鋰電儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景、經(jīng)濟(jì)性與中期空間探討

1、2請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和免責(zé)申明摘要本篇報(bào)告主要回答三個(gè)問題：1）為什么關(guān)注鋰電儲(chǔ)能？2）鋰電儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性如何？3）鋰電儲(chǔ)能的中期空間如何測(cè)算？為什么關(guān)注鋰電儲(chǔ)能：1）隨風(fēng)光裝機(jī)增長(zhǎng)，發(fā)電設(shè)備整體出力的間歇性與不穩(wěn)定性增強(qiáng)，僅靠火電機(jī)組難以滿足調(diào)峰調(diào)頻需求，因此電力系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能的需求 持續(xù)增加。根據(jù)安裝位置與主體的不同，可將應(yīng)用場(chǎng)景分為用電側(cè)、發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)。2）抽水蓄能不足以滿足需求：抽水蓄能裝機(jī)對(duì)地理?xiàng)l件要求苛刻且建設(shè)周期長(zhǎng)，難以滿足當(dāng)下需求。3）鋰電儲(chǔ)能具備比較優(yōu)勢(shì)：鋰電池能量密度高，充放電效率高，使用場(chǎng)景靈活，而其他儲(chǔ)能方式因自身物理化學(xué)特性或技術(shù)成熟度等 原因適用場(chǎng)景少。鋰電儲(chǔ)

2、能的經(jīng)濟(jì)性如何：1）用電側(cè)：住宅端，隨海外居民購(gòu)電價(jià)格上漲和家用儲(chǔ)能設(shè)備價(jià)格不斷下降，光伏儲(chǔ)能配套、電力自發(fā)自用（更有經(jīng)濟(jì)性）的模式能夠降低家庭 用電成本25以上，推動(dòng)戶用光伏的滲透率和光伏儲(chǔ)能的配套率同步快速提升，預(yù)計(jì)2025年家用儲(chǔ)能新增裝機(jī)容量達(dá)93GWh。工商業(yè)端，削峰填谷降低容量電價(jià)模式有效減少高耗電量用戶的電費(fèi)支出，投資回收期六年，預(yù)計(jì)2025年工商業(yè)儲(chǔ)能新增裝機(jī)容量達(dá) 55GWh。合并后預(yù)計(jì)2025年用電側(cè)儲(chǔ)能新增裝機(jī)容量達(dá)148GWh，2020-2025CAGR達(dá)78。家用儲(chǔ)能有效應(yīng)對(duì)停電事故，提升居民用電品質(zhì)。2）發(fā)電側(cè)：a. 短期內(nèi)因儲(chǔ)能系統(tǒng)投資回收期在20年以上，海外不具

3、備經(jīng)濟(jì)性；在中國(guó)度電補(bǔ)貼政策下，投資回收期可縮短至10年以 內(nèi)，故政策為短期內(nèi)中國(guó)發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要推動(dòng)力。b. 中期全球儲(chǔ)能市場(chǎng)將隨鋰電價(jià)格下行而快速增長(zhǎng)，給予儲(chǔ)能成本年均15 的降幅，至2025年儲(chǔ)能系統(tǒng)投資回收期將下降至10年左右， 經(jīng)濟(jì)性提升將推動(dòng)2025年全球市場(chǎng)從17GWh提升1.9倍至33GWh。3）電網(wǎng)側(cè)：關(guān)鍵在于市場(chǎng)準(zhǔn)入許可與提供服務(wù)成本。目前歐美發(fā)達(dá)國(guó)家已開放鋰電儲(chǔ)能進(jìn)入電力輔助服務(wù)市場(chǎng)，中國(guó)市場(chǎng)正在起步。 調(diào)頻里程成本已具備競(jìng)爭(zhēng)力，但調(diào)峰仍須繼續(xù)降低度電成本。預(yù)計(jì)未來(lái)全球裝機(jī)年增4，調(diào)頻需求年增6以上，在鋰電調(diào)頻滲透率快 速提升、鋰電調(diào)峰需求年增10的假設(shè)下，預(yù)計(jì)2

4、025年新增電網(wǎng)側(cè)鋰電儲(chǔ)能裝機(jī)14GWh。鋰電儲(chǔ)能的中期空間多大： 預(yù)計(jì)2025年全球新增裝機(jī)達(dá)209GWh，2020-2025年CAGR58 ，其中用電側(cè)、發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、5G基站分別148、33、14、14GWh，用 電側(cè)有望率先引領(lǐng)爆發(fā)。在鋰電儲(chǔ)能裝機(jī)逐年增長(zhǎng)的背景下，我們認(rèn)為電池與PCS廠商將最受益，其次是電池材料廠商，相關(guān)標(biāo)的為：【寧德時(shí)代】、【億緯 鋰能】、【派能科技】、【陽(yáng)光電源】、【固德威】、【錦浪科技】、【德方納米】、【當(dāng)升科技】、【天賜材料】。風(fēng)險(xiǎn)提示：儲(chǔ)能需求不及預(yù)期，政策力度不及預(yù)期，鋰電池價(jià)格下降不及預(yù)期，其他儲(chǔ)能方式發(fā)展超預(yù)期。測(cè)算具有一定主觀性，僅供參考。3請(qǐng)務(wù)必

5、閱讀正文之后的信息披露和免責(zé)申明1、儲(chǔ)能需求逐年增加，鋰電路線最具潛力4請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和免責(zé)申明2、用電側(cè)：自發(fā)自用經(jīng)濟(jì)性顯著，分布式儲(chǔ)能迎來(lái)爆發(fā)3、發(fā)電側(cè)：短期政策驅(qū)動(dòng)國(guó)內(nèi)高增，中期成本推動(dòng)全球增長(zhǎng)4、電網(wǎng)側(cè)：調(diào)頻已具競(jìng)爭(zhēng)力，調(diào)峰仍待降成本5、產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)標(biāo)的目錄儲(chǔ)能需求逐年增加，鋰電路線最具潛力15請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和免責(zé)申明6圖：可再生能源發(fā)電具有不穩(wěn)定性為什么需要儲(chǔ)能：風(fēng)光裝機(jī)提升調(diào)峰調(diào)頻需求，快速儲(chǔ)能方式提供輔助服務(wù)數(shù)據(jù)來(lái)源：北極星太陽(yáng)能光伏網(wǎng)，中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)，天風(fēng)證券研究所無(wú)可再生能源時(shí)：由于傳統(tǒng)發(fā)電方式的出力相對(duì)穩(wěn)定，而用電存在隨機(jī)波動(dòng)性，導(dǎo)致電力系統(tǒng)中發(fā)電設(shè)備

6、的合計(jì)出力曲線與實(shí)際 用電曲線不完全重合，這種不匹配性一方面會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失，另一方面對(duì)系統(tǒng)頻率造成波動(dòng)。為解決上述問題，電網(wǎng)會(huì)調(diào)動(dòng)多個(gè) 火力、燃?xì)鈾C(jī)組進(jìn)行發(fā)電功率調(diào)節(jié)（基本已可滿足需求） ， 以具備經(jīng)濟(jì)性的方式使供需平衡，提高電能質(zhì)量。有可再生能源時(shí)：當(dāng)前風(fēng)光裝機(jī)不斷提升，發(fā)電設(shè)備整體出力的間歇性與不穩(wěn)定性增強(qiáng)，傳統(tǒng)的火電機(jī)組難以滿足短時(shí)間高功率的調(diào)節(jié)需求，進(jìn)行靈活性改造的成本又比較高，此時(shí)就需要各類快速儲(chǔ)能的方式提供電力輔助服務(wù)。7圖：各場(chǎng)景對(duì)儲(chǔ)能的需求圖：全球儲(chǔ)能裝機(jī)仍以抽水蓄能為主儲(chǔ)能的現(xiàn)在：應(yīng)用于用電、發(fā)電、電網(wǎng)側(cè)三大場(chǎng)景，主力為抽水蓄能數(shù)據(jù)來(lái)源：陽(yáng)光工匠光伏論壇，CNESA，Wind

7、，天風(fēng)證券研究所應(yīng)用場(chǎng)景用電側(cè)發(fā)電側(cè)電網(wǎng)側(cè)位置家庭或工廠集中式新能源電站旁獨(dú)立建設(shè)或位于傳 統(tǒng)電站旁功能自發(fā)自用減少棄電調(diào)頻削峰填谷平滑波動(dòng)調(diào)峰需量管理其他輔助服務(wù)獲利來(lái)源峰谷價(jià)差套利+自發(fā) 增加上網(wǎng)電量+電力輔 電力輔助服務(wù)補(bǔ)償 自用省電收益助服務(wù)收益收益+價(jià)差套利2019年全球電化 學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)分布28%30%42%為解決上述電力系統(tǒng)中的問題，可將儲(chǔ)能設(shè)備布置在用電側(cè)、發(fā)電側(cè)以及電網(wǎng)側(cè)三個(gè)場(chǎng)景。三個(gè)場(chǎng)景的主要功能分別為自發(fā)自用、 減少棄電、調(diào)頻。目前全球范圍內(nèi)的儲(chǔ)能裝機(jī)仍以抽水蓄能為主，但是在抽水蓄能以外的市場(chǎng)中，鋰離子電池的市場(chǎng)占有率最高。抽水蓄能92.60%電化學(xué)儲(chǔ)能5.20%熔融鹽儲(chǔ)熱

8、1.70%壓縮空氣儲(chǔ)能0.20%8圖：電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)快速增長(zhǎng)圖：美國(guó)市場(chǎng)電化學(xué)儲(chǔ)能方式已成為儲(chǔ)能新增裝機(jī)主流儲(chǔ)能的未來(lái)：抽水蓄能受限，鋰電快速崛起數(shù)據(jù)來(lái)源：CNESA，Woodmac，Wind，天風(fēng)證券研究所圖：鋰電儲(chǔ)能的相對(duì)優(yōu)勢(shì)使其有望成為未來(lái)第一大儲(chǔ)能方式儲(chǔ)能方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)抽水蓄能技術(shù)成熟；大規(guī)模儲(chǔ)能；成本低地理?xiàng)l件要求苛刻，建設(shè)周期長(zhǎng)，效率低， 響應(yīng)慢鋰離子電池 能量密度高，充放電效率高，安全性高，污染小， 價(jià)格高；存在過充導(dǎo)致的過熱、燃燒問題；幾乎不受自然環(huán)境影響，降本快技術(shù)比較成熟，可長(zhǎng)期循環(huán)使用，幾乎不受充放電 次數(shù)限制，安裝維護(hù)方便，對(duì)環(huán)境無(wú)危害占地面積?。怀杀镜脱h(huán)壽命不高容量低

9、，一次儲(chǔ)能可持續(xù)時(shí)間短對(duì)地理?xiàng)l件要求苛刻，需要燃?xì)廨啓C(jī)配合， 效率低，響應(yīng)慢飛輪儲(chǔ)能壓縮空氣儲(chǔ) 能鈉硫電池能量密度高、充放電效率高、運(yùn)行成本低、占地面工作時(shí)需要高溫，鈉在高溫下易燃，價(jià)格高，鉛蓄電池液流電池積小、維護(hù)方便儲(chǔ)能容量大、成本低、維護(hù)簡(jiǎn)單額定功率和額定能量獨(dú)立，儲(chǔ)存壽命長(zhǎng)，可進(jìn)行深 度的放電與大電流放電過程，并無(wú)需進(jìn)行特殊保護(hù)過充存在安全隱患，運(yùn)維成本高儲(chǔ)能密度低，循環(huán)壽命短，自放電率高，重 金屬污染，深度放電對(duì)電池壽命影響較大技術(shù)尚不成熟，成本較高超級(jí)電容循環(huán)效率高、充放電速度快、功率密度高、循環(huán)充 能量密度低，需與其他儲(chǔ)能方式配合，自放 放電次數(shù)多、工作溫度范圍廣電率較高，成本較

10、高抽水蓄能電站有以下三大缺點(diǎn)，使其裝機(jī)受限，增量較低： 1）一般僅能建立在同時(shí)具備水資源和勢(shì)能的偏遠(yuǎn)山區(qū)，森 林公園、水源保護(hù)、基本農(nóng)田等生態(tài)敏感因素多。2）裝機(jī) 容量大，平均在1GW，初始投資高達(dá)數(shù)十億元，與風(fēng)光裝 機(jī)需求適配性差。3）建設(shè)周期較長(zhǎng)，一般需6年時(shí)間。其他儲(chǔ)能方式適用場(chǎng)景少或技術(shù)不成熟，短期增量較小。鋰電幾乎不受自然環(huán)境影響，裝機(jī)便捷，使用靈活，將在 較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持快速增長(zhǎng)狀態(tài)，甚至成為第一大儲(chǔ)能方式， 下文將重點(diǎn)對(duì)鋰電儲(chǔ)能進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析與中期空間測(cè)算。233.523.1 121.9 72.8 90.3 206.3379.3739.73698.81591.1-90%428%-4

11、0%24%128%84% 95%4%914.12305%-200%0%-57%-100%100%200%300%400%500%500010002500200015003000400035002009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019新增規(guī)模(MW)yoy9請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和免責(zé)申明用電側(cè)：自發(fā)自用經(jīng)濟(jì)性顯著， 分布式儲(chǔ)能迎來(lái)爆發(fā)2圖：光伏儲(chǔ)能配套電力自發(fā)自用模式示意圖10數(shù)據(jù)來(lái)源：GlobalPetrolPrices，Solahart，Solarpower EU, 天風(fēng)證券研究所自發(fā)自用余電上網(wǎng)是指分布式光伏發(fā)電系

12、統(tǒng)所發(fā)電力主要被用戶自己 使用，且將白天高功率時(shí)發(fā)的多余電量接入電網(wǎng)，該模式一般適合家庭 屋頂和工商業(yè)屋頂。如不配備儲(chǔ)能系統(tǒng)，則夜間的用電需求仍需要從電網(wǎng)采購(gòu)；在光伏系統(tǒng) 的基礎(chǔ)上配套儲(chǔ)能，即可實(shí)現(xiàn)白天和夜間的用電都由自家光伏提供。目前德國(guó)在歐洲家用光伏和儲(chǔ)能市場(chǎng)中處于領(lǐng)先地位，截至2019年底 德國(guó)累計(jì)家用光伏裝機(jī)量達(dá)到7.3GW，累計(jì)家用儲(chǔ)能裝機(jī)容量達(dá)到 1.3GWh。其次是意大利、英國(guó)和奧地利，2020年這四個(gè)國(guó)家的新增家 用儲(chǔ)能裝機(jī)量總和達(dá)到了0.7GWh，占全歐洲的85%以上。圖：家用光伏、儲(chǔ)能設(shè)備價(jià)格變化國(guó)家德國(guó)意大利 英國(guó) 奧地利累計(jì)家儲(chǔ)裝機(jī)容量（MWh）132824314312

13、0累計(jì)光伏裝機(jī)容量（MW）721439502352772家儲(chǔ)安裝率174616購(gòu)電價(jià)格（EUR/kWh）0.310.230.210.20售電價(jià)格（EUR/kWh）0.110.210.040.08表：歐洲前四大國(guó)家光儲(chǔ)配套模式現(xiàn)狀家用儲(chǔ)能商業(yè)模式一：光伏儲(chǔ)能配套，實(shí)現(xiàn)電力完全自發(fā)自用家用儲(chǔ)能商業(yè)模式一：歐洲居民電價(jià)不斷上漲+光儲(chǔ)成本下探，自發(fā)自用經(jīng)濟(jì)性顯著11數(shù)據(jù)來(lái)源：GlobalPetrolPrices，IEA，Solarpower EU, 天風(fēng)證券研究所隨 著歐洲居民購(gòu)電價(jià)格不斷上漲、光伏和儲(chǔ)能設(shè)備的價(jià)格不斷下探，光伏儲(chǔ)能配套、電力自發(fā)自用模式的經(jīng)濟(jì)性越來(lái)越顯著。目前歐洲各國(guó)平均電價(jià)達(dá)0.2

14、0歐元/kWh+，德國(guó)更高達(dá)0.31歐元/kWh（合人民幣2.5元/kWh）。 2008年至2019年間，德國(guó)居民電價(jià)由21.65歐分/kWh上漲至30.22歐分/kWh，通過拆 分電價(jià)結(jié)構(gòu)，可知電價(jià)上漲主要由三部分構(gòu)成： 可再生能源附加費(fèi)，20082019年間由1.2歐分上漲至6.4歐分；電網(wǎng)費(fèi)，由于分布式光伏等的迅速崛起，電網(wǎng)的調(diào)度難度也在 加大，為接入這些可再生能源，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行了大規(guī)模擴(kuò)建和改造，期間由5.9歐分上漲至7.5歐分；電力增值稅，期間由3.5歐分上漲至4.8歐分。根據(jù)國(guó)際能源署IEA發(fā)布的報(bào)告，德國(guó)設(shè)立了可再生能源到2030年占終端能源消費(fèi)的55%和發(fā)電量的65%、到2050

15、年占終端能源消費(fèi)的60%和發(fā)電量的80%的目標(biāo)，并且承諾到2022 年全面廢除核電，到2038年全面淘汰燃煤發(fā)電。德國(guó)2018年可再生能源已占到發(fā)電量的35%，但為了達(dá)到上述的中長(zhǎng)期目標(biāo)，在2020-2030年間仍需有大規(guī)模的風(fēng)電、光伏電站投入建設(shè)。新能源電站的建設(shè)費(fèi)用、電網(wǎng)擴(kuò)建和改 造的費(fèi)用將繼續(xù)體現(xiàn)在居民的購(gòu)電價(jià)格中，因此，這里我們判斷2020-2030年德國(guó)居民電價(jià)將持續(xù)5%的年漲幅（后續(xù)測(cè)算需要用到此數(shù)據(jù)）。圖：歐洲各國(guó)居民電價(jià)（歐元/kWh）圖：2008與2019年德國(guó)居民電價(jià)拆分（歐分/kWh）6.887.227.396.411.165.904.833.462.052.051.66

16、1.661.000.2035.0030.0025.0020.0015.0010.005.000.00電力供應(yīng)成本 電力稅2019電網(wǎng)費(fèi)特許權(quán)征收2008可再生能源附加費(fèi) 增值稅 其他費(fèi)用12數(shù)據(jù)來(lái)源：Solarpower EU，天風(fēng)證券研究所居民側(cè)三種用電方案：背 景：以德國(guó)家庭為例，年用電量4500kWh，光伏設(shè)備價(jià)格為1200歐元/kW，儲(chǔ)能設(shè)備價(jià)格為450歐元/kWh。目前德國(guó)有2/3的州提供 儲(chǔ)能安裝補(bǔ)貼，例如圖林根州“太陽(yáng)能投資計(jì)劃”，居民安裝儲(chǔ)能享受最高設(shè)備總價(jià)30%的補(bǔ)貼。核 心假設(shè)：2020年購(gòu)電價(jià)格0.31/kWh，假設(shè)此后年漲幅5%；將自家光伏發(fā)出的富余電力賣，給電網(wǎng)的價(jià)格

17、為0.11/kWh，設(shè)之后年降幅3%。方案：沒有安裝屋頂光伏和儲(chǔ)能系統(tǒng)，電力需求的4500kWh要完全依賴從電網(wǎng)采購(gòu)。方案：僅安裝3kW光伏設(shè)備，未安裝儲(chǔ)能設(shè)備，部分自發(fā)自用。午間光伏高發(fā)電量時(shí)將過剩電力賣回給電網(wǎng)，夜間光伏不工作時(shí) 需要再?gòu)碾娋W(wǎng)購(gòu)一部分電。該方案光伏每天發(fā)電12kWh，年發(fā)電量4380kWh，其中50%自用，50%賣回給電網(wǎng)，各為2190kWh；另外夜間須從電網(wǎng)購(gòu)電2310kWh。假設(shè)光伏設(shè)備每年運(yùn)維費(fèi)用為100歐元。方案： 5kW光伏+10kWh儲(chǔ)能配套使用，實(shí)現(xiàn)電力完全自發(fā)自用、且午間將富余電力賣回給電網(wǎng)。該方案光伏每天發(fā)電20kWh，年 發(fā)量電7300kWh，其中自用4

18、500kWh，富余2800kWh賣回給電網(wǎng)。假設(shè)光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)每年運(yùn)維費(fèi)用為150歐元。表：三種用電方案的累計(jì)費(fèi)用計(jì)算公式初始安裝投資第一年電費(fèi)后續(xù)第N年的費(fèi)用完全電網(wǎng)購(gòu)電僅光伏光伏+儲(chǔ)能0+4500kWh*0.33/kWh（購(gòu)電支出）+4500kWh*0.33/kWh*1.05(N-1)光伏3kW*1200/kW+2310kWh*0.33/kWh（購(gòu)電支出）-2190kWh*0.11/kWh（賣電收入）+2310kWh*0.33/kWh*1.05(N-1）-2190kWh*0.11/kWh*0.97(N-1)+100（運(yùn)維費(fèi)用）光伏5kW*1200/kW+儲(chǔ)能10kWh*450/kW*70-2

19、800kWh*0.11/kWh（賣電收入）-2800kWh*0.11/kWh*0.97(N-1)+150（運(yùn)維費(fèi)用）家用儲(chǔ)能商業(yè)模式一：如何測(cè)算自發(fā)自用的經(jīng)濟(jì)性？居民側(cè)三種用電方案的經(jīng)濟(jì)性對(duì)比在儲(chǔ)能享有30總價(jià)補(bǔ)貼情況下：只裝光伏的缺點(diǎn)在于，2016年3月后德國(guó)法規(guī)要求戶用光伏回饋給電網(wǎng)的電量不得超過每天發(fā)電量的50%（以后可能會(huì)再次下 降），意味著午間光伏功率最大時(shí)所發(fā)電量不能全部上傳回電網(wǎng)。而家庭午間用電量比較小，若無(wú)儲(chǔ)能設(shè)施存儲(chǔ)電力，就會(huì) 造成棄電，損失一定的經(jīng)濟(jì)收益。在30%補(bǔ)貼的情況下，大于六年的使用周期時(shí)，光+儲(chǔ)將成為三種方案中經(jīng)濟(jì)性最高的。以十年周期來(lái)看，三種方案的累計(jì)費(fèi) 用分別

20、為17546、11399、7804歐元，光伏+儲(chǔ)能的方案能比僅有光伏節(jié)省31.5%的花費(fèi)，比完全電網(wǎng)購(gòu)電節(jié)省55.5%的花費(fèi)。家用儲(chǔ)能商業(yè)模式一：30補(bǔ)貼+使用周期大于六年，光+儲(chǔ)將成為經(jīng)濟(jì)性最高的13數(shù)據(jù)來(lái)源：Solarpower EU，天風(fēng)證券研究所175461139978042000018000160001400012000100008000600040002000012345678910完全電網(wǎng)購(gòu)電僅光伏光伏+儲(chǔ)能圖：三種用電方案的累計(jì)費(fèi)用對(duì)比 單位：歐元家用儲(chǔ)能商業(yè)模式一：光儲(chǔ)合用經(jīng)濟(jì)性明顯且對(duì)補(bǔ)貼依賴度降低14數(shù)據(jù)來(lái)源：天風(fēng)證券研究所自發(fā)自用模式受儲(chǔ)能系統(tǒng)價(jià)格和補(bǔ)貼力度影響的經(jīng)濟(jì)性

21、測(cè)算：下表總結(jié)了十年周期內(nèi)，方案相對(duì)于方案、方案的經(jīng)濟(jì)性。負(fù)值表示節(jié)約了多少成本，例：藍(lán)色框表示在儲(chǔ)能系統(tǒng)價(jià)格為700美元/kWh且享有20安裝補(bǔ)貼的情況下，光儲(chǔ)方案可節(jié)省10（相對(duì)于僅光伏）和41.6 （相對(duì)于僅電網(wǎng)購(gòu)電）的成本。 結(jié)論：在儲(chǔ)能價(jià)格較高（700-800美元/kWh）的情況下，光儲(chǔ)合用的經(jīng)濟(jì)性依賴于高額度的補(bǔ)貼，若無(wú)補(bǔ)貼，甚至可能會(huì)增加使 用成本，故截至2019年儲(chǔ)能的滲透率還比較低；2020年家用儲(chǔ)能平均價(jià)格下降到400-500美元/kWh，在目前20-30的補(bǔ)貼力度 下（即來(lái)到了表格中紅色框的區(qū)間內(nèi)），光伏加儲(chǔ)能的方案具備良好的經(jīng)濟(jì)性，其相對(duì)于僅安裝光伏的方案能夠節(jié)省25-

22、35的費(fèi) 用，相對(duì)于完全依賴電網(wǎng)購(gòu)電的方案能夠節(jié)省55左右的費(fèi)用；而未來(lái)隨著儲(chǔ)能系統(tǒng)價(jià)格繼續(xù)下降至250-300美元/kWh ，經(jīng)濟(jì)性 受補(bǔ)貼退坡的影響較小，即便補(bǔ)貼歸零，光儲(chǔ)合用的方案仍保持30（相對(duì)于僅光伏）以上和55 （相對(duì)于僅電網(wǎng)購(gòu)電）以上的成 本節(jié)約（即綠色框表示了未來(lái)的趨勢(shì)），故光伏儲(chǔ)能配套的模式能夠繼續(xù)保持增勢(shì)。表：儲(chǔ)能價(jià)格、補(bǔ)貼比例對(duì)自發(fā)自用模式的經(jīng)濟(jì)性影響補(bǔ)貼比例403020100儲(chǔ)能系統(tǒng)價(jià)格 美元/kWh相對(duì)僅光伏相對(duì)電網(wǎng)購(gòu)電相對(duì)僅光伏相對(duì)電網(wǎng)購(gòu)電相對(duì)僅光伏相對(duì)電網(wǎng)購(gòu)電相對(duì)僅光伏相對(duì)電網(wǎng)購(gòu)電相對(duì)僅光伏相對(duì)電網(wǎng)購(gòu)電800-17.10-46.10-10.00-41.60-3.0

23、0-37.004.00-32.4011.00-27.90700-22.30-49.50-16.20-45.50-10.00-41.60-3.90-37.602.20-33.60600-27.60-53.00-22.30-49.50-17.10-46.10-11.80-42.70-6.50-39.30500-32.90-56.40-28.50-53.50-24.10-50.70-19.70-47.80-15.30-45.00450-35.50-58.10-31.50-55.50-27.60-53.00-23.60-50.40-19.70-47.80400-38.10-59.80-34.60-57

24、.50-31.10-55.20-27.60-53.00-24.10-50.70350-40.70-61.50-37.70-59.50-34.60-57.50-31.50-55.50-28.50-53.50300-43.40-63.20-40.70-61.50-38.10-59.80-35.50-58.10-32.90-56.40250-46.00-64.90-43.80-63.50-41.60-62.10-39.40-60.70-37.20-59.2015家用儲(chǔ)能商業(yè)模式二：根據(jù)峰谷價(jià)差，利用儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)削峰填谷 與第一種模式的不同：該模式僅安裝了儲(chǔ)能電池系統(tǒng)而未安裝光伏， 可供沒有屋頂?shù)募彝ナ褂?/p>

25、。削峰填谷經(jīng)濟(jì)性分析（以加州為例）：安裝儲(chǔ)能系統(tǒng)后，用戶在電價(jià)谷時(shí)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行充電，在峰時(shí)就 無(wú)需從電網(wǎng)購(gòu)電，而直接從儲(chǔ)能電池中取電，從而避開高峰電價(jià)。根據(jù)美國(guó)能源部統(tǒng)計(jì)，2019年，美國(guó)住宅側(cè)的平均年耗電量為每戶 10649kWh。 根據(jù)加州電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商SCE提供的信息，16時(shí)-21時(shí) 為峰時(shí)電價(jià)，21時(shí)-次日16時(shí)為谷時(shí)電價(jià)；夏季為當(dāng)年6-9月，冬季 為10-次年5月。以加州ISO提供的8月1日、2月1日的用電需求曲線分別代表夏季、冬季峰谷時(shí)期的用電量分布情況：高峰時(shí)段用電量占比：26（夏季）24（冬季）低谷時(shí)段用電量占比：74（夏季）76（冬季）對(duì)加州而言，夏季空調(diào)耗電高，冬季取暖需

26、求小，耗電相對(duì)較低： 假設(shè)6-9月戶均月用電量為1000kWh，10月-次年5月戶均月用電量 為750kWh，全年平均值為833kWh。表：加州峰谷電價(jià)圖：加州用電需求曲線夏季6-9月冬季10-次年5月工作日周末工作日周末峰價(jià) $/kWh0.430.310.390.39谷價(jià) $/kWh0.160.160.150.15數(shù)據(jù)來(lái)源：CAISO，SCE，天風(fēng)證券研究所16家用儲(chǔ)能商業(yè)模式二：目前儲(chǔ)能用作削峰填谷經(jīng)濟(jì)性不明顯兩種用電方案費(fèi)用測(cè)算方式：方案：未安裝儲(chǔ)能系統(tǒng)，直接從電網(wǎng)購(gòu)電。根據(jù)前述的季節(jié)用電量和電費(fèi)的差異，將居民用電結(jié)構(gòu)分為夏季高峰、 夏季低谷、冬季高峰、冬季低谷四個(gè)時(shí)間段，計(jì)算得一年 電

27、費(fèi)合計(jì)2125美元。方案：安裝儲(chǔ)能系統(tǒng)，儲(chǔ)能容量為14.3kWh，價(jià)格為 400美元/kWh，且根據(jù)加州SGIP激勵(lì)計(jì)劃，目前住宅安裝 儲(chǔ)能系統(tǒng)享有0.2美元/Wh的補(bǔ)貼，補(bǔ)貼后安裝儲(chǔ)能的總 價(jià)為2860美元；全年用電均為谷時(shí)電價(jià)，計(jì)算得一年電 費(fèi)為1540美元。削峰填谷經(jīng)濟(jì)性分析結(jié)論：若家庭沒有安裝儲(chǔ)能系統(tǒng)，以十年周期計(jì)，累計(jì)用電花費(fèi) 達(dá)25060美元；若家庭安裝儲(chǔ)能系統(tǒng)，十年累計(jì)花費(fèi)為22230美元，節(jié)約了11.3 。與光伏儲(chǔ)能配套實(shí)現(xiàn)電力自發(fā)自用的模式相比，只安裝儲(chǔ) 能的經(jīng)濟(jì)性并不顯著，更多的是保障電力供應(yīng)的穩(wěn)定性， 能在遇到停電事故時(shí)滿足電力需求。數(shù)據(jù)來(lái)源：CAISO，天風(fēng)證券研究所2

28、5060222300500010000150002000025000300001258910累計(jì)費(fèi)用/$34方案1/美元67方案2/美元夏冬單價(jià) $/kWh 電量 kWh 總價(jià) $ 單價(jià) $/kWh 電量 kWh 總價(jià) $峰0.391040405.60.391440561.6谷0.162960473.60.154560684總價(jià) $/年2124.8表：不裝儲(chǔ)能的年用電花費(fèi)測(cè)算需要儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量14.3kWh儲(chǔ)能系統(tǒng)價(jià)格2860$以谷價(jià)充電來(lái)計(jì)算一年電費(fèi)1540$表：安裝儲(chǔ)能、谷價(jià)充電的年用電花費(fèi)圖：削峰填谷經(jīng)濟(jì)性測(cè)算17海外電網(wǎng)老化問題日益嚴(yán)重，大規(guī)模停電事故頻繁發(fā)生，電網(wǎng)改造進(jìn)程緩慢根據(jù)美國(guó)

29、能源信息署EIA的統(tǒng)計(jì)，2019年美國(guó)用戶平均經(jīng)歷5小時(shí)斷電；據(jù)美國(guó)能源部DOE統(tǒng)計(jì)，美國(guó)70 的輸電線路和電力變壓器運(yùn)行年限在25年以上，60 的斷路器運(yùn)行年限超過30年。2019下半年美國(guó)遭遇兩次大規(guī)模停電：7月13日傍晚紐約遭遇大面積停電，原因?yàn)樽儔浩髌鸹穑?0月加州遇森林大火，電力運(yùn)營(yíng)商 PGE于當(dāng)月9日開始中斷其供電區(qū)域的電力供應(yīng)，影響近80萬(wàn)用戶。2019年8月9日晚間英國(guó)突遇大規(guī)模停電，原因?yàn)殡娋W(wǎng)頻率由正常的50Hz大幅下降至48.88Hz，而超過1的頻率波動(dòng)就會(huì)導(dǎo)致部分電 網(wǎng)系統(tǒng)自動(dòng)停運(yùn)。除美歐之外，南非、南美等地區(qū)也同樣面臨電網(wǎng)脆弱的問題。以美國(guó)為例，越來(lái)越多新能源發(fā)電的接入

30、使得對(duì)電網(wǎng)改造的需求更加迫切，但電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商多為區(qū)域性的私有化公司，各自為政 的運(yùn)營(yíng)模式、高額的資費(fèi)和漫長(zhǎng)的審批過程使得對(duì)現(xiàn)有老化電網(wǎng)的改造難度很大。家庭安裝儲(chǔ)能設(shè)備除了前述的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)以外，另一大重要功能就是在遭遇停電事故時(shí)保障電力供應(yīng)。數(shù)據(jù)來(lái)源：北極星儲(chǔ)能網(wǎng)，US EIA，US DOE，IRC，天風(fēng)證券研究所家用儲(chǔ)能有效應(yīng)對(duì)停電事故，提升居民用電品質(zhì)圖：美國(guó)人均遭遇停電時(shí)長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)圖：美國(guó)電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商分布情況18家用儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算：光伏+儲(chǔ)能滲透率迎來(lái)迅速攀升數(shù)據(jù)來(lái)源：ELSEVIER,Eurobserv-ER，Solarpower EU, 天風(fēng)證券研究所目前歐洲“自發(fā)自用模式的現(xiàn)狀：歐

31、洲家庭已經(jīng)配備了完整的光伏+儲(chǔ)能系統(tǒng)僅占比5。ELSEVIER的一項(xiàng)研究顯示，通過衛(wèi)星圖像觀測(cè)，歐洲全部可用于安裝光伏的屋頂面積為7935平方公里，假設(shè)每戶屋頂?shù)拿娣e為150 平方米，則歐洲可安裝戶用屋頂光伏的家庭共計(jì)5300萬(wàn)戶，對(duì)應(yīng)總裝機(jī)量需求為300GW。截至2020年歐洲家用光伏累計(jì)裝機(jī)為 21.2GW，家用光伏滲透率為7.2%。光伏存量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于儲(chǔ)能存量：家用光伏累計(jì)裝機(jī)21.4GW，對(duì)應(yīng)儲(chǔ)能需求42GWh，但目前儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)僅2.75GWh，對(duì)應(yīng)約28萬(wàn)戶。 目前儲(chǔ)能在家用光伏存量裝機(jī)中滲透率僅有6.5%。未來(lái)的增長(zhǎng)由兩部分構(gòu)成：1）存量增購(gòu)：假設(shè)2021-2025年分別有5%、8%

32、、11%、15%、20%的光伏存量裝機(jī)家庭增購(gòu)了儲(chǔ)能系統(tǒng)， 形成光儲(chǔ)結(jié)合模式。2）增量配套：假設(shè)2021-2025年每年新增的戶用光伏裝機(jī)中有15.0%、25.0%、35.0%、45.0%、50.0%配套了儲(chǔ) 能系統(tǒng)。表：2021歐洲家用光伏裝機(jī)量測(cè)算20172018201920202021E2022E2023E2024E2025E年新增/GW1.42.04.24.65.26.37.810.213.8YOY4311081520253035累計(jì)/GW10.612.616.821.426.632.940.750.964.7表：2025歐洲家用儲(chǔ)能裝機(jī)量20172018201920202021E20

33、22E2023E2024E2025E儲(chǔ)能在存量光伏里的替換率58111520儲(chǔ)能在新增光伏中的滲透率12.911.08.98.915.025.035.045.050.0年新增/GWh0.360.440.750.813.576.8911.2717.7225.70YOY2270834093645745累計(jì)/GWh0.751.191.942.756.3213.2024.4842.2067.9019圖：2021-2025年全球家用光伏裝機(jī)測(cè)算由于國(guó)內(nèi)民用電價(jià)格較低，且住宅多為樓房高層，發(fā)展戶用光伏+儲(chǔ)能的空間較小；2020年，海外戶用儲(chǔ)能新增裝機(jī)容量 1900MWh，其中歐洲新增810MWh，美國(guó)新增

34、700MWh，累計(jì)裝機(jī)容量逾4.2GWh，以未來(lái)五年來(lái)看，歐洲、美國(guó)仍是戶 用儲(chǔ)能增長(zhǎng)的領(lǐng)導(dǎo)地區(qū)。2020年受疫情影響儲(chǔ)能的年新增裝機(jī)量的增速較低，但光伏儲(chǔ)能自發(fā)自用的商業(yè)模式已經(jīng)清晰，對(duì) 居民用電的經(jīng)濟(jì)性顯著，中期來(lái)看能保持高增長(zhǎng)，戶用光伏的滲透率和和光伏儲(chǔ)能的配套率將同步快速提升，預(yù)計(jì)到2025年 全球戶用儲(chǔ)能新增裝機(jī)容量達(dá)93.4GWh，2020-2025年CAGR達(dá)110%。家用儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算：2025年全球戶用儲(chǔ)能新增裝機(jī)容量達(dá)93.4GWh數(shù)據(jù)來(lái)源：Woodmac，IEA，Solarpower EU, US DOE，天風(fēng)證券研究所圖：2021-2025年全球家用儲(chǔ)能系統(tǒng)裝機(jī)測(cè)算6

35、.17.912.012.614.918.724.032.144.630%52%5%19%25%29%34%39%100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%20.015.010.05.00.050.045.040.035.030.025.02017 2018 2019 2020 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E年新增/GWYOY0.71.11.72.39.518.532.556.161%45%40%312%94%76%73%66%0%50%100%150%200%250%300%93.4350%10.00.0100.090.080.070.060

36、.050.040.030.020.02022E2023E2024E2025E2017201820192020 2021E年新增/GWhYOY20對(duì)于商業(yè)和大工業(yè)用戶，亦可通過光伏+儲(chǔ)能配套的模式實(shí)現(xiàn)電力自發(fā)自用。由于用電高峰與光伏發(fā)電高峰時(shí)間較為一致，因此工 商業(yè)分布式光伏自發(fā)自用比例較高，儲(chǔ)能系統(tǒng)容量與光伏功率多為1:1進(jìn)行配置。截至2020年，全球分布式工商光伏裝機(jī)量達(dá)到134.6GW，但配套的儲(chǔ)能容量?jī)H為11.0GWh，滲透率8.2%；根據(jù)BNEF的統(tǒng)計(jì)，2020年 4小時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)平均成本降至332美元/kWh，而1小時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)平均成本為364美元/kWh，儲(chǔ)能電池成本降低、系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化

37、、系統(tǒng) 充放電時(shí)長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)化程度提高將繼續(xù)推動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)價(jià)格下降，推動(dòng)工商業(yè)光儲(chǔ)配套的滲透率提高。測(cè)算得2025年與光伏配套的工商業(yè)儲(chǔ)能新增裝機(jī)容量達(dá)33.2GWh，2020-2025CAGR達(dá)75%。工商業(yè)儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算：光伏儲(chǔ)能配套實(shí)現(xiàn)電力自發(fā)自用數(shù)據(jù)來(lái)源：BNEF，US DOE，IEA, 天風(fēng)證券研究所表：2025全球工商業(yè)光伏裝機(jī)量測(cè)算20172018201920202021E2022E2023E2024E2025E年新增/GW16.322.317.419.122.928.638.756.184.1YOY37-22102025354550累計(jì)/GW75.898.2115.5134.6157

38、.5186.2224.8280.9365.0表： 2025全球光伏配套的工商業(yè)儲(chǔ)能裝機(jī)容量測(cè)算20172018201920202021E2022E2023E2024E2025E儲(chǔ)能在存量光伏里的替換率246810儲(chǔ)能在新增光伏中的滲透率5.37.17.88.212.014.016.018.020.0年新增/GWh2.03.02.02.04.88.914.321.833.2YOY50-33013886615352累計(jì)/GWh4.07.09.011.015.824.638.960.794.021對(duì)于商業(yè)樓宇、醫(yī)院、學(xué)校等不適用于安裝大規(guī)模光伏自發(fā)電的場(chǎng)景，則通過安裝儲(chǔ)能系統(tǒng)達(dá)到削峰填谷、降低容量電

39、價(jià)的目的。削峰填谷的商業(yè)模式與住宅側(cè)類似，其經(jīng)濟(jì)性主要取決于峰谷價(jià)差的大小。降低容量電價(jià)：部分地區(qū)對(duì)于大工業(yè)用電、工商業(yè)用電采取兩部制電價(jià)，除了根據(jù)用電量繳納電度電費(fèi)（電度電價(jià)）之外，還需要繳納基本電費(fèi)（容量電價(jià)）。其中，電度電價(jià)單位為元/kWh，其計(jì)價(jià)規(guī)則和家用電價(jià)類似，此部分的費(fèi)用取決于用戶總共的用電 量；而容量電價(jià)的單位為元/kW月，此部分的費(fèi)用則取決于業(yè)主最大用電需求功率或最大變壓器功率。配置后，在用電低谷時(shí)提前 儲(chǔ)存電量，即可減小企業(yè)在高峰時(shí)的最大需量功率，進(jìn)而減少容量電價(jià)的支出。測(cè)算得2025年與單獨(dú)運(yùn)營(yíng)、非光伏配套的工商業(yè)儲(chǔ)能新增裝機(jī)容量達(dá)21.4GWh，2020-2025CAG

40、R達(dá)40%。工商業(yè)儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算：沒有光伏則依托儲(chǔ)能降低容量電價(jià)數(shù)據(jù)來(lái)源：BNEF, US DOE，北極星儲(chǔ)能網(wǎng)，天風(fēng)證券研究所20192020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E年新增/GWh2.04.05.27.09.814.321.4YOY1001003035404550累計(jì)/GWh5.09.014.221.231.045.366.7圖：降低容量電價(jià)模式示意圖表：2025全球非光伏配套的工商業(yè)儲(chǔ)能裝機(jī)容量測(cè)算22測(cè)算模型：由于容量電價(jià)和用戶一天內(nèi)用電的最大功率相關(guān)，對(duì)一用電需求最大功率為10MW的工廠，為其配套2MW/2MWh的儲(chǔ)能 設(shè)備，在用電最高峰時(shí)從儲(chǔ)能

41、中調(diào)取其功率，即可降低工廠從電網(wǎng)中獲得的最大功率，從而實(shí)現(xiàn)降低容量電價(jià)的目的。左表展示了 目前國(guó)內(nèi)大部分地區(qū)容量電價(jià)，設(shè)該工廠的容量電價(jià)為35元/kW月。根據(jù)BNEF提供的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2020年電站級(jí)儲(chǔ)能設(shè)備的平均價(jià)格 為300美元/kWh。通過測(cè)算得出對(duì)于該工廠配套儲(chǔ)能設(shè)備后，每年可節(jié)省容量電費(fèi)開支67.8萬(wàn)元，投資回收期為5.8年。工商業(yè)儲(chǔ)能商業(yè)模式二：降低容量電價(jià)的經(jīng)濟(jì)性測(cè)算投資回收期約六年數(shù)據(jù)來(lái)源：各地能源局，BNEF，天風(fēng)證券研究所表：降低容量電價(jià)的經(jīng)濟(jì)性測(cè)算方式工廠用電需求最大功率容量電價(jià)配套最大需求功率20的儲(chǔ)能10MW35元/KW月2MW工商業(yè)儲(chǔ)能設(shè)備的單價(jià)1950元/kWh儲(chǔ)能

42、設(shè)備的總價(jià)3900000元儲(chǔ)能實(shí)際出力為銘牌功率的90實(shí)際需要支付的容量電價(jià)部分8.2MW配套前每月容量電價(jià)350000元配套后每月容量電價(jià)287000元每月節(jié)省容量電價(jià)63000元每年節(jié)省容量電費(fèi)756000元儲(chǔ)能設(shè)備每年運(yùn)維費(fèi)用為總價(jià)的278000元每年實(shí)際收益（節(jié)省電費(fèi)-運(yùn)維開支）投資回收期678000元5.8年省份容量電價(jià)（元/kW月）北京48.0天津25.5山西36.0山東38.0蒙西28.0遼寧33.0吉林33.0黑龍江33.0蒙東33.0上海34.0江蘇40.0浙江40.0表：部分地區(qū)容量電價(jià)23對(duì)于工商業(yè)用戶而言，可基于各自所處地理位置、經(jīng)營(yíng)時(shí)間、用電量分布和峰谷電價(jià)的不同，選

43、擇光伏儲(chǔ)能配套、單獨(dú)運(yùn)營(yíng)儲(chǔ)能兩種模式之一來(lái)實(shí)現(xiàn)降低用電成本的目標(biāo)?；谏鲜鰞煞N儲(chǔ)能系統(tǒng)在工商業(yè)中的應(yīng)用模式以及工商業(yè)光伏裝機(jī)量的預(yù)測(cè)，可測(cè)算得2025年工商業(yè)儲(chǔ)能新增裝機(jī)容量達(dá)54.6GWh，2020-2025CAGR達(dá)56%。工商業(yè)儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算：2025年全球工商業(yè)儲(chǔ)能新增裝機(jī)容量達(dá)55GWh數(shù)據(jù)來(lái)源：BNEF, US DOE, IEA，天風(fēng)證券研究所圖： 2020-2025年全球工商業(yè)儲(chǔ)能裝機(jī)量測(cè)算2.0 0%2.04.8201920202021E2022E2023E2024E2025E8.914.321.833.22.04.05.27.09.814.321.450%66%60%52%

44、50%51%0%10%20%30%40%50%60%70%0.010.020.030.040.050.060.0光伏配套儲(chǔ)能年新增/GWh非光伏配套儲(chǔ)能年新增/GWhYOY24基于光伏發(fā)電功率日間波動(dòng)大、電價(jià)上漲、儲(chǔ)能設(shè)備價(jià)格下探等因素，光伏與儲(chǔ)能的配套模式將在用電側(cè)持續(xù)滲透；對(duì)于不適用安裝光伏的大型工商業(yè)用戶，單獨(dú)運(yùn)營(yíng)儲(chǔ)能系統(tǒng)亦能實(shí)現(xiàn)降低用電成本的目標(biāo)；將居民側(cè)和工商業(yè)側(cè)的光伏裝機(jī)合并，可得2025年全球分布式光伏新增裝機(jī)量達(dá)129GW；將兩部分的儲(chǔ)能裝機(jī)加總即可測(cè)算得2025 年用電側(cè)儲(chǔ)能新增裝機(jī)容量達(dá)148GWh，2020-2025CAGR達(dá)78%。用電側(cè)儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算：2025年全球

45、用電側(cè)儲(chǔ)能新增裝機(jī)容量達(dá)148GWh數(shù)據(jù)來(lái)源：BNEF, US DOE, IEA，天風(fēng)證券研究所圖： 2020-2025年全球分布式光伏裝機(jī)量預(yù)測(cè)圖： 2020-2025年全球用電側(cè)儲(chǔ)能裝機(jī)量測(cè)算18.532.556.193.46.010.216.224.536.154.74.0 10%47%137%76%64%62%20%40%61% 60%80%100%120%140%160%20.040.060.080.0100.0120.0140.0160.0家用年新增/GWh工商業(yè)年新增/GWhYOY12.012.614.99.50.0-10%0.01.72.30%20192020E2021E202

46、2E2023E2024E2025E201920202021E2022E2023E2024E2025E18.724.032.144.619.122.928.638.756.184.1-3%17.48%20%25%32%41%46%0%10%20%30%40%50%20.040.060.080.0100.0120.0140.0家用年新增/GW工商業(yè)年新增/GWYOY發(fā)電側(cè)：短期政策驅(qū)動(dòng)國(guó)內(nèi)高增， 中期成本推動(dòng)全球增長(zhǎng)325請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和免責(zé)申明26目的：解決棄風(fēng)棄光問題，增加電站收益可再生能源發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)商業(yè)模式主要為通過解決棄風(fēng)和棄光問題，實(shí)現(xiàn) 電站收益增加。通過配置一定規(guī)模的

47、儲(chǔ)能系統(tǒng)，可以在電網(wǎng)輸送通道受限以 及光伏/風(fēng)電滿負(fù)荷工作的情況下，將發(fā)電電力儲(chǔ)存在儲(chǔ)能系統(tǒng)中，再通過 儲(chǔ)能反送至電網(wǎng)。可再生能源和儲(chǔ)能系統(tǒng)聯(lián)合工作可增強(qiáng)系統(tǒng)出力穩(wěn)定性， 從而實(shí)現(xiàn)減少光伏/風(fēng)力電站棄風(fēng)及棄光，增加電站收益。2019年我國(guó)棄風(fēng)棄光量合計(jì)214.6億千瓦時(shí)，棄風(fēng)、棄光率分別為4%、 2%。以度電售價(jià)0.4元/千瓦時(shí)記，對(duì)應(yīng)市場(chǎng)可達(dá)86億元。未來(lái)隨可再生能 源占比提升，發(fā)電端波動(dòng)性增強(qiáng)，棄風(fēng)、棄光量預(yù)計(jì)還有提升空間。圖：光伏發(fā)電端儲(chǔ)能工作原理圖：風(fēng)電發(fā)電端儲(chǔ)能工作原理圖：我國(guó)棄風(fēng)、棄光電量（億千瓦時(shí)）數(shù)據(jù)來(lái)源：國(guó)家能源局，中國(guó)電力新聞網(wǎng)，于童基于全壽命周期理論的儲(chǔ)能降低光伏電站+棄

48、光率的經(jīng)濟(jì)性分析，屈姬賢基于風(fēng)電接納空間電量回歸模型的棄風(fēng)率快速計(jì)算方法，天風(fēng)證券研究所339497419277168.646.5747354.9460100200300400500600201520192016棄風(fēng)量（億千瓦時(shí)）20172018棄光量（億千瓦時(shí)）27政策支持：以度電補(bǔ)貼&優(yōu)先批準(zhǔn)項(xiàng)目為主發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能的政策支持以度電補(bǔ)貼和優(yōu)先批準(zhǔn)新能源發(fā)電項(xiàng)目為主。綜合來(lái)看，目前我國(guó)發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能的政策還集中在各地方的政策 出臺(tái)，主要以度電補(bǔ)貼和優(yōu)先批準(zhǔn)新能源發(fā)電項(xiàng)目為主。度電補(bǔ)貼以儲(chǔ)能電量為基，分別給予0.3-1元/千瓦時(shí)的補(bǔ)貼不等。優(yōu)先支 持政策則在對(duì)新能源發(fā)電項(xiàng)目進(jìn)行批準(zhǔn)時(shí)，優(yōu)先考慮帶有儲(chǔ)能系

49、統(tǒng)的新能源發(fā)電項(xiàng)目。發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能的政策支持時(shí)間多在2020年一季度后。從時(shí)間上來(lái)看，政策多下發(fā)在2020年一季度后，因發(fā)電側(cè)電站及儲(chǔ)能系統(tǒng)的招標(biāo)、建設(shè)周期合計(jì)需要約6個(gè)月-1年時(shí)間，預(yù)計(jì)政策影響將集中在2021年得到釋放。政策分類省份/城市政策內(nèi)容發(fā)布時(shí)間補(bǔ)貼政策西安市光儲(chǔ)系統(tǒng)按實(shí)際充電量給予投資人1元/千瓦時(shí)補(bǔ)貼，年度補(bǔ)貼不超過50萬(wàn)元2020/12/25新疆明確對(duì)根據(jù)電力調(diào)度機(jī)構(gòu)指令進(jìn)入充電狀態(tài)的火電、風(fēng)電、光伏等電儲(chǔ)能設(shè)施所充電的電量進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)為0.55元/千瓦時(shí)2020/5/26蘇州市按發(fā)電量（放電量）補(bǔ)貼3年，每千瓦時(shí)補(bǔ)貼業(yè)主單位0.3元。2019/3/24優(yōu)先支持 政策遼寧省

50、優(yōu)先考慮附帶儲(chǔ)能設(shè)施、有利于調(diào)峰的風(fēng)電項(xiàng)目2020/5/14河南省優(yōu)先支持已列入以前年度開發(fā)方案的存量風(fēng)電項(xiàng)目自愿轉(zhuǎn)為平價(jià)項(xiàng)目，優(yōu)先支持配置儲(chǔ)能的新增平價(jià)項(xiàng)目。2020/4/7內(nèi)蒙古涉及儲(chǔ)能的光伏項(xiàng)目將優(yōu)先參與2020年競(jìng)價(jià)；支持以自發(fā)自用為主的工商業(yè)分布式電站，優(yōu)先支持光伏+儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)。2020/2/27河北省支持風(fēng)電、光伏發(fā)電項(xiàng)目按10%左右比例配套建設(shè)儲(chǔ)能設(shè)施。2020/9/25山西省建議新增光伏發(fā)電項(xiàng)目應(yīng)統(tǒng)籌考慮具有一定用電負(fù)荷的全產(chǎn)業(yè)鏈項(xiàng)目，配備15-20%的儲(chǔ)能，落實(shí)消納協(xié)議。2020/9/16內(nèi)蒙古如果普通光伏電站配置儲(chǔ)能系統(tǒng)，應(yīng)保證儲(chǔ)能系統(tǒng)時(shí)長(zhǎng)1小時(shí)及以上、配置容量達(dá)到項(xiàng)目建

51、設(shè)規(guī)模5%及以上；2020年擬定1.4GW光伏電站支持 配套儲(chǔ)能容量不低于5%。2020/3/27江蘇省鼓勵(lì)新能源發(fā)電企業(yè)配置一定比例的電源側(cè)儲(chǔ)能設(shè)施，支持儲(chǔ)能項(xiàng)目參與電力輔助服務(wù)市場(chǎng)，推動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)與新能源協(xié)調(diào)運(yùn)行。2020/2/18山東省根據(jù)申報(bào)項(xiàng)目承諾，儲(chǔ)能配置規(guī)模按項(xiàng)目裝機(jī)規(guī)模20%考慮，儲(chǔ)能時(shí)間2小時(shí)，可以與項(xiàng)目本體分期同步建設(shè)。2020/6/5湖北省風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目申報(bào)需填寫“風(fēng)電場(chǎng)與儲(chǔ)能相結(jié)合”的承諾，風(fēng)儲(chǔ)項(xiàng)目配備的儲(chǔ)能容量不得低于風(fēng)電項(xiàng)目配置容量的10，且必須與風(fēng)電項(xiàng)目同時(shí) 建成投產(chǎn)，以滿足儲(chǔ)能要求2020/6/8貴州在送出消納受限區(qū)域，計(jì)劃項(xiàng)目需配備10%的儲(chǔ)能設(shè)施。2020/11/

52、19表：各省市相關(guān)發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能政策數(shù)據(jù)來(lái)源：國(guó)家能源局，中國(guó)電力新聞網(wǎng)，索比光伏網(wǎng)，天風(fēng)證券研究所28經(jīng)濟(jì)性測(cè)算：政策補(bǔ)貼可大幅提高發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性無(wú)補(bǔ)貼情境度電補(bǔ)貼0.5元度電補(bǔ)貼1元儲(chǔ)能投資（萬(wàn)元）/MWh150.00150.00150.00系統(tǒng)能量效率0.880.880.88放電深度0.900.900.90每次循環(huán)的等效容量保持率0.700.700.70全年滿負(fù)荷時(shí)可售電量（MWh）155.23155.23155.23價(jià)格（元/kWh）0.400.901.40收入（萬(wàn)元/年）/MWh6.2113.9721.73投資回收期（年）/MWh24.1610.746.90歐洲&美國(guó)日本澳大利亞儲(chǔ)能投

53、資（萬(wàn)元）/MWh150.00150.00150.00系統(tǒng)能量效率0.880.880.88放電深度0.900.900.90每次循環(huán)的等效容量保持率0.700.700.70全年滿負(fù)荷時(shí)可售電量（MWh）155.23155.23155.23價(jià)格（元/kWh）0.420.360.48收入（萬(wàn)元/年）/MWh6.525.597.45投資回收期（年）/MWh23.0126.8420.13中國(guó)補(bǔ)貼政策可大幅提高發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性。假設(shè)儲(chǔ)能可以100%實(shí)現(xiàn)利用，每年工作280天。以總投資額150萬(wàn)元/MWh分別對(duì)無(wú)政策 補(bǔ)貼、度電補(bǔ)貼0.5元、度電補(bǔ)貼1元三種情景的國(guó)內(nèi)發(fā)電端儲(chǔ)能進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性測(cè)算。在無(wú)政策補(bǔ)貼時(shí)

54、，鋰電儲(chǔ)能投資回收期為24年，一般 鋰電壽命為13-20年，故無(wú)補(bǔ)貼情況下經(jīng)濟(jì)性差；對(duì)儲(chǔ)能電量進(jìn)行度電補(bǔ)貼分別為0.5元、1元時(shí)，投資回收期將下降至10.7年和6.9年， 表現(xiàn)出明顯的經(jīng)濟(jì)性提升。度電補(bǔ)貼為1元時(shí)，發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能表現(xiàn)出較高的經(jīng)濟(jì)性。海外在無(wú)政策補(bǔ)貼背景下，發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性差。從測(cè)算可見，歐洲、美國(guó)、日本的投資回收期均在20年以上，且海外幾乎無(wú)對(duì)應(yīng)補(bǔ)貼 政策，發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性較差。表：中國(guó)發(fā)電側(cè)鋰電儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性測(cè)算表：海外發(fā)電側(cè)鋰電儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性測(cè)算數(shù)據(jù)來(lái)源：Essential Services Commission，Mercom，黎淑娟儲(chǔ)能的度電成本和里程成本分析 ，天風(fēng)證券研究所29經(jīng)

55、濟(jì)性測(cè)算：鋰電儲(chǔ)能成本及價(jià)格下行可顯著提高儲(chǔ)能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性隨鋰電儲(chǔ)能價(jià)格下行，儲(chǔ)能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性將得到大幅提升。2020-2025年間，預(yù)計(jì)隨鋰電儲(chǔ)能價(jià)格下行，給予年均15%的鋰電儲(chǔ)能投資 降幅假設(shè)，則2020至2025年儲(chǔ)能系統(tǒng)投資額可自150萬(wàn)元/MWh下降至67萬(wàn)元/MWh，在無(wú)補(bǔ)貼情境下，中國(guó)、歐美、日本、澳大利 亞的投資回收期均可下降至10年左右，具備一定經(jīng)濟(jì)性，屆時(shí)投資額降低所導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)性提升有望推動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的裝配比例快速增長(zhǎng)。表：隨儲(chǔ)能投資額下降，發(fā)電側(cè)鋰電儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性測(cè)算數(shù)據(jù)來(lái)源：Essential Services Commission，Mercom，黎淑娟儲(chǔ)能的度電成本和里程成本分

56、析 ，天風(fēng)證券研究所20202021E2022E2023E2024E2025E儲(chǔ)能投資（萬(wàn)元/MWh）150.00127.50108.3892.1278.3066.56YOY-15%-15%-15%-15%-15%全年滿負(fù)荷時(shí)電量（MWh）/MWh155.23155.23155.23155.23155.23155.23投資回收期（年）中國(guó)：度電補(bǔ)貼0.5元10.79.17.86.65.64.8中國(guó)：度電補(bǔ)貼0.3元13.811.710.08.57.26.1中國(guó)：無(wú)度電補(bǔ)貼24.220.517.514.812.610.7歐洲&美國(guó)：無(wú)度電補(bǔ)貼23.019.616.614.112.010.2日本：

57、無(wú)度電補(bǔ)貼26.822.819.416.514.011.9澳大利亞：無(wú)度電補(bǔ)貼20.117.114.512.410.58.930中期中國(guó)市場(chǎng)預(yù)測(cè)：部分核心假設(shè)光伏/風(fēng)電分區(qū)光伏新增裝機(jī)容量占比風(fēng)電光伏新增裝機(jī)容量占比功率配比區(qū)域115%20%20%區(qū)域235%25%15%區(qū)域335%18%10%區(qū)域415%37%5%分地域進(jìn)行功率配比預(yù)測(cè)。因我國(guó)不同地區(qū)自然資源及棄光/棄風(fēng)率環(huán)境不同，所需的儲(chǔ)能功率配比不同。又因棄風(fēng)、棄光率造成的儲(chǔ) 能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性不同，對(duì)應(yīng)儲(chǔ)能裝配比率也會(huì)有所差異，故測(cè)算時(shí)我們對(duì)不同地區(qū)進(jìn)行劃分，分別預(yù)測(cè)功率配比和裝撇比例。劃分標(biāo)準(zhǔn) 為區(qū)域1：一類資源區(qū)+棄風(fēng)棄光率5%；區(qū)域2

58、：二類資源區(qū)1%棄風(fēng)棄光率5%；區(qū)域3：棄風(fēng)棄光率1%；區(qū)域4：棄風(fēng)棄光率=0%。根據(jù)棄風(fēng)棄光率數(shù)值，分別給予區(qū)域1-4 20%、15%、10%、5%的功率配比。分地域進(jìn)行裝配比例預(yù)測(cè)，受政策刺激，平均裝配比例將在2021年迎來(lái)大幅增長(zhǎng)。因補(bǔ)貼政策可大幅提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，而國(guó) 內(nèi)對(duì)于發(fā)電端儲(chǔ)能的激勵(lì)政策大部分在2020年下半年出臺(tái)，光伏及風(fēng)電項(xiàng)目從招投標(biāo)到裝機(jī)時(shí)間周期約在6個(gè)月至1年，預(yù)計(jì)政策帶 來(lái)的利好將在2021年得到爆發(fā)，造成平均裝配比例自1.4%上升至12.6%；后續(xù)隨補(bǔ)貼政策推廣疊加投資成本下行疊加，裝配比例持 續(xù)快速增長(zhǎng)。發(fā)電側(cè)存量裝機(jī)對(duì)應(yīng)儲(chǔ)能市場(chǎng)：2025年受經(jīng)濟(jì)性提升影響，

59、裝配比例將快速增長(zhǎng)。由此前預(yù)測(cè)，投資額每年下降15%時(shí)，至2025年 無(wú)補(bǔ)貼情況下儲(chǔ)能系統(tǒng)也將具備經(jīng)濟(jì)性，有望帶動(dòng)發(fā)電側(cè)存量裝機(jī)對(duì)應(yīng)儲(chǔ)能的裝配比例自4%快速提升至7%。表：光伏風(fēng)電分區(qū)功率配比表：光伏風(fēng)電分區(qū)裝配比例數(shù)據(jù)來(lái)源：Wind，天風(fēng)證券研究所2020E2021E2022E2023E2024E2025E光伏/風(fēng)電區(qū)域13%20%25%35%45%60%光伏/風(fēng)電區(qū)域22%15%25%30%40%55%光伏/風(fēng)電區(qū)域31%10%15%20%30%45%光伏/風(fēng)電區(qū)域40%0%0%0%0%0%光伏加權(quán)裝配比例2%12%18%23%31%44%風(fēng)電加權(quán)裝配比例1%10%14%18%24%34%

60、存量裝機(jī)儲(chǔ)能裝配比例0.5%1%2%3%4%7%31中期中國(guó)市場(chǎng)預(yù)測(cè)：政策激勵(lì)+鋰電價(jià)格下行，發(fā)電端儲(chǔ)能市場(chǎng)有望快速增長(zhǎng)受政策激勵(lì)疊加鋰電價(jià)格下行影響，預(yù)計(jì)中國(guó)發(fā)電端儲(chǔ)能市場(chǎng)將快速增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)至2025年，中國(guó)發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能市場(chǎng)可從2020年的0.34GWh 增長(zhǎng)至25.03GWh，CAGR達(dá)136。表：中國(guó)發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能市場(chǎng)中期預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)源：Wind，國(guó)家能源局，天風(fēng)證券研究所2020E2021E2022E2023E2024E2025E新能源發(fā)電側(cè)新增裝機(jī)對(duì)應(yīng)儲(chǔ)能系統(tǒng)集中式光伏新增裝機(jī)量/GW334756688197光伏裝配比例1.5%11.8%17.8%22.8%31.3%44.0%光伏功率配比12