1、 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 未經許可,禁止轉載未經許可,禁止轉載 證 券 研 究證 券 研 究 報 告報 告 新能源發電行業深度研究報告 推薦推薦(維持維持) 新能源運營商工具書之消納篇新能源運營商工具書之消納篇 本篇是華創證券環保公用行業本篇是華創證券環保公用行業新能源運營商新能源運營商工具書系列第三篇工具書系列第三篇消納篇。消納篇。 我們在新能源運營商工具書第二篇光伏篇的消納部分首次提到高比例新 能源并網下解決消納問題的潛在路徑,但涵蓋內容過于之多且命題較為宏大, 因此并未做過多闡述。在新能源運營商工具書第三篇消納篇中,我們站在 中國能源重
2、構的歷史節點, 從從拆解拆解消納問題的本質消納問題的本質出發出發、 深挖消納問題的各個深挖消納問題的各個 環節。在時間維度和電力鏈的不同環節分別給出了潛在的解決路徑,我們嘗環節。在時間維度和電力鏈的不同環節分別給出了潛在的解決路徑,我們嘗 試用一張圖描繪出盡可能全面的消納問題的終局之景。試用一張圖描繪出盡可能全面的消納問題的終局之景。 抽絲剝繭: 消納問題緣起于何?又該如何解?抽絲剝繭: 消納問題緣起于何?又該如何解?碳中和背景下, 風光的高比例并 網對當前的電力系統的靈活性造成了極大的挑戰, 消納問題本質上是供需的不消納問題本質上是供需的不 匹配匹配, 具體表現在產電與用電的空間及時間的錯配
3、。 同時消納的實現也包含不同時消納的實現也包含不 同的層面同的層面, 即風光不斷擴容下如何穩住利用小時數和更深層面的如何進一步提 升消納效率。通過問題的拆解和解決消納問題的不同維度,我們將從電力傳輸 的各個環節討論如何解決供需在時間和空間上的錯配問題。 電源端電源端: 儲能和火電靈活性改造是兩大主要趨勢。 儲能儲能和火電靈活性改造是兩大主要趨勢。 儲能方面我們認為短期看抽 蓄、中期看電化學、長期氫氣大有可為?;痣婌`活性改造火電靈活性改造當前技術已經較為成 熟,價格機制理順之后我們認為未來將迎來快速發展期,火電靈活性改造將是 貫穿未來十年的投資主題。 電網端電網端:特高壓、區域互聯和智能化是三大
4、看點。特高壓、區域互聯和智能化是三大看點?!笆奈濉逼陂g特高壓直流特高壓直流 將持續快速發展,為區域之間的電力互聯提供支撐。而區域內部之間的交流電 網也將作為特高壓交流的重要補充, 為區域內部 “電力血液” 的輸送提供保障; 與此同時,我們認為西南西北的電網互聯西南西北的電網互聯實現的“風、水”協同將是中國新能 電力系統的一種新解法。除此之外,技術升級疊加智能化背景之下,柔性輸電柔性輸電 和智能電網和智能電網將持續提升電網的消納水平。 用電端用電端: 兩種需求響應扮演了主要角色。兩種需求響應扮演了主要角色。 需求端資源的調度通過分時電價配合 尖峰電價的價格機制以及激勵型調峰補貼措施,實現電力系
5、統從“源隨荷變” 向“源荷互動”轉變,成為電力系統消納的重要補充。 電力系統電力系統: 需需關注市場化和交易體系改革兩條主線。關注市場化和交易體系改革兩條主線。 新一輪電改進一步提升了 電力市場化水平,后續有望還原電力商品屬性。在電力系統方面,我國電力交 易市場形式和媒介不斷完善, 后續更多元化的電力交易機制將進一步提升電力 供需匹配的效率。一張圖看消納問題的終局之景。 建議關注建議關注。結合報告討論的主題,我們認為新能源消納在短、中、長期三個時 間維度上都將得到保證。新能源運營商(包括火電轉型中的傳統運營商)均將 有望受益。 建議關注向新能源運營轉型的轉型中的火電運營商華潤電力、 華能華潤電
6、力、 華能 國際(國際(A+H)、福能股份)、福能股份等;傳統風電及光伏運營商:龍源電力、三峽能源、龍源電力、三峽能源、 太陽能、 晶科科技太陽能、 晶科科技等。 電源端火電靈活性改造方面建議關注積極布局煤電改造 業務的杭鍋股份杭鍋股份; 儲能方面建議關注抽水蓄能工程建造龍頭中國電建中國電建。 電網端 建議關注特高壓設備龍頭特變電工特變電工、國電南瑞、平高電氣、國電南瑞、平高電氣等,智能電網建設方 面建議關注許繼電氣許繼電氣、四方股份、四方股份等。 風險提示風險提示:火電靈活性、儲能發展不及預期,電網建設推進不及預期,電力市 場化改革不及預期,電力市場建設進度不及預期,需求側管理推進程度不及預
7、 期等。 行業基本數據行業基本數據 占比% 股票家數(只) 76 1.89 總市值(億元) 18,244.02 2.19 流通市值(億元) 15,367.68 2.41 相對指數表現相對指數表現 % 1M 6M 12M 絕對表現 3.37 44.98 64.95 相對表現 2.05 47.87 65.86 關研究報告關研究報告 華創證券新能源運營商研究工具書之風電篇 2021-08-26 新能源運營行業研究工具書之光伏篇 2021-10-13 華創證券研究所華創證券研究所 行業研究行業研究 新能源發電新能源發電 2021 年年 12 月月 22 日日 新能源發電新能源發電行業深度研究報告行業深
8、度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 未經許可,禁止轉載未經許可,禁止轉載 投資投資主題主題 報告亮點報告亮點 在新能源運營商工具書第三篇消納篇中, 我們站在中國能源重構的歷史節 點,從拆解消納問題的本質出發、深挖消納問題的各個環節。在時間維度和電 力鏈的不同環節(源網荷乃至整個電力系統),以更加全局的角度看新能源消 納存在的問題,并分別給出了潛在的解決路徑,最終我們嘗試用一張圖描繪出 盡可能全面的消納問題的終局之景。 投資投資邏輯邏輯 結合報告討論的主題,我們認為新能源消納在短、中、長期三個時間維度上都 將得到保證,新能源運營商(包括火電轉型
9、中的傳統運營商)均將有望受益。 建議關注向新能源運營轉型的轉型中的火電運營商華潤電力、華能國際華潤電力、華能國際 (A+H)、福能股份)、福能股份等;傳統風電及光伏運營商:龍源電力、三峽能源、太陽龍源電力、三峽能源、太陽 能、晶科科技能、晶科科技等。電源端火電靈活性改造方面建議關注積極布局煤電改造業務 的杭鍋股份杭鍋股份;儲能方面建議關注抽水蓄能工程建造龍頭中國電建中國電建。電網端建議 關注特高壓設備龍頭特變電工、國電南瑞、平高電氣特變電工、國電南瑞、平高電氣等,智能電網建設方面建 議關注許繼電氣、四方股份許繼電氣、四方股份等。 mNtNmOqOmQxPmOoNyRwOzQ8OdN7NoMqQ
10、tRoPlOnMmOkPpNsR6MoOxOwMrNrMuOqNwP 新能源發電新能源發電行業深度研究報告行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 3 目目 錄錄 一、抽絲剝繭:消納問題是什么?該如何解?一、抽絲剝繭:消納問題是什么?該如何解? . 7 (一)風光資源稟賦導致的出力不均及地域錯位分布是新能源消納的最大問題 . 7 (二)新能源并網比例持續提升,消納問題進一步加劇 . 8 1、復盤過去:2015 年裝機潮過后,消納問題凸顯 . 8 2、展望未來:消納問題不可忽視 . 8 (三)歸因:消納問題的根本原因與兩個層面 . 9 (四)探
11、路:解決消納需要“軟硬”兼施,雙管齊下 . 9 二、電源端:儲能和火電靈活性改造是主要趨勢二、電源端:儲能和火電靈活性改造是主要趨勢 . 10 (一)電源側儲能星辰大海 . 10 1、儲能簡介 . 10 2、儲能技術在電力系統的應用場景 . 10 (二)抽水蓄能和電化學儲能是當前電源側儲能的兩大發展方向 . 13 1、主要儲能技術對比 . 13 2、抽水蓄能:當前最成熟的儲能技術 . 14 3、電化學儲能:當前發展潛力最大的儲能技術 . 16 4、主要儲能技術經濟性分析 . 17 (三)氫儲能:另辟蹊徑,有望成為下一個風口 . 19 1、氫儲能介紹 . 19 2、綠氫:碳中和背景下發展前景廣闊
12、 . 19 3、氫能產業化有待時日 . 21 (四)火電靈活性改造:貫穿未來十年的投資主題 . 23 1、背景:火電靈活性是電力系統靈活性的核心組成部分 . 23 2、發展:火電靈活性改造進程加快 . 24 3、展望:收入端底層邏輯顯現,催化靈活性改造廣闊市場 . 26 三、電網端:三、電網端:特高壓、區域互聯和智能化是三大看點特高壓、區域互聯和智能化是三大看點 . 28 (一)電網建設主要解決空間錯配 . 28 1、實現電力流的轉移需要電網的支持 . 29 2、特高壓助力區域之間的電力運輸 . 30 3、交流推動區域內部電網格局完善 . 31 (二)未來電網格局:西南西北有望加強地域互聯,實
13、現區域資源互補. 32 1、區域之間發展各有特色 . 32 2、西南聯網情景 . 33 (三)技術升級疊加智能化,助力電網發展 . 34 新能源發電新能源發電行業深度研究報告行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 4 1、柔性輸電 . 34 2、智能電網 . 34 四、用電端:兩種需求響應四、用電端:兩種需求響應 . 35 (一)價格型需求響應 . 35 (二)激勵型需求響應 . 37 五、電力系統:關注市場化和交易體系改革兩條主線五、電力系統:關注市場化和交易體系改革兩條主線 . 38 (一)電價:更市場化的價格 . 38 1、定基礎:1
14、439號文正式廢除了工商業目錄電價 . 38 2、理機制:電價上浮空間打開 . 39 3、展方向:還原電力商品屬性,實用電價信號匹配供需 . 40 (二)交易體系:快捷的效率 . 40 1、電力交易體系發展沿革 . 40 2、更多元化的電力交易機制提升電力供需匹配的效率 . 41 六、終局探討六、終局探討一張圖看消納問題的終局之景一張圖看消納問題的終局之景 . 41 (一)短期維度上抽蓄與火電靈活性改造互為補充、網端為解決空間錯配貢獻主要 力量 . 41 (二)中期維度上看好電化學儲能成本拐點出現后帶來的突破性增長. 42 (三)長期維度氫儲能前景廣闊,電力交易體制如何先“破”后“立”同樣值得
15、關注. 42 七、七、建議關注建議關注 . 43 八、風險提示八、風險提示 . 43 新能源發電新能源發電行業深度研究報告行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 5 圖表目錄圖表目錄 圖表 1 削峰填谷示意圖 . 7 圖表 2 日內用電總負荷與風電出力情況 . 7 圖表 3 日內用電總負荷與光伏出力情況 . 7 圖表 4 新增裝機增速(%) 、利用小時數(小時)與棄風率(%)變動情況 . 8 圖表 5 2010-2060E 年風光電力占比(億千瓦) . 8 圖表 6 不同階段下可再生能源的整合情景 . 9 圖表 7 消納改造整體路徑 . 1
16、0 圖表 8 儲能在不同應用場景下的主要用途 . 11 圖表 9 各地區配儲要求政策匯總 . 11 圖表 10 2010-2020 風電裝機規模情況(GW) . 13 圖表 11 2010-2020 光伏裝機規模情況(GW) . 13 圖表 12 不同儲能技術參數對比 . 13 圖表 13 抽水蓄能電站示意圖 . 14 圖表 14 2000-2020 全球儲能市場累計裝機規模 . 15 圖表 15 2000-2020 中國儲能市場累計裝機規模 . 15 圖表 16 全球及中國純抽水蓄能電站裝機容量(GW) . 15 圖表 17 中國抽水蓄能電站預測裝機容量(GW) . 15 圖表 18 全球電
17、化學儲能項目裝機容量及增速(GW) . 16 圖表 19 中國電化學儲能項目裝機容量及增速(GW) . 16 圖表 20 2000-2020 全球電化學儲能市場累計裝機規模 . 16 圖表 21 2000-2020 中國電化學儲能市場累計裝機規模 . 16 圖表 22 保守場景中國電化學儲能裝機預測(GW) . 17 圖表 23 理想場景中國電化學儲能裝機預測(GW) . 17 圖表 24 儲能電站度電成本公式 . 18 圖表 25 主要儲能電站的投資比較 . 18 圖表 26 不同利用小時下各類儲能技術度電成本(元/kWh) . 18 圖表 27 各類儲能技術儲能規模和儲能時長比較. 19
18、圖表 28 各類儲能技術的成本與效率比較 . 19 圖表 29 不同種類的氫性能比較 . 20 圖表 30 不同技術制氫的生產成本比較 . 20 圖表 31 2020-2050 年不同技術制氫占比 . 21 圖表 32 不同氫儲運方式比較 . 21 圖表 33 中國氫能產業總體目標 . 22 新能源發電新能源發電行業深度研究報告行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 6 圖表 34 火電靈活性改造示意圖 . 23 圖表 35 歐洲火電靈活性改造歷史的進程 . 24 圖表 36 歐洲火電靈活性改造的深入歷程 . 25 圖表 37 東北地區部分
19、試點機組改造情況 . 25 圖表 38 各地區完善輔助服務市場政策匯總 . 27 圖表 39 2025 年跨區電力流情況. 29 圖表 40 直流與交流電網比較 . 29 圖表 41 交流、直流協作完成電力的跨地域輸送. 30 圖表 42 2020 年非水新能源高壓線路輸送電情況 . 30 圖表 43 “十四五”新增特高壓直流工程 . 31 圖表 44 區域電網格局 . 31 圖表 45 各省水電占全部發電量的比例 . 32 圖表 46 各省風光占全部發電量的比例 . 32 圖表 47 西南西北聯動情況下跨區電力流情況 . 33 圖表 48 西南西北聯網后電力結構均衡性提高 . 34 圖表 4
20、9 智能電網實現“電力流”到“信息流”的轉變 . 35 圖表 50 季節性尖峰電價實施情況 . 36 圖表 51 各省分時電價實施情況 . 36 圖表 52 激勵型需求響應分類特征 . 38 圖表 53 各地激勵性政策實施情況 . 38 圖表 54 近年來電力改革措施 . 39 圖表 55 “限電”“雙控”等事件始末梳理 . 39 圖表 56 各地市場化電價上浮政策 . 39 圖表 57 電力交易市場構成 . 40 圖表 58 2017-2021(1-8 月)全國市場化電比例 . 41 圖表 59 省內及跨區域交易占比 . 41 圖表 60 高比例新能源并網下解決消納問題的潛在路徑 . 43
21、新能源發電新能源發電行業深度研究報告行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 7 一、一、抽絲剝繭:抽絲剝繭:消納問題是什么?該如何解?消納問題是什么?該如何解? (一)(一)風光資源稟賦風光資源稟賦導致的導致的出力不均出力不均及地域錯位分布及地域錯位分布是新能源消納的最大是新能源消納的最大問題問題 電力系統調節由來已久,主要原因是電力難以儲存,基本通過“即發即用”的模式來實 現供需聯動。但因為用電負荷曲線并非平滑的,而是在日間存在兩次用電高峰,同時在 夜間又會出現低谷。高峰與低谷之間有一定差距,因此一方面需要通過建設富余機組滿 足用電高峰需
22、求,另一方面也需要通過“削峰填谷”的方式來實現整個電力系統的調節 性問題。 圖表圖表 1 削峰填谷示意圖削峰填谷示意圖 資料來源:林洋新能源微信公眾號光伏+儲能系統解決方案之削峰填谷應用 風光的大量并網對電力系統的調節能力提出了更高的挑戰風光的大量并網對電力系統的調節能力提出了更高的挑戰,主要主要體現在體現在發電與用電在發電與用電在時時 間的錯配和空間的錯配上。間的錯配和空間的錯配上。時間錯配:時間錯配:一方面一方面體現在風光出力與用電負荷不匹配,另一,另一 方面體現在方面體現在受制于資源稟賦的問題,風電在晴天等無風條件下出力將大大降低,而光伏 在陰天及夜間出力也將出現驟降。不同于可控的火電機
23、組,風光的不可控性成為對電網 的巨大挑戰之一??臻g錯配:空間錯配:風光裝機主要集中于西北、華北地區,與用電負荷較高的 中東部地區存在空間錯位現象。 圖表圖表 2 日內用電總負荷與風電出力情況日內用電總負荷與風電出力情況 圖表圖表 3 日內用電總負荷與光伏出力情況日內用電總負荷與光伏出力情況 資料來源: 陳國平等 基于能源轉型的中國特色電力市場建設的 分 析與思考 資料來源: 陳國平等 基于能源轉型的中國特色電力市場建設的 分 析與思考 新能源發電新能源發電行業深度研究報告行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 8 (二)(二)新能源并網比例
24、持續提升,消納問題進一步加劇新能源并網比例持續提升,消納問題進一步加劇 1、復盤過去:復盤過去:2015 年裝機潮過后,消納問題凸顯年裝機潮過后,消納問題凸顯 裝機潮后棄風問題嚴重。2015 年搶裝潮后風光大量并網,但消納配套的能力并未隨之同 步發展,送電成本高企導致部分地區棄風棄電率高企,利用小時大幅度下滑。2016 年國 家叫停高棄風棄電地區的新項目核準,后續該問題逐漸改善,目前棄風率已維持在較低 水平,利用小時數逐步回升。 圖表圖表 4 新增裝機增速新增裝機增速(%)、利用小時數、利用小時數(小時)(小時)與棄風率與棄風率(%)變動情況變動情況 資料來源:中電聯,WIND,華創證券 2、
25、展望未來:消納問題展望未來:消納問題不可忽視不可忽視 2021 年后新能源迎來快速增長期,隨著風光的大規模并網,電力結構中的風光占比持續 提升。未來風光資源稟賦的劣勢帶來的電力系統的調節壓力將會持續加大,在后續相當 長的時期內,對消納問題的關注將持續升溫。 圖表圖表 5 2010-2060E 年風光電力占比(年風光電力占比(億千瓦億千瓦) 資料來源:中電聯,WIND,華創證券,注:采用裝機口徑 基于中國目前的風光占比和實際情況,基于中國目前的風光占比和實際情況,中國還處在發展消納的初期階段中國還處在發展消納的初期階段。國際能源署將 不同新能源占比下需要調控的力度分為六個階段?;谥袊壳暗那闆r
26、,我國還處在較 新能源發電新能源發電行業深度研究報告行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 9 為初級的第二階段,即協調現有的靈活性資源進行調控;預計在 2030年將達到第三、第 四階段,即需要使用更先進的技術調節電力系統的靈活性;2050 年將步入第五/六階段, 進一步加大調峰的頻次和實現更長時間維度的調節。 圖表圖表 6 不同階段下可再生能源的整合情景不同階段下可再生能源的整合情景 資料來源:IEAWorld Energy Outlook 2021,華創證券 (三)(三)歸因:歸因:消納問題的根本原因消納問題的根本原因與兩個層面與兩個層
27、面 本質上,解決消納問題是解決資源錯配問題;進一步來看,具體表現在產電與用電的空本質上,解決消納問題是解決資源錯配問題;進一步來看,具體表現在產電與用電的空 間及時間的錯配。間及時間的錯配。從空間錯配空間錯配來看,目前陸上風電主要集中在“三北”地區,本地無法 完全消納,需向其他地區輸送。從時間錯配時間錯配來看,主要受制于風力稟賦本身的問題,如 發電高峰與用電高峰不同。 我們以利用小時數作為消納問題的最終反饋指標,將我們以利用小時數作為消納問題的最終反饋指標,將消納問題消納問題落腳到落腳到兩個層面兩個層面。第一個 層面是行業不斷擴容下如何穩住利用小時數穩住利用小時數。未來風光裝機占發電總裝機的比
28、例持續提 升的情況下,需要有相應的消納手段作為支撐。第二個層面是效率的提升,即體現在如 何進一步提升利用小時數進一步提升利用小時數。通過更有效的機制建立起消納的綠色通道,進一步降低棄風 率,在現有的基礎上提高可再生能源的消納水平。 (四)(四)探路:探路:解決消納需要“軟硬”兼施,雙管齊下解決消納需要“軟硬”兼施,雙管齊下 從電力系統的各個環節來解決時間和空間上的錯配問題。從電力系統的各個環節來解決時間和空間上的錯配問題。主要體現在“硬建設”主要體現在“硬建設”+“軟服軟服 務務”兩方面。兩方面。對應到電力系統各環節,硬基建更多體現在電源側與電網側、軟服務主要體 現在用電側與電力市場整體改造方
29、面。 從解決消納的優先程度來看,短期從解決消納的優先程度來看,短期我們認為當前消納急需解決第一層面的問題,同時在 改造路徑方面傾向于源端、網端。長期長期是第二層面的問題,即通過需求端響應與電力體 系的變革來實現消納質量的提升。 下文我們將從電源側、電網側、用電側及整個電力市場分別對解決消納的詳細路徑展開下文我們將從電源側、電網側、用電側及整個電力市場分別對解決消納的詳細路徑展開 探討。探討。 新能源發電新能源發電行業深度研究報告行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 10 圖表圖表 7 消納改造整體路徑消納改造整體路徑 資料來源:華創證券
30、二、二、電源端電源端:儲能和火電靈活性改造是主要趨勢:儲能和火電靈活性改造是主要趨勢 (一)(一)電源側儲能星辰大海電源側儲能星辰大海 1、儲能簡介、儲能簡介 儲能即能量的存儲。儲能即能量的存儲。根據能量的存儲形式的不同,廣義儲能包括電儲能、熱儲能和氫儲 能三類。電儲能是主要的儲能方式,主要是將電能以各種形態存儲起來,在需要時再釋 放,實現時間維度的能量轉移。儲能憑借其可充可放的運行特性,在平抑新能源出力波 動性、實現電網負荷削峰填谷、提高用戶供電穩定性等方面有積極作用。作為一種可調作為一種可調 度資源,儲能成為解決風光消納問題的有效途徑之一。度資源,儲能成為解決風光消納問題的有效途徑之一。
31、2、儲能技術在電力系統的應用場景、儲能技術在電力系統的應用場景 儲能技術滲透范圍廣泛,應用場景多樣。儲能技術滲透范圍廣泛,應用場景多樣。在新能源快速增長的現代電力系統中,儲能技 術在電源側、電網側、用戶側均有滲透。在傳統電源側,儲能設施主要設在火電廠,協 助提供二次調頻輔助服務;在新能源電源側,儲能可以平抑風光發電波動性,提高新能 源的可調度性,避免棄風棄光現象。在電網側,儲能主要幫助電網調節電力輸配,實現 削峰填谷、調頻調壓,緩解電網阻塞,保障負荷用電等。在用戶側,儲能不僅可以作為 分布式電源自發自用,提高局部供電可靠性,也可以利用峰谷電價差套利,降低用電成 本。 新能源發電新能源發電行業深
32、度研究報告行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 11 圖表圖表 8 儲能在不同應用場景下的主要用途儲能在不同應用場景下的主要用途 資料來源:派能科技招股書,華創證券 “風光配儲”政策落地,推動電源側儲能發展?!帮L光配儲”政策落地,推動電源側儲能發展。2021 年 8月,國家發改委、國家能源局 聯合發布關于鼓勵可再生能源發電企業自建或購買調峰能力增加并網規模的通知, 通知提出,為鼓勵發電企業市場化參與調峰資源建設,超過電網企業保障性并網以外的 規模初期按照功率 15%的掛鉤比例(時長 4小時以上)配建調峰能力,按照 20%以上掛 鉤比例進行
33、配建的優先并網。簡單來說,配儲要求首次被國家明確配儲要求首次被國家明確,風光配儲比例要求 15%-20%,儲能時長要求 4 小時以上。截止目前,全國先后有十幾個?。▍^)發布相關 政策,對風光項目儲能配置比例和儲能時長作出明確要求,力促儲能在電力系統電源側 的應用,“風光配儲”蔚然成風。 圖表圖表 9 各地區配儲要求政策匯總各地區配儲要求政策匯總 地區地區 時間時間 文件名稱文件名稱 主要內容主要內容 風電配風電配 儲比例儲比例 光伏配光伏配 儲比例儲比例 貴州貴州 2020/11/20 關于上報 2021年光伏 發電項目計劃的通知 在送出消納受限區域,計劃項目需配備 10%的儲能設施。 / 1
34、0% 寧夏寧夏 2021/1/11 關于加快促進自治區 儲能健康有序發展的指 導意見(征求意見稿) “十四五”期間,按照不低于新能源裝機的 10%,連續儲能時長 2小 時以上的原則逐年配置。 10% 10% 青海青海 2021/1/18 關于印發支持儲能產 業發展若干措施(試行) 的通知 實行“新能源+儲能”一體化開發模式。新建新能源項目,儲能容量 原則上不低于新能源項目裝機的 10%,儲能時長 2小時以上。對儲能 配比高、時間長的一體化項目給予優先支持。 10% 10% 山東山東 2021/2/19 2021年全省能源工作 指導意見 建立獨立儲能共享和儲能優先參與調峰調度機制,新能源場站原則
35、上 配置不低于 10%儲能設施。 10% 10% 陜西陜西 2021/3/10 關于促進陜西省可再 生能源高質量發展的意 見(征求意見稿) 從 2021年起,關中、陜北新增 10萬千瓦(含)以上集中式風電、光 伏發電項目按照不低于裝機容量 10%配置儲能設施,其中榆林地區不 低于 20%,新增項目儲能設施按連續儲能時長 2小時以上,儲能系統 滿足 10年(5000次循環)以上工作壽命,系統容量 10年衰減率不超 過 20%標準進行建設,且須與發電項目同步投運。 10%-20% 10%-20% 海南海南 2021/3/15 關于開展 2021年度海 南省集中式光伏發電平 海南省每個光伏申報項目不
36、得超過 100MW,且需同步配套建設備案 規模 10%的儲能裝置。 / 10% 新能源發電新能源發電行業深度研究報告行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 12 地區地區 時間時間 文件名稱文件名稱 主要內容主要內容 風電配風電配 儲比例儲比例 光伏配光伏配 儲比例儲比例 價上網項目工作的通知 福建福建 2021/5/24 關于因地制宜開展集 中式光伏試點工作的通 知 本次試點項目光伏總規模 300MW,要求年內開工,年內并網,儲能 配置不低于開發規模的 10%。 / 10% 甘肅甘肅 2021/5/28 關于“十四五”第一批 風電、 光伏
37、發電項目開發 建設有關事項的通知 河西地區(酒泉、嘉峪關、金昌、張掖、武威)最低按電站裝機容量 的 10%配置,其他地區最低按電站裝機容量的 5%配置,儲能設施連 續儲能時長均不低于 2小時,儲能電池等設備滿足行業相關標準。 5%-10% 5%-10% 河南河南 2021/6/21 關于 2021年風電、光 伏發電項目有關事項的 通知 根據全省消納指引,I類地區(鄭州、許昌、漯河、周口、平頂山、 南陽、信陽、駐馬店)基礎儲能配置 10%、2小時;II類地區(焦作、 新鄉、濟源、開封、商丘)基礎儲能配置 15%、2小時;III類地區(安 陽、鶴壁、濮陽、三門峽、洛陽)基礎儲能配置 20%、2小時
38、。 10%-20% 10%-20% 湖北湖北 2021/7/26 湖北省能源局關于 2021年平均新能源項目 開發建設有關事項的通 知 可配套的新能源項目規模小于基地規模的,不足部分(基地規模與可 配套的新能源項目規模之差)應按照化學儲能容量不低于 10%、時長 不低于 2小時、充放電不低于 6000次的標準配置儲能。 10% 10% 天津天津 2021/8/9 關于天津市 2021-2022 年風電、 光伏發電項目開 發建設方案 此次公布項目共公示了 5.3GW 的項目規模,包括 0.93GW風電項目, 配置儲能 15%;4.32GW光伏項目,配置儲能 10%。 15% 10% 安徽安徽 2
39、021/8/20 關于 2021年風電、光 伏發電開發建設有關事 項的通知 (征求意見稿) 對于保障性規模,競爭性配置中要求配置儲能項為 45分,要求儲能 電站連續儲能時長 1小時,循環次數不低于 6000次,系統容量 10年 衰減不超過 20%。 / / 山西山西 2021/9/25 2021年競爭性配置風 電、 光伏項目評審結果的 公示 評審結果中,風電項目共 1.49GW,其中陽泉市項目配置 10%儲能;光 伏項目 9.71GW,大同、朔州、忻州、陽泉四地項目配置 10%-15%儲 能。 10% 10%-15% 內蒙內蒙 古古 2021/10/8 關于自治區 2021年保 障性并網集中式
40、風電、 光 伏發電項目優選結果 優選結果中,風電項目 35個,總規模 680萬千瓦,配置 20%-30%、2 小時儲能;光伏項目 25個,總規模 285萬千瓦,配置 15 %-30%、2小時儲能。 20%-30% 15%-30% 廣西廣西 2021/10/9 2021年市場化并網陸 上風電、 光伏發電及多能 互補一體化項目建設方 案的通知 風電建設規模 325.1萬千瓦,2021年安排建設指標 325.1萬千瓦,要 求配置 20%、2小時儲能;光伏項目總規模 295.4萬千瓦,2021年安 排指標 330.4萬千瓦,要求配置 15%、2小時儲能。 20% 15% 河北河北 2021/10/9
41、關于做好2021年風電、 光伏發電市場化并網規 模項目申報工作的補充 通知 河北南網、北網市場化項目配建調峰能力分別不低于項目容量 10%、 15%,連續儲能時長不低于 3小時。配建調峰能力應與市場化并網項目 同步建成投產。 10%-15% 10%-15% 湖南湖南 2021/10/13 關于加快推動湖南省 電化學儲能發展的實施 意見 力爭到 2023年建成電化學儲能電站 150萬千瓦/300萬千瓦時以上。 建 立“新能源+儲能”機制。風電、集中式光伏發電項目應分別按照不 低于裝機容量 15%和 5%比例(儲能時長 2小時)配建儲能電站。 15% 5% 資料來源:政府網站,華創證券 風光裝機高
42、增速拉動電源側儲能需求。風光裝機高增速拉動電源側儲能需求。雙碳目標催化能源轉型,風電光伏裝機規模擴張 迅速。截止 2020年底,我國風電累計裝機規模 281.5GW,同比增速 34.6%;光伏累計裝 機規模實現 253.4GW,同比增速 24.1%。隨著“風光配儲”落地推進,電源側儲能需求 新能源發電新能源發電行業深度研究報告行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 13 將大幅提高。據 CNESA全球儲能項目庫的不完全統計,截止 2020年底,中國已投運儲 能項目累計裝機規模 35.6GW。按照 2030 年風電、太陽能發電總裝機達 12
43、億千瓦的發展 目標,中性偏保守假設下,若未來新增風光裝機按約 10%配置儲能電站,2030 年電源側 儲能需求約 60-70GW,儲能電站有望實現倍增,發展空間廣闊。目前,電網側、用戶側目前,電網側、用戶側 儲能暫無明確配儲政策,但需求迫切已然呈現,靜待政策落地指引,減緩消納問題。儲能暫無明確配儲政策,但需求迫切已然呈現,靜待政策落地指引,減緩消納問題。 圖表圖表 10 2010-2020 風電裝機規模情況(風電裝機規模情況(GW) 圖表圖表 11 2010-2020 光伏裝機規模情況(光伏裝機規模情況(GW) 資料來源:中電聯,華創證券 資料來源:中電聯,華創證券 (二)抽水蓄能和電化學儲能
44、(二)抽水蓄能和電化學儲能是是當前當前電源側儲能的兩大發展方向電源側儲能的兩大發展方向 1、主要儲能技術對比、主要儲能技術對比 儲能技術按照能量的轉化機制不同,可分為物理儲能(抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲 能)、電化學儲能(鋰離子電池、鈉硫電池、鉛蓄電池和液流電池等)和電磁儲能(超級電容 器、超導儲能)。 各類儲能技術具有不同的性能特點。各類儲能技術具有不同的性能特點。綜合來看,抽水蓄能抽水蓄能是目前應用最為成熟的儲能技 術,抽水蓄能規模大、壽命長、安全性高、經濟性明顯;電化學儲能電化學儲能已進入商業化階段, 發展速度快,反應靈活,可以在微網和分布式電網中發揮作用,現階段難以實現大規模 應用
45、;壓縮空氣雖然技術成熟,但轉換效率低;電磁儲能仍處于開發階段,具有一定的 發展潛力?,F階段來看,抽水蓄能和電化學儲能是現階段來看,抽水蓄能和電化學儲能是電源側電源側儲能的主要路徑。儲能的主要路徑。 圖表圖表 12 不同儲能技術參數對比不同儲能技術參數對比 類別類別 名稱名稱 循環壽命循環壽命 放電時間放電時間 轉換效率轉換效率 響應速度響應速度 特點特點 物理儲能物理儲能 抽水蓄能 10000次;50年 4-20h 70%-80% 分鐘級 規模大、壽命長、技術成熟;選址困難、建設周期長 壓縮空氣儲能 10000次 1-20h 42%-75% 分鐘級 容量大、投資??;依賴化石燃料 飛輪儲能 20
46、000次 30s-15min 80-90% 十毫秒級 充放電次數高、工作環境要求低;噪音大 電化學儲能電化學儲能 鋰電子電池 3000-6000次 0.5-8h 85%-98% 百毫秒級 密度高、效率高;成本相對高 鉛酸電池 1000-3000次 1min-3h 50%-75% 百毫秒級 成本低、技術成熟;密度低、污染性 液流電池 5000-10000次 1-20h 65%-80% 百毫秒級 規模大、壽命長;價格高、效率低 鈉硫電池 4500次 0.7-8h 75%-90% 百毫秒級 比能量高、材料易得;工作溫度高、安全隱患 電磁儲能電磁儲能 超導儲能 十萬次 2s-5min 90%-95%
47、毫秒級 瞬間響應;維護困難 超級電容器 50000次 1-30s 95% 毫秒級 超快充放電;維護困難、續航能力差 資料來源:CNESA,世界資源研究所,華創證券 新能源發電新能源發電行業深度研究報告行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 14 2、抽水蓄能:當前最成熟的儲能技術、抽水蓄能:當前最成熟的儲能技術 抽水蓄能是以水為儲能介質的儲能技術, 通過電能與勢能的相互轉化, 實現電能的儲存。 抽水蓄能電站主要是利用電力系統過剩的電力將水從地勢低的下水庫抽到地勢高的上水 庫儲存,在電力系統電力不足時放水回流到下水庫推動水輪機發電機發電。 圖
48、表圖表 13 抽水蓄能電站示意圖抽水蓄能電站示意圖 資料來源:環球科學 抽水蓄能電站優勢明顯。抽水蓄能電站優勢明顯。主要體現在以下幾方面:(1)技術成熟。)技術成熟。抽水蓄能電站的發展 已有近百年,相較于其他儲能技術,抽水蓄能技術最為成熟。(2)壽命長。)壽命長。抽水蓄能電 站平均壽命達 50 年,在現有技術的翻修和維護下,使用壽命可延長至 80-100 年。(3) 規模大。規模大。抽水蓄能電站規??蛇_千兆瓦級,適用于大規模、集中化式的能量存儲。(4) 啟停迅速。啟停迅速。抽水蓄能電站跟蹤負荷能力強,對系統負荷的急劇變化做出快速反應,保障 新型電力系統安全穩定運行。同時,抽水蓄能電站也有一定不
49、足:1)電站選址難,抽水 蓄能電站要求上下水庫的距離較近,且有一定的高度差,十分依賴地理條件。2)建設周 期長,初期投資大,投資回報周期通常 30年以上。 抽水蓄能是中國乃至全球應用最為廣泛的儲能技術。抽水蓄能是中國乃至全球應用最為廣泛的儲能技術。據 CNESA 全球儲能項目庫不完全 統計,截止 2020 年底,全球已投運儲能項目累計裝機規模 191.1GW。其中,抽水蓄能累 計裝機規模為172.5GW, 占比高達90.3%; 電化學儲能累計裝機規模14.2GW, 占比7.5%; 熔融鹽儲熱、飛輪儲能、壓縮空氣儲能規模占比 2.2%。2020年我國已投運儲能項目累計 裝機規模 35.6GW,占
50、全球總規模的 18.6%。中國儲能技術市場占比與全球市場相似,其 中,抽水蓄能裝機規模最大,為 31.8GW,占據市場近九成份額;電化學儲能裝機規模緊 隨其后,為 3.27GW,占比 9.2%,其余技術累計裝機規模占比不到 2%。 新能源發電新能源發電行業深度研究報告行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 15 圖表圖表 14 2000-2020 全球儲能市場累計裝機規模全球儲能市場累計裝機規模 圖表圖表 15 2000-2020 中國儲能市場累計裝機規模中國儲能市場累計裝機規模 資料來源:CNESA,華創證券 資料來源:CNESA,華創證