电新行业深度报告：全球需求共振，储能产业迎发展机遇

2022年10月19日 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 全球需求共振，储能产业迎发展机遇 分析师：杨睿 SACNO：S1120520050003 分析师：李唯嘉 SACNO：S1120520070008 仅供机构投资者使用证券研究报告|行业深度报告 目录 需求：国内外共振下加速提升 供给：行业繁荣催生市场机遇 投资建议 风险提示 01需求：国内外共振下加速提升 1.1 全球：需求共振下，储能装机规模进入快速增长通道 目前以欧洲为代表的海外户用储能经历了高速增长。 欧洲户储市场呈现快速增长。2021年欧洲户用储能新增装机规模为2045MWh，同比+73%，2015-2021年均复合增速超60%。根据高工储能，当前欧洲为户储最大市场，其中德国占据70%以上的新增储能市场。 美国户储规模迎较快发展。根据WoodMackenzie，美国2021年户用储能新增装机功率规模为436MW，同比+88%。若我们按照储能时长平均值2.4h计算，2021年新增装机容量规模约1GWh。根据GGII，2022年Q1户用储能装机达到334MWh，同比增长36%，环比增长25%。 未来全球户储市场需求共振，2025年新增装机规模有望达100GWh。根据GGII，2021年全球户用储能装机约合6.4GWh，2022年有望突破 15GWh，同比增长134%以上，其乐观估计2025年全球装机规模有望达到100GWh。按此计算，2021-2025年复合增速达98.8%。 图：欧洲和美国新增户用储能装机规模(MWh) 图：全球新增户用储能装机规模 资料来源：SPE、科信技术、WoodMackenzie、华西证券研究所注：美国户储装机量功率规模（MW）和容量规模（MWh）之间按储能时长2.4h换算 资料来源：GGII，华西证券研究所 1.1 全球：需求共振下，储能装机规模进入快速增长通道 未来，大型储能具备潜在发展空间。根据WoodMackenzie： 2021年：欧洲储能市场中44%为电网级储能，46%为户用储能；美国储能市场79%为电网级储能，12%为户用储能。 2031年：预计全球储能市场将达到累计500GW，2021-2031年累计装机量CAGR达30%；美国和中国将占总量的75%。其中，电网级储能将占据较大份额，欧洲电网级储能比例提升明显。 图：分区域年度储能装机规模预测（2021-2031） 图：欧洲、美国和中国累计储能装机规模（GWh） 资料来源：WoodMackenzie，华西证券研究所 资料来源：WoodMackenzie，华西证券研究所注：Grid-scale、CCI、Residential分别代表电网、社区/商业/工业、户用 1.2    新型能源格局下，储能在电力系统中发挥重要作用 储能即能量的存储；电储能是实现电力存储且包含电能与其他能量形式单向或双向转换的技术。 电力系统是储能领域的主要的应用场景，储能可提供调频、备用、黑启动、调峰、需求响应、峰谷放冲等多种服务；此外，储能在通信、数据中心、轨道交通等其他应用领域也具备增长空间。 图：储能在电力系统中的主要功能 图：储能在电力系统中的应用 资料来源：派能科技招股书，华西证券研究所资料来源：派能科技招股书，华西证券研究所 5 1.2   新型能源格局下，储能在电力系统中发挥重要作用 新能源具备随机性、间歇性、波动性等特点，大规模新能源接入对电力系统带来挑战。储能配置将助力新能源消纳，并有效保障电网的稳定运行，我们预计未来随着新能源应用规模加大，储能将迎来高速发展。 新能源应用规模加大，新生态下电力系统对储能配备需求加大，储能在新能源比例提升的新型电力系统中可发挥多重作用： ✓发电侧：新能源发电侧配储能可以对新能源的波动性、间歇性等进行平滑，提升新能源的电网友好性，推动新能源的高质量发展。 ✓电网侧：可提供调峰、调频、调压等功能，提升电网的新能源消纳能力，利于电网的稳定运行； ✓用户侧：随着峰谷电价差的拉大及分时电价政策的不断完善，分布式电站、充电桩、微电网等应用衍生出新型生态系统，将打开 市场储能配置需求，以实现降低综合用电成本、促进电能优化配置利用、提高电力自发自用率、支撑微电网稳定运行等功能。 资料来源：《电化学储能应用现状与市场前景》，华西证券研究所 图：储能在电力系统中的主要功能 1.3  成熟的电力市场奠定储能发展基础 欧美从20世纪90年代开始进行电力系统的市场化改革，形成了较为灵活的电力市场，为储能发展创造市场环境。 欧洲：欧洲电力市场机制中电力可交易的商品属性突出，并且呈现出由单个国家市场到跨国区域市场交易的趋势特征，构建可以跨国交易的统一电力市场。其主要组成部分包括中长期双边交易市场、日前耦合市场、日内耦合市场、辅助服务与实时平衡市场。 美国：美国具有多个区域电力市场，例如，纽约州（NYISO）、新英格兰（ISONE）、加州（CAISO）、德州（ERCOT），以及多州电力市场PJM和MISO。多数区域市场由能量市场、辅助服务市场、双边交易市场和金融输电工具构成。 图：欧洲电力市场构成 图：美国电力市场构成 中长期双边交易市场日前耦合市场 日内耦合市场辅助服务与实时平衡市场 允许跨境电力交易 能量市场辅助服务市场双边交易市场金融输电工具 资料来源：中国电力、华西证券研究所 资料来源：中国电力，华西证券研究所 1.3  成熟的电力市场奠定储能发展基础 在成熟电力市场中，储能具备更多可选择的应用模式，盈利性显现。以美国为例，根据EIA： 成熟的电力市场使价格套利成为重要的应用方式。2021年4.6GW的公用事业级的电池容量中有59%用于价格套利，远高于2019年的 17%，部分地区比例更高。 图：美国电网规模级电池储能的应用方式（2016-2021） 调频套利爬坡/旋转备用解决弃风弃光电压或无功支持系统调峰负荷管理 资料来源：EIA、华西证券研究所 成熟的电力市场也带来更多的储能应用方式，包括调频、爬坡类、旋转备用、电压或无功支持、调峰、解决弃风弃光、负荷管理等应用方式。其中，调频在2016-2021年间占比下降，其他应用方式比例提升。 1.4 欧洲能源环境推动储能需求增长 欧盟能源对外依存度高。根据欧盟统计局，2020年，欧盟58%的能源比例来自于进口。能源结构上，2020年可再生能源占比17.4%，核能占比12.7%，其他化石能源占比高达69.7%。 供能缺口+边际定价机制导致电价高企。欧盟的电力批发市场采用边际出清模式，最终的结算价格取决于为满足电力需求条件下报价最高的发电机组。今年天然气价格上涨导致了电价的高企。根据NordPool数据，德国电力现货价格在今年八月一度达到607EUR/MWh，较年初增长超过600%。 欧洲可再生能源转型目标明确，新能源配储能需求将加大。欧盟今年5月公布的REPowerEU计划提出将2030年可再生能源发电目标提高至45%，展现了明确的新能源转型需求，预计相应的储能配置规模也将加大。叠加能源成本压力及稳定供应需求，欧洲整体能源环境将推动储能需求增长。 图：欧盟能源供给结构（2020） 图：德国近一年的电价走势 资料来源：Eurostat、华西证券研究所 资料来源：Nordpool，华西证券研究所 1.5 能源稳定性诉求推动储能需求增长 储能是解决能源稳定性的重要解决方案，助力保障能源供应。近年来，全球多个地区由于极端天气、电力供应不稳定性和电网系统的不完善，停电事件频发。根据北极星电力网，美国伊顿公司统计2008年—2017年期间，美国电网年平均停电次数为3188次。而其中也有多次大型停电事件造成较大损失，例如2021年美国德州停电、2020年美国加州停电等。 国家（地区）时间事件 表：国外大型停电事件 德克萨斯州，美国2021年2月 因为极端天气而出现的大规模停电，超450万的得州居民曾遭遇停电。此次大规模停电事故的最主要原因，在于极端低温与冻雨天气导致的机组非计划停运、降功率运行及无法开机等发电侧故障。 加利福尼亚州，美国2020年8月2020年8月14日起，加州多地气温超过38℃，当地居民遭遇分区轮流停电，这是加州自 2001年以来再度遭遇大规模停电。 由于雷电天气影响，英国LittleBarford发电机的天然气联合循环燃气轮机跳机，紧接着 英格兰及威尔斯，英国2019年9月 主要大型风力发电机HornseaOne跳机，导致英格兰和威尔斯两地区发生十年罕见的大范围停电事件，导致地铁停运、机场瘫痪、交通信号灯熄灭等情况，约有近100万家庭和企业用户受到此次事故的影响。 巴西2018年3月巴西北部和东北部电力供应中断，此次电力供应中断甩负荷19760MW，其中北部和东北部14个州2049个城市受到严重影响。巴西南部、东南部和中西部共计9个州受到一定影响。 澳大利亚2016年9月台风和暴雨等极端天气袭击了澳大利亚南部地区电网，最终导致50h后恢复供电的全南澳大利亚州大停电。 印度北方邦境内的一座超高压变电站出现问题，导致部分输电线路和变电站过负荷，随后 印度2012年7月 发生连锁反应，最终导致北部电网崩溃。31日，在印度北部恢复供电数小时后，该国东部和北部地区13个邦又陷入电力瘫痪状态，全国近一半地区的供电出现中断，影响约6亿人口用电。 资料来源：电力系统自动化、浙江省发展规划研究院、维科网、人民资讯、国网辽宁电科院、NE电气，华西证券研究所 1.6  国内：政策持续出台，储能产业驶入快车道 政策进入密集发布期，全国性政策指引储能行业健康发展。2022年3月发布的《“十四五”新型储能发展实施方案》明确指出，到2025年，新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段，具备大规模商业化应用条件。 时间政策名称具体内容 表：全国性储能政策持续推出（2022） 《关于印发能源领域深化“放管服”改革电网企业要做好新能源、分布式能源、新型储能、微电网和增量配电网等项目接入电网及电网互联服务，为相关 2022年1月 优化营商环境实施意见的通知》 项目开展接入系统设计提供必要的信息，明确配变可开发容量等信息查询流程及办理时限。文件还指出，要推动 建立以风光水火储为核心的能源多品种协同开发促进机制，支持分布式发电参与市场交易。 深化电力市场机制建设。进一步完善辅助服务市场机制，抓紧修订“两个细则”，规范和丰富调频、备用、爬坡 2022年1月《2022年能源监管工作要点》 转动惯量等辅助服务交易品种。建立用户参与的辅助服务分担共享机制，全面推动高载能工业负荷、工商业可调节负荷、新型储能、电动汽车充电网络、虚拟电厂等参与提供辅助服务。推进区域辅助服务市场建设，启动南方区域备用市场、川渝一体化调峰市场试运行。 《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和在健全适应新型电力系统的市场机制方面，提出建立全国统一电力市场体系，加快电力辅助服务市场建设，推动 2022年2月 政策措施的意见》 重点区域电力现货市场试点运行，支持微电网、分布式电源、储能和负荷聚合商等新兴市场主体独立参与电力交 易。 2022年3月《“十四五”新型储能发展实施方案》深入贯彻落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略，实现碳达峰碳中和战略目标，支撑构建新型电力系统， 加快推动新型储能高质量规模化发展. 《国家能源局综合司关于加强电化学储能将业主（项目法人）列为电化学储能电站安全运行的责任主体，要将纳入备案管理的接入10千伏及以上电压等级 2022年5月 2022年5月 电站安全管理的通知》 公用电网的电化学储能电站安全管理纳入企业安全管理体系，并从电化学储能电站规划设计安全管理、设备选型 施工验收、并网验收、运行维护安全管理、应急消防处置能力提出明确要求。 鼓励有条件的地区先行先试，因地制宜发展新型储能、抽水蓄能等，加快形成以储能和调峰能力为基础支撑的