电力行业新型电力系统专题:新型电力系统建设加速,电化学储能赛道爆发-20210830-中泰证券-56页_2mb
报告摘要
证券研究报告总结
核心内容概述
本报告围绕新型电力系统建设对双碳战略的影响,分析了电网转型升级及电化学储能的爆发趋势。报告指出,随着全球和中国风光发电占比持续提升,以及新能源发电的波动性增加,电网系统需进行智能化、灵活性和可靠性的升级,电化学储能作为解决新能源间歇性和不稳定性的重要手段,正迎来快速发展的契机。
主要观点
1. 新型电力系统助力双碳战略落地
- 风光发电成本显著下降:2010-2020年,全球光伏/陆上风电/海上风电度电成本分别下降了85%/56%/48%,光伏和陆上风电已进入平价上网阶段。
- 风光发电占比提升:2012-2020年,全球太阳能和风电发电量占比提升7.4PCT至10.2%,中国风光发电量占比提升8.0PCT至9.5%,新增装机占比提升19.7PCT至24.3%。
- 可再生能源投资占比提升:2020年全球可再生能源投资占比达45%,中国发电侧资本开支中风电和太阳能占比达62%。
- 中国碳中和路径:分为三个阶段,2020-2030年实现碳排放达峰,2030-2045年快速降低碳排放,2045-2060年深度脱碳,以负排放技术为主。
2. 电网转型升级开启投资新机遇
- 调度理念转变:从“源随荷动”转向“源网荷储”深度融合,提升系统灵活性与可靠性。
- 终端能源电气化加速:预计2060年工业、建筑、交通电气化水平分别达50%、75%、50%。
- 电网架构重塑:从传统大电网向“大电网+主动配电网+分布式微电网”演进。
- 重点投资方向:
- 新一代调度系统:支持新能源及储能的精准预测与快速响应。
- 输电线路智能巡检:利用物联网、AI等技术提升效率与实时性。
- 智能柱上开关:实现高准确率的故障定位与自动化控制。
- 模块化变电站:建设周期短、成本低、占地少,更契合分布式能源需求。
3. 电化学储能赛道爆发
- 电化学储能的重要性:作为新型电力系统的重要组成部分,用于解决新能源波动性问题,提高系统效率与经济性。
- 全球电化学储能发展迅速:2020年全球电化学储能累计装机14.2GW,同比增长49%,其中锂电占比92%。
- 国内电化学储能发展领先:2020年国内电化学储能累计装机3.3GW,同比增长91.2%,且2021年新增装机超10GW,同比增长超600%。
- 政策推动储能发展:国家发布《关于加快推动新型储能发展的指导意见》,目标2025年装机达30GW以上,2030年实现全面市场化。
- 分时电价刺激用户侧储能:拉大峰谷电价差,促进用户侧储能收益提升,预计2023年光储电站IRR可达8%。
- 储能成本快速下降:预计2030年锂电储能系统均价降至167美元/千瓦时,年复合降幅达6%。
关键信息总结
电化学储能需求预测
| 时间 | 全球发电侧储能新增装机 (GW) | 全球电网侧储能新增装机 (GWh) | 中国发电侧储能新增装机 (GW) | 中国电网侧储能新增装机 (GWh) |
|---|---|---|---|---|
| 2025 | 71 | 16 | 106 | 5 |
| 2030 | 271 | 70 | 319 | 21 |
储能技术对比
| 技术类型 | 功率范围 (MW) | 循环次数或寿命 | 放电时长 | 能量密度 (Wh/l) | 效率 | 技术成熟度 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 抽水蓄能 | 100-3000 | 30-60年 | 4-12h | 0.2-2 | 70-85% | 成熟 |
| 压缩空气 | 10-1000 | 20-40年 | 2-30h | 2-6 | 40-75% | 成熟 |
| 熔融盐(储热) | 1-300 | 30年 | 小时级 | 70-210 | 80-90% | 趋近成熟 |
| 锂电池 | 0.1-100 | 1000-10000次 | 1min-8h | 200-400 | 85-98% | 商业化 |
| 铅酸蓄电池 | 0.1-100 | 6-40年 | 1min-8h | 50-80 | 80-90% | 商业化 |
| 钠硫电池 | 10-100 | 2500-4400次 | 1min-8h | 150-300 | 70-90% | 商业化 |
| 液流电池 | 0.1-100 | 12000-14000次 | 小时级 | 20-70 | 60-85% | 商业化早期 |
| 氢能 | 0.01-1000 | 5-30年 | 分钟级-星期级 | 600 | 25-45% | 商业化早期 |
| 飞轮 | 0.001-20 | 20000-100000次 | 秒级-小时级 | 20-80 | 70-95% | 开发阶段 |
| 超导储能 | 0.1-1 | 100000次 | 毫秒级-分钟级 | 6 | 80-95% | 开发阶段 |
| 超级电容 | 0.01-1 | 10000-100000次 | 毫秒级-分钟级 | 10-20 | 80-98% | 开发阶段 |
投资建议
- 电网侧投资:重点关注数字化转型、新能源并网保护监控、配网升级、可靠性提升等方向,受益公司包括国电南瑞、四方股份、思源电气、宏力达、智洋创新、杭州柯林等。
- 发电侧投资:聚焦新能源电站监控及协调控制、火电灵活性改造等,受益公司包括国电南瑞、四方股份、国能日新、容知日新、杭锅股份等。
- 储能投资:电化学储能将成为主流,锂电储能产业链受益,重点关注派能科技、宁德时代、比亚迪、亿纬锂能等。
风险提示
- 政策不确定性:新型储能政策尚在完善中,可能影响市场发展。
- 技术瓶颈:储能技术仍面临寿命、安全性和成本等挑战。
- 市场波动:储能项目投资周期长,需关注市场波动及供需变化。
- 竞争加剧:随着市场快速发展,行业竞争将加剧,需关注企业竞争力及市场份额。
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