敬请参阅最后一页特别声明 -1- 证券研究报告 2021 年 3 月 10 日 行业 研究 储能：碳中和下的新兴赛道，万亿市场冉冉开启 碳中和深度报告（ 三 ） 电力设备新能源 碳中和背景下，储能是又一长期高确定、高增长赛道 ： 随着“ 30-60 碳达峰 -碳 中和 ” 战略的提出，可再生能源将得到大力发展。 高比例可再生能源需要大量的 储能，储能 迎来发展机遇 。 在碳中和背景下，储能发展可分为三阶段：（ 1） “ 十 四五 ” 期间 ： 电力约束问题不构成主要矛盾，储能是风光发展的标配 ，配置比例 较低，光储接近平价 。 （ 2） 新能源成为主力能源， 逐步增量替代火电， 电网稳 定性亟需大量储能 ；配置比例和备电时长提升， 光 +储全面平价，储能需求快速 提升 。（ 3）碳达峰后， 储能将在电网侧 存量替代火电，承担主力电网 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 投资成本 难以计入电价成本，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、内部化碳成本 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。 万亿 储能 市场冉冉升起。 我们测算 2030 年储能需求空间 1.25 TWh； 2020-2030 年累计 3.9 TWh，新增 储能 CAGR 约 30%。 2060 年储能年需求空间 10 TWh； 2020-2060 年累计 94 TWh。 2030 年 储能投资市场空间 1.3 万亿元（ 2020 年起 累计 6 万亿 元 ）， 2060 年 5 万亿元（ 2020 年起 累计 122 万亿 元 ）。至碳达峰 阶段，国内新能源发电侧、家用储能将会是最大的市场；至碳中和阶段，电网侧 调峰调频需求崛起。 老玩家，新战场 ： 电池和储能变流器（ PCS）是价值量和壁垒双高的核心环节， 国内外主要厂商悉数入场；系统集成环节将成为必争之地，有望通过数字化、智 能化解决方案增加附加值，掌握储能产业链话语权。 投资建议： 在碳达峰、碳中和的大背景下，可再生能源的大力发展离不开大量的 储能对于电力系统稳定性的保障。随着 海外户用市场需求崛起、继青海之后国内 储能补贴政策有望陆续落地、碳中和背景 下碳成本的内部化，储能的商业模式、 经济性已打通，今年储能有望高速发展 ，长期维度来看又一万亿市场冉冉升起。 1、 锂电池：推荐 派能科技 、 宁德时代 ，关注 比亚迪 、 亿纬锂能 、 国轩高科 ； 2、 PCS：推荐 阳光电源 ，关注 科华数据 、 固德威 、 锦浪科技 ； 3、 系统集成：推荐 盛弘股份 ； 4、 EPC：关注 永福股份 ; 5、 电网相关：关注 南网能源 、 国电南瑞 、 国网信通 、 涪陵电力 、 许继电气 等。 风险分析： 光伏、风力发电以及储能降本不及预期；政策变更产生较大不利影响、 电力市场改革不利于储能 发展等。 重点公司盈利预测与估值表 证券代码 公司名称 股价（元） EPS（元） PE（ X） 投资评 级 19A 20E 21E 19A 20E 21E 688063.SH 派能科技 154.34 1.24 1.78 3.21 124 87 48 买入 300750.SZ 宁德时代 305.00 2.06 2.24 3.28 148 136 93 买入 300274.SZ 阳光电源 70.35 0.61 1.32 1.76 115 53 40 买入 300693.SZ 盛弘股份 30.83 0.45 0.67 0.96 68 46 32 买入 资料来源： Wind，光大证券研究所预测，股价时间为 2021-03-08 买入（维持） 环保 买入（维持） 作者 分析师：殷中枢 执业证书编号： S0930518040004 010-58452063 分析师：马瑞山 执业证书编号： S0930518080001 021-52523850 分析师：郝骞 执业证书编号： S0930520050001 021-52523827 分析师：黄帅斌 执业证书编号： S0930520080005 021-52523828 联系人： 陈无忌 行业与沪深 300 指数对比图 - 20% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 20 -03 20 -04 20 -05 20 -06 20 -07 20 -08 20 -09 20 -10 20 -11 20 -12 21 -01 21 -02 电力设备及新能源 电力及公用事业 沪深 300 资料来源： Wind 相关研报 渐强的碳价信号，渐近的碳约束时代 碳中和 深度报告（一） （ 2021-02-02） 碳中和与大重构：供给侧改革、能源革命与产业 升级 碳中和深度报告（二） (2021-02-28) 要点 敬请参阅最后一页特别声明 -2- 证券研究报告 电力设备新能源、环保 投资聚焦 我们 的 创新之处 1、根据碳达峰、碳中和的规划，测算了 2020-2060 年长期的储能市场空间；根 据储能功率配比和备电时长、成本和平价情况，提出了储能发展的三阶段发展路 径； 2、深入对比了各种储能技术的特点和使用场景，指出未来并不是一种技术路径 一家独大，而是根据最优储能 系统效率 ，各种储能技术百家齐放，因此需要关注 氢储能、液流电池等技术的产业化进程； 3、 深度拆解了储能系统产业链以及国内外核心厂商，指出 电池 和储能变流器 （ PCS）是价值量和壁垒双高的核心环节，系统集成环节将成为必争之地，有望 通过数字化、智能化增加附加值，掌握产业链话 语权。 股价上涨的催化因素 1、随着青海 出台国内首个新能源配储能补贴的出台，各地 针对储能补贴政策 有 望陆续 出台，有望通过政策手段、补贴抹平暂时的经济性缺口，刺激储能需求提 升； 2、各地碳中和相关规划陆续落地，光伏、风电等可再生能源并网比例的增加将 带来巨大的储能需求，储能作为又一万亿市场，崛起在即。 3、 碳中和，就是排碳成本内部化和排碳成本转移的过程。 碳交易、碳成本相关 政策的出台，例如高耗能的差别电价，也是催化因素。 投资观点 在碳达峰、碳中和的大背景下，可再生能源的大力发展离不开大量的储能对于电 力系统稳定 性的保障。随着海外户用市场需求崛起、继青海之后国内储能补贴政 策有望陆续落地、碳中和背景下碳 成本的内部化，储能的商业模式、经济性已打 通，今年储能有望高速发展 ，长期维度来看又一万亿市场冉冉升起。建议关注： 1、 锂电池：推荐 派能科技 、 宁德时代 ，关注 比亚迪 、 亿纬锂能 、 国轩高科 ； 2、 PCS：推荐 阳光电源 ，关注 科华数据 、 固德威 、 锦浪科技 ； 3、 系统集成：推荐 盛弘股份 ； 4、 EPC：关注 永福股份 ; 5、 电网相关：关注 南网能源 、 国电南瑞 、 国网信通 、 涪陵电力 、 许继电气 等。 敬请参阅最后一页特别声明 -3- 证券研究报告 电力设备新能源、环保 目 录 1、 碳中和背景下，储能扮演不可或缺的角色 . 8 1.1、 储能的三阶段发展路径 . 8 1.2、 储能技术百花齐放，电化学储能正当时 . 12 1.3、 商业模式决定储能发展经济性 . 16 2、 储能空间测算：又一万亿市场冉冉升起 . 27 2.1、 总体空间 . 27 2.2、 国内新能源发电侧 . 28 2.3、 海外风光发电侧 . 29 2.4、 电网侧调峰调频空间测算 . 30 2.5、 分布式储能空间测算 . 31 2.6、 通讯、 IDC 等其他储能 . 32 3、 储能系统产业链：电池和 PCS 是核心，系统集成附加值有望提升 . 33 3.1、 储能变流器 (PCS)：深刻理解电网环境，具备渠道优势 . 35 3.2、 电池：成本占比 50%，海外电池厂商品牌力突出 . 38 3.3、 BMS、 EMS：走向数字化、智能化平台 . 48 3.4、 EPC：建设质量要求高，协调多方单位 . 49 3.5、 系统集成：得系统集成者得市场 . 50 4、 投资建议 . 51 4.1、 派能科技 . 51 4.2、 宁德时代 . 58 4.3、 阳光电源 . 59 4.4、 盛弘股份 . 60 5、 风险提示 . 60 敬请参阅最后一页特别声明 -4- 证券研究报告 电力设备新能源、环保 图目录 图 1：储能系统在电网中起到调节负荷曲线的作用 . 8 图 2：储 能的潜在位置和应用场景 . 8 图 3：碳中和背景下储能的三个发展阶段 . 8 图 4：光伏、储能度电成本与功率配比、备电时长的示意图（单位：元 /Wh） . 10 图 5：储能技术分类 . 12 图 6：全球已投运储能项目累计装机规模（ GW） . 12 图 7：各储能技术的系统额定功率与放电时间 . 13 图 8： 各储能技术的能量密度与功率密度 . 13 图 9：抽水蓄能站工作原理 . 14 图 10：液流电池原理 . 14 图 11：一般氢能储能系统原理 . 15 图 12：氢燃料电池储能循环效率较低 . 15 图 13： 2014-2024 年全球公用事业规模储能系统技术成本趋势 . 15 图 14： 2019 年中国已投运电 化学储能项目结构（按装机规模） . 15 图 15：储能的应用场景 . 16 图 16： 2018 年全球已投运电化学储能项目应用分布 . 16 图 17：储能主 要应用场景及连续时间 . 17 图 18： 2019 年通信储能占国内储能锂电池出货量大部分 . 18 图 19： 2020 年起 5G 基站进入建设高峰期 . 18 图 20：中国碳市场结构示意 . 20 图 21： 全球主要国家和地区家庭用电价格（美元 /kWh） . 24 图 22：欧洲居民电价、光伏、储能度电成本预测 . 24 图 23：全球各地区家用储能出货量（ MWh） . 24 图 24：欧洲家用储能市场累计装机（ MWh） . 25 图 25： 2019 年欧洲前五大家用储能市场 . 25 图 26：美国储能系统激励政策示意图 . 26 图 27： V2G 概念图 . 26 图 28：加州 Kettleman City 的光充储站点 . 26 图 29： 2020-2030E 全球储能新增装机量（ GWh） . 27 图 30： 2020-2060E 全球储能新增装机量（ GWh） . 27 图 31：储能投资市场空间 . 28 图 32：风光新增装机量 . 28 图 33：国内 风光储新增装机预测 . 29 图 34：国内风光发电侧储能市场空间 . 29 图 35： 海外光伏风电装机预测 . 29 图 36：风光发电侧储能空间测算 . 29 敬请参阅最后一页特别声明 -5- 证券研究报告 电力设备新能源、环保 图 37：全球发电量预测 . 30 图 38：电网侧调峰储能需求空间 . 30 图 39：全球发电装机预测 . 31 图 40：电网侧调频储能需求空间 . 31 图 41：分布式储能空间测算 . 32 图 42：通讯、 IDC、 UPS 等其他储能空间测算 . 32 图 43：电化学储能系统产业链（ 2021 年预计市场空间 200 亿元） . 33 图 44：储能各环节厂商向系统集成环节的延伸 . 33 图 45：电化学储能系统工作原理示意图 . 34 图 46：国内储能系统成本结构 . 34 图 47：备电时长 4h 的电站级储能系统初始投资成本结构 . 34 图 48：储能逆变器市场需求持续快速增长 . 35 图 49：电化学储能系统及储能逆变器（ PCS）结构 . 35 图 50：主要厂商储能逆变器收入（亿元） . 37 图 51：主要厂商储能逆变器毛利率 . 37 图 52：主要逆变器厂商产品性能对比 . 37 图 53： 储能系统成本构成 (美元 /kWh) . 39 图 54： 不同容量下的锂电储能成本 (美元 /kWh， 60MW 系统 ) . 39 图 55：储能电池 (左 )与动力电池 (右 )示意图 . 39 图 56：部分家用储 能产品循环测试的容量保持情况 . 40 图 57：特斯拉 Powerwall2 产品示意图及安装效果图 . 41 图 58：北美家用储能市场份额 (H2 2019-H1 2020) . 42 图 59： Megapack 内部构造图 . 42 图 60： Powerwall 风暴预警功能 . 42 图 61： Hornsdale Power Reserve 储能实时运营情况 . 43 图 62：特斯拉全球新能源应用场景布局 . 43 图 63：松下家用储能产品 . 43 图 64：国内电化学储能规模不断增加 . 47 图 65： 2019 年中国电化学储能供应商格局 . 47 图 66：智慧能源管理系统功能 . 48 图 67：智慧能源管理系统主要架构 . 49 图 68：公司积极向系统方案提供商转型 . 50 图 69：派能科技业务领域 . 46 图 70： 2019 年全球家用储能出货量市场格局 . 46 敬请参阅最后一页特别声明 -6- 证券研究报告 电力设备新能源、环保 表目录 . 9 . 9 表 3：近十年我国的储能政策 . 10 表 4：部分省区储能装机规模要求 . 11 表 5：储能参与电力辅助服务政策梳理 . 12 表 6：电化学储能技术对比 . 13 表 7：储能的主要应用场景及分类 . 16 表 8： 2020 年通信基站建设火热，带动基站电池储能需求 . 18 表 9：电力调频服务补偿提供充足的经济性 . 20 表 10：以华中区某火电储能联合机组为例测算调频系统收益 . 21 表 11：江苏省峰谷电价差与峰平电价差 （单位：元 /kWh） . 21 表 12：用户侧储能调峰项目收益测算假设及参数 . 22 表 13：用户侧储能调峰项目收益测算 . 22 表 14：用户侧储能调峰项目 IRR 敏感性分析（不考虑融资） . 23 表 15：各省调峰补偿计算规则 . 23 表 16：欧洲主要家用储能市场总结 . 25 表 17：国内风光发电侧储能空间测算 . 28 表 18：海外风光发电侧储能空间测算 . 29 表 19：电网侧调峰储能空间测算 . 30 表 20：电网侧调频储能空间测算 . 30 表 21：工商业分布式储能空间测算 . 31 表 22：家用储能空间测算 . 31 表 23： 5G 基站储能空间测算 . 32 表 24：储能变流器种类、特点及架构 . 36 表 25：主 要逆变器厂商竞争力对比 . 37 . 41 表 27：松下储能领域的合作对象 . 43 表 28：宁 德时代储能业务数据 . 44 表 29：宁德时代国内合作情况与储能业务概况 . 44 表 30：宁德时代海外合作情况与储能业务概况 . 45 表 31：宁德时 代主要投资公司（储能、电力、充配电、电力供应企业） . 45 表 32：国轩高科储能领域大事件 . 47 表 33：部分亿纬锂能中标储能项目 . 48 表 34：派能科技产能情况 . 55 表 35：派能科技主营业务拆分 . 55 表 36：派能科技盈利预测 . 55 敬请参阅最后一页特别声明 -7- 证券研究报告 电力设备新能源、环保 表 37：派能科技与可比公司 PE 估值比较 . 56 表 38：绝对估值假设核心表 . 56 表 39：现金流折现及估值表 . 57 表 40：敏感性分析表 . 57 表 41：各类绝对估值法结果汇总表 . 57 表 42：宁德时代盈利预测与估值简表 . 58 表 43：阳光电源盈利预测与估值简表 . 59 表 44：盛弘股份盈利预测与估值简表 . 60 敬请参阅最后一页特别声明 -8- 证券研究报告 电力设备新能源、环保 1、 碳中和背景下，储能扮演不可或缺的角 色 1.1、 储能的三阶段发展路径 随着“ 30-60 碳达峰 -碳中和”战略的提出， 可再生能源将得到大力发展 。 2020 年 9 月，我国 在第 75 届联合国大会提出“二氧化碳排放力争于 2030 年前达到 峰值， 2060 年前实现碳中和”；在 2020 年 12 月的联合国气候雄心峰会和中央 经济工作会议上，“ 30-60”的目标被反复提及，标志 着“碳达峰 -碳中和”已成 为国家战略。 由火电为代表的可再生能源将逐步被光伏风电为代表的的可再生能 源替代，可再生能源将成为能源主力。 高比例可再生能源需要大量 储能，储能 迎来发展机遇 。光伏风电等可再生能源由 于与用电负荷并不匹配，需要大量的储能承担削峰填谷的作用。另外， “ 3060 双碳目标”的提出必将加快推动风电、太阳能发电等新能源的跨越式发展，高比 例可再生能源对电力系统灵活调节能力将提出更高要求，这就给储能发展带来了 新机遇。 图 1：储能系统在电网中起到调节负荷曲 线的作用 图 2： 储能的潜在位置和应用场景 储热 分布式储能 储能 电站 均衡储能 均衡储能 家用 储能 工商业储能 储热 储能 电站 V 2 G 储能 家用 储能 处理器 在微秒内执行特定保护程序 传感器 监测 波动和干扰，发送断电信号 需求侧管理 切换至非高峰时间，节省电费 资料来源： A review on peak load shaving strategies， Moslem Uddin 等 资料来源： REN21, 2017, Renewables Global Futures Report 图 3：碳中和背景下储能的三个发展阶段 第一阶段（ 十四五期间 ） 发电侧光储 未达 平价 功率配比不高， 50% 国内 储能项目盈利性一般， 地方采用 补贴政策 海外家用储能高速增长 第二阶段（ 碳达峰 ） 光储平价 功率配比 50% - 1 0 0 % ， 备电时长 2 - 4h 新能源增量替代火电， 为稳定电网，储能需求 剧增 第三阶段（ 碳中和 ） 功率配比 1 0 0 % + ，备电时长 4 h + 新能源存量替代 火电 储能 承担主力电网 等职责 资料来源：光大证券研究所 敬请参阅最后一页特别声明 -9- 证券研究报告 电力设备新能源、环保 第一阶段 （ 2020-2025 年 ） “ 十四五 ” 风光发 展信心足 。 国家层面的能源 “ 十四五 ” 规划尚未出台，但北京、 天津、上海等 20 多个省（区、市）已相继发布了 “ 十四五 ” 新能源发展规划， “ 风光 ” 正无限。国能投、国电投、华能、大唐、华电、三峡、中广核等众多电 力央企近日纷纷表态，将把新能源作为 “ 十四五 ” 期间的开发重点。 “ 十四五 ” 期间电力约束问题不构成主要矛盾，储能是风光发展的 标配 。 “ 十四 五 ” 期间，随着光伏装机占比的逐渐提高，储能在限电率范围内 调峰， 起到 削峰 填谷 的作用。 但 风光储不具备深度调峰能力 ， “ 十四五 ” 期间 储能调峰的能力 不 具备经济性 。 在此阶段，光伏风电 的发电量 占比 还 较低，电网稳定性和灵活性可 通过现有调峰机组得到保证。 省市 规划内容 上海 到 2025 年本地可再生能源占全社会用电量比重提高到 8%左右 江苏 充分发挥太阳能资源，到 2025 年底，全省光伏发电装机达到 2600 万千瓦。其中，分布式与集中式光伏发电装机分别达到 12GW、 14GW 广东 到 2025 年，广东省新能源发电装机规模将达到 10250 万千瓦（其中核电装机约 1850 万千瓦，气电装机约 4200 万千瓦，风电、光伏、生物质发电 装 机约 4200 万千瓦） ， 储能规模约 200 万千瓦 新疆 疆电外送电量达到 1800 亿千瓦时。 全区可再生能源装机规模达到 8240 万千瓦 河北 到 2025 年，全省风电和光伏发电装机分别达到 2600 万千瓦、 2000 万千瓦以上 浙江 重点在领海海域及毗连区布局海上风电项目，预计 2025 年装机达到 600 万千瓦 江西 2025 年风电、光伏、生物质装机分别达到 700、 1100、 100 万千瓦以上 云南 “十四五”期间，云南将规划建设 31 个新能源基地，装机规模为 1090 万千瓦 海南 到 2025 年，新增可再生能源发 电装机约 400 万千瓦，清洁能源消费比重达 50%左右，清洁能源发电装机比重达 82% 资料来源：北极星 储能网 ，光大证券研究所整理 企业 2020 年新能源装机 “十四五”期间新能源装机 新增投产 (万千瓦 ) 新增投产 : 光伏 (万千瓦） 新增投产 : 风电 (万千瓦 ) 累计装机 (万千瓦 ) 累计装机 : 光伏 (万千瓦） 累计装 机：风电 (万千瓦 ) 累计装机 (万千瓦 ) 新能源装 机占比 新增装机 (万千瓦） 新增装机 : 光伏 (万千 瓦 ） 累计装机 (万千瓦 ) 累计装机 : 风电 (万千瓦） 累计装机 (万千瓦 ) 新能源累 计装机占 比 国 电投 2186 1028 1158 6049 2961.2 3087.9 17600 34.37% 4571 2571 2000 华能集团 1000 / / 8000 30000 50% 国家能源集 团 521 / 26% 7500 2800 40% 大唐集团 14400 32.4% 2532 50% 华电集团 40.4% 1500 766 11.9% 三峡新能源 500 1500 / 7500 中核集团 695 485 210 2500 中广核新能 源 400 2400 / 2400 中节能 合计 36503 资料来源：北极星 光伏网 ，光大证券研究所整理 第二阶段 （ 2025-2030 年） 新能源 成为主力能源 ，电网稳定性 亟需大量储能 。 我国 在 2020 年 12 月联合国 “2020 气候雄心峰会 ” 提出 2030 年可再生能源装机达到 12 亿千瓦 。为了实现 2030 年碳达峰目标， 可再生能源装机将超过火电装机，从补充能源变为主力能 源 ，基本实现新增电力来自新能源 。 要承载如此规模的新能源装机，电网乃至整 个电力系统不仅要有“量”的增加，还要有“质”的变革 ，对储能 的 需求 急剧 提 敬请参阅最后一页特别声明 -10- 证券研究报告 电力设备新能源、环保 升。 成本 方面 ， 随着技术进步 ， 风光储电力度电平均售价低于全国煤电平均售价 ， 存量替代化石能源阶段开 启。 根据 Solarzoom，风光电力要 “ 100%增量 替代 ” 化石能源发电，要做到发电装 机保有量：储能装机保有量 1W ： 1-2Wh 的比例 。我们预计在这一阶段 功率 配 比 50%-100%，备电时长 2-4h。 图 4：光伏、储能度电成本与功率配比、备电时长的示意图 （单位：元 /Wh） - 4 . 4 0 - 3 . 4 0 - 2 . 4 0 - 1 . 4 0 - 0 . 4 0 0 . 6 0 1 . 6 0 2 . 6 0 3 . 6 0 0 . 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 光伏发电成本 火电成本 储能成本 光储成本 功率配比 * 备电时长 ( 示意 ) 光储 平价 火电标杆电价 光伏 平价 资料来源：光大证券研究所 预测 ；度电成本 ：基于全生命周期内处理的电量，单位电量的投资成本 第三阶段（ 2030-2060 年） 新能源 存量 替代化石能源，储能将在电网侧替代火电机组 。 2030 年往后 ，至 2060 年实现碳中和 ， 当可再生能源发展为电力消费的绝对主体时，构建以可再生能源 为中心的灵活电力系统，主动提供系统服务，整个电力系统会更经济更平衡。 储 能将在电网侧承担调峰调频等职责 ，传统 火电机组将在辅助服务领域逐步退出 。 根据 Solarzoom 测算 ，风光电力要 “ 100%存量 替代 ” 化石能源发电，要做到 发电装机保有量：储能装机保有量 1W： 5Wh 的比例 。我们预计在这一阶段 功 率 配比 100%+，备电时长 4h+。 这 既要求光伏系统 、 储能系统成本进一步降低， 也要求储能装机量大幅提高 。 政策 ：储能 经济性缺口 ，鼓励储能多形式发展 “十三五”以来，我国 出台产业政策鼓励储能发展 。 2017 年 10 月，国家能源 局等 4 部门联合发布了关于促进储能技术与产业发展的指导意见，国家层 面 出台的政策推动了储能的发展，电化学储能装机规模在 2018 年实现大幅增长。 表 3：近十年我国的储能政策 时间 部门 政策 主要内容 2011 年 12 月 国家能源 局 国家能源科技 “ 十二 五 ” 规划 布局储能产业，重点在储能技术的研发 2014 年 6 月 7 日 国务院办 公厅 能源发展战略行动计 划（ 2014-2020 年） 优化能源结构，按照输出与就地消纳利用并重、集中 式与分布式发展并举的原则，加快发展可再生能源 2016 年 4 月 7 日 国家能源 局 能源技术革命创 新行 动计划（ 2016-2030 年） 通过能源技术创新，提高用能设备设施的效率，重点 发展电力储能等技术 2017 年 财政部、科 关于促进储能技术与 大力发展“互联网 +”智慧能源，促进储能技术和产 敬请参阅最后一页特别声明 -11- 证券研究报告 电力设备新能源、环保 10 月 11 日 技部、工信 部、国家能 源局 产业发展的指导意见 业发展，支撑和推动能源革命。未来 10 年内分两阶 段推进储能产业发展：第一阶段即“十三五”期间， 实现储能由研发示范向商业化初期过渡；第二阶段即 “十四五”期间，实现商业化初期向规模化发展转变 2019 年 2 月 18 日 国家电网 公司 关于促进电化学储能 健康有序发展的 指导意 见 强调了储能的战略意义，规划了电源侧、电网侧和客 户侧的储能应用，提高电网发展质量效益 2019 年 5 月 24 日 国家发展 改革委、国 家能源局 输配电定价成本监审 办法 抽水蓄能电站、电储能设施、电网所属且已单独核定 上网电价的电厂的成本费用 不计入输配电定价成本 2019 年 10 月 国家发展 改革委办 公厅等 关于促进储能技术与 产业发展的指导意见 2019-2020 年行动计划 提出从研发、制造、推进动力电池储能化应用和标准 化建设等方面落实相关工作 2020 年 4 月 15 日 国家能源 局 关于做好可再生能源 发 展“十四五”规划编制 工作有关事项的通知 提出把提升可再生能源本地消纳能力、扩大可再生能 源跨省区资源配置规模作为促进“十四五”可再生能 源发展的重要举措 资料来源：国家能源局、各部委网站、北极星储能网 储能设施不计入 电价成本 ， 经济性缺口 难分摊 。 2019 年 5 月，国家发改委、能 源局印发的输配电定价成本监审办法明确提出电储能设施不计入输配电定价 成本，两大电网公司相继限制企业内部储能投资，导致 2019 年电化学储能增速 大幅回落 。储能投入徒增成本项目收益率降低，叠加储能经济模式尚不清晰， 电 站开发商、电网、运营商在 储能方面的权责不明晰， 主动配置储能意愿降低。 储能配置比例 博弈 ， 解决消纳为当务之急 。 截止 2020 年底已有 18 个省市出台 了鼓励或要求新能源配储能的有关文件。湖南、湖北、内蒙、山东、山西、河北、 贵州明确规定了储能配比，配置储能的比例从 5%到 20%不等。辽宁、河南、西 藏三地虽并未要求具体储能配置比例，但文件明确在新能源项目审核过程中“优 先考虑”新能源配置储能项目。 表 4：部分省区储能装机规模要求 2019 年 2 月 19 日 新疆自治区发 改 委 关于在全疆开展发电侧储能电站建设试点的通 知 储能电站原则上按照光伏电站装机容量 20%配置。 2017 年 6 月 13 日 青海省发改委 青海省 2017 年度风电开发建设方案 各项目按照建设规模的 10%配套建设储电装置，储电设施总规模 33 万千瓦 2020 年 2 月 27 日 内蒙古自治区能 源局 内蒙古自治区能源局关于 2020 年风电、光伏发 电项目建设有关事项的通知（征求意见稿） 光伏电站 储能 容量不低于 5% 2020 年 6 月 5 日 国网山东省电力 公司 关于 2020 年拟申报竞价光伏项目意见的函 储能配置规模按项目装机规模 20%考虑，储能时间 2 小时，可以 与项目本体同步分期建设。 2020 年 6 月 8 日 湖北省能源局 关于开展 2020 年平价风电和平价光伏发电项 目竞争配置工作的通知 风储项目配备的储能容量不得低于风电项目配置容量的 10%，且必 须与风电项目同时建成投产，以满足储能要求。 2020 年 10 月 11 日 河北省发改委 关于推进风 电、光伏发电科学有序发展的实施 方案（征求意见稿） 针对 2021-2025 年的风光储示范工程，支持风电、光伏发电项目按 10%左右比例配套建设储能设施 2021 年 1 月 11 日 宁夏自治区发改 委 关于加快促进自治区储能健康有序发展的指导 意见（征求意见稿） “ 十四五 ” 期间，储能设施按照容量不低于新能源装机的 10%、连 续储能时长 2 小时以上的原则逐年配置 资料来源：北极星储能网 、中国储能网 “十四五”规划明确提出发展储能产业。 “十四五”规划中指出要发展新能源等 战略性新兴产业；推进能源革命，完善能源产供储销体系； 建设智慧能源系统， 优化电力生产和输送通道布局，提升 新能源消纳 和存储能力。国务院办公厅 11 月 2 日发布的 新能源汽车 产业发展规划（ 20212035 年）中提到要促进新 能源汽车与可再生能源高效协同，鼓励“光储充放”（分布式光伏发电 储能系 统 充放电）多功能综合一体站建设。 储能 作为 灵活调节资源 ， 参与电力辅助市场服务 。 青海、宁夏、山东、江苏、湖 南等地出台了电力辅助服务市场交易规则，允许符合要求的储能项目参与辅助服 务市场 。 敬请参阅最后一页特别声明 -12- 证券研究报告 电力设备新能源、环保 表 5： 储能 参与 电力辅助服务政策梳理 2020 年 12 月 国家能源局西北监 管 局 青海省电力辅助服务市场运营规则 （征求意见稿） 满足 10MW/20MWh 以上、具备 AGC 功能等条件的发电企业、用户侧或电网 侧储能电站可以参与辅助服务市场。 2021 年 1 月 宁夏发改委 关于加快促进自治区储能健康有序发 展的指导意见 (征求意见稿 ) 对于达到 要求的储能项目，支持参与电力辅助服务市场。 鼓励储能以独立身份 参与市场交易 2020 年 10 月 国家能源局山东监 管办 山东电力辅助服务市场运营规则（试 行）（ 2020 年修订版） 明确 5MW/10MWh 以上的独立储能设施、集中式新能源场站配套储能设施 等 可以参与调峰辅助服务，价格上限按照火电机组降出力调峰价格上限执行。 2020 年 11 月 国家能源局江苏监 管办 江苏电力市场用户可调负荷参与辅助 服务市场交易规则（试行） 适用范围由 “ 在江苏开展的电力市场用户可调负荷 调峰 市场交易 ” 改为 “ 在 江苏开展的电力市场用户可调负荷 辅助服务 市场交易 ” 2020 年 11 月 国家能源局湖南监 管办 湖南省电力辅助服务市场交易规则 (试 行 ) 鼓励 符合相关技术标准的储能服务提供商、调相服务提供商和用电企业进入市 场交易 资料来源：北极星储能网 、中国储能网 1.2、 储能技术 百花齐放 ， 电化学储能正当时 储能按照 能量存储形式 可分为 电储能、热储能、氢储能 。 电 储能主要包含抽水储 能、压缩空气储能、飞轮储能等 机械储能技术 ； 以及 铅 酸 电池、液流电池、钠硫 电池、锂离子电池等 电化学储能技术 。 由于场景的多样性、 各储能 技术 与 降本 的 情况 ，未来会是百花齐放的局面。 各储 能技术根据其 输出 功率、能量密度 、 储能容量、 充放电时间等特点，将在不同的 应用场景发挥最优储能效果。 图 5：储能技术分类 图 6：全球已投运储能项目累 计装机规模（ GW） 1 . 8 2 . 9 6 . 6 9 . 5 1% 2% 3 . 6 % 5 . 2 % 0% 1% 2% 3% 4% 5% 6% 150 155 160 165 170 175 180 185 190 2016 2017 2018 2019 抽水蓄能 电化学储能 其他储能 电化学储能占比 资料来源：派能科技招股书 资料来源： CNESA，仅包含应用于电力系统的储能项目 敬请参阅最后一页特别声明 -13- 证券研究报告 电力设备新能源、环保 图 7：各储能技术的 系统额定功率与放电时间 资料来源： IRENA 2017, Electricity Storage and Renewables: Costs and Markets to 2030 图 8： 各储能技术的能量密度与功率密度 超导储能 电容器 超级电容器 飞轮储能 锂电 燃料电池 钠硫 电池 镍镉 电池 铅酸 电池 锌 溴 液流 电池 多硫 溴 流电池 钒 液流 电池 压缩空 气储能 抽水 蓄能 小型储能 大型储能 能量密度 功率密度 资料来源： IRENA 2017, Electricity Storage and Renewables: Costs and Markets to 2030 表 6：电化学储能技术对比 技术 备电时长 循环圈数 市场情况 优势 挑战 主要厂家 锂离 子电 池 30min-7h 500-10,000 当前主流技术路线 长寿命、高能量密度、高效 率、响应速度快、环境适应 性强 价格依然偏高，存在 一定安全风险 LG 化学，三星 SDI，宁德时代，比亚迪，特斯拉 液流 电池 3-12h 5,000-15,000 近三年约 5%的储能项 目运用液流电池及数， 适用于更大型电站储能 适用范围广泛，原材料资源 丰富（锌、铁）； 15-20 年寿 命；工作温度范围宽 能量密度偏低；充放 电倍率低； 效率较低 Cellcube（澳大利亚）， Primus Power（美国），住友（日 本）， Lockheed Martin（美国）， Invinity Energy Systems（英国） ,ESS, Inc.（美国） 钠硫 电池 4-8h 1,500-6,500 约 3%电化学电网储能 能量密度高、循环寿命长、 功率特性好、响应速度快 阳极的 金属钠是易燃 物， 高温运行 ，因而 存在一定的安全风险 NGK Insulators Ltd.（日本） 先进 铅酸 电池 1-4h 1 须 申报 AGC 市场 可申报 资料来源：北极星 储能网 敬请参阅最后一页特别声明 -21- 证券研究报告 电力设备新能源、环保 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 =调节里程 *K*补偿标准， 补偿标准为 6 元 /MW， 测算火储联合调频项目的收益： 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 其他项目经验，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， 则该火储联合调频系统日收益为 7.5 万元（ 2500MW 5 6 元 /MW）。 若全年按运行 250 天估算，则该火储联合调频项目年收益为 1875 万元。 参照华中地区首个火储联合调频项目的设备采购中标价 3648.63 万元（新昌电 厂电源侧调频调峰储能一期项目（上海融合元储 3648 万中标新昌电厂调频项 目），假设该项目的其他假设建设成本（电 气改造、基建、电网接入等）占总成 本的 10%，则该项目总成本为 4054 万元。 则按