全球各國落地“雙碳”戰略規劃,能源轉型迎來關鍵節點,隨著新能源發電/裝機占比提升,新型電力系統建設加速推進。儲能可以解決新能源發展帶來的系統問題:發/用電的時間錯配、優化電能質量,保障電網安全。因此儲能在電力系統中具有剛性需求。 從儲能類型來看,抽水蓄能目前為儲能主體,但電化學儲能具有性能優勢,更適合新型電力系統,而且受益新能源車產業鏈快速發展,因此電化學儲能為當下最優解。 我國新型儲能2021年累計裝機5.73GW,同比增長75%,但儲能占風光總裝機的比例僅為0.9%,滲透率較低,大儲是我國主要儲能類型,主要應用在電源側、電網側,大儲的黃金賽道正起步,未來市場空間廣闊。 能源轉型迎來關鍵節點,新型電力系統建設加速推進 全球各國落地“雙碳”戰略規劃,能源轉型迎來關鍵節點。氣候問題成為全球關注焦點,其中《巴黎協定》確定了應對氣候變化的長期目標是將全球平均氣溫較前工業化時期上升幅度控制在1.5攝氏度以內,并努力將溫度上升幅度限制在2攝氏度以內。目前已經有超過70個國家宣布加入“雙碳”目標實施計劃。“雙碳”戰略目標促進能源加速轉型,全球的能源消費結構將在未來逐步從傳統化石能源為主轉為以新能源為主。 新能源發電/裝機占比提升,新型電力系統建設加速推進。新能源發電、裝機占比都有較大程度的提升,隨著“雙碳”政策的積極推動,新能源占比加速上行。發電量方面,截至2021年,我國總發電量為8.4萬億千瓦時,其中風電光伏發電占比11.7%,較2015年提升了7.8pct。發電裝機方面,截至2021年底,我國累計發電裝機容量23.8億千瓦,其中風電光伏裝機占比達到27%,較2015年提升了15pct。風光裝機到并網發電具有一定的時間差,目前的風光累計占比和發電占比相差較大,我們預計未來2年發電占比將大幅提升,因此適配新能源電源的新型電力系統建設將加速推進。 儲能具有剛性需求,新型儲能黃金賽道正起步 儲能是解決新能源發展帶來的系統問題的“良方”。儲能可以解決新能源將帶來的兩個主要系統問題: 1)發/用電的時間錯配。發/用電的時間錯配是因為電源發電即發即用,而風電一般凌晨大發,光伏中午大發,用戶側用電高峰主要集中在上午和晚上,因此發/用電天然不匹配。而儲能可以在發電高峰充電,用電高峰放電,解決時間錯配的問題。 2)優化電能質量,保障電網安全。國內對3GW以上的大容量電力系統允許頻率偏差為±0.2Hz,對中小容量電力系統允許偏差為±0.5Hz。新能源發電受天氣影響,短時波動較大,進而影響電網頻率,并且隨著新能源容量的提升,電力系統承受的頻率波動范圍越小,而儲能是解決頻率波動問題的有效方式之一。因此儲能在電力系統中具有剛性需求。 新能源建設持續快速推進,儲能建設迫在眉睫。新能源發電量滯后新能源裝機,目前處于新能源大規模并網,提升新能源發電量占比的關鍵節點。另外新能源建設也在快速推進,我們預計2023年光伏裝機有望達到126GW(YOY+40%),風電裝機有望達到63GW(YOY+12%),2025年光伏裝機有望達到 210GW,21-25年CAGR為 40%,2025年風電新增裝機有望達到 77GW,21-25年CAGR 為13%。新能源建設持續快速推進背景下,儲能的剛性需求凸顯,儲能建設迫在眉睫。 抽水蓄能目前為儲能主體,但受到地理位置、響應時間限制。從儲能結構上來看,全球儲能和我國儲能結構都是以抽水蓄能為主,2021年占比分別為86.2%/86.3%。抽水蓄能發展時間較久,產業鏈也較為成熟,但有一定的劣勢: 1)受到地理位置限制,抽水蓄能需要考慮水資源的位置以及建設地點的選取; 2)響應時間長,無法滿足新能源短時變化的要求。抽水蓄能將水勢能轉為機械能再轉為電能,機組的啟動一般需要時間,爬坡速率為10-50%。 受益新能源車產業鏈快速發展,電化學儲能為當下最優解。從性能方面看,電化學儲能具有爬坡速率高(100%Pn/min)、啟停時間短、可做供需雙向調節、調節速率快等優勢;從產業鏈成熟度看,火電靈活性改造、抽水蓄能產業鏈最為成熟,電化學產業鏈受益新能源車發展,目前較為成熟,而綠氫、核電整體處于發展初期。產業鏈的發展程度決定行業的成本,綜合性能、產業鏈情況,我們認為電化學儲能為現在新型電力系統的發展的最優解。 新型儲能裝機快速增長,黃金賽道正起步。全球新型儲能市場來看,2021年累計裝機25.4GW,同比增長68%。按配儲2小時測算,對應21年儲能累計裝機量約50GWh;中國新型儲能市場來看,2021年累計裝機5.73GW,同比增長75%。按配儲2小時測算,對應21年儲能累計裝機量約10GWh。21年風光累計裝機635GW,我國儲能占風光裝機比為0.9%,滲透率較低,黃金賽道正起步,未來市場空間廣闊。 大儲是我國主要儲能類型,主要應用在電源側、電網側 儲能應用場景可以分為電源側、電網側、用戶側。其中,電源側儲能(占比41%)作用為支持可再生能源并網、輔助服務、大容量能源服務,儲能接入位置為儲能+常規機組、風光儲、風儲、光儲;電網側儲能(占比35%)作用為支持可再生能源并網、輔助服務、輸電基礎設施服務、大容量能源服務、配電基礎設施服務,儲能接入位置為獨立儲能、變電站;用戶側儲能(占比 24%)作用為用戶側能源管理服務、配電基礎設施服務,儲能接入位置為工商業、產業園、EV 充電站、港口岸電等。 大儲是功率/能量較大的儲能,應用場景主要是電源側和電網側。根據國標《電化學儲能電站設計規范》,大型儲能電站定義為功率30MW且能量30MWh及以上的儲能電站。今年以來,隨著各地集中式共享儲能和風光儲等一體化項目的迅猛發展,市場對大型儲能電站的規模也有一個更高的預期,以近日湖北省能源局發布的2021年平價新能源項目為例,文件規定集中共享儲能電站的規模不低于50MW/100MWh。結合近期各地儲能的建設規模,本文中的大型儲能電站指能量100MWh及以上的儲能電站。從應用場景來看,大儲主要應用于電源側和電網側,少部分工商業儲能功率規模也逐步上升,因此我們主要討論電源側、電網側和工商業儲能三種。 |
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