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储能系列报告之二——调频：初露锋芒，唯快不破

核心内容

调频市场目前被低估，随着新能源（尤其是风电和光伏）并网比例的上升，电网调频需求显著增加。传统机组（如火电）由于调频速度慢，无法满足新能源带来的快速调频需求，而电化学储能系统因其快速响应和可调节容量，成为理想的调频资源。

主要观点

• 调频市场潜力巨大：调频需求约为总装机容量的2%，国内调频市场规模约为42GW。在华北区域，若采用依效果付费的模式，调频替代潜力可达到近770万千瓦。
• 储能调频效果显著：根据加州市场数据，储能调频效果是水电机组的1.7倍，燃气机组的2.5倍，燃煤机组的20倍以上。在石景山项目中，储能系统投入后Kp值提升至接近5，显示其调频性能远超传统机组。
• 经济性优于削峰填谷：储能与火电机组联合调频的经济性显著优于传统削峰填谷应用。石景山项目测算显示，NPV在第5年即可为正，IRR可达11%。
• 调频市场发展趋势：随着新能源占比提升和电力市场进一步开放，调频市场将更加活跃，成为竞争激烈的市场。

关键信息

调频市场机制

• 调频分为一次、二次和三次调频，其中二次调频主要通过AGC系统进行，具有较高的调节频率和响应速度。
• 储能系统因其快速响应和双向调节能力，在二次调频中表现出色，能够有效减少反调现象。
• 调频补偿方式因区域而异，华北电网采用可用时间补偿和调节性能补偿，使得储能系统在调频市场中具有竞争优势。

调频需求与成本

• 国内调频需求约为1%~2%的峰值负荷，实际需求可能更高。
• 在加州，由于风光并网，调频需求在2月~6月增长近两倍，调节成本上涨6倍，凸显调频的经济效益。
• 国内装机容量年增长率超过8%，预计未来5年年新增调频需求在1.5~2GW之间。

储能技术优势

• 电池储能系统在调节速率、精度和响应时间方面优于传统机组，特别是在功率型应用场景中。
• 储能系统可以应用于多个场景，通过多种收益来源缩短投资回收期。

投资标的

上市公司

• 科陆电子 (002121.SZ)：公司是国内高端电能表产业的开拓者，储能业务在DOD90%、0.3C条件下循环寿命达7000次，度电成本约0.4元/kWh。公司参与了国内首个风光储电网项目，并在PJM调频市场占据50%以上份额。
• 比亚迪 (002594.SZ)：公司是国内新能源汽车龙头企业，电池产能逐年增长，预计2020年电池成本降至1元/wh以下。公司在钛酸锂电池方面具有优势，适合调频等高功率密度应用场景。
• 南都电源 (300068.SZ)：公司深耕铅炭电池领域，循环寿命达6000次。公司通过“投资+运营”模式推进储能系统商用化，并布局铅回收产业链，降低成本。

非上市公司

• 睿能世纪：专注于火电储能联合调频系统解决方案，完成多个调频项目，总调频容量达20MW。
• 珠海银隆：以钛酸锂电池为核心技术，具有高充放电倍率和长寿命，适合调频等功率型应用。

风险因素

• 市场风险：随着电网规模扩大，调频效果可能分散，导致市场规模相对缩小。此外，若储能普及率过高，可能引发市场饱和。
• 政策风险：辅助服务市场仍处于政策驱动阶段，政策变化可能影响储能的市场发展。
• 技术与成本风险：若技术进步不及预期或成本下降不及预期，可能影响储能的市场竞争力。

结论

储能调频市场前景广阔，具有显著的经济性和技术优势。随着新能源占比提升和电力市场进一步开放，调频需求将持续增长。建议关注科陆电子、比亚迪、南都电源等上市公司及睿能世纪、珠海银隆等非上市公司。同时需注意政策和技术风险。