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电气设备行业深度报告：储能：踏上未来电力系统主角之路
- 2021-04-01 07:10:29上传人：习惯**个人
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这篇报告，我们选择从自下而上的视角，从电网负荷需求角度出发，定量分析储能需求，并且搭建了考虑光伏、储能、碳排放收益的新型电站系统收益模型，以微观电站收益率分析储能发展潜力。我们认为今年将会是储能发展史上具有重要意义的一年，行业在政策建设、规模发展将会迎来重大突破。 1）问题1：新型电力系统要求下，储能为什么从可选项变为刚需？ 中央已经明确要建立以新能源为主体的新型电力系统，新能源装机的快速
- 1. 核心观点及关键问题
- 2. 自成体系：我国储能已开发多种场景并成为刚需
- 2.1 储能政策周期已开启
- 2.2 新型电力系统中储能将成为刚需
- 2.2.1 我国电网灵活调节 电源占比较低
- 2.2.2 居民用电比例提升增加负荷波动
- 2.2.3 储能是提升电网灵活性的刚需选择
- 2.3 多种场景应用丰富盈利模式
- 2.3.1 发电侧：消纳是新能源 发展需突破瓶颈
- 2.3.2 电网侧：源荷波动性增大背景下储能大有可为
- 2.3.3 用户侧：峰谷电价差是最大驱动力
- 2.4 调峰调频需求增长提振储能发展空间
- 2.4.1 电力辅助服务政策与市场建设齐头并进
- 2.4.2 电网调频 需求刚性极强
- 2.4.3 电池储能性能完胜传统电源
- 2.4.4 储能参与辅助服务市场已具备经济性
- 2.4.5 电池储能调峰需求定量分析
- 2.4.6 电池储能调频需求 定量分析
- 2.5 需求测算：发电侧带动规模继续快速增长
- 2.6 光储一体收益模型将迎来变革
- 2.6.1 未来光储电站收益模型构成
- 2.6.2 光储一体经济性分析
- 3. 他山之石：欧美储能应用启示
- 3.1 欧美储能已经逐渐发展成熟
- 3.1.1 新能源发展提供储能发展机遇
- 3.1.2 我国电价水平较低影响储能盈利能力
- 3.1.3 用户承担 是国外电力辅助服务主要方式
- 3.2 美国：政策 +技术实现储能规模化
- 3.2.1 加州政策目标清晰，市场调度合理，率先完成储能市场规模化
- 3.2.2 三种资源模型参与交易 DER 技术成为研究热点
- 3.2. 3 用户端受政策影响较大
- 3.2.4 技术为科学调峰赋能
- 3.3 欧洲：用户侧成熟度极高
- 3.3.1 家用储能获得高速发展
- 3.3.2 “ 光伏 +储能 ”模式凭借经济性优势提升规模
- 3.3.3 多样化政策出台带动欧洲光储发展
- 3.3.4 德国：引领欧洲储能市场
- 3.3.5 启示：欧洲市场成熟经验值得借鉴
- 4. 供给侧：电池储能产业链已具备竞争力
- 4.1 各类储能形式对比
- 4.1.1 锂电池性能领先其他储能形式
- 3.1.1 抽水蓄能发展速度在减缓
- 3.1.2 锂电池储能最具发展潜力
- 电气设备 行业深度研究
- 敬请参阅最后一页免责声明 3 / 81 证券研究报告
- 4.2 成本下降持续提升锂电储能 竞争力
- 4.2.1 电池 PACK 是储能系统成本决定因素
- 4.2.2 未来储能系统降本空间巨大
- 4.3 储能产业链蕴藏大机遇
- 4.3.1 产业链分工明确，龙头优势突出
- 4.3.2 我国将继续主 导储能产业链
- 5. 投资策略：把握价值量高的增量机会
- 5.1 推荐标的
- 5.1.1 阳光电源（ 300274 ）：光伏逆变器龙头超前布局储能市场
- 5.1.2 宁德时代（ 300750 ）：动力电池龙头进军储能
- 5.1.3 派能科技（ 688063 ）：纯正储能标的增长可期
- 5.1.4 固德威（ 688390 ）：组串式逆变器领头羊
- 图 1： 全球锂电池储能规模变化
- 图 2： 我国锂电池储能规模持续增长
- 图 3： 新能源比例不断增长
- 图 4： 我国用电量结构正在发生变化
- 图 5： 各国用电结构对比
- 图 6： 各国人均居民用电量对比
- 图 7： 典型工业、工商业、居民用电负荷曲线
- 图 8： 储能可以节省电网为应对尖峰负荷投资
- 图 9： 储能配合光伏进行调峰示意图
- 图 10： 2013 -2020 中国 电池储能新增装机量（ MW ）
- 图 11： 储能应用场景
- 图 12： 中国电池储能新增装机量应用场景划分（ MW ）
- 图 13： 我国 2015 -2020 年风电光伏新增装机量（ MW ）
- 图 14： 我国 2015 -2020 年风电光伏发电量（亿瓦时）及占比
- 图 15： 2017~2020 年我国历月弃光率
- 图 16： 2017~2020 年我国历月弃风率
- 图 17： 2016 -2020 年全国及部分地区弃风率
- 图 18： 2016 -2020 年全国及部分地区弃光率
- 图 19： 各省 2020 年光伏实际装机与国家电网消纳目标对比
- 图 20： 各省 2020 年风电实际装机与国家电网消纳目标对比
- 图 21： 储能在发电侧参与平抑波动的应用模式
- 图 22： 储能参与发电侧平抑波动应用效果
- 图 23： 储能参与电网调频应用效果
- 图 24： 2020 年上半年储能项目规模图
- 图 25： 2020 年上半 年不同应用场景储能项目占比图
- 图 26： 用户侧削峰填谷示意图
- 图 27： 工商业及其他用电峰谷电价表（元 /kWh ）
- 图 28： 大工业用电峰谷电价表（元 /kWh ）
- 图 29： 我国电力辅助市场政策变迁
- 图 30： 2019H1 电力辅助服 务补偿费用构成
- 图 31： 2019H1 电力辅助服务补偿费用来源
- 图 32： 按机组类型划分电力辅助服务补偿和分摊费用
- 图 33： 电网负荷各分量示意图以及响应应对措施
- 图 34： 电力系统频 率响应过程
- 图 35： 火电机组与储能机组响应 AGC 调频指令区别
- 图 36： 广东某实际火电厂安装电池储能前后调频指标数据对比
- 图 37： 典型调峰用储能技术的度电成本对比
- 图 38： 典型调频用储能技术的里程成本对比
- 图 39： 电池储能参与风 电调峰示意图
- 图 40： 电池储能参与光伏调峰示意图
- 图 41： 电池储能上下调频区示意图
- 图 42： 各类电源累计装机量（ GW ）
- 图 43： 各类电源累计装机占比（ %）
- 图 44： 光储一体电站收益模 型构成示意图
- 图 45： 2019 年各国新增储能占新能源的比例
- 图 46： 美国新能源和储能新增装机量（单位： MW ）
- 图 47： 美国新能源和储能新增装机量 YoY 变化
- 图 48： 澳大利亚新能源和储能新增装机量（单位： MW ）
- 图 49： 澳大利亚新能源和储能新增装机量 YoY 变化
- 图 50： 英国新能源和储能新增装机量（单位： MW ）
- 图 51： 英国新能源和储能新增装机量 YoY 变化
- 图 52： 韩国新能源和储能新增装机量（单位： MW ）
- 图 53： 韩国新能源和储能新增装机量 YoY 变化
- 图 54： 中国新能源 和储能新增装机量（单位： MW ）
- 图 55： 中国新能源和储能新增装机量 YoY 变化
- 图 56： 2019 年世界各国居民电价（元 /kWh ）
- 图 57： 2019 年世界各国工业电价 (元/kWh)
- 图 58： 201 3~2019 年加州储能新增装机量（单位： KW ）
- 图 59： 2013~2019 年加州占美国储能新增装机量的比例
- 图 60： 2021 年 3月 26 日 CAISO 的需求预测数值图
- 图 61： 2021 年 3月 26 日 CAISO 的需求预测曲线图
- 图 62： 2021 年 3月 26 日晚 23：40 CAISO 的供给数值图
- 图 63： 2021 年 3月 26 日 CAISO 的供电及可再生能源比例图
- 图 64： 2018 年 4月 10 日 CAISO 用电需求走势曲线图
- 图 65： 2018 年和 2021 年风电和光伏发电占比图
- 图 66： 2011 -2019 欧洲储能新增装机量（ MWh ）
- 图 67： 2016 -2019 欧洲家用储能新增装机量（ MWh ）
- 图 68： 2016 -2019 欧洲家用储能累计装机量（ MWh ）
- 图 69： 2019 年欧洲家用储能市场格局
- 图 70： 德国家用储能市场不断发展
- 图 71： 德国居民电价与光储成本（欧分 /kWh ）
- 图 72： 德国可再生能源发电量及占比
- 图 73： 2020 年欧洲主要国家居民零售电价
- 图 74： 德国居民平均电价构成（欧分 /kWh ；以每年耗电 3500kWh 计算）
- 图 75： 欧洲各国可再生能源在电力供应中的比例目标
- 图 76： 欧洲新增储能装机量预测（ GWh ）
- 图 77： 欧洲部分国家新增储能装机量预测（ MWh ）
- 图 78： 储能主要分类
- 图 79： 我国储能市场各种形式比例（截止 2019 年）
- 图 80： 我国电化学储能累计装机规模（ 2012 -2019 ）
- 图 81： 全球储能市场累计装机结构（截止 2019 年）
- 图 82： 全球电储能市场累计装机规模（ 2010 -2019 ）
- 图 83： 中国抽水蓄能新增及累计装机量（ 2014 -2019 ）
- 图 84： 我国锂电储能新增及累计装机量（ 2014 -2019 ）
- 图 85： 储能系统主要构成
- 图 86： 储能系统各部分主要功能
- 图 87： 储能系统成本构成
- 图 88： 2018 年不同充放电时长电池储能系统成本构成
- 图 89： 2010 -2020 全球锂电池组价格走势（ $/kWh ）
- 图 90： 20MW/80MWh 储能系统成本构成未来走势（ $/kWh ）
- 图 91： 储能系统供应链示意图
- 图 92： 储能产业链参与主要企业及分 类
- 图 93： 2019 年我国储能电池供货商排名
- 图 94： 2019 年我国储能变流器供货商排名
- 图 95： 2019 年我国储能系统集成商排名
- 图 96： 全球锂电池供应链相关指标排名预测（注： RII ：监管、基础设施及创新）
- 表 1： 2020 年至今部分地区关于鼓励可再生能源电站配置储能的指导性政策
- 表 2： 2020 年至今部分地 区关于可再生能源电站配置储能的标准规范性政策
- 表 3： 2020 年至今部分地区关于可再生能源电站配置储能的政策要求
- 表 4： 2020 年至今部分地区关于可再生能源电站配置储能的补贴政策
- 表 5： 2021 年 1月部分省市创历史最高负荷峰值
- 表 6： 大部分省市用电负荷增速高于用电量增速
- 表 7： 各省 2020 年光伏实际装机与电网消纳目标对比
- 表 8： 各省 2020 年风电实际装机与电网消纳目标对比
- 表 9： 储能 电网侧的主要用途及说明
- 表 10： 2020 年上半年电网侧项目地区分布
- 表 11： 2017 -2019 年中国储能行业主要政策
- 表 12： 储能用电侧的主要用途及说明
- 表 13： 2020 年上半年用电侧项目地区分布
- 表 14： 我国部分省 份电力辅助服务市场提供服务类别
- 表 15： 南方区域电力辅助服务补偿标准表
- 表 16： 一次调频和二次调频的区别
- 表 17： 传统发电机组的调频性能存在明显短板
- 表 18： 储能调频性能显著优于传统机组
- 表 19： 部分地区调峰补偿费 用计算规则
- 表 20： 不同运行模式下调峰储能电站度电成本计算
- 表 21： 各地 AGC 调频服务补偿标准
- 表 22： 不同运行模式下调频里程成本计算
- 表 23： 基于不同利用小时数和弃光率的调峰电池储能配置比例计算
- 表 24： 以 2020 年弃光计算光伏电站调峰储能需求
- 表 25： 基于不同利用小时数和弃风率的调峰电池储能配置比例计算
- 表 26： 以 2020 年弃风计算风电调峰储能需求
- 表 27： 我国储能装机需求预测
- 表 28： 光储一体模型主要假设参数
- 表 29： 光储一体模型收益构成改 变时 IRR 变化（弃光率 2% ）
- 表 30： 光储一体模型收益构成改变时 IRR 变化（弃光率 5% ）
- 表 31： 2018 年-2019 年五国新能源发电量与总发电量之比
- 表 32： 美国 PJM 辅助服务市场要素
- 表 33： 美国储能市场化政策
- 表 34： 美国储能六大应用场景和价格目标
- 表 35： 2010~2019 加州主要有关储能目标政策汇总
- 表 36： PDR 、DER 、NGR 参与电力市场交易的性能要求对比
- 表 37： 欧洲部分国家储能相关政策
- 表 38： 欧洲部分国家光伏相关政 策
- 表 39： 各类储能运作原理、主要应用方向范围与优缺点对比
- 表 40： 不同类型电池储能性能对比
- 表 41： 重点跟踪公司
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