储能行业研究报告-储能步入成长期-商业储能、电网储能发展将加速.docx

储能行业研究报告:储能步入成长期,商业储能、电网储能发展将加速一、储能将深入参与能源变革1.1电力系统的稳定性调节原理电能瞬时传输，正常情况下电力系统中发电机发出的有功功率与负荷消耗的功率值实时平衡匹配，发电机处于同步运行，系统频率稳定在额定值。当供过于求，溢出的有功造成转子加速，系统频率上升，供不应求时，发电机转速下降，频率下降。电网中用电设备依据额定频率设计，频率大幅偏移造成系统失稳。在火电为主传统电力系统中，发电机具备较好的控制灵活性，能够通过一次、二次调频实现发电量较快的跟踪负荷变动，维持系统频率稳定在±0.2Hz的区间。1.2供需失衡概率增加，应对能力减弱，储能必要性体现构建以新能源为主体的新型电力系统是大势所趋。供给端的清洁能源化和需求端的电气化“两化”特点是过去20年全球电力甚至能源系统的主要特点，未来几十年将会进一步强化。从供给端来看，新能源发电装机占比超过40%，发电量占比超过33%；在目前的清洁能源装机强度上加一定的增长，保持到2030年就能实现70%的装机占比和接近60%的发电量占比。而在需求端，目前电力在终端能源消费中占比26%左右，2030-2035年有希望提升近10个百分点，非化石能源占一次能源的比重大概在15%左右，2030-2035年有望提升到32%以上。由“电源可控+负荷波动”变成“电源、负荷波动”，电力系统源、网、荷间更容易失衡。电力系统供需、惯量特征的根本性改变直接造成供需平衡更容易被打破，且一旦失衡由于惯量降低频率波动更加剧烈。要维持系统稳定的核心在于提升发电与负荷匹配度，保持系统供需平衡，而储能刚好可以扮演这个角色。储能能够实现电力供需的时间转移，发挥“库存”效果，阶段性改变供需平衡状态。实际上由于电网的互联互通，各次侧的储能发挥的功能并不能完全割裂：发电侧：1）平滑出力，跟踪发电计划：造成电力供需失衡的因素在于风电、光伏本身的间歇、波动特征，需要借助储能平滑出力曲线，提升消纳能力；2）调峰、调频：储能的灵活功率输出可以在电源侧扮演调频、调峰的角色；3）黑启动：借助储能自启动能力，带动无自启动能力发电机组。用户侧：1）需求侧响应，峰谷调节：允许用户结合电价信号主动调整用电时间，配合削峰填谷；2）备用电源：事故状况下保证供电可靠；3）类似电源侧，储能可以提高用户侧光伏等分布式能源接入能力。电网侧：1）环节设备阻塞：传统扩容方式存在输电走廊资源约束，在用电负荷不断增长的背景下，引入储能能够缓解电网扩容与负荷增长间的矛盾，推动系统由功率传输向电量传输转变；2）提供调频、调峰等辅助服务。二、储能发展的催化因素与光伏类似的，储能行业的起步也势必要借助政策的引导，随着市场化机制合理化后，体现储能的经济效益，进入到内生的成长阶段。近期国家层面政策给予储能极高的关注度，同时在过去几年间电池产业链成本持续下降，循环寿命不断优化，让储能具备在政策扶持后形成正向收益的潜力。随配套政策体系的跟进，储能将进入到持续快速的成长期。2.1政策优先级提升2.1.1新能源占比快速提升，储能需求的刚性凸显消纳成为新能源潜在制约。2010-2020年的十年间，风光发电量占比已经由约1%提升至超过9%。在风光与传统机组的此消彼长中，仅通过挖掘传统电源、需求侧、电网调度潜力将逐渐无法满足平抑净负荷波动的需求。在不增配储能的情况下，当新能源渗透率由20%向50%提升将会造成系统净负荷的波动幅度、剧烈程度陡增。大规模储能配置成为新能源发电渗透率进一步提升的必要条件，也是长期而言更为可持续的业务模式。制约新能源消纳的储能环节成为政策的着力点。2.1.2自上而下形成立体的政策指引1）国家层面：纲领性文件下发，引导配套政策逐步完善2020年是国内政策强度的转折点。宏观层面的政策体系明确了储能产业发展目标、推广思路、应用场景、责任主体等，充分展现了国家层面对于发展储能的坚定态度，也有望带动突破现阶段行业面临的基础技术、模式机制等问题，实现规范、系统的持续发展。2）地方层面：强制性配套与市场化引导相互配合地方层面，目前已有29个省市发布储能相关政策文件。储能配套政策体现为强制配置与市场化引导相互配合。对发电侧，要求风电、光伏电站储能配置比例在5~20%区间，而在用户侧和电网侧，则通过电价机制、辅助服务补偿形成激励。2.2成本下降、电价体系推动储能盈利改善2.2.1电池技术及成本进步带动储能成本下降1）磷酸铁锂循环寿命翻倍，成本降低，单次循环成本大幅降低以铁锂为代表的的电化学储能是现阶段的优选方案。锂电功率、容量、放电时长等技术特征满足现阶段储能需求。短期内储能的主要场景仍是在平滑风光出力、参与系统调频等短周期应用为主，锂电池储能安装配置方式灵活，充放电周期在小时级别，装机容量达到兆瓦级别，与场景需求匹配。2）钠电池等电池技术有望推动储能成本