20230105-国海证券-新型电力系统专题六_新型储能_能源转型重要途径_技术路线百花齐放_56页_3mb
报告摘要
新型储能:能源转型重要途径,技术路线百花齐放
核心内容
新型储能作为能源转型的重要途径,其技术路线多样,应用场景广泛。根据国家能源局定义,新型储能是指“除抽水蓄能外以输出电力为主要形式,并对外提供服务的储能项目”。随着新能源的快速发展和电力系统对调节能力需求的提升,新型储能市场前景广阔,预计2025年装机规模将超30GW,2030年将达到1.5亿千瓦。
主要观点
- 新型储能的优势:新型储能具备建设周期短、选址灵活、调节能力强等优点,更适合新能源储能消纳。
- 技术路线多样化:包括机械储能(压缩空气、重力储能、飞轮储能)、电化学储能(锂离子电池、全钒液流电池、铁铬液流电池)、化学储能(氢储能)、热储能(熔盐储热)等。
- 政策支持:国家发改委、国家能源局在“十四五”期间明确新型储能发展目标和盈利模式,推动其市场化进程。
- 行业前景:随着新能源装机量的提升,新型储能市场有望实现跨越式增长,相关产业链受益明显。
关键信息
市场规模与发展趋势
- 截至2021年底,我国新型储能市场累计装机规模达5.73GW。
- 2025年预计新型储能装机规模将超30GW,2030年将达到1.5亿千瓦。
- 电化学储能占新型储能的主导地位,2021年锂离子电池装机容量占比达89.6%。
- 机械储能中压缩空气储能发展迅速,已进入百兆瓦级时代,装机量快速增长。
技术路线与特点
| 储能类型 | 效率 | 响应时间 | 寿命 | 装机规模 | 适用方向 | 建设周期 | 投资成本(元/W) | 度电成本(元/kWh) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 压缩空气储能 | 60%-70% | 分钟级 | 30年以上 | 100MW以上 | 调峰、调频、黑启动 | 1.5-2年 | 5-6元/W | 0.45-0.5元/kWh |
| 重力储能 | 85%以上 | 秒级 | 30-35年 | 25MW/100MWh | 需求响应、调峰调频 | 6个月 | 3元/Wh | 0.5元/kWh |
| 飞轮储能 | 90%以上 | 毫秒级 | 20年 | 2MW/0.4MWh | 调频、不间断电源保障 | - | 10-15元/W | - |
| 全钒液流电池 | 75%-85% | 百毫秒级 | 10000次 | 100MW/500MWh | 大规模储能项目 | - | 2.5-3.9元/Wh | 0.71-0.95元/kWh |
| 铁铬液流电池 | 70%-75% | 百毫秒级 | 10000次 | 25MW/1.5MWh | - | - | 0.8-1元/Wh | - |
| 锂离子电池 | 85%-98% | 百毫秒级 | 超5000次 | - | 水力、火力、风力和太阳能电站 | - | 1.2-2.4元/Wh | 0.62-0.82元/kWh |
| 熔盐储热 | 97%以上 | 小时级 | 20年以上 | 420MW/- | 工业窑炉、电采暖、光热发电 | 2年 | 1.65元/Wh | 0.886元/kWh |
| 氢储能 | 30%-50% | 分钟级 | 10000小时 | 200MW/800MWh | 新能源消纳、削峰填谷、备用电源 | 2年 | 13元/Wh | 1元/kWh以上 |
投资建议
- 行业评级:维持“推荐”评级。
- 重点公司:
- 压缩空气储能:陕鼓动力、东方电气、金通灵
- 重力储能:中国天楹
- 熔盐储热:首航高科、西子洁能、鲁阳节能、安彩高科
- 全钒液流电池:钒钛股份
- 铁铬液流电池:振华股份
- 飞轮储能:华阳股份、湘电股份、国机重装
风险提示
- 宏观经济下滑风险
- 储能行业政策变动风险
- 电力市场建设进度不及预期
- 新能源装机不及预期
- 技术进步不及预期
- 重点关注公司业绩不及预期
- 行业竞争加剧
- 测算数据仅供参考,以实际为准
技术路线发展
压缩空气储能
- 技术路线:包括绝热压缩空气储能、液态空气储能、超临界压缩空气储能。
- 发展趋势:2021年山东肥城和河北张家口项目进入百兆瓦级时代,2022年辽宁朝阳等项目加速推进。
- 项目进展:截至2022年10月,已投运项目7个,共计182.5MW;在建/筹建项目19个,装机量共计6.3GW。
重力储能
- 技术原理:利用重物上升下落完成电能充放。
- 项目进展:中国天楹在江苏如东建设全球首个100MWh项目,预计年内投入运营。
- 未来前景:在西部新能源消纳方面潜力巨大,全球多国正在布局,技术验证中。
飞轮储能
- 技术原理:用电能将转子加速,以动能形式储能。
- 项目进展:2022年已有19个试点项目,其中4个已交付投运。
- 未来前景:主要用于调频,2025年预计装机容量达210MW。
产业链分析
压缩空气储能产业链
- 上游:空气压缩机、透平机,由陕鼓动力、金通灵、东方电气等提供。
- 中游:储能系统集成,由陕鼓集团、中储国能等提供。
- 下游:发电侧与电网侧合作,如三峡集团、国家电网等。
重力储能产业链
- 上游:重力块、升降梯等,由华阳集团、中国天楹等提供。
- 中游:系统集成,由EV公司、中国天楹等提供。
- 下游:与发电侧和电网侧合作,如国家电网、三峡集团等。
飞轮储能产业链
- 上游:飞轮、磁悬浮轴承、转子,由华阳股份、国机重装、湘电股份等提供。
- 中游:系统集成,由华阳集团、泓慧能源、坎德拉新能源等提供。
- 下游:用于调频、UPS、轨道交通等,如国家电网、国家电投等。
总结
新型储能技术路线多样,应用场景广泛,是推动能源转型的重要支撑。随着政策支持和技术进步,其市场空间将不断扩大,相关产业链将迎来发展机遇。各技术路线各有优势和局限,需根据具体应用场景进行选择和推广。
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