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    儲能行業深度報告:聚勢前行,如日方升,開啟萬億藍海新篇章

    發布時間:2021-8-24 10:31:27    點擊:

    [ 導讀 ]:聚勢前行,如日方升,開啟萬億藍海新篇章

           一、全球儲能市場快速增長,中國新增裝機躍居第一

           背景:可再生能源發電占比提升,輸配、波動等問題顯現

    此文章在中國節能網轉載                              惠州革普絲科技節能公司料斗節能發熱器、炮筒節能加熱圈


           可再生能源發電量占比提升,電網在輸配、波動性調控等方面的難度增大。碳排放趨嚴+全球平價到來,光 伏風電、水電等可再生能源發電占比快速提升,2020年光伏風電發電量達7270億千瓦時,發電占比9.5%, 但可再生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, 需要依賴儲能形成可控制、可調度的電網運營模式。

           裝機:全球儲能累計裝機量191GW,穩步提升

           截至2020年底全球儲能裝機量191.1GW,同增3.5%;中國儲能裝機量35.6GW,同增9.9%。根據 CNESA,截至2020年底全球已投運儲能項目的累計裝機量達191.1GW,同比增長3.5%,其中,中國的累 計裝機量達到35.6GW,占全球的18.6%,同比增長9.9%,漲幅同比提升6.4pct,回歸高速增長 。

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           應用:儲能全面應用于電力系統的各個環節

           儲能是電力系統中的關鍵一環,可以應用在“發、 輸、配、用”任意一個環節。電力即發即用,無法直接 存儲,配儲則可以平滑電力波動性,減少資源浪費。按應用場景可分為用戶側(自發自用、峰谷價差套 利),發電側(可再生能源并網、減少棄光棄風)、電網側(電力調峰、調頻)、輸配側以及輔助服務 (5G基站備用電源)等多種用途。不同用途的電力系統對應儲能的應用類型和放電需求也存在差異。

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           二、儲能經濟性拐點到來,萬億市場潛力龐大

           儲能盈利模式及空間測算

           并網側:分應用裝機占比48%,主要為大電站配儲

           并網側主要是指大電站配儲,2020年全球分應用裝機占比48%,是截至2021年最大的應用方向。通過在 風光電站配置儲能,將可再生能源的棄風棄光電量存儲后再移至其他時段進行并網,一方面,可以提高可 再生能源利用率;另一方面,可以對隨機性、間歇性和波動性的可再生能源發電出力進行平滑控制,滿足 并網要求。2020年全球并網側新增儲能裝機2.6GW/5.5GWh,同比+156%,得益于儲能成本下降+配儲 政策規定,大電站配儲規模提升迅速。

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           用戶側:分應用裝機占比29%,主要為自發自用+峰谷價差套利

           儲能在用戶側主要是指與工商 業、戶用等分布式電源配套或作為獨立儲能電站應用,2020年全球戶用、工商業新增裝機1.1GW/2.5GWh、 0.4GW /1.0GWh,合計1.5GW/3.5GWh,分應用裝機占比約29%,主要用于滿足電力自發自用、峰谷價 差套利、節約容量電費、提升電能質量,以及在新能源車充電時平滑負荷、保障供電可靠性等。

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           電網側:分應用裝機占比15%,主要為調峰調頻

           隨可再生能源發電占比提升,電網發電頻 率、波動穩定的要求提高。儲能連接電網后可直接接收電網下發的調峰調頻指令,按照調度指令充放電。 由于全球和國內的應用分類不同,此處將調峰調頻和其他一起列入。2020年全球電網側新增儲能裝機 806MW,同比+58%,分應用裝機占比15%,其中國內電網側分應用裝機占比更高,為27%,2020年新 增裝機446MW,同比+46%。

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           輔助服務:分應用裝機占比10%,主要是5G基站配儲

           輔助服務指除正常電能生產、輸送、使用外, 由發電企業、電網經營企業和電力用戶提供的服務,其中5G基站的產業化建設迅速,將帶來基站備用電源 端的增量儲能需求。2020年全球在輔助服務應用場景新增儲能429MW,分應用裝機占比由2019年的20% 下滑至8%,主要是因為并網側增長迅速,稀釋了輔助服務的全球裝機份額,其中國內新增271MW,全球 裝機占比11%。

           儲能空間:到2025年國內新增儲能需求達34GW/86GWh

           2021年7月底至今國內政策頻繁落地,用戶側拉大峰谷價差,最大系統峰谷差率超過40%的地方,峰谷價 差超過4:1;并網側超過電網保障性規模的按照20%*4h的掛鉤比例進行配建的優先并網。我們預計到2025 年國內新增儲能裝機達到34.4GW/86.2GWh,2021-2025年復合增速為84%;到2030年國內新增儲能裝 機達到175.6GW/534.4GWh, 2021-2030年復合增速為61%,國內儲能市場占全球市場的1/3左右。

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           三、海外市場率先迸發,公共項目與戶用需求共振

           美國:2020年儲能市場迸發,成為全球第三大儲能市場

           美國2020年新增儲能市場迸發,首次突破1GW。根據BNEF統計,2020年美國電化學儲能新增裝機 1.1GW/ 2.6GWh,同比增加207%,首次突破單年新增1GW,2020年儲能市場迸發主要得益于美國公用 事業端的大規模儲能部署以及極端天氣下戶用儲能需求的大幅提升。到2020年美國累計儲能裝機為 2.7GW/5.8GWh,同比增加84%,已成為僅次于歐洲、韓國的全球第三大儲能市場。

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           歐洲:2020年躍居全球累計電化學儲能的最大市場

           歐洲2019年開啟儲能元年,2020年再創新高,累計裝機4.1GW/6.2GWh。根據BNEF統計,2019年歐洲 儲能市場迎來迸發,英國德國引領增長,儲能元年到來。2020年歐洲儲能裝機再創新高,實現電化學儲能 新增裝機1.2GW/1.9GWh,同增19%,新增裝機居全球第二,截至2020年底歐洲累計儲能裝機為 4.1GW/6.2GWh,同增43%,累計全球分地區裝機占比19%,超越韓國成為全球最大儲能市場。

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           韓國:儲能電池安全性影響,新增裝機量下滑

           截至2020年底韓國累計電化學儲能裝機達3.8GW/9.2GWh,是全球第二大市場。新增電化學儲能裝機 0.8GW/2.2GWh,同增30%,截至2020年底韓國累計電化學儲能裝機達3.8GW/9.2GWh。韓國2019- 2020年新增裝機量較2018年明顯下降,主要原因是2018-2019年韓國發生27起儲能電池起火事故,給行 業帶來龐大負面影響。2021年韓國逐步取消可再生能源權重REC補貼以及工商業儲能電價折扣,我們預計 2021年儲能新增裝機將繼續面臨下滑。國有電力公司Kepco計劃2021-2025年安裝1.8GWh儲能系統,主 要用于延期輸電投資,這將是到2023年韓國儲能市場最大驅動力。

           四、儲能技術多元化發展,鋰電池為業界主流方向

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           抽水蓄能-應用廣泛,十四五期間我國仍有一定規模建設

           抽水蓄能應用廣泛,十四五期間抽水蓄能投產超20GW,到2030年運行裝機將超70GW。抽水蓄能電站被 稱為電力系統的穩定器、調節器,應用廣泛,2020年全球儲能裝機占比90%以上,我國是全球抽水蓄能電 站在運、在建規模最大的國家,我國國家電網在運抽水蓄能電站22座,在建抽水蓄能電站30座,并規劃十 四五期間抽水蓄能投產超20GW,到2030年運行裝機將超70GW。抽水蓄能規模的持續擴大能夠促進新能 源快速發展,配備足夠容量的抽水蓄能可有效提升大電網綜合防御能力,保障電網安全穩定運行。

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           電化學儲能-性價比凸顯,商業化前景大

           電化學儲能已經入商業化,或成未來發展重點。因成本低、壽命長、技術成熟,物理機械儲能,尤其是抽 水蓄能應用廣泛,但受地理環境制約、投資高、建設周期長等影響發展漸緩;電磁儲能和光熱儲能綜合效 率高,但尚處于技術開發階段,電化學儲能性價比高,已經進入商業化階段,隨成本的逐漸降低,我們認 為電化學儲能-鋰離子電池將是儲能主要的應用類型。

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           飛輪儲能-新型儲能技術

           飛輪儲能是新型儲能技術之一,處于商業化早期。通過電動/發電互逆式雙向電機,電能與高速運轉飛輪的 機械動能之間的相互轉換與儲存。飛輪儲能具有使用壽命長、儲能密度高、不受充放電次數限制、安裝維 護方便、對環境危害小等優點,可用于不間斷電源、應急電源、電網調峰和頻率控制。但截至2021年飛輪 儲能還具有很大的局限性,相對能量密度低、靜態損失較大,現僅處于商業化早期。

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           五、儲能產業方興未艾,競爭格局逐漸優化

           儲能產業鏈:電芯+PCS+BMS+EMS+其他

           儲能系統是以電池為核心的綜合能源控制系統。主要包括電芯、EMS(能量管理系統)、 BMS(電池管理 系統)、 PCS(雙向變流器)等多個部分,其中電芯是儲能系統的核心,成本占比約67%,2021年鋰電池 主要包括磷酸鐵鋰和三元電池兩類。BMS主要負責電池的監測、評估、保護及均衡等;能量管理系統 (EMS)負責數據采集、網絡監控和能量調度等;儲能變流器(PCS)可以控制儲能電池組的充電和放電 過程,進行交直流的變換。

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           儲能電站成本2021-2030年內降幅達71%

           從儲能電站來看,根據BNEF預計,目前全球儲能電站成本在 300美元/kwh左右,到30年將下降到165美元/kwh,降幅達46%。隨儲能應用逐漸起量,2021-2030年儲 能項目成本將快速下降,技術進步下,電芯成本下降+循環壽命提升帶來電池PACK成本下降,2021-2030 年降幅58%,儲能逆變器成本下降36%,其他土建、安裝、維護等其他成本的下降46%。

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           電池:競爭格局逐漸集中,寧德龍頭地位顯現

           國內儲能電池競爭格局正逐漸集中,國內出貨量CR5為54%,寧德2019-2020年位居首位。因儲能電池與 動力電池同源,但對能量密度和循環次數的要求不同,所有生產動力電池的企業均可做儲能電池。國內來 看,隨磷酸鋰鐵電芯的成本下降和循環次數的增加,鉛蓄電池(南都電源)國內出貨量份額下降,寧德、 力神、;、億緯、上氣國軒等依靠磷酸鋰鐵開始崛起,前期因技術路線不同帶來的差異化競爭逐漸減弱, 占領2020年中國市場儲能電池的前五名,國內出貨量CR5為54%,其中寧德2019-2020年位居首位, 2020年國內出貨量市占率17%。國內企業中2020年比亞迪海外出貨量領先,但海外份額僅6%,海外市場 仍有龐大替代空間。我們預計后續在動力電池具備較強積累的寧德、億緯等海外出貨份額將繼續提升。

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           逆變器:陽光龍頭地位穩定,國內海外出貨加速滲透

           陽光龍頭地位穩定,錦浪、固德威、德業等戶用儲能龍頭受益戶用儲能迸發。2020年中國儲能電池國內市 場中陽光、科華、索英位列前三甲,國內出貨量CR3為59%,國內出貨量CR5為78%,且從2018-2020年 數據統計來看,前十廠商變化不大,格局比較集中穩定。其中陽光憑借在并網逆變器的技術及渠道積累, 2019-2020年國內儲能逆變器出貨首位,2020年國內出貨量市占率17%,較2019年提升6pct。作為并網 逆變器戶用龍頭的錦浪、固德威、德業在儲能逆變器方面強化研發和出貨,受益于戶用儲能迸發,我們預 計后續出貨和國內出貨量市占率將有所提升。

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