報告：儲能迎來發展大潮

　　一、儲能是新能源發展不可或缺的要素

　　全球新能源發電所占的比例在提高。

　　全球都在大力發展新能源，新能源發電所占的比例正在提高。

　　全球發電量的增長主要靠新能源出大力氣。總的來說呢，2020年全球發電總量超過2.5萬太瓦時。在這當中，化石燃料(火電)依舊是發電的主要能源，發電量占的比例超過70%;新能源發電總量占的比例明顯上升了，2020年的時候這個比例超過25%。

　　增量方面，2011年全球新能源在新增電力裝機量里的占比第一次超過了傳統能源，到2020年的時候，這個占比已經達到83%了，估計以后還是會在新增裝機市場占主導地位。

　　新能源讓電網靈活性的要求提高了。

　　新能源發電的出力不穩定，用電高峰和它還有錯位的情況。

　　新能源發電的出力和用電高峰對不上，還不穩定。先說用電規律，早上10點和晚上8點是兩個用電高峰。可風電、光電電站呢，分別在凌晨和中午的時候發電出力大，這發電出力的時段和用電負荷差別很大。再就是，季節、天氣也會讓新能源發電的出力產生波動、不穩定，得有其他電力手段來幫忙讓電網更穩定。

　　新能源發電要進一步發展，就得提升電網的靈活性。要是新能源發電不穩定，使得系統電力供大于求，新能源發電就會被棄掉，資源就浪費了;要是發電不穩定讓系統電力供小于求呢，就會出現負荷削減、電力短缺的情況。所以啊，當新能源的出力和電力負荷不匹配的時候，就得有靈活性調節資源來當媒介進行調控，這樣才能提高電力系統向上和向下調節的能力，讓電力系統供需達到動態平衡。2020年的時候，我國像燃氣這樣的傳統靈活性調節資源裝機量占比才4.46%，而且新能源資源多的地方往往傳統靈活性調節資源少。以后新能源發電占比越來越高，新能源發電不穩定的問題會越來越明顯，電力系統調節能力不夠這個問題急需解決，我國對靈活性調節資源的需求量也會進一步增多。

　　1.3 儲能成了新型電力系統里不能缺少的第四個要素。

　　國家積極引導儲能發展。

　　儲能成了新型電力系統里不能缺少的第四個要素。2021年2月25日，國家發改委和國家能源局發布了《關于推進電力源網荷儲一體化和多能互補發展的指導意見》，把源網荷儲一體化的實施路徑給明確了，就是靠優化整合本地電源側、電網側、負荷側的資源，以先進技術的突破和體制機制的創新為依靠，試著構建源網荷儲高度融合的新型電力系統。

　　二、電化學儲能在眾多方案中脫穎而出

　　2.1 電化學儲能會嶄露頭角。

　　儲能技術主要有機械儲能、電磁儲能、電化學儲能和其他儲能這幾種路徑。

　　2.2 電化學儲能有三個主要的應用場景。

　　①發電這一側。

　　儲能在發電側的應用占比是最高的，主要有平抑出力、調頻/調壓、削峰填谷這些功能。在這些功能里，削峰填谷是儲能在發電側最關鍵的功能。啥叫削峰填谷呢?就是在新能源發電量大的時候，把那些本來要被丟棄的風、光能源給吸納進來;在新能源發電量不足的時候，就放電，這樣就能讓發電輸出變得更平滑，新能源發電的利用率也就提高了。

　　②電網這邊。

　　在電網側，儲能主要起到電力輔助服務的功能，像調峰、調頻、無功調節、電力系統備用和黑啟動這些都包含在內。調峰和調頻是比較主要的輔助方式。啥是調峰呢?就是在電負荷低的“谷段”，儲能系統從電網充電;到了電負荷高的“峰段”，儲能系統就往電網放電，這樣就能讓電力需求分布變得平滑些。那調頻又是啥呢?當用電負荷變化使得電網頻率有改變的時候，電網里各個運行機組的調節系統會按照各自的靜態特性去改變機組的功率，或者增加、減少某些機組的負荷，好讓電網頻率恢復，這樣就能滿足外界負荷變化的需求了。

　　③用戶這一邊

　　儲能在用戶這邊，主要有“削峰填谷”、新能源消納和容量管理這些功能。“削峰填谷”是用戶側最主要的商業模式，能套利也能存電。一般工商業用戶呢，常常在電價低的時候讓儲能充電，電價高的時候放電，這樣就能把每度電的成本降下來。像5G基站、數據中心這類用戶，要是沒電了會損失巨大，所以儲能更多時候是當備用電源用的。

　　2.3 靠模式創新和降低成本來提升電化學儲能的經濟性

　　共享儲能模式能提升經濟性，成了儲能的新助力。

　　從商業模式的角度講，儲能電站要是只給單個新能源電站提供服務的話，利用率就低。為單個新能源場站服務的儲能設施，資源常常是分散的，管理起來既困難，運營成本還高。分散在場站的儲能沒辦法實現統一調度和結算，不能參與多種電網側輔助服務，業務模式很難商業化。

　　共享儲能能拓寬儲能收益的途徑，也許能解決上面提到的難題，給發電側儲能創造新機會。共享儲能是這么回事：在新能源匯集站建共享儲能電站，這個儲能電站跟區域內甚至區域外的新能源電站、供電公司都簽電費結算協議。要是新能源電站被限電了，調度機構(電網)就會把棄風、棄光的電量存到共享儲能系統里，等到負荷側用電高峰或者有接納空間的時候再把電放出來。這樣就做到了對儲能電站的統一調度和管理。

　　三、電化學儲能大時代正在來臨

　　3.1 全球的電化學儲能在快速地增長。

　　2021年全球新增加的新型儲能有10.2GW，和上一年相比增長了117%。

　　2021年的時候，全球投運的電力儲能項目總共的裝機規模達到了209.4GW，和上一年比起來增長了9%。在這當中，新型儲能裝機規模在總量里占的比例是12.2%，有25.4GW，跟上年比增長了67.7%，鋰離子電池在新型儲能的市場份額里占了超過90%。

　　3.2 中國的電化學儲能發展速度加快了。

　　2021年，在中國，新型儲能新增了2.4GW/4.9GWh。

　　CNESA測算出來的結果顯示，2021年的時候，中國已經投入運營的電力儲能項目，累計裝機規模有46.1GW，這在全球市場總規模里占了22%，跟去年同期相比增長了30%。2021年新型儲能增加了2.4GW/4.9GWh，累計裝機規模達到5.73GW，和去年同期比增長了75%。鋰離子電池在新型儲能市場里占的份額是89.7%。

　　看新型儲能規劃在建項目的情況就能知道，2021年的時候，中國的新型儲能開始往規?；l展了。2021年規劃的、正在建設的、已經投入運營的項目加起來有865個，規模達到26.3GW。在已經投入運營的新型儲能項目里，主要是10 - 50MW這種中小規模的，占了46%;而規劃或者正在建設的儲能項目呢，是以50MW及以上的大規模項目為主，占比達到85%。這里面規劃在建的百兆瓦項目超過了70個，這些百兆瓦項目大多是獨立儲能或者共享儲能的形式，從規模上看，已經具備為電網發揮系統級作用的基礎和條件了。

　　四、電化學儲能空間測算

　　4.1 在中國，發電側的風光配儲是主要的增量貢獻。

　　發電側儲能增長主要靠風光配儲來帶動。

　　2019到2021年的時候，中國光伏新增裝機量依次是30.22GW、48.75GW、52.57GW。CAPI預測了，在保守、樂觀、中性這三種情形下，2022 - 2026年中國光伏新增裝機量各是這么多：保守情況下是75、80、85、90、95GW;樂觀情況下是90、95、100、110、116GW;中性情況下是83、88、93、100、106GW，這五年的復合增長率分別為13%、17%、15%。

　　2019 - 2021年期間，中國風電的新增裝機量各是24.88GW、72.50GW、46.83GW。2020年是陸上風電享有補貼的最后一年，所以就出現了陸上搶裝的情況，2020年之后，風電裝機的增長速度又恢復平穩了。GWEC預測，2022 - 2026年中國陸上風電新增裝機量依次為46.28GW、50.18GW、49.68GW、50.15GW、52.81GW，在全球風電新增裝機量里占的比例分別是46%、49%、47%、42%、41%，五年的復合增長率是12%;2022 - 2026年，中國海上風電裝機量預計會增加39GW，這個數字在全球的占比是43%。

　　4.2 在中國，電網側儲能的空間比較有限。

　　2022 - 2026年期間，電網側新型儲能的增量大概會有18GWh。

　　核心假設1：電網側就只起到調峰補充的作用;電網側調頻需求率通常在3% - 5%，火電調頻需求大概是2%，風光電的波動性更大，假定每年增長0.4%。

　　核心假設2：CNECA統計顯示，2021年電網側儲能裝機量達2.01GW，電化學調頻需求的滲透率是2.12%，調峰需求滲透率為0.04%。假設在2022 - 2024年期間，儲能調頻滲透率每年提升1%，調峰滲透率為0.01%;到了2025 - 2026年，儲能調頻滲透率為2%，調峰滲透率為0.02%。

　　核心假設3：電化學調頻時，電流密度大(2C)的話，容量就小，時間也短;電化學調峰時，電流密度小(1C)，容量就大，充放電的時間也長。假設電化學調頻、調峰的時間分別是1小時、2小時。

　　結論：我們預估在2022 - 2026年期間，電網側儲能的累計電量依次是4.33、6.28、8.74、13.53、19.58GWh，2022 - 2026年電網側新型儲能的增量大概是18GWh。

　　4.3 中國：用戶這邊的儲能需求會一直增長。

　　2022 - 2026年期間，用戶這邊新型儲能的增量大概會有13GWh。

　　核心假設1：《新能源藍皮書2021》預測，2025年全社會用電量會達到9.5萬億千瓦時。假定2022 - 2026年用電量的增速逐年下降，從5%降到3%。

　　核心假設2：假定在2022 - 2026年期間，儲能配置還是以工商業為主導，并且2022 - 2026年工商業用電量在全社會用電量里所占的比例保持在86%。

　　核心假設3：電化學儲能滲透率是用電側儲能累計裝機除以工商業功率得出的結果。按照CNECA的統計，2021年用戶側儲能裝機量為1.37GW，這樣就能算出2021年電化學儲能滲透率是0.08%。假定2022 - 2026年電化學儲能滲透率的增速每年增加0.01%。

　　核心假設4：設定2022 - 2024年每套儲能的充放電時長是2小時。

　　結論：我們預估在2022 - 2026年期間，電網側儲能的累計電量依次是4.25、6.17、8.55、11.44、14.89GWh，2022 - 2026年電網側新型儲能的增量大概是13GWh。

　　五、電化學儲能非電芯重點環節梳理

　　5.1 電化學儲能系統的組成

　　電化學儲能系統牽涉到很多環節。

　　儲能產業的上游主要是電池制造，像正負極材料、電解液、隔膜這些都包含在內;中游是儲能系統集成商，負責整個儲能系統的設計，還有電池組、電池管理系統、能量管理系統、儲能變流器等多個子系統的選型;經由EPC整包廠商建好后，就能供發電側、電網側、用電側等領域使用了。

　　儲能這個領域有很多企業參與其中，主要有像寧德時代、中儲國能、億緯動力這類的儲能技術提供商，還有上能電氣、科華數能、索英電氣這樣的儲能PCS提供商，以及海博思創、電工時代、科華數能這種儲能系統集成商等等。

　　5.2 電化學儲能的溫控系統

　　鋰電池運行時對溫度要求很嚴，溫控系統可起到重要作用。

　　電池要想實現全部性能，最佳的工作溫度范圍是15°C到35°C。在這個溫度范圍里，電池運行起來最有效、最可靠也最安全。要是超出這個標準范圍，電池容量會變小，化學反應速度會減慢，生命周期成本也會增加。

　　因為鋰電池運行受溫度條件限制，所以溫控系統對鋰電儲能系統正常運行來說特別關鍵?，F在主要的溫控方案有一體式頂出風空調+風管精確送風方案、分體式冷熱通道隔離方案、頂置式空調+風管精確送風方案、一體式下出風方案、風冷冷水型溫控方案等。

　　5.3 電化學儲能方面的消防系統

　　儲能柜必須要有消防系統，它能預警，還能消災。

　　不完全統計顯示，2011年到2021年這期間，全球發生了50起儲能電站起火爆炸事故。電池管理系統有缺陷、鋰電池內部熱失控等是這些事故的主要原因。所以啊，消防系統對儲能柜來說是必不可少的，它能起到預警和減災的作用。

　　消防系統主要是由火災探測器、火災控制器、聲光報警器、通訊控制器、聲光報警及手動開關、滅火裝置等構成的。在有火災隱患或者火災剛發生的時候，系統能很快探測到火災險情，然后發出預警、報警信號。等到達到事先設定好的確定火災的條件時，系統就會自動開啟滅火裝置，在火災還沒發展起來的時候就把火撲滅，這樣就能保護儲能集裝箱的安全了。

　　儲能柜整體價值里，消防系統的價值量差不多占2% - 4%，換算一下的話，大概是4 - 16萬/MWh。

　　六、電化學儲能非電芯重點公司分析

　　6.1 英維克可是儲能溫控方面的龍頭企業，它的市占率在行業里是領先的。

　　在數據中心溫控設備這塊深耕，是機房溫控領域的老大。

　　英維克一門心思地給數據中心、移動通信網絡、電網儲能、工業自動化、軌交列車、電動客車、冷鏈運輸等方面提供熱管理和環境控制的產品、解決方案。在機房溫控這一塊，公司在全國處于領先水平，騰訊、哈里巴巴、萬國數據、中國移動等都是它的核心客戶。

　　英維克的儲能溫控系統，已經在好多項目里得到成熟應用了，像杭州未來科技城儲能項目、國家電網三站合一示范項目、平高用戶側集裝箱儲能項目、南都用戶側集裝箱儲能項目，還有比亞迪英國儲能項目等等。

　　6.2 同飛股份：儲能溫控業務在大客戶方面有了突破，有希望快速發展。

　　公司把數控裝備和新能源溫控設備當作引擎，其四大產品覆蓋多種場景與領域。

　　這家公司在國內工業溫控綜合解決方案服務方面處于領先地位。其產品包含液冷、空冷等多種場景下的工業溫控方案，能給儲能系統、智能制造裝備、半導體設備、輸變電、電氣傳動、新能源發電、氫能、新能源汽車等領域供應專業的溫控產品。

　　公司有四大類產品，分別是液體恒溫設備、電氣箱恒溫裝置、純水冷卻單元以及特種換熱器。公司的發展戰略是，在儲能和半導體領域的溫控業務上快速推進，把中高端裝備制造溫控業務做精，將電力電子裝置溫控業務做強，特種換熱器業務則穩步發展。

　　在儲能這一塊，公司有儲能集成商、電力電子子系統之類的核心客戶資源。現在呢，公司已經是陽光電源儲能溫控的關鍵供應商了，公司的儲能業務很可能會迎來業務量的大增。

　　6.3青鳥消防：消防方面的龍頭企業，開始在儲能消防領域發力。

　　3+2+2這種模式能引領發展，在儲能領域，消防探測和聚焦式滅火這兩方面都要發力。

　　公司的業務框架是“3+2+2”模式。有“三駕馬車”，這“三駕馬車”就是通用消防報警、應急照明與智能疏散、工業消防。還有氣體類的自動滅火和氣體檢測業務，再有就是以智慧消防、家用消防為核心的“兩顆新星”。在這些基礎上，不斷往安防、物聯網這些相關領域拓展，這樣就能達成“消防安全+物聯網”的全球化目標。公司的消防安全產品體系又專業、又豐富、還齊全，貫穿了火災安全管理(從早期預警，到報警，再到防火，然后疏散逃生，最后滅火)的整個過程，真的做到了形成“一站式”的產品與服務的閉環。

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