储能行业深度报告：政策+需求双轮驱动，大储装机有望迎来量利齐升

产业研究专题报告 撰写日期：2023年1月4日 证券研究报告--产业研究专题报告 政策+需求双轮驱动，大储装机有望迎来量利齐升 储能行业深度报告 分析师：胡鸿宇 执业证书编号：S0890521090003电话：021-20321074 邮箱：huhongyu@cnhbstock.com 销售服务电话： 相关研究报告 021-20515355 ◎投资要点： 我国新型电力系统建设正处于加速期，储能市场需求空间广阔。双碳背景下，我国新能源装机量和发电量不断提升，发展动能强劲。短期来看，光伏和风电属于不稳定出力电源，对电力系统的稳定性带来挑战；长期来看，消纳问题会成为制约新能源发展的关键。提高灵活性资源占比是新能源良好 发展的支撑和保障，其中储能是构建新型电力系统的关键环节和重要推手，在电源侧、电网侧和用户侧都发挥重要作用。在我国，大储占比超过95%，发挥着举足轻重的作用。 2023年国内储能在政策面和基本面双重推动的作用下，有望迎来量利齐升。政策端，我国出台多项具有实际利益推动作用的储能相关政策，政策着眼点落在了储能发展规模、储能发展经济性、推动新型储能技术发展等各个方面，为我国储能行业发展保驾护航；基本面上，上游原材料产能持续扩张，硅料和碳酸锂价格均开始见顶回落，硅料价格有望进一步下跌，上游成本的压缩有望促进下游需求的快速提升，大储经济性有望提升。预计2023年国内储能需求达到15GW/31.9GWh，同比增长146.3%/166.6%，其中大储需求为13.3GW/28.5GWh，同比增长144.6%/165.7%。 各类储能技术加速发展，各具特点互为补充。抽水蓄能是我国占比最大的储能技术形式；锂离子电池技术和产业链均相对成熟，具有高性价比在储能领域加速渗透；钠电池技术基于锂电池，综合性能优异，国内包括宁德时代、中科海纳、传艺科技等诸多上市公司积极推动钠电池产业化进程，钠电池技术有望在2023年迎来产业化元年，搭乘储能发展东风获得迅速发展；全钒液流电池具备安全性高、扩容性强、循环寿命长、全生命周期成本低的特点，在长时储能领域大有可为，有望在储能领域快速增长。 投资建议：寻找长期发展格局具有确定性的环节及业绩具有确定性的公司。大储面向运营商、发电企业或是电网公司，下游更加注重收益、成本及安全性等问题，大储具有电力设备属性，行业存在先发优势，寻找长期发展格局具有确定性的环节，看好储能产业链的集成商及电池环节，此外大储系统集成技术路线逐渐被拓扑方案替代，建议关注1500V集中式技术方案 及分布式方案供应商仍具备核心地位，高压级联技术凭借其低成本、高效率优势有望在电网侧、新能源配储端快速渗透，关注具备技术、订单和运维经验的企业将享有先发优势；同时建议关注大储热管理企业和消防企业；寻找大储业务占比含量高的标的，看好业绩订单具有确定性的公司。 风险提示：下游需求景气度不及预期，原材料价格持续上行带来成本上升，政策落地不及预期，行业竞争加剧等。 内容目录 1.新型电力系统加速建设，储能市场空间广阔4 1.1.新型电力系统建设加速推进，高比例新能源接入为其带来新挑战4 1.2.储能是构建新型电力系统的关键所在5 1.3.大储是我国主要储能类型，市场需求空间广阔10 2.国内储能政策面与基本面共振，2023年有望迎来量利齐升11 2.1.政策面：具有实际利益推动作用的储能相关政策频频出台11 2.2.基本面：原材料价格下跌，有望带动带动需求增长15 2.3.预计2023年国内大储有望迎来量利齐升17 3.各类储能技术加速发展，商业化进程持续推进18 3.1.储能技术形式多样，各具特点互为补充18 3.2.锂离子电池：当前电化学储能主流技术路线19 3.3.钠离子电池：产业化元年在即，乘储能东风而起20 3.4.全钒液流电池：兼具全周期成本与安全，有望在储能领域快速增长22 4.投资建议：寻找长期发展格局具有确定性的环节及业绩具有确定性的公司23 4.1.寻找长期发展格局具有确定性的环节，看好储能产业链的集成商及电池环节23 4.2.寻找大储业务占比含量高的标的，看好业绩订单具有确定性的公司26 4.3.看好钠电池在储能领域的0到1渗透26 5.风险提示26 图表目录 图1：2021年新能源装机渗透率达到26.7%（单位：万千瓦）4 图2：2021年新能源发电量全国平均渗透率达到11.7%（单位：亿千瓦时）4 图3：典型风电发力曲线与用电负荷曲线对比5 图4：典型光伏发力曲线与用电负荷曲线对比5 图5：中国储能新增装机功率及容量（MWh）10 图6：2021年中国电化学储能各应用场景装机（%）10 图7：多晶硅价格自300元/kg高点回落（元/kg）15 图8：中国风电季度招标情况15 图9：碳酸锂价格有所回调（万元/吨）17 图10：储能技术分类19 图11：2021年全球储能市场分布占比（%）19 图12：锂电池储能系统成本构成（%）20 图13：电化学储能系统结构示意图20 图14：锂离子电池上下游产业链20 图15：2021年全球储能电池分布（%）24 图16：10月储能招标均价逐步抬升（元/Wh）24 图17：主流储能电池系统厂商的毛利率（%）24 图18：2021年全球储能集成商国内出货量（MWh）25 图19：2021年中国储能集成商国内出货量（MWh）25 表1：灵活性资源特点对比5 表2：各场景对储能的需求8 表3：储能在发电侧的应用场景8 表4：储能在电网侧的应用场景9 表5：储能在用户侧的应用场景9 表6：《”十四五”新型储能发展实施方案》中关于加快新型储能市场化的措施11 表7：各省新能源配储要求统计12 表8：上网电价市场化改革历程13 表9：顶层设计不断完善储能商业模式14 表10：第一批风光大基地规模及分布情况（单位：GW）16 表11：沙戈荒大基地规模及分布情况（单位：GW）16 表12：2019-2025年国内储能需求测算17 表13：各类储能应用特点及发展阶段19 表14：钠离子电池在低温、安全、快充等性能指标上具有优势21 表15：钠离子电池企业布局情况21 表16：液流电池路线的特点对比22 表17：全钒液流储能的优势22 表18：低压并联和高压级联储能系统性能对比25 1.新型电力系统加速建设，储能市场空间广阔 1.1.新型电力系统建设加速推进，高比例新能源接入为其带来新挑战 双碳背景下，我国能源结构正在向以新能源为主体的新型电力系统转型，风光装机量、发电量占比日趋提高，在能源结构中的占比不断提升。“碳中和”背景下，我国到2030年非化石能源在一次能源消费结构中占比要达到25%以上，到2060年要实现碳中和目标，未来能源结构将会形成以新能源为主体的新型电力系统。新能源包含风能、太阳能、地热能、生物质等资源发电，现阶段，风能、太阳能发展空间巨大，增速较快。根据国家能源局，2021年我国风光累计装机占比达到26.7%，风光发电量占比11.7%，发展动能强劲。 图1：2021年新能源装机渗透率达到26.7%（单位：万千瓦） 70,000 60,000 50,000 18.9% 20.6% 26.7% 24.3% 30.0% 25.0% 20.0% 40,000 30,000 20,000 10,000 5.7% 8.8% 7.3% 11.3% 13.6% 16.5% 15.0% 10.0% 5.0% 0 2012201320142015201620172018201920202021 0.0% 发电装机容量:风电发电装机容量:光伏新能源占比 资料来源：Wind，华宝证券研究创新部 图2：2021年新能源发电量全国平均渗透率达到11.7%（单位：亿千瓦时） 12000 10000 9.5% 11.7% 14.0% 12.0% 8000 6000 4000 2000 2.1% 2.7% 3.9% 3.2% 5.1% 6.5% 7.8% 8.6% 10.0% 8.0% 6.0% 4.0% 2.0% 0 2012201320142015201620172018201920202021 0.0% 发电量:风电发电量:光伏新能源占比 资料来源：Wind，华宝证券研究创新部 光伏和风电属于不稳定出力电源，对电力系统带来挑战。电力系统需要时刻保持平衡稳 定，大量新能源并网发电造成新能源装机容量比例在电网中不断增大，但光伏、风电等新能源具有波动性、间歇性和随机性等特性，风电出力日波动幅度最高可达80%，出力高峰出现在凌晨前后，午后到最低点，“逆负荷”特征更明显，光伏日内波动幅度最高可达到100%，峰谷特征鲜明，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，风电光伏均不能稳定出力，将会影响影响电网运行的稳定性；此外新能源发电并网时，产生冲击电流，会造成电网电压下降的现象，影响电网电能质量；因此为了应对新能源出力不稳定的现象，电网系统需要预留一定的容量当作备用，虽然可以增加新能源的接纳能力，但会影响电网的经济调度，增加经济负担。 图3：典型风电发力曲线与用电负荷曲线对比图4：典型光伏发力曲线与用电负荷曲线对比 0.9 0.7 0.5 0.3 0.1 -0.1 1357911131517192123 0.45 0.43 0.41 0.39 0.37 0.35 0.85 0.8 0.75 0.7 0.65 0.6 0.55 1357911131517192123 0.85 0.8 0.75 0.7 0.65 0.6 用电负荷（pu，左轴）用电出力（pu，右轴）用电负荷（pu，左轴）用电出力（pu，右轴） 资料来源：国家电网，索比光伏网，华宝证券研究创新部资料来源：国家电网，索比光伏网，华宝证券研究创新部 长期来看，消纳问题会成为制约新能源发展的关键。当下，国内弃电率总体不高，弃风率维持在4%以内，弃光率维持在2%左右，整体新能源消纳问题目前来看不算严重。但长期来看，我国新能源发展目标宏大，在“十四五”新能源发展目标的指引下，预计我国到2025 年风光发电总装机容量达到12亿千瓦以上，新能源装机比例的快速提升将会对电网的消纳能力构成挑战。 1.2.储能是构建新型电力系统的关键所在 新能源的良好发展需要灵活性资源的支撑和保障，电力系统各环节均可提供灵活性。新能源具有“靠天吃饭”的特性，大部分时间出力都远低于其装机容量。但要保障电力系统的稳定运行，不平衡时将导致高峰期拉闸限电。电力系统灵活性是指为了保持电力供需动态平衡，电力系统经济地调用各类灵活性资源以应对电源、电网及负荷不稳定的能力。当电力系统中灵活性电源较多时，系统就可以容纳较多的新能源发电空间；如果系统电源不够灵活，就难以为新能源让出足够多的消纳空间。电力系统各环节均可提供灵活性，形式多样互为补 充。 表1：灵活性资源特点对比 灵活性资源 优点 缺点 电源侧 可控的传统电源 水电 调节性能出色 调节能力受来水条件影响较大 核电 无空气污染，能量密度高 核污染，投资成本大 火电 装机容量高，灵活性挖潜空间大；调节性能出色；站址选择相对灵活我国煤炭资源丰富，技术先进 调峰补偿机制有待完善；深度调峰增加发电煤耗； 相对可控可调度的可再生资源 光热 可用于源端多能互补 燃料成本较高；天然气供需形势影响作用发挥" 生物质 成本低，可再生 提取昂贵，造成环境破坏 地热 可再生，分布广泛 资金投资大，受地域限制，热效率低 电网侧 灵活交流输电系统 有效降低功率损耗和减少发电成本 技术仍有较大改进空间 互联互济 利用各地区用电的非同时性进行负荷调整，减少备用容量和装机容量 实施有难度 微电网 以分布式发电技术为基础，由分布式电源、负荷、储能装置、控制系统等组成，形成模块化、分散式的 供电网络 尚未形成商业模式，成本高 用户 负荷需求响应 经济高效，符合市场经济规律和互 联网思维 市场机制尚待完善，激励资金来源有 待明确 提高尖峰电价 经济高效，符合市场经济规律；尖峰增加收入可用于需求响应等保供举措