01

行業(yè)現(xiàn)狀

1、儲(chǔ)能的必要性

全球氣候變暖，各國(guó)共同應(yīng)對(duì)氣候變化，全球能源結(jié)構(gòu)正不可逆轉(zhuǎn)的向低碳化轉(zhuǎn)型。在這個(gè)背景下，電力部門(mén)必須在本世紀(jì)中葉實(shí)現(xiàn)脫碳目標(biāo)，而規(guī)模化利用可再生能源是實(shí)現(xiàn)脫碳的主要路徑。為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，到2030年，全球可再生能源裝機(jī)容量需要達(dá)到10770GW，到2050年接近27800GW，分別比2020年增加4倍和10倍。
傳統(tǒng)能源時(shí)代，煤電、燃機(jī)的發(fā)電方式可以達(dá)成電網(wǎng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)的需求。風(fēng)光時(shí)代，可再生能源發(fā)電具有間歇性，隨著風(fēng)光項(xiàng)目的日益增多，電力系統(tǒng)對(duì)平滑輸出、調(diào)峰調(diào)頻等電力輔助服務(wù)的需求也快速增長(zhǎng)。儲(chǔ)能的重要性、緊迫性日益凸顯。
與世界其他國(guó)家和地區(qū)相比，我國(guó)儲(chǔ)能對(duì)新能源裝機(jī)容量的比例明顯偏低。2020年我國(guó)這一比例約為6.7%，而我國(guó)以外其他國(guó)家和地區(qū)的比例為15.8%，隨著可再生能源比例提高和煤電的逐步退出，儲(chǔ)能必將迎來(lái)巨大的發(fā)展機(jī)遇。

2、儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈簡(jiǎn)圖

儲(chǔ)能行業(yè)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)如何？政策環(huán)境如何？什么樣的商業(yè)模式可能會(huì)勝出？哪種技術(shù)方向會(huì)有大發(fā)展？

02

發(fā)展趨勢(shì)

1、風(fēng)光電裝機(jī)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)，帶動(dòng)儲(chǔ)能需求爆發(fā)

在政策鼓勵(lì)和成本下降的趨勢(shì)下，過(guò)去5年風(fēng)電和光伏裝機(jī)量和發(fā)電量保持持續(xù)的快速增長(zhǎng)。2022年1-5月，國(guó)內(nèi)光伏新增裝機(jī)規(guī)模達(dá)23.71GW（+139%YoY），隨著供應(yīng)鏈緊張程度緩解、成本加速下降，預(yù)計(jì)2022/2023年國(guó)內(nèi)光伏裝機(jī)將達(dá)75/110GW。隨著下半年進(jìn)入風(fēng)電裝機(jī)旺季以及政策支持力度加強(qiáng)，預(yù)計(jì)2022年國(guó)內(nèi)風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模將達(dá)50GW。“十四五”期間國(guó)內(nèi)風(fēng)電項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性大幅提升，裝機(jī)需求有可能加速發(fā)展，預(yù)計(jì)到2025年我國(guó)新增裝機(jī)規(guī)?；虺?0GW。
可再生能源的大規(guī)模接入，加大了發(fā)電端出力的波動(dòng)性，也對(duì)電網(wǎng)的承受能力提出挑戰(zhàn)，新能源穩(wěn)定并網(wǎng)需要配備調(diào)峰、調(diào)頻裝置，儲(chǔ)能在其中起到關(guān)鍵的作用。伴隨著新能源行業(yè)的發(fā)展，儲(chǔ)能行業(yè)將迎來(lái)快速發(fā)展期。

2、國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能政策密集出臺(tái)，發(fā)電側(cè)配儲(chǔ)要求明確

各地政府對(duì)“雙碳”目標(biāo)響應(yīng)積極，在推動(dòng)風(fēng)電、光伏發(fā)展的同時(shí)，配套儲(chǔ)能規(guī)劃也陸續(xù)出臺(tái)。2021年7月國(guó)家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，明確到2025年國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模達(dá)到30GW以上。此后，國(guó)家能源局等多部委印發(fā)多條儲(chǔ)能相關(guān)政策，明確儲(chǔ)能市場(chǎng)配置比例，確定“十四五”期間新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案。我國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)日趨完善，集中式電站配儲(chǔ)基本已成定勢(shì)，未來(lái)分布式電站有望相應(yīng)配儲(chǔ)。隨著“十四五”風(fēng)光裝機(jī)容量的擴(kuò)大，預(yù)計(jì)各地的儲(chǔ)能保障政策會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)容，推動(dòng)儲(chǔ)能規(guī)模的擴(kuò)張和行業(yè)發(fā)展。
注：國(guó)家儲(chǔ)能政策列表見(jiàn)下文“政策環(huán)境”部分。

3、各地區(qū)逐步明確風(fēng)光配儲(chǔ)要求，推動(dòng)發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能發(fā)展

隨著國(guó)家多部委的儲(chǔ)能政策出臺(tái)和持續(xù)細(xì)化，各地方政府也在積極響應(yīng)和明確新增發(fā)電項(xiàng)目的強(qiáng)制性配儲(chǔ)要求，配儲(chǔ)比例在5%-10%，配儲(chǔ)時(shí)長(zhǎng)為2-4小時(shí)。除少數(shù)省份為部分項(xiàng)目配儲(chǔ)和鼓勵(lì)性配儲(chǔ)要求之外，90%以上的地區(qū)都提出強(qiáng)制性配儲(chǔ)要求?，F(xiàn)實(shí)需求和政策推動(dòng)是未來(lái)幾年國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能裝機(jī)的主要驅(qū)動(dòng)因素。

4、風(fēng)光基地項(xiàng)目有望啟動(dòng)，下半年國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能將迎來(lái)大發(fā)展

截至2022年6月，國(guó)內(nèi)1GWh以上大型儲(chǔ)能電站項(xiàng)目已陸續(xù)落地，大型儲(chǔ)能電站項(xiàng)目以共享儲(chǔ)能為主。河北、甘肅省引領(lǐng)全國(guó)大型儲(chǔ)能電站建設(shè)，目前河北省共建設(shè)3座大型儲(chǔ)能電站裝機(jī)4GWh，甘肅省2座大型儲(chǔ)能電站裝機(jī)2GWh，全國(guó)已公布的大型儲(chǔ)能電站總裝機(jī)達(dá)9GWh。而其他儲(chǔ)能項(xiàng)目招投標(biāo)情況持續(xù)推進(jìn)，隨著下半年風(fēng)光大基地項(xiàng)目的啟動(dòng)，國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能裝機(jī)將迎來(lái)放量和大規(guī)模訂單落地。

03

政策環(huán)境

近年國(guó)家和地方層面出臺(tái)了一系列政策以支持儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展。政策主要以實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和為目標(biāo)，將發(fā)展儲(chǔ)能項(xiàng)目作為提升能源電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力、綜合效率和安全保障能力，支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)的重要舉措。

04

商業(yè)模式分析

1、儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景

儲(chǔ)能行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景豐富，主要可分為發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)三類。電源側(cè)對(duì)儲(chǔ)能的需求場(chǎng)景類型較多，包括可再生能源并網(wǎng)、電力調(diào)峰、系統(tǒng)調(diào)頻等；電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能主要用于緩解電網(wǎng)阻塞、延緩輸配電擴(kuò)容升級(jí)等；用戶側(cè)儲(chǔ)能主要用于電力自發(fā)自用、峰谷價(jià)差套利、容量電費(fèi)管理和提高供電可靠性等。

2、儲(chǔ)能的商業(yè)模式及特點(diǎn)

目前，我國(guó)儲(chǔ)能企業(yè)在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)開(kāi)拓了多種盈利模式，主要有削峰填谷收益、調(diào)峰調(diào)頻等電網(wǎng)輔助服務(wù)、配套儲(chǔ)能租賃、共享儲(chǔ)能、能源合同管理等模式。

3、共享獨(dú)立儲(chǔ)能“一站多用”，或成未來(lái)主要市場(chǎng)主體

2021年底新發(fā)布的“兩個(gè)細(xì)則”擴(kuò)大了輔助服務(wù)的提供主體，豐富了輔助服務(wù)的種類，輔助服務(wù)市場(chǎng)向儲(chǔ)能放開(kāi)。《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》中明確提出，要推動(dòng)儲(chǔ)能作為獨(dú)立主體參與各類電力市場(chǎng)，相比傳統(tǒng)依附于發(fā)電側(cè)的商業(yè)模式，獨(dú)立儲(chǔ)能電站更加貼合該政策導(dǎo)向。同時(shí)，由于其“獨(dú)立性”，該模式下責(zé)任主體更為明確，有利于進(jìn)一步提高儲(chǔ)能電站發(fā)展建設(shè)的規(guī)范與安全。
獨(dú)立儲(chǔ)能電站除了能夠滿足電網(wǎng)側(cè)對(duì)調(diào)峰調(diào)頻的需求外，還可以滿足發(fā)電側(cè)的儲(chǔ)能需求。2021年8月，國(guó)家能源局及發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于鼓勵(lì)可再生能源發(fā)電企業(yè)自建或購(gòu)買(mǎi)調(diào)峰能力增加并網(wǎng)規(guī)模的通知》，確定新能源發(fā)電企業(yè)可通過(guò)租賃儲(chǔ)能容量，滿足新增新能源裝機(jī)調(diào)峰能力建設(shè)需求。以陸上風(fēng)電為例，根據(jù)測(cè)算，相比于自建儲(chǔ)能，發(fā)電企業(yè)選擇租賃儲(chǔ)能容量時(shí)（15%配儲(chǔ)比例），總投資成本可降低23%左右，成本優(yōu)勢(shì)明顯。

在儲(chǔ)能的實(shí)際推廣過(guò)程中，“誰(shuí)來(lái)買(mǎi)單”問(wèn)題阻礙了其成本疏導(dǎo)，導(dǎo)致單一方建儲(chǔ)成本壓力過(guò)大。而在獨(dú)立儲(chǔ)能電站的共享機(jī)制下，項(xiàng)目可以提供多種服務(wù)，實(shí)現(xiàn)多重收益。從已開(kāi)展或正在開(kāi)展的共享儲(chǔ)能項(xiàng)目來(lái)看，儲(chǔ)能“容量租賃+調(diào)峰輔助服務(wù)”的盈利模式已經(jīng)具備一定的投資價(jià)值，收入渠道拓展有效緩解了項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性難題。
2022年6月7日，兩部委發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步推動(dòng)新型儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)和調(diào)度運(yùn)用的通知》，提出研究建立電網(wǎng)側(cè)獨(dú)立儲(chǔ)能電站容量電價(jià)機(jī)制，探索將電網(wǎng)替代型儲(chǔ)能設(shè)施成本收益納入輸配電價(jià)回收，加快推動(dòng)獨(dú)立儲(chǔ)能參與中長(zhǎng)期市場(chǎng)和現(xiàn)貨市場(chǎng)；同時(shí)獨(dú)立儲(chǔ)能電站向電網(wǎng)送電時(shí)，其相應(yīng)充電電量不承擔(dān)輸配電價(jià)和政府性基金及附加。獨(dú)立儲(chǔ)能電站參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)交易確定性增強(qiáng)，市場(chǎng)化機(jī)制有望進(jìn)一步提升項(xiàng)目收益水平。
另外，獨(dú)立儲(chǔ)能電站未來(lái)或?qū)⑴c調(diào)頻輔助服務(wù)，收益來(lái)源有望進(jìn)一步增加。2022年5月18日，山西能源監(jiān)管辦印發(fā)《山西電力一次調(diào)頻市場(chǎng)交易實(shí)施細(xì)則（試行）》的通知，其市場(chǎng)主體包括發(fā)電側(cè)并網(wǎng)主體及新型儲(chǔ)能，這是正式發(fā)布的全國(guó)首個(gè)針對(duì)新型儲(chǔ)能參與一次調(diào)頻有償服務(wù)的地方政策。未來(lái)獨(dú)立儲(chǔ)能電站參與調(diào)頻輔助服務(wù)或成趨勢(shì)，獨(dú)立儲(chǔ)能電站收益渠道有望進(jìn)一步增加，其補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)或可參考火電（火儲(chǔ)）項(xiàng)目參與AGC調(diào)頻結(jié)算規(guī)則。
在國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能需求不斷增加的背景下，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)商業(yè)模式逐漸向多元化發(fā)展。其中獨(dú)立儲(chǔ)能電站以其“一站多用”的獨(dú)特機(jī)制得到迅速發(fā)展，其商業(yè)模式得到快速推廣及應(yīng)用，裝機(jī)規(guī)模迅速擴(kuò)張。根據(jù)儲(chǔ)能與電力市場(chǎng)數(shù)據(jù)，獨(dú)立儲(chǔ)能電站2021年規(guī)劃、在建、投運(yùn)總項(xiàng)目個(gè)數(shù)超過(guò)138個(gè)，總裝機(jī)規(guī)模超過(guò)17GW/34GWh，涉及山西、湖北、廣東、江蘇、山東等20余省市。

05

技術(shù)方向分析

1、儲(chǔ)能技術(shù)分類及占比

根據(jù)能量存儲(chǔ)方式的不同，儲(chǔ)能可以分為機(jī)械儲(chǔ)能、電氣儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能和化學(xué)儲(chǔ)能五大類。通常來(lái)說(shuō)，新型儲(chǔ)能是指除抽水蓄能以外的儲(chǔ)能技術(shù)。
近年來(lái)，新型儲(chǔ)能經(jīng)歷了飛速發(fā)展。截至2021年底，全球已投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模209.4GW，同比增長(zhǎng)9%。其中，抽水蓄能的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模占比首次低于90%，比去年同期下降4.1個(gè)百分點(diǎn)。新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為25.4GW，同比增長(zhǎng)67.7%，其中鋰離子電池占據(jù)主導(dǎo)地位，市場(chǎng)份額超過(guò)90%。

2、以電化學(xué)儲(chǔ)能為主的新型儲(chǔ)能技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯

傳統(tǒng)的抽水蓄能雖起步較早、技術(shù)較為成熟，但具有難以克服的劣勢(shì)：一方面，抽水蓄能受地理位置及自然條件約束較強(qiáng)，靈活性較低；另一方面，抽水蓄能的響應(yīng)速度較慢，響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)。
因此，伴隨未來(lái)新能源裝機(jī)規(guī)?？焖贁U(kuò)張，抽水蓄能恐難以完全滿足調(diào)峰調(diào)頻需求。在此背景下，以電化學(xué)儲(chǔ)能為主的新型儲(chǔ)能近年來(lái)快速發(fā)展，裝機(jī)占比不斷提高。

新型儲(chǔ)能是除抽水蓄能外的其他以輸出電力為主要形式的儲(chǔ)能，相比于抽水蓄能技術(shù)，在響應(yīng)速度等各項(xiàng)性能參數(shù)上更具優(yōu)勢(shì)。

壓縮空氣儲(chǔ)能：具有儲(chǔ)能容量大、壽命周期長(zhǎng)、爬坡速率高等優(yōu)點(diǎn)，但其能量轉(zhuǎn)換效率較低，僅為60%左右，且需要特定地理?xiàng)l件，環(huán)境要求較高。
飛輪儲(chǔ)能：國(guó)內(nèi)飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)主要還處在實(shí)驗(yàn)室研發(fā)和樣機(jī)研制階段，理論研究比較豐富，工程應(yīng)用研究進(jìn)展較為緩慢，進(jìn)入市場(chǎng)的成熟產(chǎn)品還相對(duì)較少，因此短期內(nèi)難以大規(guī)模推廣。
超導(dǎo)磁儲(chǔ)能：利用超導(dǎo)線圈直接存儲(chǔ)電磁能，功率密度高，響應(yīng)速度很快，轉(zhuǎn)換效率也很高，但受限于價(jià)格昂貴的超導(dǎo)材料和低溫制冷系統(tǒng)，短期內(nèi)難以商業(yè)化。
超級(jí)電容儲(chǔ)能：在充放電速度、功率密度高等方面較其他儲(chǔ)能方式有所提升，但存在電介質(zhì)耐壓低等問(wèn)題，存儲(chǔ)能量的大小和保持的時(shí)間長(zhǎng)度都因漏電流等因素而受到限制。
電化學(xué)儲(chǔ)能：通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能和電能進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換來(lái)儲(chǔ)存能量，根據(jù)材料不同主要可分為鉛酸蓄電池、鈉硫電池、液流電池和鋰離子電池等形式，一方面，電池儲(chǔ)能的能量密度與能量轉(zhuǎn)換效率較高，且響應(yīng)速度較快，能夠有效滿足電力系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻需求；另一方面，其功率和能量可以根據(jù)不同應(yīng)用需求靈活配置，幾乎不受外部氣候及地理因素的影響。其中，鋰離子電池經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，綜合性能參數(shù)與技術(shù)成熟度來(lái)看，或?yàn)楫?dāng)下綜合性最好的電池體系，具備大規(guī)模推廣條件。

電化學(xué)儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)的源、網(wǎng)、荷側(cè)都可根據(jù)需求靈活部署，各環(huán)節(jié)效果顯著。在發(fā)電側(cè)可提高發(fā)電的穩(wěn)定性,并提高發(fā)電質(zhì)量;在輸電環(huán)節(jié),可降低輸電的成本;在配電環(huán)節(jié),可以緩解企業(yè)和用戶用電壓力,促進(jìn)電網(wǎng)的升級(jí)擴(kuò)容;在送電環(huán)節(jié),可通過(guò)峰谷差套利,進(jìn)而減少企業(yè)和用戶用電成本。

近年來(lái)全球和我國(guó)的電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模均呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。全球電化學(xué)儲(chǔ)能的裝機(jī)規(guī)模從2014年的不足1GW上升到2021年的20.4GW，復(fù)合增速56.2%；中國(guó)的電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模同樣連續(xù)多年保持快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，2014-2021年電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)從0.13GW增長(zhǎng)至5.12GW，復(fù)合增速69.0%。

3、電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈及相關(guān)公司