2024年光储行业研究框架专题报告

  • 来源:西部证券
  • 发布时间:2024/09/20
  • 浏览次数:656
  • 举报
相关深度报告REPORTS

光储行业研究框架专题报告.pdf

光储行业研究框架专题报告。新能源装机占比不断提升,电力系统面临挑战。根据北极星储能网,光伏、风电等新能源具有波动性、间歇性与随机性等特性,风电日内出力波动幅度最高可达80%,储能是实现“碳达峰、碳中和”目标的重要支撑技术。为了实现以可再生能源为主体的电力系统的负荷平衡,储能将成为其关键支撑技术。储能技术的发展应用有利于平抑新能源电网波动,促进可再生能源消纳,推动主体能源由化石能源向可再生能源更替,助力早日实现“双碳”目标。储能广泛应用于源网荷,重要性不断凸显。储能行业应用场景丰富,主要可分为电源侧、电网侧和用户侧三类。电源侧对储能的需求场景类型较...

新能源装机占比不断提升,电力系统面临挑战

中国在内的全球120多个国家提出了“碳中和”的目标,发展可再生能源是重要举措。在2020年9月的联合国大会一般性辩论上的讲话中,中国宣 布将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现“碳中和”。目前已 有120个国家制定了“碳中和”的目标与路线图,发展可再生能源,实现向清洁能源的转型是实现“碳中和”的重要举措。

光伏、风电属于不稳定出力电源,影响电力系统稳定性。根据北极星储能网,风电的出力日内波动幅度最高可达80%,出力高峰出现在凌晨前后, 从上午开始逐渐回落,午后到最低点,“逆负荷”特性更明显。光伏的日内波动幅度100%,峰谷特性鲜明,正午达到当日波峰,正午前后均呈 均匀回落态势,夜间出力为0。风电光伏出力受气象因素影响较大,然而气象因素无法做长期预测。因此二者均属于不稳定出力的电源。随着风 电光伏的大规模发展,并逐渐成为主流能源,这种间歇性、不稳定的能源将在发电端和用户端大规模装机,该情景下整个电力系统的平衡将难以 实现。

储能是实现“碳达峰、碳中和”目标的重要支撑技术。目前电力系统是发输配用的单向平衡,通过发电端的调节达到与用户端的负荷平衡,且通 过电网的调度来实现该功能。在新一轮能源革命中,如何有效抑制新能源发电的间歇性、波动性,提高新能源大规模并网发电稳定性成为关键性 问题。为了实现以可再生能源为主体的电力系统的负荷平衡,储能将成为其关键支撑技术。储能技术的发展应用有利于平抑新能源电网波动,促 进可再生能源消纳,推动主体能源由化石能源向可再生能源更替,助力早日实现“双碳”目标。

储能广泛应用于源网荷,重要性不断凸显

储能行业应用场景丰富,主要可分为电源侧、电网侧和用户侧三类。电源 侧对储能的需求场景类型较多,包括可再生能源并网、电力调峰、系统调 频等;电网侧储能主要发挥支撑电力保供、提升系统调节能力、支撑新能 源高比例外送以及替代输配电工程投资等作用;用户侧储能主要用于电力 自发自用、峰谷价差套利、容量电费管理和提高供电可靠性等。 在实际应用中,储能的某一功能应用并不局限于单一应用场景,根据《储 能在碳达峰碳中和目标下的战略地位和作用》,以平滑输出、跟踪出力计 划为例,可同时应用于电源侧、电网侧和用户侧。从新型储能的应用分布 上看,根据CNESA,2022年前三季度依旧是电网侧的新增装机规模最大, 达到512.8MW,占据新型储能一半以上的市场份额,而网侧项目中有60% 以上的份额是来自独立储能。

发电侧—新能源并网与电力调峰的重要保障

储能在电源侧的主要应用场景包括可再生能源并网、电力调峰、辅助动态运行、系统调频等方面。在当前政策框架下,电源侧储能电站的收益点 主要为削峰填谷带来的增发收益,跟踪发电计划避免考核所带来的损失等。此外,配备储能的光伏、风电项目也更容易获取新能源建设并网的指 标。在未来准许可再生能源+储能参与电力辅助服务市场,明确调峰补偿后,电源侧储能还可获得参与电力辅助服务市场获取的收益和深度调峰 收益。

电网侧——构建新型电力系统的重要支撑

电网侧新型储能是未来新型电力系统构建的重要支撑。相比电源侧和负荷侧储能,电网侧新型储能布局在电网关键节点,单站规模较大,接入电 压等级较高,且具备独立运行条件,因此更适宜参与全局统一调控,更具备系统性、全局性优势。以电力系统实际需求为导向,电网侧新型储能 布局重点考虑支撑电力保供、提升系统调节能力、支撑高比例新能源外送、替代输配电工程投资四大应用场景。根据电规总院,综合考虑以上四 类应用场景,“十四五”全国电网侧新型储能总需求规模约5500万千瓦,时长2~4小时。应用场景以支撑电力保供、提升地区电力系统调节能力 为主,三北地区规模需求略高于中东部地区。

用户侧——提升电力自发自用水平与峰谷价差套利

储能在用户侧的主要应用场景包括电力自发自用水平提升、峰谷价差套利、容量费用管理、提升电力可靠性和提高电能质量等方面。在当前政策 框架下,用户侧储能电站的收益主要来自于峰谷价差带来的电费节省。在未来落实分布式可再生能源+储能参与电力辅助服务市场机制,补偿需 求响应价值等政策进一步完善的情况下,用户侧储能电站的收益还可包括需求响应收益、延缓升级容量费用收益、参与电力辅助服务市场所获取 的收益等部分。

海内外政策及规划不断推动储能长足发展

政策端——海内外政策及规划不断推动长足发展

储能鼓励政策不断出台,新型储能独立市场主体地位逐渐明晰。自2017年国家能源局出台《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》,明确促进我国储能技术与产业发 展的重要意义、总体要求、重点任务和保障措施后,国内各类储能政策相继出台。2021年7月,国家发改委发布的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》,提出至 2025年,新型储能从商业化初期向规模化发展转变,装机规模达30GW以上。同月发布的《关于进一步完善分时电价机制的通知》,明确应合理拉大峰谷电价价差,系统峰 谷差率超过40%的地方,峰谷电价价差原则上不低于4:1,其他地方原则上不低于3:1。2022年以来,更多储能产业鼓励政策出台,储能技术路径与商业模式发展不断明晰, 新型储能可作为独立储能参与电力市场。

全球装机量持续提升,未来储能需求空间广阔

我们预计2024年全球储能装机将延续高速增长。我们认为,全 球新能源装机的持续快速增长以及储能配置比例提升是储能行 业增长的主要推动力。我们基于左表对全球光伏、风电装机量 的预测,以及对储能配置比例以及配置时长的假设,预计2024 年全球储能合计装机量将达到74.6GW/177.07GWh,同比 +64%/+70%,2024-2026三年年复合增长率有望分别达到 55%/53%,需求景气度稳中有升。  从重点区域看,欧美储能产品库存压力逐步释放,补库需求 24H2将有所增长,我们预计在亚非拉等新兴区域,24H2储能 需求将持续提升,国内大型储能系统、户用储能及微型逆变器 核心供应商未来将相应做出产品策略调整,我们预计核心供应 商8月排产将环比增长,24Q3 印度、巴基斯坦、沙特订单逐步 兑现,乌克兰、印尼、马来西亚等区域出货将有所提升。

展望未来,关注降本增效与长时储能趋势

各类储能技术的经济性随着储能时长的提升而显著改善。根据储能技术的特点,储能电站的成本主要包括初始投资和运行成本, 其中初始投资成本包括储能系统成本、功率转换成本和建安成本,运行成本包括运维成本、回收残值和其他附加成本。我们预 计随着储能时长的增加,容量成本增加,功率成本不变,因而单位初始投资成本(万元/MWh)减少,LCOE下降,在此背景下 全钒液流电池、铁铬液流电池等在长时储能范围内具备一定经济性。 

其中,根据《新型储能的经济性和投资价值分析》,全钒液流电池储能系统价格大约在2.63元/Wh,主要包括电堆成本、电解 质成本以及周边设备成本,钒电解液是全钒液流电池系统中的核心材料之一,在系统成本占比中达到40%以上,其性能将直接 影响到电池系统的工作效率、运行工况和使用寿命等;电堆成本占全钒液流电池总成本的35%以上,主要成本源于离子交换膜的 成本;其它构件成本占比25%左右。液流电池初期成本高,但其服役周期长,长期而言在度电成本上具有一定优势。全钒液流电 池储能系统价格预计“十四五”末期能够控制在2元/Wh以内,随着规模化应用,到2030年有望降低至1~1.5元/Wh。

度电成本角度看,根据《新型储能的经济性和投资价值分析》,电化学储能技术中经济性较好的是磷酸铁锂电池和铅炭电池, 技术成本较高是制约储能产业规模化发展的关键因素。以当前典型项目边界条件测算,抽水蓄能电站度电成本为0.21~0.25元 /kWh,容量型磷酸铁锂储能电站的度电成本为0.49~0.68元/kWh,压缩空气储能电站度电成本约为0.43~0.56元/kWh,随着技 术快速进步,压缩空气储能电站度电成本会随效率提升而快速下降。

长时储能是未来重要趋势,相关储能技术有望受益。根据电规总院, 随着新能源装机规模的提升和长时储能技术的进步,4小时以上的新 型长时储能技术将逐步进入商业化应用,满足电力系统长时储能的服 务需求。我们预计,在未来通过超长时间尺度和中长时间尺度储能技 术和高比例可再生能源主动支持技术,解决大规模可再生能源发电功 率波动平抑和从小时到天为单位周期变化的调节需求,将是储能行业 的重要发展趋势。因此,在长时储能领域具备优势的储能技术,除光 储外,例如光热储能、压缩空气储能、液流电池、重力储能技术路线 有望受益。

报告节选:


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

相关报告
评论
  • 相关文档
  • 相关文章
  • 全部热门
  • 本年热门
  • 本季热门
  • 没有相关内容
  • 全部热门
  • 本年热门
  • 本季热门
  • 没有相关内容
  • 最新文档
  • 最新精读
分享至