电力及公用事业行业聚焦长时储能系列二：新型长时储能（LDES）经济性初探

长城证券证券研究报告「行业专题报告 GREATWALLSECURITIES2023年03月21月 电力及公用事业 聚焦长时储能系列二：新型长时储能（LDES）经济性初探 作者 分析师于夕胖 新型长时储能技术（LDES）是指在传统储能技术基础上发展出来的具有更 长充放电时间、更长寿命和更高安全性的储能技术，主要包液流屯池，重力储能，新型指蓄等找术落绳。这费新型债能技术相比传统储能技术具有更好的性能和更广泛的应用的最，更加活电力行业大规模迹月，新型长时储能技术的缺迷发展将会推动错能行业的理一步发展和应用：为实见清洁能募承 碳中和目标供了新的技术支持。虽然新型能能技术的研究和应用还存在一些技术挑战和市场风险，但是在未来约发展中，这些技术将会逐渐得到商业化应用和市整证，成为能行业的新的增长点和投资热点 结合国际长时储能协会LDES协会《LDES-适用于可再生能源电网的长时储能》中的录新研究成果，对新型长时储能（LDES）经济性从框架层面进行分析。 ■新型长时借能（LDES）在充放电模式，应月场景方面与传统锂电储能有较大区别，因此在测算经济模式时、需素对原有的经济测算方式进行调整 新型长时储能（LDES）在实现多途径营收的情况下具有良好的经济 性，报据LDES协会测算，大部分应用场景项日IRR在10%以上。 风险提示：装术发展不及预期，执行相关政策带未的不确定风险，商业模式 形成不达预期，国际政治高奖变化。 热业基书编号：51070520030003 非范：yuximeng@ogwscnm 长城证券 行业专题报告 内容目录 1.LDES有葡明确的降本路径 2.LCOS不是衡量LDES经济性的最优指标 3.LDES商业模式案例 风险提示8 图表目录 图表1:LDES成本拆解及数感性分析（2025）， 密表2:LDES降本速率对比资期.. 表3：澳洲新能家PPA剪业模式经济性 原表4;各场景LCOS（美分/kWh） 图表5:美国理岛区城电网经济经.. 图表6:印度新能源+LDES通峰电站 P.2请仔细阅读本报告末页声明 长城证券 行业专题报告新型借能的经济性一直是行业中备受关注和务受争试的话题。显然锂离子电滤储能项目 的成本已从产业化初期的约3元/Wh降至勇今的约1.3元/Wh，储能项日的经济性仍然是阻 码其大既模产业化的录大降码，“储能项目不赚俄”这--观点伤在行业从业者之间广为流传。 造成这一客项的原因是多方面的、但是主要可归因为以下三点：（1）储肇在电网中身份不期 确，价值难以衡量：成本难以分摊消化；（2）理想商业模式难以实现，“300天、每天两充 两放”这一运行条付难以达成；（3）利用率低下，据中电联调研，储能项目平灼和用率仅为 12.2% 暂时挞开市场条件与政策环境等外部因本，单从储能自身角度出发，技术成本仍偏高是一方面，整利模式单一化、理想化也是储能项目间业化难题的重要原因，在过去几年的投建 的储能项目中，基于峰谷李利的“每年运行300天，每天进行两充两放”（对标大部分地区两峰两谷的符合特生）减为了大部分项回商业计划的“标配"，然而实际运行下来，每年运行260天，平均每天1.5次充放：就已经是非常理想的运行状态了，更不报当下全国装机量 最大的新能源配储（装机占比49.7%）利用率仅为6.1%、因北，在现有的外部环境下，储能想要实现真正的两业化，必须摆脱“300天、两充两放”的定式志维，立足于实际应用场景积极拓展业务模式与营收路径。 我们在《案焦长时借能系列一：新型长时储能（LDES）产业总觉》中提到的新型长对储 能（以下简称LDES），有望在经济性方面解决锂电储能所面临的困境、首先在技术成本方面，击于不适用锂，渠，钻、锰等稀有原材料，一部分LDES技术的理论本在产业化初期就已低于锂电储能，专虑到大规模产业化后的降本潜力，LDES很有可能在技术成本，特别 是大规模储能应用的成本上远优于锂电沿，其次，与从电动汽车“转业”而米的锂电不同， 大部分LDFS技术（例如减流电池、重力储能，氢能等）在技术开发初期就充分考虑电网应用的特性，在改术层面可以提供的服务不局限于降谷套刻，可以满足电网在辅期服务方面的各神需求，在西方市资化程度商的电方市场中，电网辅助服务已经成为一块成大的市场，随着我国电力现货市场的发展，LDES无疑将凭借这一趋势形成更加多元化的普收模式。 1.LDES有着明确的降本路径 我们在上一篇文章中提到过，LDES如果想在行业中大规模铺开，需要在经济性.上有较 强的竞争力，特别是在大现模（>100MWh）长时（>4h，致天，数周）储能应用方面，需要 具各优于锂电储能的经济成本，虽然当前处于产业化初期的LDES成本仍高于锂电储能，但 化后有望实现比传统锂电更低的技术成本， 衡量LDES成本的指标与传统储能类似，其体有容量成本（元/kWh）能量或本（元/kW）运维成本（元kW-年）以及系统效率成本，由于LDES主要应用在电能的长时存借，容量或 本是最合适的成本指标，根据LDES协会对行业的分析，影响LDES成本的因素可分为一下 两大类：（1）从产业角度出发：产业布局、供应商，供应链发展程度：（2）从设备制造商角 度出发：生产技水选步及产量规模。进一步细分可分为如下几英：（1）第能技术、上建、行 政许可、劳动力相关成本；（2）工程设计、装备定制、项目管理等项目相关成本；（3）存储介质、运营耗付，物流或本；（4）商务，常训等其他成本、预计到2025年，上述细分项在LDES成本中的占比以及敏度如图1所示， 图表工：LDES成本拆解及款感经分析（2025） P.3清仔细阅读本报告末页声明 长城证券 行业专题报告 无敏感性数感性高 8-24h储能时长>24h储能时长 23% 13%6% 寿储介质、运营款商务、路训等其他成本材、轴流成本 28%27% 储能技术、杰建、行政工程设计、装委定制、 评了、劳动力相关成本项日管理等项总相关点 本 资科来源：LDES热会，长城证参产心金研究院 大部分LDES技术与现有的新能源、水电，储能技术同源，因此其降本路径很大程度上可以参考现有能源产业。在过去的产业发展中，光伏风电装机量翻伟使其技术成本降低了18%~24%，参考这一历史数据，LDES协会预测LDES的率本速度会在12%~18%之问，不 同技术路线之间会有差异，具体参考图2. 出表2LDES降本速率对比质购 行业历史降本速率 2.3% 24% LDES平均降本速丰预期 15% 18% 10.50% 16.50% 13.50% LDES平均风电锂电储能光伏电化学机械热能 资料来源：LDES禁务，光减正务产业公融研究第 2.LCOS不是衡量LDES经济性的最优指 标 标准化成本，反应了储能项目盈亏平衡时的电价，该指标与其他发电技术的LCOE类似，可用于比较不同储能技太路线的经济性，其计算公式概括如下， LOCS=建设成本十全生命周期运营成本现值+全生命同期充电成本现值 全生命周期放电量 其中建设成本主要出LDES设备本身及其解助系统的资本支出构成，运费成本主要由运维成本（O&M)和补充储能介质损耗的费用构成，充电成本主要受系统效率以及充电电价影响星然计算公式相司，但是LDES在实际计算LCOS时与传统锂电能能有着品著的差别，首先 P.4请仔细阅读本报告末页声明 长城证券 行业专题报告 由于LDES的运营周期（30-40年）显著长于锂电储能：且储能介质更换简易，因此运营成本和充电成本在LDES总成本中的占比要品著高于锂电储能.此外，正如LCOE难以准确衡 量可谢度电厂的经济性一样，LCOS在部分情沉下也不能准量LDES的经济性，这主要生 LDES多元化的运行模式造成，如果LDES顺整参与到字量租赁或者调频、转备用等电网 销助服务当中（这些情况下储能的营收不直接以放电量来衡量）则全生命周期放电量就不 能准碳反映项目达行情况，由于这种情究下衡环次数、单次充放电家不确定，围此总放电量 出难以估算。我们前文类纠，LDES若怎实现良好的经济性，则必须采取这种多元化的营改 更造合用来模向对比LDES各技术路线与其他储能技术。 3.LDES商业模式案例 我国电力行业市场化仍处于推进过程当中，银多储能项目重然在技术层面已经可以实现多样化的商业警收慎式，但是受限于政策市场环境，想要实现前文提到的多径管收还需要一定的过程，用对较而言海外电力市场有着更加开放的政黄与成的环境：部分储能的商业 模式已在海外得到实践，LDES博会基于海外电力市场环境列举了一系列造用于LDES的浩 在资业模式，下文将做简要介绍，值得注意的是，这感南业模式均不以峰谷套利作为自已的 主要收入来速，且均通过多种途径实现营收。 3.1澳洲新能源PPA 在澳别的电力市场环境下，能源供应的稳定性，可预划性是影响购电协议（PPA）签订的重要因素。大部分电方用户签订购电长协的初束是想对冲电量，电价的不确定性，因此发自方电方供应能力规稳定，则越有可能谈待更有利的PPA条款。然而新能源天生具有随机 性，波动性与不确定性，与电力用户签汀PPA的初或相悼，因此产重降低了新能源发电方 在签订PPA时所能锁定的收益。 为解决这一间题，澳洲的新能源开发商业主考虑通过配套建设LDES提升自身电力供应的可靠性，从而在签订PPA时能够淡得更有利的条效，提前镇定更高的收益。同时，随著澳洲新能源装机占比的投升、新能源消绍、电网辅助服务等需求也在逐步扩大，寓装的LDES 也可参与到这垫市场当中。该商业模式的经济性如下图所示： 西表子澳洲新源PPA高业模式经济性 单位：美元 ■主要营收方式收入■净值支出 ·新能源消纳 25-40 ，电网装动服务10-50 ·PPA移容 总营收 收入占比 ■新能源薄纳 -300-30电网辅助服务 资本投入250PPA稳客 ·退维成本 NPV15-70 资科来测：LDES协会，长城证券产业金融研究院 该项目的IRR在6.5~8%：主要管收来源于为购电协议前期谈判提供稳定z发电量而产 生的额外PPA收入，占比在70%~90%，因此项目整体收益受当地PPA价格影响最大。新能 源消纳与辅助服务在理想条件下收入占比超过30%，也是收入的重要年成部分。 P.5请存丽阅读本报告末页声劳 长城证券 3.2美国孤岛区城电网 行业专题报告 关国大部分岛屿远高大陆，与主电网分高：主要依靠煤炭/燃油发电机提供电能，陶着市场环境与国际形势享化，这息岛站的用自成本持续上涉，与此同时，这世离览往往拥有着丰 富的光伏与海风资源，因此将依赖传统能源的区域电网改建成以可再生能源为主的新型电网成为了可行的方案，随着新能源发电的增加以及传统能源的减少，这整岛电网也将面临更大的安全与稳定性间题， 在惠岛审网中配置储华可有效解决新能稳定性间题、然而按电网需求全部配置锂电诺 能的话会大幅提高建设成本，若想采用更经济的方式实现单源转型，可采用钜电储能+LDES的混合型方案，根据LDES协会测算，该情素下混合型方策的LCOS比单独的望电或者LDES 方笑都要低，项息也可采取分期建设的莫式，先通过建设新能源+望电储能满足岛与短期用 自需求，再通过建设LDES以及剩余新能源装机来实现长期的用电需求，该方察的经济参数 如图房承： 出表4各肠景LCOS（美分/kWh） 孤岛电网矿区电网 8 7.5 6.5. 锂电LDES锂电+LDES锂电LDES锂电+LDES 因表乐美国通路区城电网经济性 ■主要营收方式收入净值支出或有取 单验：美元 电网销助服务 33% ·电网改造得本6.600收入占比 3.330 总营收oor0-(9- ，资本授入5.48066% ·运继成本中 ■电网辅动服务 电网改造障本 NPV-600-3.900 IRR 712% 资科来净：LDES协免，长城证养产业合融研究院 该项司的IRR为7~12%，主要营收体现在为电测改进所节会的成本、电同新能需转型后 所教来的碳减排收益收是项目收益的重要纠成部分 P.6请仔细阅读本报告末页声明 长城证券 3.3印度响应型调峰电站 行业专题报告 当前印度的电力系