儲能行業專題研究:市場分析、應用場景、空間測算
1 儲能市場發展分析
多因素共同推動,儲能行業爆發在即
電力系統轉型在即,儲能行業迎來發展。碳中和目標的實現需要風電、光伏等新能源 大規模的建設,而新能源發電具有不穩定性、間歇性的問題,提高了電網在輸配容量、電 頻波動控制等方面的要求,有效的運營需要新型電力系統的支持,新型電力系統正在經歷 從“源-網-荷”到“源-網-荷-儲”的變化,儲能有望成為新型電力系統的第四大基本要素。 新型電力系統在用電側,將由同步發電機轉變為光伏、風電等可再生能源為主;在輸配電 側,由單向送電轉變為特高壓直流、雙向輸配電系統;在用電側,由單一用電轉變為復合 多層次用電。而儲能設備貫穿于新型電力系統轉型的發電、輸配電、用電三個環節,將迎來快速發展的機遇。
風電和光伏裝機規模持續增長,發展前景廣闊。在政策鼓勵和成本下降趨勢下,過去 5 年風電和光伏的裝機量和發電量持續增長。裝機規模上,2016-2020年風電和光伏裝機 均呈現良好增長態勢,其中風電裝機年增長保持在18GW,光伏裝機年增長保持在25GW, 2021 前三季度光伏和風電新增裝機為 16.4GW 和 25.6GW。發電量上,2016-2020 年光 伏與風電發電量保持了較快的增長,五年間 CAGR 分別為 37.84%和 18.35%,2021 前三 季度光伏和風電發電量分別為 1362.2 億千瓦時和 4025.0 億千瓦時,同比增長 27.24%和 35.44%。能源布局上,“十四五”規劃對光伏和風電發展提供了政策保障,在風電光伏競爭力持續強化的情況下,我們預計:國內非化石能源消費占比有望于 2025 年達 21%左右, 于 2030 年達 26%左右;2025年全球可再生能源電力在總發電量中比重有望穩步提升至 18.5%左右;若按照風電/光伏電量比重分別約8.5%/7%估算,未來 5年全球風電光伏年均 裝機需求有望超 100/230GW。
可再生能源發電規模激增,加大儲能需求。可再生能源大規模接入,增加發電端出力 的波動性,也對電網的承受能力提出挑戰,新能源穩定并網需要配備調峰、調頻裝置,而 儲能是其中最重要的裝置。“鴨子曲線”說明了使用可再生能源的商業發電模式中,受發 電時段所限,用電負載和發電量之間存在的落差,隨著風電、光伏的快速發展,用電需求 和發電產出的時間錯位波動性加劇。通過對電池儲能系統充放電操作的合理控制,能解決 “鴨子曲線”的問題。
國內政策積極推動,多地陸續公布儲能規劃。各地政府對“雙碳”目標響應積極,風電、光伏政策及配套儲能規劃已陸續出臺,截至 2021 年 11 月,國內多個省市明確了配套 儲能設備的規格要求,并明確規定配儲比例和時長要求。隨著“十四五”風光裝機容量的擴大,各地的儲能保障政策會進一步擴容,推動儲能規模的擴張和行業發展。
成本下降推動儲能行業發展,電價體系促使儲能盈利能力改善。近些年來,儲能電池 成本不斷下降,疊加電價機制逐漸靈活,商業模式逐漸成型。2010-2020 年,鋰電池組價 格穩定下降,10 年間 CAGR 為-19.4%,有效擴大了儲能電池的市場應用,推動儲能行業 發展。此外,近年來電價改革引起峰谷價差拉大,為儲能電池創造了套利空間。用戶側峰 谷電價差拉大,最大系統峰谷差率超過 40%的地方,峰谷電價價差原則上不低于 4:1,其 他地方原則上不低于 3:1。電價改革推動了制度的建設,進一步刺激了對儲能電池的需求, 改善了儲能系統的盈利能力。