Almacenamiento de energía a gran escala y seis eslabones de la cadena industrial del almacenamiento de energía
En la actualidad, los canales de beneficios de los proyectos de almacenamiento de energía a gran escala de China son principalmente el arbitraje de picos de demanda, la regulación de la frecuencia y el ahorro de picos y otros ingresos por servicios auxiliares, así como el arrendamiento de capacidad. La elevada tasa de crecimiento del almacenamiento de energía en China es muy segura.
Almacenamiento de energía a gran escala: la principal fuerza de la capacidad instalada mundial de almacenamiento de energía
Desde el punto de vista de la forma del producto y el modelo de venta, el almacenamiento de energía puede dividirse en dos categorías: almacenamiento de energía a gran escala y almacenamiento de energía doméstico.
Entre ellos, el almacenamiento de energía a gran escala son principalmente sistemas en contenedores por encima del nivel de MWh, y los clientes finales son grandes compañías eléctricas o empresas industriales y comerciales, que se venden principalmente de forma directa a través de compras centralizadas, licitaciones, etc., con fuertes atributos B-end.
El almacenamiento de energía en el hogar consiste principalmente en pequeños sistemas de baterías de 5-20 kWh, y los clientes finales son hogares dispersos. Se venden principalmente a través de distribuidores locales y redes de instaladores, y tienen ciertos atributos C-end.
Desde un punto de vista estructural, en los últimos años, la capacidad instalada de almacenamiento de energía a gran escala en el mundo representó alrededor de 80%, que es el principal componente de la capacidad instalada de almacenamiento de energía. El almacenamiento a gran escala también ocupa una posición dominante en la capacidad instalada de China de almacenamiento electroquímico de energíay el gran almacenamiento representa más de 95% de la nueva capacidad instalada de almacenamiento de energía en China.
Los costes del almacenamiento de energía se ven afectados por los precios de las materias primas, como el carbonato de litio y el silicio. Después de que los tres departamentos entrevistaran a las empresas de materiales de silicio de la cadena de la industria fotovoltaica, se espera que el precio aguas arriba vuelva a ajustarse.
Se espera que se suavice la tensa situación de 22 años de oferta y demanda de carbonato de litio y materiales de silicio, y que disminuyan los costes del sistema de almacenamiento de energía, lo que fomentará aún más la demanda de capacidad instalada de centrales eléctricas en tierra, y promoverá aún más la demanda de almacenamiento de energía a gran escala.
Seis eslabones de la cadena industrial del almacenamiento de energía
La cadena industrial del almacenamiento electroquímico de energía en China se compone de materias primas, componentes básicos e integradores de sistemas, y el funcionamiento y la aplicación de los sistemas. Entre ellos, la fabricación de los componentes principales del sistema de almacenamiento de energía midstream se divide principalmente en dos partes: baterías y sistemas. En la subdivisión, generalmente incluye cuatro partes: paquete de baterías, sistema de gestión de baterías (BMS), convertidor de almacenamiento de energía (PCS) y sistema de gestión de energía (EMS).
Las baterías representan el coste más elevado de los sistemas de almacenamiento de energía. Entre ellos, el coste de los grandes acumuladores (celdas de batería + PACK + BMS) supuso 67%, el de los acumuladores domésticos 35% (máquinas integradas de almacenamiento solar), y el de los acumuladores sin módulos fotovoltaicos 49%.
El coste de los grandes PCS de almacenamiento asciende a unas 10%, y el del almacenamiento doméstico, a unas 23% (32% tras eliminar los componentes). La estructura del almacenamiento doméstico es relativamente sencilla. El PCS es uno de los componentes principales, y su valor es superior al del gran almacenamiento.
Batería
El sistema de baterías es el núcleo del sistema de almacenamiento de energía y determina su capacidad de almacenamiento. Una batería de almacenamiento grande también se compone de una sola célula de batería, y no hay mucho margen para la reducción de costes en términos de tecnología en términos de escala. Por lo tanto, cuanto mayor sea la escala del proyecto de almacenamiento de energía, mayor será la proporción de baterías.
Desde una perspectiva global, CATL ocupará el primer lugar con una cuota de mercado de casi 25% en 2021, seguida de BYD, la surcoreana Samsung SDI y la surcoreana LGES. La cuota combinada de envíos de baterías de iones de litio de las cuatro empresas mencionadas se acerca a las 70%. Desde la perspectiva de China, las principales empresas de CATL tienen ventajas evidentes, y algunas de Las 10 principales empresas de baterías de almacenamiento de energía de China incluyen BYD, EVE, Great Power, GOTION HIGH-TECH, Pylon Tech, etc.
EMS
El EMS (sistema de gestión de la energía) desempeña un papel decisorio en el sistema de almacenamiento de energía y es el centro de toma de decisiones del sistema de almacenamiento de energía. El sistema de almacenamiento de energía participa en el despacho de la red eléctrica, el despacho de la central eléctrica virtual y la interacción "fuente-red-carga-almacenamiento" a través del EMS. La competitividad básica de EMS en el futuro depende de las capacidades de desarrollo de software y de diseño de estrategias de optimización energética.
PCS
El sistema de conversión de energía (PCS) es una pieza clave de la central eléctrica de almacenamiento de energía, que controla la carga y descarga de la batería y realiza la conversión CA-CC, y suministra directamente energía a las cargas de CA sin red. El enlace PCS se centra en tres núcleos de competitividad: capacidad de reducción iterativa de costes, poder de marca y bancabilidad, y capacidad de canalización.
En la actualidad, el mercado chino de sistemas de conversión de energía se encuentra todavía en la fase inicial de mejora de la calidad, reducción de costes y desarrollo a gran escala. La estructura del mercado aún no está decidida, y la competencia de los recién llegados es feroz. Los convertidores de almacenamiento de energía y los convertidores fotovoltaicos tienen la misma tecnología, y los principales fabricantes están muy solapados.
BMS
Como sistema de supervisión clave, el sistema de gestión de baterías (BMS) es una parte importante del sistema de baterías de almacenamiento de energía. En 2025, el tamaño del mercado de los BMS de almacenamiento de energía se acercará a los 20.000 millones. El BMS de almacenamiento de energía es más complejo y exigente que el BMS de las baterías de automoción.
En la actualidad, los fabricantes de BMS son principalmente fábricas de automóviles, fábricas de baterías y fabricantes profesionales de BMS. A diferencia de los BMS de baterías eléctricas, dominados principalmente por los fabricantes de coches terminales, los usuarios finales de baterías de almacenamiento de energía no tienen demanda de I+D y fabricación de BMS; en la actualidad, no hay ningún líder en BMS de almacenamiento de energía.
En la actualidad, la madurez tecnológica del sector es baja, faltan normas industriales y el patrón de competencia es disperso. En el futuro, lo más probable es que el BMS de baterías de almacenamiento de energía siga el patrón de mercado del BMS de baterías de potencia.
Control de la temperatura de almacenamiento de energía y protección contra incendios
El almacenamiento de energía a gran escala es la vía principal del control de temperatura del almacenamiento de energía. El almacenamiento de energía a gran escala tiene las características de gran capacidad y entorno operativo complejo, y tiene mayores requisitos para el sistema de control de temperatura, por lo que se espera que aumente la proporción de refrigeración líquida.
En la actualidad, algunos de 10 principales empresas de refrigeración líquida para almacenamiento de energía como BYD, CATL y Sungrow han lanzado soluciones de refrigeración líquida. A corto plazo, el control de la temperatura de almacenamiento de energía está aún en pañales, y existe una fuerte demanda de personalización de productos. A largo plazo, se espera que las primeras beneficiadas sean las empresas pioneras del sector.
La protección contra incendios en el almacenamiento de energía representa alrededor de 3% del coste de los sistemas de almacenamiento de energía. Se prevé que, con el aumento de la demanda del mercado de almacenamiento de energía, su crecimiento en valor supere al del mercado.
Integración EPC
Hay muchos integradores de sistemas en China, y las empresas con capacidad de integración, servicios de operación y mantenimiento, canales locales y poder de marca tienen ventajas de primacía. El eslabón integrador presenta una tendencia de integración de la cadena industrial.
Al mismo tiempo, los integradores chinos de almacenamiento de energía mantienen una relación competitiva y de cooperación con integradores extranjeros, y también prestan servicios OEM a algunos integradores extranjeros. Los integradores son también un importante punto de entrada para que las empresas chinas participen en el mercado estadounidense de almacenamiento de energía.
El mercado del EPC depende en gran medida de los ascensos, y el modelo EPC es actualmente el principal modelo de construcción de ingeniería. De las empresas participantes en el integrador se desprende que las empresas de los sectores de PCS y baterías también están participando gradualmente en el proceso de integración, entre las cuales las empresas de PCS participan más en el integrador.
Los integradores de diseño de empresas de equipos de energía también tienen ventajas naturales. Como nuevo eslabón del sistema eléctrico, el almacenamiento a gran escala requiere la acumulación de tecnologías relacionadas con la energía, y las empresas de equipos de energía tienen "genes" relacionados con la energía, por lo que la transformación es relativamente fluida, y se espera que entren rápidamente en el futuro y tengan mayor competitividad. Aguas abajo de las empresas de equipos de energía están State Grid South Power Grid y Power Generation Group, que cuentan con una base de clientes.
Conclusión
La economía de los grandes proyectos de almacenamiento es generalmente pobre en la actualidad, y las subvenciones políticas son una importante fuente de ingresos. En los últimos años, se han publicado intensamente una serie de políticas, y los gobiernos nacionales o locales de China han introducido más de 400 políticas relacionadas para apoyar el desarrollo del almacenamiento de energía.
En 2022, la licitación de almacenamiento a gran escala en China experimentará un crecimiento fulgurante. Con el inicio de la demanda fotovoltaica en tierra, la licitación y la instalación de almacenamiento de energía se acelerarán gradualmente, y la economía del proyecto mejorará enormemente.
Con la tendencia general de generación de nuevas energías, impulsada por nuevos modelos como el almacenamiento obligatorio + el almacenamiento compartido de energía, se espera que el gran almacenamiento de China experimente un rápido desarrollo. Desde la perspectiva del mercado mundial, la rígida demanda de distribución y almacenamiento provocada por el elevado coste de renovación de las instalaciones energéticas en Estados Unidos impulsará eficazmente la penetración acelerada del gran almacenamiento mundial.
