1、證券研究報告公司深度研究電力 東吳證券研究所東吳證券研究所 1 / 25 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 文山電力(600995) 南網旗下唯一抽水蓄能上市南網旗下唯一抽水蓄能上市+儲能上市平臺,儲能上市平臺,稀缺性凸顯稀缺性凸顯 2022 年年 04 月月 16 日日 證券分析師證券分析師 劉博劉博 執業證書:S0600518070002 證券分析師證券分析師 唐亞輝唐亞輝 執業證書:S0600520070005 股價走勢股價走勢 市場數據市場數據 收盤價(元) 13.94 一年最低/最高價 6.54/21.50 市凈率(倍) 3.12 流通 A 股市值(百
2、萬元) 6,670.66 總市值(百萬元) 6,670.66 基礎數據基礎數據 每股凈資產(元,LF) 4.47 資產負債率(%,LF) 33.13 總股本(百萬股) 478.53 流通 A 股(百萬股) 478.53 相關研究相關研究 買入(首次) Table_EPS 盈利預測與估值盈利預測與估值 2021A 2022E 2023E 2024E 營業總收入(百萬元) 2,164 2,414 2,584 2,838 同比(%) 15% 12% 7% 10% 歸屬母公司凈利潤(百萬元) 16 116 84 102 同比(%) -86% 639% -28% 21% 每股收益-最新股本攤?。ㄔ?股)
3、 0.03 0.24 0.17 0.21 P/E(現價&最新股本攤?。?423.32 57.29 79.67 65.64 Table_Summary 擬資產重組置入南網調峰調頻,打造優質抽水蓄能和儲能資產擬資產重組置入南網調峰調頻,打造優質抽水蓄能和儲能資產:公司是南方電網旗下唯一上市抽水蓄能+儲能平臺,2020 年南網調峰調頻公司抽水蓄能收入占比 61%,毛利潤占比 69%,是公司毛利潤來源。本次資產置入的南方電網調峰調頻公司是南方電網的全資子公司, 其原本主要業務為四大板塊:抽水蓄能、調峰水電、氣電、電網側獨立儲能業務,資產注入擬注入其中三大塊,剝離氣電板塊。 新型電力系統短期看電網,中長
4、期看儲能新型電力系統短期看電網,中長期看儲能。在新型電力系統的結構里,儲能是護航新能源發展的壓艙石。我們認為,實現碳中和的路徑主要有2 條:1)短期看大電網,特高壓建設緩解三北地區的新能源消納問題等。2)中長期看儲能,期待技術突破帶來儲能制造和運營成本的持續下降,未來清潔能源+儲能將是能源產業發展的必然趨勢。發電和用電具有瞬時性,而且電力本身較難儲存,因此需要抽水蓄能來承擔調峰、填谷、調頻等多種功能。從整個電力系統的角度看,儲能的應用可以分為發電側儲能、電網側儲能(含微網)和用戶側儲能三大場景,目前電網側儲能主要是國家電網、南方電網建設運營。 儲能市場主導者:儲能市場主導者:2020 年全球儲
5、能中抽水蓄能規模占比年全球儲能中抽水蓄能規模占比 94% ,中國市,中國市場占比場占比 89%。抽水蓄能以其成本低、壽命長、技術成熟的顯著優勢成為當前儲能市場的主導者,我國現行兩部制(容量電價+電量電價)電價政策,交易機制上采用中長期市場交易+現貨市場交易相結合的機制。國外建設抽水蓄能建設發展較早,但由于電力體制、電源結構、負荷特性等差異,不同國家對抽水蓄能電站的建設管理存在明顯差異。抽水蓄能電站的運營模式與市場體制和投資主體息息相關,主要分為獨立運營、電網統一運營和租賃制 3 種模式。全球約 85%的抽水蓄能電站采用電網統一經營方式或租賃制形式, 約 15%的電站通過參與電力市場競價獲取收益
6、。 盈利預測與投資評級:盈利預測與投資評級:若不考慮重組,我們預計 2022-2024 年公司實現營業收入 24.14 億元、25.84 億元、28.38 億元,同比增長 11.6%、7.0%、9.8%,歸母凈利潤 1.16 億元、0.84 億元、1.02 億元,同比增長638.92%、-28.10%、21.39%,對應 PE57 倍、80 倍、66 倍;考慮重組我們預計雙調公司(南網調峰調頻公司簡稱,下同)2022-2024 年歸母凈利潤分別為 11 億、13.5 億、20.0 億元,我們預計上市后公司總市值約 390 億,考慮到其作為南網唯一抽水蓄能上市平臺,首次覆蓋,給予“買入”評級。
7、風險提示:風險提示:資產重組進度不及預期的風險;政策風險;調峰水電站所在資產重組進度不及預期的風險;政策風險;調峰水電站所在流域的來水不確定性風險流域的來水不確定性風險等等 -20%4%28%52%76%100%124%148%172%196%2021/4/162021/8/152021/12/142022/4/14文山電力滬深300 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 東吳證券研究所東吳證券研究所 公司深度研究 2 / 25 內容目錄內容目錄 1. 擬資產重組置入南網調峰調頻,打造優質抽水蓄能和儲能資產擬資產重組置入南網調峰調頻,打造優質抽水蓄能和儲能資產 .
8、4 1.1. 南方電網旗下唯一上市抽水蓄能+儲能平臺. 4 1.2. 重組后主營從發售電轉變為抽水蓄能+儲能業務. 4 1.3. 2020 年南網調峰調頻抽蓄收入占比 61%,毛利潤占比 69% . 6 2. 新型電力系統短期看電網,中長期看儲能新型電力系統短期看電網,中長期看儲能 . 7 2.1. 新能源上網的不穩定性決定儲能的必要性 . 7 2.2. 抽水蓄能是新型電力系統的壓艙石 . 8 2.3. 區分儲能應用場景:電網側、發電側、用戶側儲能概念 . 10 3. 儲能市場主導者:儲能市場主導者:2020 年全球儲能中抽水蓄能規模占比年全球儲能中抽水蓄能規模占比 94% . 12 3.1.
9、 優勢顯著:成本低、壽命長、技術成熟 . 13 3.2. 度電成本最低:各種儲能電站的度電成本測算 . 14 3.3. 電價政策(兩部制)與交易機制(中長期市場交易+現貨市場). 16 3.3.1. 電價政策:我國兩部制電價政策的發展歷程. 16 3.3.2. 海外對比:國內外抽水蓄能電價運營模式. 17 3.3.3. 交易機制:中長期市場交易+現貨市場 . 18 4. 盈利預測與估值盈利預測與估值 . 21 5. 風險提示風險提示 . 23 VVmVpXfUhUqY8Z2X9YbR9R7NoMnNmOoMfQoOqMeRqRwO6MrRvNuOsRtPNZoNmO 請務必閱讀正文之后的免責聲
10、明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 東吳證券研究所東吳證券研究所 公司深度研究 3 / 25 圖表目錄圖表目錄 圖 1: 資產重組前,南網調峰調頻公司股權結構圖 . 4 圖 2: 南網調峰調頻公司 2019-2021H1 收入、資產情況 . 6 圖 3: 2020 年南網調峰調頻公司收入占比 . 6 圖 4: 配置儲能系統可以大大減弱電網系統的沖擊 . 8 圖 5: 2020 年我國新能源裝機量占比達到 24% . 8 圖 6: 抽水蓄能原理圖 . 9 圖 7: 抽水蓄能裝機規模規劃 . 10 圖 8: 儲能應用場景 . 11 圖 9: 2020 年我國抽水蓄能占比儲能規模的 89.3%
11、. 12 圖 10: 廣義儲能包括電儲能、熱儲能和氫儲能三種 . 13 圖 11: 抽水蓄能電價政策梳理 . 16 圖 12: 浙江低谷抽水交易方式 . 19 圖 13: 浙江抽發損耗電量交易方式 . 19 圖 14: 浙江抽水蓄能電站現貨市場電能量交易方式 . 20 圖 15: 浙江抽水蓄能電站輔助服務市場調頻交易方式 . 20 表 1: 調峰調頻公司電站資產概況 . 6 表 2: 南網調峰調頻公司 2020 年分業務收入和毛利潤情況(萬元) . 7 表 3: 不同場景下的儲能價值 . 11 表 4: 各類電儲能技術的基本原理和主要優缺點 . 14 表 5: 儲能電站參數 . 14 表 6:
12、 各類儲能電站的投資比較 . 15 表 7: 各類儲能電站的年發電量和度電成本 . 15 表 8: 中國、美國、英國、日本抽水蓄能電站運營模式對比 . 18 表 9: 主營業務拆分表(不考慮重組) (單位:萬元) . 21 表 10: 資產重組后估值測算 . 21 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 東吳證券研究所東吳證券研究所 公司深度研究 4 / 25 1. 擬資產重組置入南網調峰調頻,打造優質抽水蓄能和儲能資產擬資產重組置入南網調峰調頻,打造優質抽水蓄能和儲能資產 資產重組后公司資產重組后公司(指文山電力,下同)(指文山電力,下同)將成為南方電網下唯一抽水蓄
13、能和儲能資產將成為南方電網下唯一抽水蓄能和儲能資產上市平臺。上市平臺。2021 年 9 月 27 日,公司發布重大資產重組計劃,公司擬資產重組置入南方電網調峰調頻業務相關資產 100%股權,擬置出公司在文山州內文山、硯山、丘北、富寧和西疇等五個市縣的直供電服務和對廣西電網百色供電局、廣西德保、那坡兩縣的躉售電服務的相關資產和負債,及上市公司持有的文電設計公司和文電能投公司 100%的股權。 1.1. 南南方電方電網網旗下唯一上市抽水蓄能旗下唯一上市抽水蓄能+儲能平臺儲能平臺 本次發行股份購買資產的發行對象為南方電網公司。本次資產重組前,公司的控股股東為云南電網公司,間接控股股東為南方電網公司,
14、實際控制人為國務院國資委。本次資產重組完成后,公司的控股股東變更為南方電網公司,實際控制人仍為國務院國資委。本次交易不會導致公司控制權變更。 圖圖1:資產重組前,資產重組前,南網調峰調頻公司股權結構圖南網調峰調頻公司股權結構圖 數據來源:Wind,東吳證券研究所 1.2. 重組后主營從重組后主營從發售發售電轉變為抽水蓄能電轉變為抽水蓄能+儲能業務儲能業務 本次資產重組后, 公司將轉變為抽水蓄能、 調峰水電和電網側獨立儲能業務的開發、本次資產重組后, 公司將轉變為抽水蓄能、 調峰水電和電網側獨立儲能業務的開發、投資、 建設和運營。投資、 建設和運營。 公司將新增已投產運營的 5 座裝機容量合計
15、788 萬千瓦的抽水蓄能電站和 2 座裝機容量合計 192 萬千瓦的可發揮調峰調頻功能的水電站、在建的 2 座裝機容量合計 240 萬千瓦的抽水蓄能電站以及電網側獨立儲能業務 10MW。公司預計重組后收入規模將進一步擴大,盈利能力將得到增強。注入資產(南網調峰調頻公司)已有電站資產主要分布在南網所覆蓋區域南方五?。涸颇?、貴州、廣西、廣東、海南,其 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 東吳證券研究所東吳證券研究所 公司深度研究 5 / 25 中抽水蓄能資產主要位于廣東省。 抽水蓄能資產:抽水蓄能資產: 1)廣州抽蓄電站:)廣州抽蓄電站:電站是我國自行設計和施工的第一
16、座高水頭、大容量的抽水蓄能工程,世界第二大裝機容量的抽水蓄能電站?,F有 8 臺 30 萬千瓦的可逆式抽水蓄能發電機組,總裝機量為 240 萬千瓦。 2) 惠州抽蓄電站:) 惠州抽蓄電站: 電站是目前世界上一次性建成、 裝機容量最大的抽水蓄能電站,現有 8 臺 30 萬千瓦的可逆式抽水蓄能發電機組,總裝機量為 240 萬千瓦。 3)清遠抽蓄電站:)清遠抽蓄電站:電站曾獲第十九屆中國土木工程詹天佑獎,屬國家重點工程、南方電網“十一五”重點工程,現有 4 臺 32 萬千瓦的立軸單級可逆混流式機組,總裝機量為 128 萬千瓦。 4)深圳抽蓄電站:)深圳抽蓄電站:電站是國家可再生能源發展規劃中的重點建設
17、工程,現有 4 臺30 萬千瓦的立軸單級可逆混流式機組,總裝機量為 120 萬千瓦。 5) 海南瓊中抽蓄電站:) 海南瓊中抽蓄電站: 電站現有 3 臺 20 萬千瓦的單級混流可逆式水泵水輪發電機組,總裝機量為 60 萬千瓦。 6)梅州抽蓄電站(在建) :)梅州抽蓄電站(在建) :電站處于一期在建階段,2021 年 12 月、2022 年 3 月2 臺 30 萬千瓦的立軸單級混流可逆式機組分別投產,2022 年 4 月 3 號機組試運行,總裝機量 90 萬千瓦。公司預計 2022 全面建成,規劃總裝機量 240 萬千瓦。 7)陽江抽蓄電站(在建) :)陽江抽蓄電站(在建) :電站是目前國內單機容
18、量最大抽蓄電站,處于一期在建階段,2021 年 12 月首臺 40 萬千瓦機組投產,2022 年 3 月 19 日 2 號機組正式投入試運行,已投產裝機量 80 萬千瓦。公司預計 2022 年全面建成,規劃總裝機量 240 萬千瓦。 調峰水電站:調峰水電站: 1)天生橋二級水電站:)天生橋二級水電站:電站西電東送南路工程第一個電源點,現有 6 臺 22 萬千瓦水電機組,總裝機量為 132 萬千瓦。 2)魯布革水電站:)魯布革水電站:電站現有 4 臺 15 萬千瓦水電機組,總裝機量為 60 萬千瓦,是中國首次利用世界銀行貸款并實行國際招投標、引進國外先進設備和技術建設的電站。 電網側獨立儲能電站
19、:電網側獨立儲能電站: 1)深圳)深圳 10MW 電化學儲能站:電化學儲能站:該儲能站是國家“863 計劃”兆瓦級電池儲能站關鍵技術研究及應用的試點工程,是國內國內首座兆瓦級調峰調頻鋰離子電池儲能站。 此外, 公司籌備廣東肇慶、 惠州中洞以及廣西南寧 3 座合計裝機 360 萬千瓦的抽水蓄能項目,公司 2025 年新增投產抽水蓄能裝機容量目標為 600 萬千瓦。 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 東吳證券研究所東吳證券研究所 公司深度研究 6 / 25 表表1:調峰調頻公司電站資產概況調峰調頻公司電站資產概況 電站類型電站類型 電站電站 裝機容量裝機容量 (臺(
20、臺單機容量)單機容量) 抽蓄電站抽蓄電站 廣州抽蓄電站 8300MW 惠州抽蓄電站 8300MW 清遠抽蓄電站 4320MW 深圳抽蓄電站 4300MW 海南瓊中抽蓄電站 3200MW 梅州抽蓄電站(在建) 3300MW (一期規劃 1200MW) 陽江抽蓄電站(在建) 2400MW (一期規劃 1200MW) 調峰水電站調峰水電站 天生橋二級水電站 6220MW 魯布革水電站 4150MW 電網側獨立儲能電站電網側獨立儲能電站 深圳 10MW 電化學儲能站 10MW 數據來源:公司官網,公司公告,東吳證券研究所 1.3. 2020 年南網調峰調頻抽蓄收入占比年南網調峰調頻抽蓄收入占比 61%
21、,毛利潤占比,毛利潤占比 69% 2020 年南網調峰調頻公司抽水蓄能收入占比年南網調峰調頻公司抽水蓄能收入占比 61%,毛利潤占比,毛利潤占比 69%,是公司毛利,是公司毛利潤來源。潤來源。本次資產置入的南方電網調峰調頻公司是南方電網的全資子公司,其原本主要業務為四大板塊:抽水蓄能、調峰水電、氣電、電網側獨立儲能業務,資產注入擬注入其中三大塊,剝離氣電板塊。2020 年南網調峰調頻公司實現營業收入 52.99 億元,同比增長 9.51%;實現毛利潤 25.04 億元,同比增長-1.67%。 圖圖2:南網調峰調頻公司南網調峰調頻公司 2019-2021H1 收入、資產情況收入、資產情況 圖圖3
22、:2020 年南網調峰調頻公司收入占比年南網調峰調頻公司收入占比 48.3952.9931.178.238.445.55283.17307.14319.36050100150200250300350201920202021H1營業收入(億元)歸母凈利潤(億元)資產總額(億元)61.23%24.63%12.65%0.41%1.07%抽水蓄能調峰水電氣電電網側獨立儲能其他業務 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 東吳證券研究所東吳證券研究所 公司深度研究 7 / 25 數據來源:Wind,東吳證券研究所 數據來源:Wind,東吳證券研究所 分業務看,分業務看,2020
23、 年南網調峰調頻公司抽水蓄能收入 32.45 億元,占比 61%,實現毛利潤 17.32 億元,占比 69%,是公司毛利潤來源;2020 年調峰水電實現收入 13.05億元,占比 25%,實現毛利潤 6.56 億元,占比 26%;2020 年電網側獨立儲能實現收入 0.22 億元,占比 0.41%,實現毛利潤 0.04 億元,占比 0.2%。目前公司電網側獨立儲能業務收入貢獻尚微,主要是抽水蓄能+調峰水電做主要貢獻。 表表2:南網調峰調頻公司南網調峰調頻公司 2020 年分業務收入和毛利潤情況年分業務收入和毛利潤情況(萬元)(萬元) 分項收入 營收占比 毛利潤 毛利占比 毛利率 營業總收入 5
24、29930.24 100% 250384.01 100% 47% 抽水蓄能 324500.2 61.23% 173172.85 69.16% 53.37% 調峰水電 130527.15 24.63% 65601.45 26.20% 50.26% 氣電 67028.56 12.65% 9216.93 3.68% 13.75% 電網側獨立儲能 2185.84 0.41% 403.96 0.16% 18.48% 其他業務 5688.5 1.07% 1988.83 0.79% 34.96% 數據來源:Wind,東吳證券研究所 2. 新型電力系統新型電力系統短期看電網,中長期看儲能短期看電網,中長期看儲
25、能 2.1. 新能源上網的不穩定性決定儲能的必要性新能源上網的不穩定性決定儲能的必要性 在在新型電力系統的結構里,新型電力系統的結構里,儲能是護航新能源發展的壓艙石儲能是護航新能源發展的壓艙石。我們認為,實現碳中和的路徑主要有 2 條: 1) 短期看大電網) 短期看大電網, 特高壓建設緩解三北地區的新能源消納問題、加大調峰備用電源的建設力度以應對大量風光上網之后帶來的設備和系統故障、 針對電力輔助服務建立合理的補償機制,這三項措施都要求國家電網在“十四五”期間維持相當規模的投資力度,考慮到電網本身盈利能力提升空間有限,我們預計“十四五”期間伴隨著電網改革進程持續推進,引入更多社會資本、幫助國家
26、電網緩解投資壓力是大勢所趨。2)中長期看儲能,期待技術突破帶來儲能制造和運營成本的持續下降,未來清)中長期看儲能,期待技術突破帶來儲能制造和運營成本的持續下降,未來清潔能源潔能源+儲能將是能源產業發展的必然趨勢。儲能將是能源產業發展的必然趨勢。大電網和儲能之外,分布式光伏作為綜合能源服務的重要一環,從 2020 年開始也獲得央/國企和外資的顯著青睞,新增裝機增速觸底回升,未來有望發揮更積極作用。 發電和用電具有瞬時性,而且電力本身較難儲存發電和用電具有瞬時性,而且電力本身較難儲存,因此需要抽水蓄能來承擔調峰、,因此需要抽水蓄能來承擔調峰、填谷、調頻等多種功能填谷、調頻等多種功能。電力的供需結構
27、處于不斷變化中,且存在區域分布不均衡、發電高峰時段與用電高峰時段不重合、日內波動難以預測等因素。以抽水蓄能為代表的儲 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 東吳證券研究所東吳證券研究所 公司深度研究 8 / 25 能業務可以實現電能的有效儲存,是解決電能供需匹配問題的關鍵手段。抽水蓄能電站具有調峰、填谷、調頻、調相、儲能、事故備用和黑啟動等多種功能,可以快速穩定系統頻率及系統電壓,對于保障電網運營安全、提升電力系統性能具有重要作用。未來,隨著新能源發電并網加速, 以風光為主的新型電力系統的波動性和隨機性問題逐漸凸顯,以抽水蓄能為代表的儲能業務將愈加重要。 圖圖4:配
28、置儲能系統可以大大減弱電網系統的沖擊配置儲能系統可以大大減弱電網系統的沖擊 數據來源:北極星電力網,東吳證券研究所 2.2. 抽水蓄能是新型電力系統的壓艙石抽水蓄能是新型電力系統的壓艙石 為什么說新型電力系統下抽水蓄能將發揮至關重要的作用?為什么說新型電力系統下抽水蓄能將發揮至關重要的作用?(1)首先新型電力系統從電源結構來說, “新”在以新能源(主要指風能、太陽能等)為主體。我國風能、太陽能等新能源發電迅速發展,新能源裝機占比從 2010 年的 5%上升至 2020 年 24%,煤電裝機也首次降低至 50%以下,根據中國通信學會能源互聯網預計,到 2030 年我國新能源發電裝機達到 16.4
29、 億千瓦,占比 43.2%。國家電網董事長辛保安預計,2030 年中國新能源發電裝機規模將超過煤電,成為第一大電源;2060 年前,新能源發電量占比有望超過 50%,成為電量主體。 (2)風電和光伏的大量上網會給電網系統造成極大得沖擊。新能源發電大量上網會給電網系統帶來巨大的沖擊,由于我們的用電高峰和新能源發電可以發力的時間、季節存在較強的不匹配性,電網的調峰調頻壓力巨大,因此需要儲能來解決用電高峰和發電高峰不匹配的問題。 (3)由于電化學儲能和氫儲能的成本尚高,因此目前最經濟的儲能方式為抽水蓄能。 圖圖5:2020 年我國新能源年我國新能源裝機量裝機量占比達到占比達到 24% 請務必閱讀正文
30、之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 東吳證券研究所東吳證券研究所 公司深度研究 9 / 25 數據來源:國家能源局,東吳證券研究所 抽水蓄能的原理如何?抽水蓄能的原理如何?抽水蓄能電站是利用低谷時其他電源(目前主要是火電、核電、水電) ,未來也包括即將成為電力系統主角的風電、光伏的多余電能,抽水到上水庫存儲起來,待尖峰負荷時發電。也就是說,抽水蓄能抽水時相當于一個用電大戶,其作用是把日負荷曲線的低谷填平, 即實現抽水蓄能電站獨一無二的 “填谷” 作用。 通過 “填谷” ,使火電出力平衡,降低了煤耗,實現了碳減排;通過“填谷” ,將“棄風棄電”變廢為寶,實現了“綠色抽水” ,提高
31、了風電光伏資源的利用率;通過“填谷” ,平抑了新能源發電出力的波動性,維護了電網的安全穩定運行。 圖圖6:抽水蓄能原理圖抽水蓄能原理圖 5%24%43%0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%2010A2020A2030E新能源裝機量占比 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 東吳證券研究所東吳證券研究所 公司深度研究 10 / 25 數據來源:Wind,東吳證券研究所 在新型電力系統構建的過程中,抽水蓄能發展前景廣闊。在新型電力系統構建的過程中,抽水蓄能發展前景廣闊。根據抽水蓄能行業分會的統計,截至 2021 年底,我國抽水蓄能電站在運項目
32、40 座,裝機容量 3639 萬千瓦,在建項目 48 座,裝機容量 6153 萬千瓦,此外還有超過 2 億千瓦的抽水蓄能電站在開展前期勘測設計工作。國家能源局在抽水蓄能中長期發展規劃(2021-2035 年) 中明確指出, “抽水蓄能電站具有調峰、填谷、調頻、調相、儲能、事故備用和黑啟動等多種功能,是建設現代智能電網新型電力系統的重要支撐,是構建清潔低碳、安全可靠、智慧靈活、經濟高效新型電力系統的重要組成部分” ,文件進一步提出“到 2025 年,抽水蓄能投產總規模 6,200 萬千瓦以上;到 2030 年投產總規模達到 1.2 億千瓦左右;到2035 年,培育形成一批抽水蓄能大型骨干企業”
33、。按照規劃測算我國抽水蓄能從 2021年到 2025 年的增長率達 70%+,4 年 CAGR 為 14.25%。 圖圖7:抽水蓄能裝機規模規劃抽水蓄能裝機規模規劃 數據來源: 抽水蓄能中長期發展規劃(2021-2035 年) ,東吳證券研究所 2.3. 區分區分儲能應用場景:儲能應用場景:電網側、發電側、用戶側儲能概念電網側、發電側、用戶側儲能概念 從整個電力系統的角度看, 儲能的應用可以分為發電側儲能、 電網側儲能 (含微網)從整個電力系統的角度看, 儲能的應用可以分為發電側儲能、 電網側儲能 (含微網)和用戶側儲能三大場景和用戶側儲能三大場景,目前電網側儲能主要是國家電網、南方電網建設運
34、營,目前電網側儲能主要是國家電網、南方電網建設運營。三大場景又都可以從電網的角度分成能量型需求和功率型需求。 能量型需求一般需要較長的放電時間,對響應時間要求不高(如系統調峰) ;與之相反,功率型需求一般要求有快速響應能力,但是放電時間不長(如系統調頻) 。在發電側,主要是聯合傳統火電機組參與AGC 輔助服務、 與新能源風光配套平抑波動提高風光利用率; 在電網側, 主要是與特高363962001200002,0004,0006,0008,00010,00012,00014,0002021A2025E2030E抽水蓄能裝機規模(萬千瓦) 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲
35、明部分 東吳證券研究所東吳證券研究所 公司深度研究 11 / 25 壓送受端配套緊急功率支撐、變電站儲能調峰調頻、配電臺區儲能緩解重過載;在用戶側,主要是工商業用戶削峰填谷、光儲充微電網。 圖圖8:儲能應用場景儲能應用場景 數據來源: 碳中和目標下儲能發展前景綜述 ,東吳證券研究所 我國我國儲能在電力輔助服務和需求響應方面還處于試運行階段,商業模式尚不清晰,儲能在電力輔助服務和需求響應方面還處于試運行階段,商業模式尚不清晰,儲能產業廣泛應用的峰谷電價套利方式雖有一定的經濟性,但也存在模式單一、回收期儲能產業廣泛應用的峰谷電價套利方式雖有一定的經濟性,但也存在模式單一、回收期長等問題。長等問題。
36、在不斷地探索下,目前儲能技術的應用服務類型逐漸增多。當儲能與風電、光伏發電等可再生能源發電搭配時, 能夠有效減少因電力系統負荷用電量與電站發電量不匹配而造成的棄風棄光問題,并且可以平滑可再生能源出力而提高電網穩定性,進而增加電站收益;當儲能與火電、水電等常規能源發電搭配時,可以使得調頻、調峰等輔助服務更為優質高效,通過參與當地調峰、調頻等輔助服務進而增加電站收益。電網側儲能具有對電網調峰以及延緩輸配電擴容等潛在收益,而電網側儲能主要由南網、國網建設運行;用戶側儲能具有峰谷價差套利以及減少電費成本等商業模式。在電力電量平衡機制缺乏的情況下,現貨市場不能準確反映電力供需情況,因此迫切需要建立完善的
37、電力現貨交易市場。當現貨交易市場成熟后,進一步通過發電計劃完善發電資源的優化配置,形成相對應的峰谷差,最終給儲能在發電側和用電側帶來削峰填谷的應用機會。經濟性是影響儲能發展的重要因素, 研究碳中和目標下儲能在不同應用環境下的收益模式,對今后儲能的發展具有重要意義。 表表3:不同場景下的儲能價值不同場景下的儲能價值 發電側 電網側 用戶側 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 東吳證券研究所東吳證券研究所 公司深度研究 12 / 25 計劃跟蹤 平滑控制 調峰 一次調頻 二次調頻(AGC) 自 動 電 壓 控 制(AVC) 無功支撐 旋轉/非旋轉備用 輸、配電擁擠緩解
38、 黑啟動 削峰填谷 需量管理 需求側響應 備用電源 電能量平移 延緩變壓器擴容 數據來源: 用戶側儲能電站評估和收益分析 ,東吳證券研究所 3. 儲能市場主導者:儲能市場主導者:2020 年全球儲能中抽水蓄能規模占比年全球儲能中抽水蓄能規模占比 94% 根據國際水電協會(IHA)發布的 2021 全球水電報告,截至 2020 年底,全球抽水蓄能裝機規模為 1.59 億千瓦,占儲能總規模的 94%。在我國抽水蓄能在儲能領域同樣是主導者,根據 CNESA 統計。截至 2020 年抽水蓄能在我國儲能規模中的占比達到89.3%,電化學儲能占比 9.2%(電化學儲能中鋰離子電池儲能占比 88.8) ,其
39、他占比1.5%。 圖圖9:2020 年我國抽水蓄能占比儲能規模的年我國抽水蓄能占比儲能規模的 89.3% 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 東吳證券研究所東吳證券研究所 公司深度研究 13 / 25 數據來源:CNESA,東吳證券研究所 3.1. 優勢顯著:優勢顯著:成本成本低低、壽命長、壽命長、技術成熟、技術成熟 廣義的儲能廣義的儲能包括電儲能、熱儲能和氫儲能三類包括電儲能、熱儲能和氫儲能三類,電儲能是最主要的儲能方式,按照電儲能是最主要的儲能方式,按照存儲原理的不同又分為機械儲能存儲原理的不同又分為機械儲能和和電化學儲能兩種技術類型。電化學儲能兩種技術類型。
40、其中,機械儲能主要包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能等;電化學儲能是指各種二次電池儲能,主要包括鋰離子電池、鉛蓄電池和鈉硫電池等。目前抽水蓄能由于技術成熟、功率和容量較大、壽命長、運行成本低具有首先推廣的趨勢。 圖圖10:廣義儲能包括電儲能、熱儲能和氫儲能三種廣義儲能包括電儲能、熱儲能和氫儲能三種 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 東吳證券研究所東吳證券研究所 公司深度研究 14 / 25 數據來源:派能科技招股說明書,東吳證券研究所 表表4:各類電儲能技術的基本原理和主要優缺點各類電儲能技術的基本原理和主要優缺點 類別類別 技術類型技術類型 基本原理基本原理
41、 主要優點主要優點 主要缺點主要缺點 機械儲能機械儲能 抽水蓄能抽水蓄能 電網低谷時利用過剩電力將水從低標高的水庫抽到高標高的水庫,電網峰荷時高標高水庫中的水回流到下水庫推動水輪發電機發電。 技術成熟、 功率和容技術成熟、 功率和容量較大、壽命長、運量較大、壽命長、運行成本低行成本低 受地理資源條件的受地理資源條件的限制,能量密度較限制,能量密度較低,總投資較高低,總投資較高 壓縮空氣壓縮空氣儲能儲能 利用過剩電力將空氣壓縮并儲存,當需要時再將壓縮空氣與天然氣混合, 燃燒膨脹以推動燃氣輪機發電。 容量大、工作時間長、 充放電循環次數多、壽命長 效率相對較低、 建站條件較為苛刻 飛輪儲能飛輪儲能
42、 利用電能將一個放在真空外殼內的轉子加速,將電能以動能形式儲存起來。 功率密度高、壽命長、環境友好 能量密度低、 充放電時間短、 自放電率較高 電化學儲能電化學儲能 鋰離子電鋰離子電池池 正負電極由兩種不同的鋰離子嵌入化合物構成。充電時,Li+從正極脫嵌經過電解質嵌入負極;放電時則相反,Li+從負極脫嵌,經過電解質嵌入正極。 長壽命、高能量密度、高效率、響應速度快、 環境適應性強 價格依然偏高, 存在一定安全風險 鉛蓄電池鉛蓄電池 鉛蓄電池的正極二氧化鉛 (PbO2) 和負極純鉛 (Pb) 浸到電解液 (H2SO4)中,兩極間會產生 2V 的電勢。 技術成熟、結構簡單、價格低廉、維護方便 能量
43、密度低、壽命短, 不宜深度充放電和大功率放電 鈉硫電池鈉硫電池 正極由液態的硫組成,負極由液態的鈉組成,電池運行溫度需保持在300以上,以使電極處于熔融狀態。 能量密度高、 循環壽命長、功率特性好、響應速度快 陽極的金屬鈉是易燃物, 且運行在高溫下, 因而存在一定的安全風險 數據來源:派能科技招股說明書,東吳證券研究所 3.2. 度電成本最低度電成本最低:各種儲能電站的度電成本測算各種儲能電站的度電成本測算 根據中國電力工程顧問集團西北設計院在 2020 年 6 月發表的基于全壽命周期成本的儲能成本分析中對幾種典型的儲能電站的度電成本進行測算,比較各類儲能設備的經濟性,考慮的儲能設備包括抽水蓄
44、能電站、壓縮空氣儲能、鉛酸電池、鈉硫電池、液流電池、鋰離子電池,其儲能電站參數如下表,以目前較為成熟的抽蓄電站為基準,儲能裝機按 1200,儲能時長按 6,計算中電池使用壽命暫按儲能放電深度 80情況下,1 年循環 300 次,液流電池循環次數達 12000 次以上,計算中按 20 年計。 表表5:儲能電站參數儲能電站參數 儲能電站類型儲能電站類型 抽水蓄抽水蓄能能 壓 縮壓 縮空氣空氣 鉛 酸鉛 酸電池電池 鈉硫鈉硫電池電池 液 流液 流電池電池 鋰 離 子鋰 離 子電池電池 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 東吳證券研究所東吳證券研究所 公司深度研究 15
45、/ 25 單位功率投資額(元/KW) 5500 7100 單位容量投資額(元/KWh) 1200 7000 8000 2000 建設期(年) 7 2 1 1 1 1 設備壽命(年) 30 30 最大充電次數 280 2500 12000 3000 運行維護率(%) 2.50 2.00 0.50 0.50 0.50 0.50 電能轉換效率(%) 75 40 80 85 70 90 數據來源: 基于全壽命周期成本的儲能成本分析 ,東吳證券研究所 按照按照上表參數計算,抽蓄電站的度電成本最低,其次是壓縮空氣,電池類儲能度電上表參數計算,抽蓄電站的度電成本最低,其次是壓縮空氣,電池類儲能度電成本最高,
46、其中電池類儲能度電成本由低到高依次為鋰離子電池、液流電池、鈉硫電池成本最高,其中電池類儲能度電成本由低到高依次為鋰離子電池、液流電池、鈉硫電池和鉛酸電池。和鉛酸電池。若儲能電站的儲能利用小時數達到 1000h,抽蓄電站儲能度電成本低于 1元/KWh,約 0.93 元/KWh,壓縮空氣儲能度電成本約 1.85 元/KWh,鋰離子電池儲能度電成本約 2.04 元/KWh;若儲能電站的儲能利用小時數達到 2000h,抽蓄電站儲能度電成本低于 0.5 元/KWh, 約 0.46 元/KWh, 壓縮空氣儲能度電成本低于元/KWh, 約 0.92元/KWh,鋰離子電池儲能度電成本降低至約 1.02 元/K
47、Wh。 表表6:各類儲能電站的投資比較各類儲能電站的投資比較 儲能電站類型 抽水蓄能 壓縮空氣 鉛酸電池 鈉硫電池 液流電池 鋰離子電池 儲能投資/(108元) 66 85.2 86.4 504 576 216 使用壽命/年 30 30 1 8 20 10 投資等年值/(108元) 6.71 7.17 98 88.16 55.67 21.33 運行維護費/(108元) 1.65 1.7 0.43 2.52 2.88 0.72 綜合成本/(108元) 8.36 8.88 98.43 90.68 58.55 22.05 轉換效率/% 75 40 80 85 70 90 數據來源: 基于全壽命周期成
48、本的儲能成本分析 ,東吳證券研究所 表表7:各類儲能電站的年發電量和度電成本各類儲能電站的年發電量和度電成本 儲能年發電量/(108kWh) 儲能度電成本/元(kWh)-1 發電小時/h 抽水蓄能 壓縮空氣 鉛酸電池 鈉硫電池 液 流電池 鋰離子 電池 抽水蓄能 壓縮空氣 鉛 酸電池 鈉 硫電池 液 流電池 鋰 離子 電池 200 1.8 0.96 1.92 2.04 1.68 2.16 4.64 9.25 51.27 44.45 34.85 10.21 400 3.6 1.92 3.84 4.08 3.36 4.32 2.32 4.62 25.63 22.22 17.43 5.1 600 5
49、.4 2.88 5.76 6.12 5.04 6.48 1.55 3.08 17.09 14.82 11.62 3.4 800 7.2 3.84 7.68 8.16 6.72 8.64 1.16 2.31 12.82 11.11 8.71 2.55 1000 9 4.8 9.6 10.2 8.4 10.8 0.93 1.85 10.25 8.89 6.97 2.04 1200 10.8 5.8 11.5 12.2 10.1 13 0.77 1.54 8.54 7.41 5.81 1.7 1400 12.6 6.7 13.4 14.3 11.8 15.1 0.66 1.32 7.32 6.35
50、4.98 1.46 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 東吳證券研究所東吳證券研究所 公司深度研究 16 / 25 1600 14.4 7.7 15.4 16.3 13.4 17.3 0.58 1.16 6.41 5.56 4.36 1.28 1800 16.2 8.6 17.3 18.4 15.1 19.4 0.52 1.03 5.7 4.94 3.87 1.13 2000 18 9.6 19.2 20.4 16.8 21.6 0.46 0.92 5.13 4.44 3.49 1.02 數據來源: 基于全壽命周期成本的儲能成本分析 ,東吳證券研究所 3.3. 電