储能行业深度研究报告碳中和下的万亿市场Word格式文档下载.docx

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（3）碳达峰后，储能将在电网侧存量替代火电，承当主力电网调峰调频职责。

海外户用储能率先起量，国内多种方式弥补经济性：

海外高电价、户用光伏渗透率高都推动了海外户用储能市场率先起量。

国内光伏+储能还未平价，储能额外投资本钱难以计入电价本钱，使得经济性成为当前国内储能大规模建设的主要矛盾。

然而，储能可通过地方补贴、提高消纳带来的额外发电收益、内部化碳本钱等方式抹平暂时的经济性缺口。

基于此，我们认为国内发电侧储能市场即将崛起。

电化学储能是开展最快、降本空间大，产业化应用前景大。

相比于抽水蓄能等机械储能，电化学储能受地形影响小，可灵活配置于电力系统。

以锂离子电池、钠硫电池、液流电池为主导的电化学储能技术在平安性、能量转换效率和经济性等方面都取得了重大突破，具有产业化应用前景。

电化学储能的开展上限需考虑资源约束。

电化学储能同样需要用到电池，在新能源汽车动力电池需求日益增加的情况下,储能带来的额外电池需求使得上游锂、钻、镶等资源紧缺程度进一步加剧。

上游资源供需紧张所引起的电池涨价，也会导致电化学储能降本不及预期。

1.3.商业模式决定储能开展经济性

1.3.1.基本分类与应用场景电力系统储能

电力系统储能的应用领域主要包含发电侧、电网侧和用户侧。

发电侧储能的主要目的是增强电力系统调峰备用容量，解决风能、太阳能等可再生能源发电不连续、不可控的问题，保障其可控并网和按需输配，促进风电、光伏、光热等新能源消纳。

电网侧储能主要功能是服务于电网平安，解决电网的调峰调频、削峰填谷、智能化供电、分布式供能问题，提高多能耦合效率，实现节能减排。

用电侧储能主要是为用户提供峰谷调节、提升供电能力和可靠性等多种需求，支撑汽车等用能终端的电气化，进一步实现其低碳化、智能化等目标。

从现有的商业模式看，储能的价值创造路径包括参与调峰、调频获得辅助服务补偿；

减少弃风弃光电量增加电费收入；

以及削峰填谷获得峰谷价差。

发电侧主要是减少弃风弃光电量获利。

由于目前电化学储能本钱相较抽水蓄能仍然较高，该商业模式适用于弃风、弃光率较高地区。

电网侧储能的商业模式可从输配电本钱监管和竞争性业务两大类展开。

其中输配电本钱监管包括有效资产回收和租赁；

竞争性业务包含调压调频，为了保证电网平安、稳定运行，电厂必须提供调频服务，当前政策大力支持发电，由于新能源发电的不稳定性，调频调压将逐渐成为电网侧重要业务。

在人口稠密的地区用储能替代调峰电站可以降低能源本钱，创造就业机会，建立一个更有弹性的电力系统，减少空气污染，带来可观的社会效益。

用户侧储能商业路径较成熟，包括峰谷电价套利、保障停电时的电力供应。

峰谷电价套利指用户可以在负荷低谷时，以较廉价的谷电价对自有储能电池进行充电，在负荷高峰时，将局部或全部负荷转由自有储能电池供电，利润取决于峰谷价差。

另外，由于海外大规模停电事件频发，家用储能还可在电力系统故障时保证电力供应。

其他储能（通信基站、数据中心和UPS备电）

除应用于电力系统外，储能在通信基站、数据中心和UPS等领域可作为备用电源，不仅可以在电力中断期间为通信基站等关键设备应急供电，还可利用峰谷电价差进行套利，以降低设备用电本钱。

根据GGII数据，2019年中国储能锂电池（含电力系统、通信基站、轨道交通等应用场景）出货量10.6GWh,同比增长49.3%。

其中，电力系统储能锂电池出货量3.8GWh；

通信储能锂电池出货量6.OGWh；

轨道交通储能锂电池出货量0.25GWh；

数据中心及其他储能锂电池出货量共0.55GWh。

随着5G基站建设高峰期的到来，基站储能需求有望高增长，率先带动国内储能市场进入成长期。

另一方面，由于磷酸铁锂本钱低、平安性高，磷酸铁锂电池基本占据国内通信基站电储能市场，也有望带动铅酸锂电化替代需求。

1.3.2.发电侧平价将至，多种方式弥补经济性

（1）储能可促进风光消纳，提升发电收益

可再生能源配置储能可解决消纳问题，提高发电收益。

据全国消纳监测预警中心数据，2020年全国弃风电量166.1亿千瓦时（风电发电量4760亿千瓦时），风电利用率96.5%,弃风率3.5%;

弃光电量52.6亿千瓦时（光伏发电量2630亿千瓦时），光伏发电利用率98.0%,弃光率2%o假设配置10%储能，可增加消纳风电16.6亿千瓦时、光伏5.26亿千瓦时，可分别提高弃风率、弃光率0.36pcts、0.2pctSo

（2）青海补贴、新疆奖励，补贴弥补储能经济性

青海出台首个配储能补贴政策，10%+2h储能补贴0.1元/度。

2020年1月18日，青海省发改委、科技厅、工信厅、能源局联合下发《关于印发支持储能产业开展假设干措施（试行）的通知》，明确将实行“新能源+储能”一体化开发模式，新建新能源配置储能容量原那么上不低于10%,时长2小时以上。

新建、新投运水电站也需同步配置新能源和储能系统，使新增水电与新能源、储能容量配比到达1：

2：

0.2。

同时对”新能源+储能”水电+新能源+储能”工程中自发自储设施所出售的省内电网电量，给予每千瓦时0.10元运营补贴。

新疆通过增加发电小时数，缓解储能经济性难题。

2019年2月19日，新疆自治区发改委印发《关于在全疆开展发电侧储能电站建设试点的通知》，鼓励光伏电站合理配置储能系统,储能电站原那么上按照光伏电站装机容量20%配置；

配置储能电站的光伏工程，原那么上增加100小时计划电量。

（3）通过绿证、CCER内部化碳本钱，储能经济性提升

（4）可再生能源工程可通过配置储能，增加出售CCER的收益。

光伏和风电属于可再生能源发电工程，通过替代基准线情景下以火电为主的该区域电网的同等电量，实现了温室气体减排。

随着CCER审批迎来重启，可再生能源有望获得额外竞争优势和附加收入，可再生能源企业可通过出售CCER获得收益。

碳本钱、绿证本钱的内部化有望增加储能经济性。

假设电力资源交易市场、碳交易市场得到大力开展，碳交易、绿证本钱计入储能工程本钱，有望增加经济性，实现平价。

1.3.3.电网侧：

调频经济性最高，峰谷价差约束调峰经济

（1）调频：

华中地区调频服务储能工程经济性测算

电池储能响应速度快，提升火电调频能力。

我国调频电源主要为火电机组，火电机组调频响应慢，而水电调频地理条件受限。

电池储能系统可以在1s内完成AGC调度指令；

同时，少量的储能系统可有效提升以火电为主的电力系统整体调频能力，可作为辅助传统机组调频的有效手段。

储能参与电力服务兴起，调频经济性高。

由于政府对于储能调频领域的重视和支持，储能联合发电机组参与电力辅助服务已经开始兴起。

储能辅助电网调频的经济性远好于削峰填谷。

随着可再生能源占比逐步提高，电力市场化进一步深化，调频需求将进一步释放。

我们以华中AGC调频为例，AGC辅助服务补偿采取按贡献电量补偿，补偿费用二调节里程*K*补偿标准，补偿标准为6元/MW,测算火储联合调频工程的收益：

假设为华中区域某60万千瓦的火电机组配置18MW/9MWh储能系统（配置率3%）,依据其典型日的AGC指令数据以及机组负荷数据，模拟计算，得出以下结论：

机组的综合性能指标K值保守取5;

在调度调用较频繁的情况下，模拟显示可捕获5000MW左右的有效里程。

参照其他工程经脸，保守估计平均日调节里程

（即调节幅度）为2500MW左右；

按照6元/MW的补偿标准，那么该火储联合调频系统日收益为7.5万元（2500MWX5X6元/MW）。

假设全年按运行250天估算，那么该火储联合调频工程年收益为1875万元。

参照华中地区首个火储联合调频工程的设备采购中标价3648.63万元

（新昌电厂电源侧调频调峰储能一期工程（上海融合元储3648万中标新昌电厂调频项目），假设该工程的其他假设建设本钱（电气改造、基建、电网接入等）占总本钱的10%,那么该工程总本钱为4054万元。

那么按照年收入1875万元计算，在不考虑其他本钱（财务本钱、运行维护本钱等）的情况下该工程静态回收期为2.16年。

（2）调峰：

江苏省储能调峰工程经济性测算

多年来江苏省用电量一直保持在全国第二的水平，预计2020年全省用电总量约6327亿千瓦时，其中工业用电量约4684亿千瓦时，由此将带来高达93.68GWh的用户侧储能需求。

2020年11月3日，江苏省发改委发布了《关于江苏电网2020-2022年输配电价和销售电价有关事项的通知》。

根据通知的内容，江苏省峰谷价差最大为0.8154元/kWh,最低为0.7158元/kWh。

为了测算用户侧削峰填谷的收益，我们进行以下假设：

1.用户为220KV及以上的大工业用户（峰谷价差最小）。

2.配置10MW/40MWh的锂离子电池储能系统，系统单价按1600元/kWh记，总造价6400万元。

3.系统充放电效率按90%计。

4.简单测算不考虑财务本钱及税收，用户自己投资建设,不考虑第三方投资和用户进行电费分成的模式。

5.全年运行330天,其中夏季7、8月62天，非夏季268天。

6.一天两充两放。

两充两放策略具体如下：

非夏季，每天低谷0-4点,平段12-16点各充电4小时，总计充电8小时。

每天高峰872点，17-21点各放电4小时，总计放电8小时。

结论：

削峰填谷商业模式只有在峰谷价差到达0.7元/千瓦时以上才有可能盈利，但目前除北京、上海、江苏、广东、浙江、海南外，其他省份峰谷价差都达不到该水平。

1.3.4、用户侧：

高电价+光伏渗透，海外家储市场景气度

高昂的电价成为户用储能在海外快速开展的主要因素。

在欧洲、日本、澳大利亚、美国等电力价格高昂的国家和地区，家用光伏+储能应用的主要经济驱动因素之一是提高电力自发自用水平，以延缓和降低电价上涨带来的风险。

同时，随着电价上涨和光伏系统本钱迅速下降，上述地区强劲、稳定的光伏新增装机量也为储能应用提供了坚实的市场。

德国、美国、日本成为家用储能主要市场，2020Q3出货量占比近70%o

光伏自发自用经济性提高，进一步推动家用储能市场增长。

长期以来，为促进光伏行业开展，全球主要国家均制定了相应的光伏补贴政策。

近年来受光伏发电本钱持续下降等因素影响,各国的光伏上网电价（FIT）和净计量电价制度正逐步削减和取消。

光伏补贴政策的调整促使用户改变以往将电力上网的获益方式，而更倾向于将多余电力储存自用，从而节省电费支出。

1.3.5、智能电网及电动汽车开展推动V2G

V2G（Vehicletogrid）通过充电站实现电动汽车和电网之间的的能源互动。

V2G指电动汽车作为一种分布式负荷的同时也充当电源，可以向电网释放其储存在动力电池内的电能，来到达优化电网运行的目的。

充电站实现V2G,建设尚处早期。

电动汽车和电网之间的的互动是通过充电站来完成的，那就需要充电站能够满足G2V和V2G的要求，即充电站控制器CSC和V2G控制器的双向控制系统。

充电桩作为电动汽车开展的一个难点，充电站也还在慢慢地普及，所以带有V2G模式的充电站规划还是处在较前期的阶段。

2、储能空间测算：

又一万亿市场冉冉开启2.1、总