关于储能系统的一些指标要素与算法知识

电化学储能电站看起来就是几个预制舱组成的，但是你真的了解它吗？它是由哪些部分组成的？设备造价以及投资又是多少？单价怎么算？通过本文一起来了解下吧~

01.储能电站中的“W”和“Wh”

一座100MW/200MWh的电化学储能电站，总造价约为4个亿。

为什么储能电站的单位中既有“W”又有“Wh”？不像光伏、风电那样只有一个单位呢？100MW/200MWh又是什么关系？        

       

其实“W”是代表功率，100MW对应的就是图中红框框里的PCS升压舱，“Wh”代表的是电能，200WMh代表的就是绿框框里的电池舱。
       

       

100MW/200MWh就是指200MWh的电能通过功率为100MW的储能变流器PCS，将直流电转换为交流电，把全部的电放完需要2个小时，行话叫做0.5C。如果放电4小时就是0.25C，放电1小时就是1C。这就是常规的“低压储能+升压”方案。        

       

在计算储能项目单价的时候，通常只需要用总造价除以电池容量，即单位“MWh”前显示的数字就可以了。换算的过程中，需要注意单位的统一，通常是转换成“元/Wh”进行计算。        

       

       

       

比如此项目的第一中标候选人报的单价=125442000元÷80000000W
       

≈1.568（元/Wh）        

       

02.储能系统的六大件                  

             

那么，在储能系统中，六大件又是指哪些呢？        

       

国内电化学储能产业链上游为原材料，中游为核心部件制造及系统集成商，下游是系统运营与应用。其中，中游储能系统的核心部件制造主要分为电池和系统两部分，细分之下一般包括电池组、电池管理系统(BMS)、储能变流器(PCS)、能量管理系统（EMS）四大部分。        

       

       

电池环节

           

电池系统是储能系统的核心，决定了储能系统的存储容量。        

       

大储电池也是由单个电芯组成，规模化从技术方面并没有太多降本空间，因此储能项目规模越大，电池占比越高。        

       

全球来看，2021年宁德时代以接近25%的市场份额排名第一，其次分别为比亚迪、韩国三星SDI、韩国LGES，以上四家企业储能锂离子电池出货量合计份额接近70%。中国来看，宁德龙头优势明显，头部厂商包括比亚迪、亿纬锂能、鹏辉能源、国轩高科、派能科技、海基新能源、普利特等。        

       

       

2021年中国企业全球储能电池出货情况        

               

EMS（能量管理系统）环节                

       

EMS（能量管理系统）担任储能系统中的决策角色，是储能系统的决策中枢。        

       

储能系统通过EMS参与电网调度、虚拟电厂调度、“源网荷储”互动等。        

现有EMS玩家以国网系为主，国内储能EMS相关公司约有16余家，其中上市公司主要为国网系公司。        

       

主要包括派能科技、国电南瑞、国晟丰源电力科技、中天科技、中恒电气、许继电气、平高电气、阳光电源和长园集团等。        

       

南瑞定位保护控制，是国网的电力电子研发生产基地；中天科技也是电网长期稳定的电缆供应商；许继集团是开关等电器产品供应商。        

       

未来EMS核心竞争力看软件开发能力和能量优化策略设计能力。        

       

       

               

PCS （储能变流器）环节                

           

变流器（PCS）是储能电站中关键的一环，控制蓄电池的充放电，并进行交直流转换，在无电网情况下直接为交流负荷供电。        

       

PCS环节关注三大核心竞争力：迭代降本能力、品牌力&可融资性、渠道能力。目前我国储能变流器市场仍处于提质降本、规模化发展的初期阶        

段，市场格局仍未定，后进者竞争激烈。        

       

储能变流器与光伏变流器技术同源，龙头厂商高度重合。据CNESA，全球市场头部供应商依次为：阳光电源、科华数据、比亚迪、古瑞瓦特、上能电气、盛弘股份、南瑞继保、汇川技术、索英电气和科士达。        

       

2021 年中国新增投运的新型储能项目中，装机规模排名前十位的储能PCS 提供商依次为：上能电气、科华数据、索英电气、南瑞继保、阳光电源、盛弘股份、华自科技、智光储能、汇川技术和许继电气。        

       

       

               

BMS （电池管理系统）环节                

               

电池管理系统（BMS）作为关键监控系统，是储能电池系统的重要组成部分，2025年储能BMS市场规模接近200亿。        

       

储能BMS比汽车动力电池的BMS更复杂，要求更高。        

       

目前BMS制造产商主要包括车厂、电池厂与专业BMS制造商。与动力电池的BMS主要由终端车厂主导不同，储能电池的终端用户没有加入BMS研发与制造的需求；目前储能BMS没有形成领导者。当前行业技术成熟度较低、缺乏行业标准、竞争格局分散，未来储能电池BMS大概率延续动力电池BMS市场格局。        

       

储能BMS主要参与方与市场格局：        

       

车厂：通用、特斯拉、比亚迪、华霆动力等；        

       

电池厂：三星、宁德时代、欣旺达、德赛电池、拓邦股份、北京普莱德等；        

       

专业BMS制造商：亿能电子、杭州高特电子、协能科技、科工电子等。        

               

储能温控和消防环节                

           

大型储能是储能温控主赛道。        

       

大型储能具有容量大、运行环境复杂等特点，对温控系统要求更高，有望提升液冷比重。目前国内如比亚迪、宁德时代、阳光电源等主流集成商都已经推出液冷解决方案。        

       

短期来看，储能温控还处于起步阶段，产品定制化需求较强。长期看，拥有行业先发优势的头部企业有望率先受益。该环节主要参与厂商包括同飞股份、申菱环境、英维克、松芝股份和高澜股份等。        

       

储能消防约占储能系统成本的3%左右，有望随着储能市场需求的兴起，其价值量增长有望超过市场的增长。储能消防企业主要包括青鸟消防和国安达等。        

               

EPC 集成环节                

           

国内系统集成商玩家众多，兼具集成能力、运维服务、当地渠道和品牌力的企业具有先发优势。        

       

集成商环节具有产业链整合趋势，同时，国内储能集成商与海外集成商存在竞合关系，也为部分海外集成商提供代工服务，集成商也是国内企业参与美国储能市场的重要入口。        

       

EPC市场向上依赖性强，EPC模式目前是工程建设的主要模式。国内储能系统出货头部厂商包括海博思创、电工时代、新源智储、阳光电源、科华数据、亿纬等。        

       

       

             

03.设备投资造价的计算方法                  

             

根据高工锂电数据，一套完整的电化学储能系统中，电池组成本占比最高达 67%，其次为储能变流器PCS占比10%，电池管理系统BMS和能量管理系统EMS分别占比 9%和 2%。可见，电池组成本目前仍是电化学储能系统的主要成本，也是未来产业链技术迭代和降成本的主要环节。        

       

从目前3月份储能项目中标情况来看，磷酸铁锂储能系统采购的均价为1.24元/Wh，相比2月下降了0.2元/Wh，触及行业新低。储能EPC均价1.8元/Wh左右，目前市场价格相对稳定。        

       

       

       

在计算一座100MW/200MWh的储能电站的投资成本时，可以大体分成电池舱和升压舱两个部分来计算：
       

       

电池舱体一般采用40尺的集装箱，内部放置电池和BMS，同时再配置温控系统和消防系统，因此我们按照1.3元/Wh计算，200MWh就是2.6个亿；其余部分算在升压舱，按照0.6元/W来计算，100MW就是6000万，那么这个100MW/200MW的储能电站的设备总成本就是3.2亿左右。        

       

EPC造价就是：        

       

1.8元Wh*200MWh=3.6亿，        

总投资可按4个亿来估算。        

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