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ag九游国际2021年新能源储能行业研究报告



  电力是需要维持瞬时平衡的复杂系统,需要源网荷储之间相互配合,共同助力维持电网的 稳定性。储能作为电力系统的蓄水池,协助电力系统进行电量与电力的实时平衡。储能的 价值是依托于系统而存在的,在不同场景下储能需求有所差异,按照当前的应用场景划分, 主要包括发电侧、电网侧和用户侧三个方向:发电侧储能用于大规模风光并网,通过负荷 跟踪、平滑输出等解决新能源消纳问题,实现电网一次调频;电网侧储能可布置于电网枢 纽处,既提供调峰调频等电力辅助服务,也可联合周边新能源电站提升新能源消纳;用户 侧储能在分布式发电、微网及普通配网系统中通过能量时移实现用户电费管理与需求侧响 应,实现电能质量改善、应急备用和无功补偿等附加价值。

  电化学储能适用场景丰富,新能源配储带动储能需求提升。电化学储能在电网侧和用户侧 早已有应用,受储能项目经济性影响和以火电为主的能源结构影响,电化学储能在储能装 机占比仍处于低位。随着场景逐步丰富,电化学储能规模及占比持续提升,截至 2020 年,全球电化学储能累计装机 14.2GW(同比+49.2%),占储能系统装机 的 7.4%;国内电化学储能累计装机 3.27GW(同比+91.2%),占整体储能的 9.2%。值得注 意的是,20 年我国新增电化学储能装机达 1.56GW(同比+145%),配储政策释放储能需求, 国内新增储能装机首次突破 GW 大关。

  动力电池协助培育储能产业链,安全和经济性为核心关注点。动力电池多年发展为储能产 业链培育奠定基础,储能系统的针对性的设计进一步带动储能普及。储能项目共有安全和 经济性两大核心关注点,安全性影响竞争壁垒,经济性影响推广节奏。安全是储能推广的 首要条件,随着准入门槛和流程标准提高,电池、BMS 和储能系统设计更具针对性,储能 的安全性有望持续提升。经济性影响储能的推广节奏和产业链各环节话语权,经济性不满 足的情况下,储能建设多以强制配储为主,内生增长动力欠缺。

  电化学储能经济性仍有待提升,个别场景下已能满足收益要求。经济性影响储能自发性推 广节奏和储能产业链各器件话语权,当前储能项目初始投资成本仍较高,拖累储能项目的 经济性。此外,在储能实际运行过程中,售电收入的增值税、系统循环效率和储能寿命等 因素也会对储能项目产生影响。我们按照储能获取收益的典型模式,测算不同模式下储能 电站收益情况,当前高电价差区域的峰谷电价模式项目 IRR 较高,原有高补贴光伏电站配 备的储能项目收益率已经满足商业化运营的收益要求。

  储能 EPC 成本:储能的 EPC 建设成本与产品价格和放电时长均有关,20 年以来公示的储能项目 EPC 价格呈现下降态势,风电配储(1C,充电时间 1 小 时)的最低中标价格已经从 20 年初的 2.154 元/Wh 下降到 1.634 元/Wh,降幅达 24.1%。光伏配储(0.5C,充电时间 2 小时)的最低中标价格从 20 年初的 1.448 元/wh 下降到年底 的 1.06 元/wh(降幅达 26.8%),其中示例项目的风光配储价格不同主要受放电时长和电池 倍率影响。

  20 年底三家中标候选单位储能系统(0.5C,充电时间 2 小时)报价分别为 1.06-1.231 元/Wh, 考虑到土建等费用仍需资本投入,我们假设发电侧和电网侧 2 小时放电时长的储能 EPC 项 目平均建设成本为 1.3 元/Wh,用户侧储能因规模小,平摊到单 Wh 的土地成本和土建成本 较高,我们假设用户侧储能 EPC 建设成本约 1.6 元/wh。

  电池寿命:储能电池在使用一段时间后,电池容量会发生衰减,影响储能系统全生命周期 的平均充电深度。根据宁德时代储能产品说明书,在 25℃且 SoH(State of Health,电池 健康度)70%的限制条件下,不同冷却方案和充放电倍率下,储能电池的使用寿命在 5300 次-8000 次。我们假设在储能循环 6120 次(储能系统运行约 17 年)的情况下,储能电池 全生命周期的平均充放电深度为 85%,因 Soh 降至 70%以下后,电池仍有回收以及梯次 利用价值,我们假设残值率为 10%。

  循环效率:储能系统由电池、PCS(储能变流器)、EMS(能源管理系统)、BMS(电池管 理系统)、支撑结构和其他电器元件构成。各转换器件在运行中均有能量损耗,导致储能系 统的充电量和放电量之间存在差值。从各公司的官网产品披露情况看,PCS 的循环效率在 95-99%之间,箱式储能系统的循环效率约 85%-88%以上,考虑箱式储能系统外仍有变压 器等能量耗损器件,我们假设基准条件下储能系统的循环效率为 85%。

  储能系统的需求场景多元,当前主要分为发电侧自用、电网侧辅助服务和用户侧峰谷调节 模式等。储能在发电侧可以协助电源满足调度系统调节的需要,减少弃电量,增加售电收 入。按照 2020 年 5 月发布的《新疆电网发电侧储能管理暂行规则》,发电侧储能电站可以 有两种不同的运作模式:(1)弃光严重时期作为自用容量,放电收益享受光伏电站的补贴 标准;(2)弃光不足时期作为调峰可用容量,享受 0.55 元/kWh 的充电补贴,放电收益按 标杆上网电价进行结算。此外,对于高峰谷电价的区域,一般工商业和大工业客户可以通 过储能系统在谷电价充电,峰电价时期自用,降低自身的用能成本。我们按照全年运行 360 天,每天一次充放电操作,测算不同场景下的储能电站收益情况。

  发电自用模式:选择新疆、甘肃、浙江和西安平价电站进行测算,其中新疆地区光伏电站 的补贴电价采用原有三类资源区光伏电站补贴后上网电价 0.9 元/kwh,甘肃和浙江分别是 西部集中式基地和东南部分布式电站的代表。

  辅助服务模式:电站可以用作调峰可用容量,辅助电网进行调峰调频,并获得调峰调频补 偿。当前电力市场辅助服务市场的调峰和调频补偿额度以市场竞价为主,火电、水电等发 电企业与储能、综合能源服务商共同决定辅助服务价格。以江苏《关于做好辅助服务(调 峰)市场试运行有关工作的通知》为例,调峰辅助服务最高限价为 0.6 元/kwh,未报价机 组临时调用价格为 0.15 元/kwh,对应的调频里程申报价格在 0.1-1.2 元/MW,辅助服务市 场报价范围波动大,火电等原有已装机电站的边际调节成本低,参与辅助市场的里程优势 明显,储能电站主要胜在响应速度,辅助服务市场对储能电站影响主要在于拓展收入来源。

  峰谷电价管理模式:一般工商业及大工业用户是社会用能主体,用电高峰多处于峰电价时 期,用能成本较高。工商业及大工业用户可以通过储能系统在谷电价时期充电,峰电价时 期放电自用,协助降低企业的用能成本。此外,我们选用北京地区(峰谷价差最高)和山 东地区(峰谷价差中等)的峰谷电价,测算储能系统的收益水平。经济性是影响储能自发性需求的重要因素。参考中国神华发布的产业基金公告(编号:临 2019-062),设立的国能基金可投资光伏、风电和储能等项目,股东回报要求门槛降至 6% 以上,一定程度上反映了运营商对于项目回报的要求。我们认为经济性是影响储能推广的 重要因素,原有高上网电价且存在弃光弃风的电站、高峰谷电价差以及储能扶持政策地区 的储能项目自发需求或将逐步释放。

  经济性是影响储能自发性需求的重要因素。参考中国神华发布的产业基金公告(编号:临 2019-062),设立的国能基金可投资光伏、风电和储能等项目,股东回报要求门槛降至 6% 以上,一定程度上反映了运营商对于项目回报的要求。我们认为经济性是影响储能推广的 重要因素,原有高上网电价且存在弃光弃风的电站、高峰谷电价差以及储能扶持政策地区 的储能项目自发需求或将逐步释放。

  发电自用模式:原有高补贴电价的新疆地区的 IRR 达到了 11.36%,受益于当地 1 元/kwh 的度电补贴,西安地区的 IRR 达到了 25.22%,甘肃和浙江储能系统 IRR 均低于 6%,当前 储能系统的经济性尚不能激发投资者自发购置需求;

  辅助服务模式:新疆地区调峰补偿价格较高(0.55 元/kwh),IRR 亦接近了 6%,考虑到辅 助服务市场逐步走向市场化,新疆的固定调峰补偿金额已经接近江苏省调峰可用容量价格 上限(0.6 元/KWh),我们认为调峰辅助服务仍将以灵活性改造的火电为主,在解决储能参 与辅助服务市场主体身份后,部分火电灵活性调节不足或有高固定价格区域电化学储能需 求或增加。

  峰谷电价管理模式:峰谷电价管理模式的经济性与当地的峰谷电价差息息相关,当前固定 电价模式下,北京用户侧峰谷电价管理 IRR 可达 12.23%(峰谷价差 1.13 元),山东省用户 侧峰谷电价管理 IRR 可达 4.52%(对应峰谷电价差为 0.72 元/Wh)。考虑到未来电力市场 化交易逐步普及,受套利行为反馈,峰谷电价差额及持续时间仍有不确定性,或影响用户 侧电价管理模式需求。

  敏感性分析:补贴水平EPC 建设成本当地电价电池循环寿命充放电深度循环效率

  环境因素:广东平价电站配储 IRR 最高,峰谷电价超 0.75 元/wh 区域工商业配储已满足收 益率要求。储能依托于系统而存在,当地的上网电价及峰谷电价差是储能系统外最重要的 变量,显著影响储能的收益率水平。从电价敏感性测算看,高上网电价区域(广东 0.4529 元/Kwh)的发电侧自用容量模式 IRR 约 2.32%,储能系统降本后,存在弃电的风电光伏电 站配储需求或逐步释放;峰谷电价差超 0.75 元/Wh 的区域用户侧管理 IRR 亦超过 6%,满 足安全标准的工商业储能电站也有望逐步建设。

  补贴与建设成本是影响经济性的关键变量,电池技术创新以及系统优化持续将带动储能经 济性提升。为比较不同因素对于储能项目收益率的影响,我们选取典型区域上网电价(甘 肃、浙江)和峰谷价差(山东)情况,针对发电自用模式以及峰谷电价管理模式,对各主 要影响因素当前数值以及潜在的可能性,进行敏感性测试,探究建设情况对储能经济性的 影响。按照 IRR 影响程度排序,补贴水平、EPC 建设成本、电池循环寿命以及循环效率对 储能系统收益影响较大。以当前情形测算,若每度充电补贴在 0.25 元以上时,甘肃和浙江 电站的发电自用模式储能电站 IRR 均能超过 6%。此外,从各项影响因素看,EPC 建设成 本、循环次数、循环效率和充放电深度均与电池有关,彰显电池环节在储能系统中的重要 地位。

  各省份上网电价差异明显,高上网电价区域内生需求有望率先释放。各省间风光平价项目上 网电价差异较大,西部资源区如新疆上网电价低至 0.2423 元/kwh,广东等高上网电价区域 可达 0.4529 元/kwh,储能项目 IRR 对当地上网电价敏感,高电价区域自发性配储需求有望 率先释放。

  多省峰谷电价差在 0.75 元/kwh 以上,调峰补偿仍将以火电为主。峰谷电价套利是用户侧 电化学储能早期推广的激励因素,受限于储能成本较高,峰谷电价管理节约的电费不足以 满足电化学储能支出成本。以北京、江苏等为代表的 4 省市一般工商业或大工业用电的峰 谷价差超过 0.75 元/kWh,当前用户侧峰谷电价套利空间仍在。

  技术推动储能成本下降,国内铁锂电池降本远快于海外。储能系统成本仍处于下降区间, BNEF 预计 2025 年储能系统平均价格降至 203 美元/kWh,有望较 2019 年下降 39%,电 池是带动储能降本的主力。BNEF 储能成本统计范围为全球范围内的锂电项目,部分项目亦 采用了海外高价位电池。

  海外多地为储能提供补贴,直接提升储能电站的经济性。储能系统降本是循序渐进的,美 国加州等地区在减税、储能补助推出扶持政策,直接降低了储能的建设成本,带动储能系 统普及。2017 年 10 月,美国推出 ITC 政策(Investment Tax Credit,投资税收减免),由 光伏充电的储能项目可按照储能设备投资额的 30%抵扣应纳税,直接提升储能项目经济性。2020 年开始,新装居民及商业用户光伏设备减免比例将降为 26%(2020 年)、22%(2021 年),从 2022 年开始,仅商业用户光伏设备可享受 10%的减免比例,促进储能项目平稳发 展。此外, 2008 年美国加州 SGIP 计划(Self-Generation Incentive Program)将储能纳 入补贴范围,分布式光伏电站配备的储能$2.5/W 的补贴,2009 年补贴范围拓展至分布式储 能电站,随着技术进步 SGIP 补贴逐步降低,并在每一年按照申请时间划分不同阶段,各阶 段补贴逐步下降,加快储能建设节奏。

  材料体系创新增强电池寿命,特斯拉和宁德均提出长寿命电池计划。长续航电池是车厂和 电池企业的共同追求,特斯拉亦于 19 年推出行驶百万英里的长寿 命电池规划,特斯拉长寿命电池通过使用大单晶结构,使材 料稳定性更强,不易在电池充电的过程中破裂,进而提升电池寿命,减少性能衰减。从电 池材料体系看,

  系统保护和 BMS 优化,助力提升系统使用寿命。动力电池多年发展为储能产业链奠定了良 好基础,储能系统的针对性的设计进一步带动储能普及。比亚迪、宁德时代等厂商针对储 能系统推出液冷产品(BYD CubeT28、CATL EnerOne 等),增加储能电池的保护措施,科 工针对电池管理系统的三级架构逐步推广(单体电池管理模块(BMU)、电池组管理模块 (BCMU)、电池系统管理模块(BAMS)),华为针对电池组推出组串式储能系统,解决电池模 组串联失配、电池簇间并联失配、电池温升差异等问题,协助增加储能系统寿命。

  系统优化助力效率提升,各器件均需协助增效。储能系统在运营过程中需要进行交直流转 换、电压升降、控制电池温度,各系统运营过程中也需要损耗电量,系统的循环效率与 BMS、 PCS、EMS 等器件作用有关。以 PCS 器件为例,PCS 负责系统的充放电、黑启动、并离 网运行功能、高低电压穿越和孤岛保护等功能,ag九游国际内部功率半导体的控制能力是决定 PCS 效 率的重要因素。此外,BMS 系统可以针对当地的温度情况灵活配置降温策略以及降温出口 方向,助力系统循环效率提升。

  针对性配置降低器件种类,减少项目电力耗损。海外大型储能系统已经普遍采用 1500V 高 压系统,高电压系统有三方面的优势:一是与 1500V 光伏系统相呼应;二是系统能量密度 和能源循环效率会大幅提高;三是系统集成成本、集装箱、线损、占地和施工成本会大幅 减少。从 21 年储能展参展厂商的产品布局看,针对光伏系统的 1500V 系统已经普及,阳光电源、 比亚迪、华为、索英电气等厂商提出适用 1500V 电压方案,减少光储系统额外器件和电费 损耗,带动储能系统成本下降。此外,随着储能项目增加,项目经验亦有望带动储能系统 优化,助力循环效率提升。

  储能经济性稳步提升,带动储能自发性需求。受益于电池降本以及针对性设计,储能 EPC 价格有望持续下降,考虑到潜在降本空间,我们预计系统降本速度或逐步减慢,预计 25 年 储能系统单位 Wh 成本或降至 0.9 元。储能电池技术进步降低储能衰减速度,我们预计电池 循环次数和全生命周期平均充放电深度均有望提升,25 年储能电池有望达到循环寿命 7920 次,对应全生命周期充放电深度 87.5%。循环效率提升主要受益于储能各环节优化,ag九游国际我们 预计 25 年整体循环效率有望达到 89%。

  各省份收益率差异明显,23 年起部分省份新能源配储率有望升至 6%以上。23 年起湖南和广东新能源配储 IRR 已经超过 6%,后续年份达到收益率要求省份逐步增多,自 发性配储需求有望在十四五末期大幅提升。

  储能依托系统而存在,价值不止于充放电价差和调频里程。峰谷电价和弃电现象本质上是 电力在时空上存在着供需不平衡,通过价格和调度手段调节发电和负荷运转,促进电网电 力维持供需平衡。储能项目具备和电网双向互动能力,带有“源”和“荷”双重特征,其对于电 网的作用并非只有峰谷电量调剂,增加系统的稳定性,协助维持电力网络的瞬时平衡,是 储能对于系统的价值所在。此外,储能能够协助用电系统扩容,保障数据中心和基站的用 电安全,我们认为储能项目的经济性是影响储能推广的充分而非必要条件,储能的系统价 值、容量和安全价值亦将加速储能推广。

  电网是需要瞬时平衡的系统,外送线路的容量和调峰调频余量均限制了电网消纳能力。在 电网运行过程中,外送线路容量有限,变压器变电功率限制了输出的最大电力,主变受阻 时需限制机组输出功率,造成限电。此外,调度系统需要为电源和负荷波动留出余量,全 额消纳意味着有充足灵活性电源/负荷调节,灵活性改造的火电和储能调节余量也是可再生 能源消纳的限制因素,可调节余量不足也会限制光伏电站的输出功率,造成限电弃电现象。

  储能种类与电力系统息息相关,抽水储能为前期发展重点,电化学储能占比持续提升。火 电站发电功率高,频率波动较小,储能需求更多来自下游负荷端的波动,抽水储能电站能 够满足前期大规模峰谷调节的需要。光伏与风电发电具有天然波动性,需要通过火电或者 储能进行频率和峰谷调节。相较于抽水和飞轮等机械储能,电化学储能能量密度高、场地 限制低、投资周期短,成熟度亦高于电磁储能等新技术。

  风光装机量大幅提升拖累电网消纳水平,30/60 战略下电网消纳压力凸显。复盘风电光伏发 展历史,15-16 年光伏风电装机大幅提升,2016 年全国光伏/风电弃电率一度升高至 10/15% 以上,主要能源基地的弃电率在 30%以上,16 年以后限制高弃电区域装机、调度系统全力 保障新能源并网和电网建设等措施多管齐下,弃电率持续下降。30/60 战略下装机中枢已定, 2030 年非化石能源在一次能源占比将达到 25%,2030 年风电光伏累计装机达 12 亿千瓦以 上,我们预计十四五弃电率或将提升。

  储能抑制光伏出力的波动性,减少电网调度难度和功率输出限制,系统增益发电或远高于 储能电量。光伏出力受光照强度和天气情况影响,波动性较大,能源基地在可调节余量和 上网通道不足时,限制光伏电站总出力功率,导致弃电。一方面,储能可以增加光伏系统 出力(输出功率)的稳定性,降低对电网调节余量需求(收益:减少电站的辅助服务支出, 降低调度系统对电站的功率限制[基于调节余量考虑] ,在下游需求高时增加对电网的放电 量,降低弃电)。另一方面,下游需求不足时,储能系统可以直接储电,减少弃电量。

  效益测算:储能协助降低弃电率,高弃电情况下作用显著。从系统角度出发,将储能项目 看作光伏系统的成本,测算不同弃光率情况下储能项目对整体系统的收益情况。假设配备 10%的储能,能够降低系统弃电率 10%,则弃光率高的地区配备储能后系统 IRR 显著高于 不配备储能电站,考虑 21 年后储能 EPC 逐步降本,储能对于系统的增益效果有望提升。

  将发电侧节约成本内化为用电侧节约电费,协助用户侧快速扩容。在两部制电费标准下, 大工业用电除了依电表读数缴费外,还需要依容量电价缴费。终端客户用电曲线亦有起伏, 传统用电模式下需要为潜在用电高峰设置充裕变压器容量,提高变电站固定建设成本。通 过储能平滑用户侧的用电曲线,减少额外的电网建设和用户容量电费支出,将节省的电网 建设费用,内化为用户侧所节约的用电成本,协助用电侧和电网侧共享电网优化效益。此 外,在实际经营过程中,充电站和工厂扩容受到主变和配网线路等多处环节制约,电网核 准-施工等流程亦需要时间,储能协助终端用户快速扩容,安装节奏更为灵活。

  储能深度参与火电调频,提高系统反应速度。根据辅助服务市场考核指标,除了调频里程 外,调频速度和调频精度也是影响辅助服务收益的重要因素。储能系统具备高低穿功能, 同时实现一次、二次调频和快速功率控制等多种运行模式,快速响应电网调度,支撑电网 能力更强。

  电力辅助服务补偿费用大幅增长,火电厂加配储能动力提升。从电力辅助服务补偿费 用的结构上看,19 年上半年调峰补偿费用总额 50.09 亿元,调频补偿费用总额 27.01 亿元, 合计 77.1 亿元(同比增长 70.80%),占总补偿费用的 59.17%。考虑到火电机组灵活性改 造能力限制以及储能调频精度/速度优势,我们认为虽然十四五期间大规模调峰调频等辅助 服务仍将由火电承担,火储调频场景也将支撑储能需求增长。

  5G 基站能耗大幅提升,储能保障需求增加。根据通信协会测算,5G 基站平均能耗为 2700W, 约为 4G 能耗的 3-5 倍, 25 年新建设需求为 435 万个,带动锂电基站储能需求增长。

  数据中心建设兴起,关注 UPS 电源需求。四部委于 20 年 12 月联合发布指导意见,探索建立电力网和数据网协同运行机制,降低数据中心用电成 本,加快数据中心节能和绿色化改造等主要任务。考虑到磷酸铁锂电池较铅酸电池循环次 数、使用寿命和环保等方面均有优势,数据中心储能需求有望增加。

  新能源装机快速增长,储能系统重要性凸显。双碳目标下新能源大幅接入为电力系统运行 提出挑战,储能协助提升可再生能源电能质量和并网率,提升电力系统的安全性,储能与 新能源发电、电力系统协调优化运行已成为实现双碳目标的必由之路。

  强制配储政策已出,带动储能需求快速释放。在《国家清洁能源消纳三年行动计划任务 (2018-2020)》带动下,国内调度系统大力保障清洁能源消纳,国内清洁能源利用率逐年 提升。我们认为消纳责任逐步转向电网与社会共担,新疆、青海、宁夏,山 西等主要清洁能源基地多设置了装机配储要求,储能逐渐成为优先进入新能源发电市场的 先决条件,21 年储能需求有望快速释放。

  短期来看,新能源强制配储及补贴政策带动,国内电化学储能进入快速发展通道。根据 CNESA(中关村储能产业技术联盟)预测,保守场景下十四五期间我国储能系统累计装机 CAGR 有望超 60%,25 年储能系统累计装机约为 35.5GW-55.9GW。

  长期来看,能源结构转型和降本持续催生储能需求,储能是未来全球范围的高成长赛道。 根据 BNEF 预测,基本场景下(不考虑补贴支持政策),全球储能市场累计装机量预计将从 2019 年的 11GW/22GWh(PCS 装机/电池装机,下同)增至 2050 年 1,676GW/5,827GWh, 30 年间 CAGR 有望达到 18%。乐观场景下(补贴支持带动),考虑储能的正外部性,若政 策给予税收以及电价补贴,储能资本支出经调整后是基本情景下储能成本的 30%,则 2050 年全球储能市场规模将达 3.7TW/14.0TWh,是基本情景下 2050 年市场规模的两倍有余。结构上,到 2050 年全球电网级储能项目预计占比约 70%,其余约四分之一为居民及工商 业用户侧储能。

  发电侧:21 年风光配储需求或达 8.31GW,25 年配储需求或超 20GW。强制配储政策下, 储能装机主要受各省份平价项目建设影响。根据各省份的风光累计装机占比及协会对于十 四五风光装机预测,按照储能配置比例要求,我们测算得 21 年潜在风光配储需求达 8.31GW, 考虑到年底抢装下,储能电站的建设节奏或滞后与风电光伏电站,我们预计 21 年风光配储 需求仍有望达 8.31GW。从十四五期间看,考虑到 23 年以前大部分省份新能源配储经济性 承压,弃电率仍处于低位,系统价值尚未显现,我们预计 21-23 年配储电站占比和储能配 置要求基本不变,行业增长主要来自可再生能源装机量提升。23 年以后储能项目价值和系 统价值有望逐步显现,我们预计配储电站占比和配置要求均会提升,25 年强制配储需求有 望超 20GW。

  探索储能纳入输配电价回收,电网侧储能建设速度或回暖。征求意见稿鼓励储能作为独立 市场主体参与辅助服务市场,建立电网侧独立储能电站容量电价机制,研究探索将电网替 代性储能设施成本收益纳入输配电价回收,不能列入输配电价显著拖累了 19 年以来电网侧 储能建设速度,替代性储能设施列入输配电价后电网侧储能建设速度有望加快。用户侧储能主要受终端峰谷电价管 理需求影响,前期高峰谷电价区域支撑需求,随着储能成本下降,峰谷电价管理使用需求 有望拓展,容量价值有望显现。预计 25 年电网、电源侧辅助服务和国内用户侧储能需求有 望达到 2.35GW。

  预计 25 年发电侧强制配储、辅助服务、电网侧和用户侧储能需求有望达到 22.6GW,对应 储能电池需求约 45.2GWh。考虑到磷酸铁锂储能反应速度和寿命均优于铅酸电池,我们预 计 25 年基站和数据中心也将大部分采用铁锂储能电池。以 19 年数据中心数量测算,对应 的储能电池需求约 14GWh,25 年数据中心数量有望进一步提升,叠加 25 年 5G 基站配储 需求约 5GWh,我们预计 25 年储能电池需求或可超 64GWh。

  核心禀赋构筑各细分行业壁垒。储能行业中,电池与 BMS 作为技术复杂程度较高的细分行 业,技术壁垒相对较高,核心壁垒分别为电池成本控制、安全性、SOC(State of Charge) 管理和均衡控制等;PCS 基于电力电子能量转换,发展较为成熟,核心壁垒为循环效率;系统集成业务打通产业链,不仅需要涉及电化学、电力电子、IT、电网调度等诸多领域和技 术,还要深度理解下游不同行业应用场景,未来的综合门槛较高。当前储能的运营模式仍 有待拓展,系统集成的核心壁垒为项目获取能力、成本控制与系统效率。

  配储政策驱动阶段,成本重要性凸显,电池企业的话语权较高。根据 BNEF 统计,电池作 为储能系统核心,2019 年电池成本占储能系统的 50%以上。根据我们对 IRR 的敏感性测 算,除了补贴和峰谷电价等外部因素外,系统内对于 IRR 影响靠前的 EPC 建设成本、循环 次数和充放电深度均主要受电池影响。考虑到 23 年前储能项目收益率尚不能满足要求,强 制配储贡献项目主力,我们预计成本占比高且对收益率影响大的电池环节将掌握产业链较 高话语权,显著影响了终端运营商的投资决策。

  内生增长阶段,电站控制系统及循环效率等重要性逐渐显现,有整体解决方案的厂商有望 脱颖而出。储能的价值不止项目自身的经济性,更多来自于系统优化带来的收益。据《关 于加快推动新型储能发展的指导意见(征求意见稿)》,储能的独立市场主体地位有望得到 确认,在储能项目自身的经济性接近投资门槛后,储能系统控制和报价策略显著影响了辅 助服务收益。此外,对于火电配储和共享储能等商业模式,系统优化以及控制策略也是引 起项目间经济性差异的重要因素。储能作为交叉学科,懂储能、懂电网和懂交易的整体解 决方案厂商有望在后续竞争中脱颖而出。

  安全与政策标准有望完善,带动行业集中度提升。当前电化学储能系统仍处于发展初期, 产品以及施工标准尚未完善,配储考核政策仍有待推出。此外,辅助服务市场已有针对储能响应时间和调节效果 考核,我们认为后续发电侧配储的实际运营效果监督仍将提升,进一步加速行业规范化进 程。头部厂商在产品安全和认证方面处于领先水平,如宁德时代家用储能方案已通过 IEC62619、UL 1973 等五项测试认知,比亚迪 BYD Cube T28 通过德国莱茵 TV UL9540A 热失控测试,我们认为储能行业规范化后行业集中度或提升。

  双碳目标促进能源体系变革,发电侧可再生能源和用户侧新能源车等灵活接入均对电网 稳定性提出较高挑战。储能协助增加系统的灵活程度,技术降本持续激发终端需求,强制 配储加速储能需求的释放节奏,储能市场有望进入快速增长阶。

  话语权:经济性是影响终端运营商采购的重要因素,储能项目经济性的主要影响因素均与 电池有关,我们认为初期电池环节是影响运营商采购决策的重要因素,能够较产业链其他 环节获得溢价。储能经济性逐步满足要求后,商业模式更为多样,系统控制策略的重要性 凸显,懂储能、懂电网和懂交易的整体解决方案厂商有望获得终端客户青睐。

  业绩弹性:20 年前储能行业规模较小,业务在主要上市公司中占比较低。在储能行业规模 快速提升的过程中,高储能业务占比公司的净利润弹性或更高,直接受益于储能行业的发 展。

  渠道布局:海外高电价以及有补贴的区域,工商业及居民侧储能的经济性已经可以满足要 求。考虑到海外工商业储能购买需要渠道商进行销售和售后维修,渠道重要性凸显,有海 外渠道壁垒的公司有望直接受益。

  储能的经济性仍未到大规模推广阶段,强制配储政策是当前促进储能推广的主要动力。若 各地强制配储政策发生变动,或在具体实施过程中配储考核放松,储能建设节奏与新能源 电站的建设节奏脱节,将会拖累储能需求释放节奏,影响行业的景气度。

  新能源配储带动下,储能的建设节奏与新能源建设节奏息息相关,若光伏与风电装机规模 不达预期,将会拖累储能电站需求,影响行业景气程度。

  储能行业作为长雪坡赛道,长期发展前景广阔,多家企业进入储能行业。强制配储政策下 运营商对成本关注度提升,储能企业的低价竞争策略更能发挥作用,若行业的竞争程度超 预期,将会拖累行业内公司的盈利水平。

  安全性是电化学储能发展的首要条件,在行业规模提升后,若建设和运营环节出现事故, 或将拖累储能的建设节奏。