储能刚需属性的深层原因是什么？

我们认为储能刚需属性深层原因有三点：

1 原因一：新能源发展持续提升消纳压力

新能源发电在全球电力系统中的地位不断提升。全球电力系统正在经历从传统 能源向新能源转型的过程，光伏和风电装机量在总装机中的比例，已由 2012 年的 6.7%， 提升至 2021 年的 20.9%。据国家能源局，2021 年我国风光装机量占比达到 26.7%， 高于全球平均水平。

新能源发电量仍有较大提升空间。由于风电及光伏发电依赖资源，有效利用小时 数较低，发电量占比低于装机占比。2021 年，全球范围内可再生能源发电量（除水电 外）占总发电量的比例为 12.8%，较装机比例低 8.1pct 以上；我国风电及光伏发电 量占总发电量的比例为 12.1%，较装机比例低 14.6pct。

现阶段较高比例的弃风弃光，以及未来电网对更高比例的可再生能源并网消纳 的调节问题是我国电力行业面临的重大挑战。2022 年上半年，全国弃光率为 2.3%， 同比升高 0.2 pct；单看 6 月份，全国弃光率同比上升了 0.2 pct，光伏消纳仍具有 一定压力。

2022 年上半年，全国弃风率为 4.2%，同比升高 0.6 pct；6 月单月，全国弃风率 同比上升了 0.8 pct，风电消纳形势依旧较为严峻。

分地区来看，部分西北部省份的弃风、弃光问题依旧比较严重，其中青海省 22 年上半年的弃风、弃光率分别达到了 6.5%和 10.9%，甘肃弃风率达 9.1%，新疆弃风 率达 6.2%，蒙西地区弃光率达 3.6%。

2 原因二：居民用电比例提升增加负荷波动

在发电侧新能源比例的提升而带来的波动以外，由于我国电力消费结构的变化， 负荷端的用电波动也在增大。纵向对比来看，近年来我国第一产业和第二产业用电量 占比持续下降，而第三产业和居民用电占比不断提高，截至 2022 年上半年，已分别 达到 17%和 15%。

横向对比发达国家，我国居民用电具有较大的提升空间。我国产业结构仍然以 工业为主，服务业及居民消费处于快速发展过程中；电力消费结构呈现出同样的特点， 未来城市化进程的继续和产业的转型升级均会提升我国第三产业和居民用电的比例。

而在人均用电量的角度，我国人均居民用电量大幅低于发达国家，2019 年的数 据仅为美国的 16%，日本的 33%。在经济快速发展带动消费的背景下，预计我国居民 用电量绝对值将保持上升势头。

居民用电负荷难以预测，电网需逐步适应。未来我国第三产业、居民用电占比预 计将继续提升，电网也需要从适应工业负荷向适应民用负荷过渡。工业、工商业和居 民用电因为使用习惯的差异，具备不同的负荷特征；工业和工商业用电的单体规模较 大，运行相对规律，而居民用电因为单体规模小且分布零散，运行极不规律，增大了 对于负荷的预测难度。

极端天气的影响加剧了负荷的波动性。在全球气候变化、燃煤供暖逐步取消的背 景下，冬季电采暖设备的集中使用进一步提升了峰值负荷，对电网造成了极大的瞬时 冲击。而 2022 年夏季的炎热天气使得多个省级电网峰值负荷创历史新高，较 2021 年 峰值提升明显。

多地用电负荷增速高于用电量增速，电网面临更加严峻挑战。随着小型化、多元 化的用户终端在电力系统中的占比不断提升，用电负荷波动性将进一步增大。在 2010-2021 十一年间，我国多个省市呈现出用电负荷增速高于用电量增速的趋势，我 们认为这样的趋势在未来仍将延续，从而对电网造成更大的冲击。

3 原因三：储能是提升电力系统灵活性必然选项

我国灵活调节电源比重低，应对源荷高波动性的能力需加强。提升电网灵活性主 要指提高调峰和调频能力，依赖于电池储能、抽水蓄能、燃气电站等灵活调节电源的 配合。根据中电联 2020 年 5 月发布的《煤电机组灵活性运行政策研究》，我国灵活调 节电源装机占比不足 6%，“三北”地区新能源装机富集，但灵活调节电源不足 3%，调 节能力先天不足。比较而言，天然气发电比例较高的欧美国家灵活电源比重较高，美 国、西班牙、德国占比分别为 49%、34%、18%。

配置储能可以促进新能源消纳，减少弃风、弃光损失。储能系统参与发电侧的平 抑波动，可从源头降低风力和光伏发电并网的波动性，大幅提升可再生能源并网消纳 能力，为大规模的可再生能源发电外送和应用提供技术支撑。

配置储能可提供系统惯量支撑，补充电网调频能力。火电、水电、核电和天然气等发电方式都通过发电机输出电能，汽轮机组的转动惯量可以在电网出现频率波动时， 延缓波动趋势。但风电机组的转动惯量较小（由于转速较慢）；而光伏发电不具备转 动惯量（没有转动设备）。风光电源比例的提升，使得电网应对频率突变时的响应能 力大幅下降。以电化学储能为代表的储能方式具有快速的响应速率，可以在电网频率 波动时提供电网惯量支撑，并且自动响应进行调频。

配置储能是新能源发电的重要趋势。随着光伏及风能发电比例的提升，其波动性、 间歇性和非灵活调节等先天缺陷越发明显。在未来的新能源发电项目中，通过配置储 能以改善用电质量，维持电网稳定，已经基本成为行业内的共识。