近年來，隨著“碳中和”頂層設計逐步完善，我國能源結構向新興低碳清潔能源調整已成明確趨勢，對于能源結構轉型帶來的一系列挑戰，儲能行業面臨前所未有的機遇。如果把電比作水流，電網就是水網，而儲能就是不可或缺的湖泊，在其中起到蓄水調節的作用，失去湖泊的水系不受控制，失去儲能的電力也無法被高效利用。
在此背景下，CIC灼識咨詢發布《2023中國儲能行業藍皮書》，從中國儲能行業政策機遇、行業現狀、產業鏈構成、市場規模、增長趨勢、競爭格局等方面進行分析，并對商業儲能系統做了著重探討。
01、“碳中和”背景下我國能源革命成明確趨勢，儲能系統迎來歷史性發展契機
“碳中和”自2020年提出后已成為我國長期發展戰略規劃，2030年碳達峰，2060年碳中和，以新興低碳清潔能源作為電力供應核心的能源結構成明確趨勢 。隨著頂層設計逐步完善，實施規劃逐步落地，我國新能源裝機總量占比將不斷攀升。根據碳達峰和碳中和的目標，預計至2030年碳達峰時，新能源裝機總量占比將達到53%，超過傳統能源；至2060年碳中和時，新能源的裝機總量占比將達到87%，成為最主要的電力來源。
然而能源結構轉型并非易事，那么其中的挑戰在哪里呢？
首先，由于風電和光伏日內分布的不穩定性和隨機性，其供電過程存在波動性和間歇性；其次，風能、光伏的地區分布不均使我國部分地區的供電遠超其消納能力，存在棄風、棄光現象；另外，單體用電分布零散且不規律的居民及第三產業用電增加導致了負荷波動問題。
上述問題的解決均有賴于儲能系統，儲能就是連接發電和用電兩端的蓄水池，將分布于電網的各個環節和區域。它不僅能夠通過負反饋調節平抑新能源并網的波動性、存儲超發電量以緩解調峰壓力；還能有效應對尖峰供電，節省電網投資；也能提供電網慣量支撐，對新能源發電較差的調頻能力予以彌補。因此，儲能是能源結構轉型的必需品，行業將迎來歷史性發展機遇。
02、儲能行業應用領域廣泛，商業儲能配套方案日趨完善
儲能行業按照用戶類型劃分，可以劃分為商業儲能以及戶用儲能。商業儲能指大型工商業用戶側儲能系統，可在發電側和電網側進行表前儲能，也可在工業園區、商業樓宇進行工商業表后儲能，為大型用戶調峰調頻，提供與儲存電力，電池巨頭如寧德時代等均對此有重點布局。戶用儲能指小型用戶側儲能系統，主要與戶用光伏配合安裝，多為表后的家庭及便攜儲能，為小型用戶提供與儲存電力，例如特斯拉的Powerwall產品。
按儲能技術來看，目前主要儲能技術為機械類儲能。電化學儲能因其儲能響應速度快、環境適應性強、可進行雙向調節和分散配置的特點，從而越來越多地投入到應用中。其中鋰電池是目前主流，鈉離子電池及液流電池技術是目前行業研發的焦點。
對于商業儲能需求，目前主要指電池技術，整體的商業儲能方案按階段可細分為包括核心儲能系統硬軟件方案的商業儲能解決方案，儲能站整體安裝、建設服務，和儲能站運營、管理及維護服務。
其中儲能解決方案主要要由儲能系統集成產品以及儲能系統管理軟件組成，由儲能設備提供商提供儲能系統中某個或多個硬件設備，儲能系統平臺提供商提供能量管理系統平臺(EMS)、用量監控等軟件系統，最終根據不同場景需求將微電網內各部分連接在一起形成整體系統。
03、EMS、BMS加持，商業儲能站運維提效，可實現智能化管理
儲能系統集成產品往往與電網配套，以集裝箱作為載體，在其中組裝了電池系統、能量管理系統(EMS)、電池管理系統(BMS)、變流器系統(PCS)、溫控系統、消防系統等，通常我們按其分布方式和溫控系統形式以進一步細分。
儲能系統按其分布方式可進一步劃分為集中式儲能系統和分布式儲能系統，兩種儲能系統都由電池串聯形成電池簇，其核心差異在電池簇的連接方式及與逆變器和電網的交互方式不同，以及所用PCS方案不同。
分布式儲能系統的電池簇則單獨通過逆變器與電網交互，且直流側不并聯，交流側并聯，兩側分開控制，使用組串式PCS。具有安裝地點靈活、投資壓力小、線路損耗少的優點，但支持功率較小，容量一般小于10MWh，對軟件系統技術有著更高的要求。這種方案主要適用于小型工商業、光儲充電站等小型應用場景。
儲能系統還可按其溫控系統差異可分為風冷式儲能系統和液冷式儲能系統，核心差異在于電池側冷卻介質的不同。風冷式儲能系統具有便于安裝、初期投入低、無火災爆炸等風險的優點，但占地面積大，同時電池間溫度不均可能有損電池壽命。液冷式儲能系統材料貴、工藝復雜、初期投入大，存在一定運維成本，但占地面積小、散熱效率高且均勻、電池壽命長、功耗低，長期更具經濟優勢。
儲能系統軟件產品主要包括能量管理(EMS)、電池管理(BMS)、用量監控等管理軟件和系統。
儲能能量管理系統(EMS)：儲能系統的整體決策系統
儲能能量管理系統平臺作為儲能系統配套的信息管理系統之一，具備全面的設備監控分析功能及運維管理功能，通常包含用戶終端、應用層及信息層及鏈接整體儲能系統中的通訊層及設備層。
EMS通過通訊層將設備層狀態和數據傳導至信息層的數據庫系統和作業調度系統，進行數據處理、存儲，應用層再根據信息提供多種服務，以便儲能站人員通過終端監控與操作系統。EMS可以幫助儲能站進行數據統計，極大的提升運維效率；儲能站通過EMS搭配調度中心，直接參與電網調度、虛擬電廠調度、“源網荷儲”互動。
電源管理系統(BMS)：為儲能站實現智能化管理
BMS是配合監控儲能電池狀態的系統，是電化學儲能系統的核心軟件之一。儲能BMS相對較龐大，一個完整的儲能系統BMS由BMS從控單元采集單體電池信息，經CAN集中到電池主控單元，再由總控單元對整個儲能電池堆進行集中管理，通過顯示終端受用戶控制。
BMS最核心的功能包括測量和估算電池參數、通過均衡技術管理和解決電池的不一致性、根據不同故障等級采取措施保護電池以及與其他系統通信。BMS可經以太網與PCS、EMS、溫控、消防系統全面鏈接，進行信息交互，為儲能站實現智能化管理。
04、下游多場景儲能價值不同，適配需求方提供多種解決方案
對于下游不同場景需求，商業儲能系統在市場上體現的價值也有所不同。商業儲能三大核心應用場景為發電側、電網側以及工商業儲能。在發電側場景可用于可再生能源并網，穩定電力輸出，協助二次調頻；在電網側場景用于輔助供需實時平衡，輸配電擴容升級，及減少電網阻塞；在工商業儲能場景用于電力自發自用，峰谷差價套利，及提升供電可靠性。
為適配不同應用場景，典型儲能系統解決方案包括交流耦合儲能方案、直流耦合儲能方案以及分布式儲能方案，可覆蓋應用場景包括大型風光電站、大型光伏電站、小型工商業、光儲充電站等。
其中交流耦合儲能方案屬于集中布局儲能系統，易于運行管理和電網調度，靈活度較高，更適用于日間負載較多夜間負載較少的區域；直流耦合儲能方案能量損耗低，設備投資少，與交流耦合方案相反，適用于負載日間少夜間多的區域，且當負載較小而儲能已滿時，組件可以向電網供電。而分布式儲能方案接入位置靈活，既可以與外部電網并網運行，也可獨立運行，是能源系統的必要輔助。其模塊化儲能系統對于不同場景具有適配性。
05、儲能市場整體潛力巨大，儲能電池供應商和能源數字化企業投融資表現活躍
隨著電力市場的逐漸完善，儲能相關技術持續發展，同時上下游產業鏈配套日趨完善，儲能市場預計仍將保持快速增長，中國儲能市場潛力巨大。2016-2021年中國電化學儲能市場規模CAGR達82.8%，當前市場以發電側場景為主。
市場中主要有三類企業提供儲能系統解決方案。第一類是依托儲能系統集成產品廠商，他們以儲能系統構成器件的研發作為企業核心驅動力，往往是兩類核心器件電池和PCS的研發商，以此為基礎提供儲能系統解決方案。他們的產品在儲能系統中價值量占比高，因此競爭也相對激烈，巨頭林立，各企業通過核心技術鞏固護城河，研發投入雄厚。這類代表性企業有寧德時代、陽光電源等。
第三類是儲能系統安裝建設企業，各級承包商依托儲能系統安裝建設，通過中標后與其他企業協同完成整體解決方案，全程參與方案的實際落地建設乃至后續現場運維環節，例如中國電建、中國能建等。
依托儲能產業鏈中不同環節，乘“雙碳”政策東風，一大批新型儲能勢力獲資本青睞，融資市場百舸爭流。
