V为家里的负载供电;雨天的光伏发电。当发电量不足时,向电网发出指令,向电网购电以满足家庭负荷,同时给电池充电。
 
(2)美国市场离网车型较多。美国电网铺设集中于上世纪,电网设施较为陈旧,给电网输电能力和负荷能力带来隐患,设备老化、技术落后等问题屡见不鲜。著名的。据美国能源部统计,70%的输电线路和电力变压器的使用年限超过25年,60%的断路器使用年限超过30年。根据 IEA 的数据,美国用户在重大事件期间平均经历了 3.2 小时的停电,在没有重大事件的情况下平均经历了 1.5 小时,总计近 5 小时。对于恶劣天气多发的地区,年平均停电时间可达10小时以上。并网离网一体机可实现快速并网和离网模式切换。电池在停电时用作电源。当电池电量不足时,电池只能在第二天充满电,因此并网和离网需要匹配柴油机、光伏或风力发电。界面。
 
(3)澳大利亚正在探索虚拟电厂模式。拥有光伏储能系统的多户家庭可以接受VPP协议并接受电网调度。家庭可以出售多余的电力;当有电力需求时,通过此设置购买电力,然后连接到电网。对于住宅太阳能系统、住宅和商业储能系统以及 V2G 电动汽车等分布式能源,澳大利亚能源市场运营商 (AEMO) 制定了新的技术标准并推出了虚拟电厂解决方案。分布式能源可以满足用户的需求。同时,需求参与电力市场获取收益。
 
2、市场空间:分布式光伏超预期+储能渗透率“双beta”,预计2025年全球新增装机58GWh
 
家庭储能通常与户用光伏配套使用,装机容量迎来快速增长。 2015年,全球家庭储能年新增装机容量仅为200MW左右。 2017年以来,全球装机容量大幅增长,新增装机容量的增幅逐年大幅提升。到2020年,全球新增装机容量将达到1.2GW,同比增长30%。欧洲和美国是全球最具增长潜力的市场。出货量方面,据IHS Markit统计,2020年全球新家用储能出货量为4.44GWh,同比增长44.2%。其中,欧洲、美国、日本、澳大利亚位居前列,占全球出货量的4.4%。 3/4。在欧洲市场中,德国市场发展最为迅速。德国出货量超过1.1GWh,居世界第一。美国出货量也超过1GWh,排名第二。日本2020年的出货量将接近800MWh,远超其他国家。
 
2.1 需求驱动:能源转型在即,分布式光伏超预期
 
对外国能源的过度依赖带来了能源危机,俄乌战争加剧了冲突。在欧洲能源结构中,天然气占比较高,约占25%。据英国石油公司世界能源统计年鉴,在欧洲能源消费结构中,化石能源占比较高,其中天然气占比稳定在25%左右。欧洲天然气对外依存度高,主要依赖进口。天然气来源中,80%来自进口管道和液化天然气,其中从俄罗斯进口的管道气为每天130亿立方英尺,占总供应量的29%。过度依赖外部能源严重影响能源安全。政府希望减少对国家安全的依赖和维护。俄罗斯停止向欧洲供应天然气将威胁到欧洲的能源供应,迫切需要发展清洁能源来保障能源供应。
关联 新闻
查看更多 >>
LiModish 将帮助您选择适合您的家庭能源解决方案 LiModish 将帮助您选择适合您的家庭能源解决方案
Sep .23.2022
虽然关注可再生能源至关重要,但我们必须考虑在家中更有效地储存和使用能源。 有很多方法可以做到这一点,从简单的改变,比如我们离开房间时关灯,到更复杂的解决方案,比如安装太阳能电池板或家用电池。
为什么使用锂离子电池而不是铅酸电池? 为什么使用锂离子电池而不是铅酸电池?
Apr .28.2015
市场上有许多不同种类的电池。为什么用锂离子电池代替铅酸电池?
邮件订阅
订阅邮件,可获取我们最新的产品信息。