电力设备与新能源行业储能专题报告:市场潜力大储能形式多元化-20221124-方正证券-109正式版.pdf
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1、 P 1证券研究报告电力设备与新能源行业/行业专题报告2022年11月23日储能专题报告:市场潜力大,储能形式多元化分析师:张文臣 登记编号:S1220522010003分析师:刘晶敏 登记编号:S1220522010004分析师:周 涛 登记编号:S1220522010002 分析师:方 杰 登记编号:S1220522030001联系人:申文雯 P 2核心观点 政策引导,需求旺盛。在全球大力发展清洁绿色能源的理念引导下,主要经济体均提出了大规模的新能源装机目标,储能行业同样受到了多国政府的激励。近年来,储能市场快速增长,主要集中在美、中、欧,其他地区也有不同规模的发展,市场潜力巨大。2021
2、年以来,受全球能源紧张的影响,储能行业发展加速,截至2021年底,全球已投运电力储能项目累计装机规模209.4GW。未来多年,储能需求将保持高增长。户用和大型储能共同发展。根据储能系统在电网中的位置不同,可以分为并网侧、用户侧、调峰调频、辅助服务等细分市场。不同应用场景下,储能系统起到的作用也不同,在并网侧可平抑风光发电波动,促进新能源消纳;在户用侧,可以实现新能源电力的自供给。由于储能系统需求的多样性,储能市场也逐步探索出多种商业模式。不同国家和地区电网规模不同,电价定价模式不同,使得储能在不同地区有着不同的发展趋势。从装机现状来看,德国是最大的户用储能市场,欧洲其他国家和美国市场户用和大型
3、储能共同发展,中国市场以大型储能为主。储能技术多样,百舸争流。从技术类型来看,储能形式包括抽水蓄能、电化学储能、压缩空气储能、光热储能和重力储能等,其中电化学储能还可以细分为锂电池、液流电池、钠电池等路线。从应用市场来看,目前抽水蓄能的技术最为成熟,保有量最大,建设需要特殊区域。电化学储能新增装机增速最快,能同时满足户用和大型储能的要求。投资建议:储能作为电力市场重要的组成部分,作用越来越大,尤其是在新能源电力占比逐年提高的环境下,大力发展储能成为共识。通过对各种储能应用市场和技术特征分析,我们认为户型储能市场以电化学储能为主的趋势不变,大型储能市场将是多种储能形式共同发展的模式。从成本构成来
4、看,电化学储能有明显的降本潜力。我国储能产业链已经立足国内,走向全球,涌现出很多优质企业,建议关注:储能控制公司,禾望电气、阳光电源、锦浪科技、德业股份、固德威等;储能电池产业链公司,宁德时代、亿纬锂能、国轩高科、德方纳米等;系统集成公司,四方股份、南网科技、科陆电子等。风险提示:政策落地不及预期;原材料价格大幅上涨,行业降本不及预期;国际贸易摩擦影响;其他不可抗力风险。P 3目录1、全球主要经济体储能政策及发展现状2、新能源发电量快速增加,储能系统作用凸显3、当前主要储能类型及市场需求测算4、电化学储能产业链分析与成本构成5、储能产业链核心公司分析6、投资建议与风险提示 P 41.1 全球储
5、能发展现状:电化学储能高增长资料来源:CNESA,方正证券研究所 2021年全球储能产业呈现出蓬勃发展局面,根据CNESA全球储能项目库的不完全统计,截至2021年底,全球已投运电力储能项目累计装机规模209.4GW,同比增长9%。其中,抽水蓄能的累计装机规模占比首次低于90%,比去年同期下降4.1个百分点;新型储能的累计装机规模紧随其后,为25.4GW,同比增长67.7%。世界主要国家都已经把发展储能产业作为国家战略,国际市场上储能制造业战略制高点的竞争拉开序幕。2021年,储能产业一枝独秀、蓬勃发展,成为全球竞相发展的新兴产业。美国推出了“储能大挑战(ESGC)”,其去年新增投运项目装机规
6、模再次超过中国,并且率先进入10GWh时代;欧洲提出“电池联盟2030”,各项技术研发和产业链打造任务正在有序部署。全球电力储能市场各类型储能累计装机规模占比(截至2021年)2016-2021全球储能累计装机规模及增长率(GW)00.010.020.030.040.050.060.070.080.090.1150160170180190200210201620172018201920202021全球储能累计装机规模YOY P 51.1 全球储能发展现状:美中欧是全球储能前三大市场资料来源:湘江储能网,BNEF,CNESA,方正证券研究所 2021年全球新型储能市场依然保持高速增长态势。202
7、1年,全球新增投运电力储能项目装机规模18.3GW,同比增长185%,其中,新型储能的新增投运规模最大,并且首次突破10GW,达到10.2GW。美国、中国依然引领全球储能市场的发展,2021两国新增储能装机容量分别占全球的34%和24%。BNEF预计,2022-2030 年,美国和中国仍将是全球最大的两个储能市场。欧洲是仅次于美国和中国的全球第三大储能市场。截止2021年底,欧洲抽水蓄能累计装机容量达到48.38GW,电化学储能累计装机量达到6.5GW/9.7GWh。全球新型储能市场累计装机规模(MW,截至2021年)2021 年全球新增投运新型储能项目地区分布中国24%美国34%欧洲22%日
8、韩7%澳大利亚6%其他7%P 61.2 美国储能发展现状:规模增速领先全球资料来源:Wood Mackenzie,CNESA,派能科技招股说明书,方正证券研究所 当前,美国是全球最大、增速最快的储能市场。在2021年供应链电池采购短缺和涨价等困境下,部分项目建设延迟,美国储能市场发展仍再创新高,新增储能项目首次突破3GW,是2020年同期的2.5倍,即将从百兆瓦级开启吉瓦级项目的新时代。Wood Mackenzie在7月28日发布的全球储能展望表示,未来10年美国仍将是储能市场的领导者,到2031年美国将成为年均部署 27GW储能系统的储能市场。美国各州储能采购目标按应用场合划分的与美国电网相
9、关的累计储能部署(MWh)地区发布时间目标内容加利福尼亚州2016年10月加利福尼亚州政府签署AB2868法案,该法案的发布意味着加州的储能容量将在2024年完成1.325GW储能采购目标的基础上增加500MW,达到1.825GW。马塞诸塞州2017年06月马塞诸塞州签署SB5190和AB6571法案,制定了2020年采购200MWh的储能采购目标,由配电公司负责采购。纽约州2018年01月纽约州州长办公室发布了“2018年清洁能源就业与气候议程”,设定了2025年之前采购1.5GW储能的目标。新泽西州2018年05月新泽西州州政府发布了A3723法案,提出到2021年实现600MW、到203
10、0年实现2GW储能采购的目标。科罗拉多州2018年08月公用事业公司XcelEnergy发布了科罗拉多州资源计划,提出要新增275MW储能。弗吉尼亚州2020年04月弗吉尼亚州通过清洁经济法案,批准了该州制定的到2035年部署3.1GW储能目标和到2050年实现100%可再生能源目标。P 71.2 美国储能激励政策:ITC政策激励效果明显资料来源:赛迪智库,中国工业和信息化,北极星太阳能光伏网,方正证券研究所政策名称发布时间政策内容2011-2015储能计划2011年关注储能系统的安装方式、成本、安全性及循环生命;促进技术研发并建设示范项目以探索价值链;储能装备的工业设计,实现大规模产业化生产
11、可再生与绿色能源存储技术法案2013年给电网规模储能投资提供税收优惠“电池500”计划2016年制备高能量密度和高循环寿命的电池储能税收激励与部署法案2019年允许为独立储能系统提供类似的投资税收抵减储能大挑战路线图2020年在储能技术研发、生产制造与供应链、技术转化、政策预评估、劳动力发展五大方面开展行动国家锂电蓝图2021-20302021年全面分析美国锂电产业的发展现状和未来前景;对本国锂电池制造业竞争力进行评估;提出来美国锂电池供应链的五大建设目标“长时储能攻关”计划2021年宣布争取在10年内将储能市场超过10小时的系统成本降低90%以上两党基础设施法2022年启动5.05亿美元倡议
12、,促进部署并降低长时储能的成本;拨款2600万美元用于太阳能、风能和储能的可靠使用通胀削减法案2022年为独立储能系统引入投资税收抵免(ITC),可以将设备的资本成本降低约30%;停征东南亚进口太阳能光伏组件“双反”关税美国新型储能产业发展的相关政策 美国储能政策方面,美国政府从配置目标、财政支持、技术研发等方面出台政策鼓励储能项目的研发、示范与应用,其中投资税收抵免(ITC)政策激励取得的效果较为明显。美国储能产业经过多年发展,已形成清晰的技术路线和有效的商业模式,市场化机制成熟,经济型快速提高。P 81.2 美国储能应用现状:表前市场高增,户用储能持续渗透资料来源:Wood Mackenz
13、ie,Energy Trend,NREL,方正证券研究所 美国储能应用方面,表前市场为主力,户用侧储能开启高增长。据Wood Mackenzie数据,2022Q2美国表前储能新增装机量实现1.17GW,同比增长212%,创历年新高,表前储能贡献主要储能装机量。除此之外,2022Q2美国非住宅储能和户前储能新增装机量分别为0.26GW 和 1.54GW,分别同比增长-24%和 67%。美国储能将保持高景气。据Wood Mackenzie 预计,美国储能市场将维持高增长态势,预计 2022 年新增装机量为 13.5GWh,预计2023-2026年新增装机量分别为28.4GWh、45.6GWh、50
14、.7GWh、52.4GWh,预计 2022-2026 年新增装机量的 CAGR 为 40.36%。2013年-2021年美国储能新增装机预计2022-2026美国储能新增装机情况(GWh)P 91.3 中国储能发展现状:市场规模庞大,新增装机规模屡获新高资料来源:CNESA 全球储能项目库,方正证券研究所中国新型储能市场累计装机规模(截至2021年)中国储能市场规模方面,截至2021年底,中国已投运电力储能项目累计装机规模46.1GW,占全球市场总规模的22%,同比增长 30%。其中,抽水蓄能的累计装机规模最大,为39.8GW,同比增长25%,所占比重与去年同期相比再次下降,下降了3个百分点;
15、市场增量主要来自新型储能,累计装机规模达到5729.7MW,同比增长75%。2021 年,中国新增投运电力储能项目装机规模首次突破 10GW,达到10.5GW,其中,抽水蓄能新增规模8GW,同比增长437%;新型储能新增规模首次突破2GW,达到2.4GW,同比增长54%;新型储能中,锂离子电池和压缩空气均有百兆瓦级项目并网运行,特别是后者,在 2021 年实现了跨越式增长,新增投运规模170MW,接近2020 年底累计装机规模的15倍。中国电力储能市场各类型储能累计装机规模占比(截至2021年)P 101.3 中国储能政策发展:“十四五”政策维持中国亚太储能主导地位资料来源:国家能源局官网,W
16、ood Mackenzie,方正证券研究所 中国的储能政策方面,近几年来,从国家到地方各级政府密集出台了一系列储能利好政策。例如,今年3月21日,国家发改委、国家能源局发布“十四五”新型储能发展实施方案,提出到2025年,新型储能从商业化初期向规模化发展转变,到2030年,实现新型储能全面市场化发展。当前,国内大规模储能项目陆续启动,储能技术进步迅猛。同时,调峰、调频辅助服务和峰谷电价套利是当前中国电化学储能最主要的收益渠道,储能产业呈现蓬勃发展的良好局面。Wood Mackenzie表示,受到“十四五”新型储能发展实施方案推动,中国将持续主导亚太储能市场,预计到2031年需求将超过400GW
17、h。中国储能发展历程(2005年-2021年)2005开启储能产业战略布局2010储能发展首次写入法案2011涵盖煤电油气新能源领域;通过四位一体保障规划落地2014利用储能解决并网消纳问题,推动电力体制改革2016围绕清洁能源技术、低碳能源技术、智慧能源技术等支持2019促进清洁低碳,安全高效能源体系建设2021确定储能发展目标3000104 kW2022发布“十四五”新型储能发展实施方案 P 111.3 中国储能产业相关政策:多政策并行助力储能发展资料来源:国家发改委官网,国家能源局官网,方正证券研究所政策名称发布时间政策目标能源碳达峰碳中和标准化提升行动计划10月9日加快完善新型储能标准
18、体系,有力支撑大型风电光伏基地、分布式能源等开发建设、并网运行和消纳利用。关于进一步推动新型储能参与电力市场和调度运用的通知6月7日新型储能可作为独立储能参与电力市场;鼓励新能源场站和配建储能联合参与电力市场;充分发挥独立储能技术优势提供辅助服务,由相关发电侧并网主体、电力用户合理分摊等。“十四五”可再生能源发展规划6月1日明确新型储能独立市场主体地位,完善储能参与各类电力市场的交易机制和技术标准,发挥储能调峰调频、应急备用、容量支撑等多元功能,促进储能在电源侧、电网侧和用户侧多场景应用。关于促进新时代新能源高质量发展实施方案5月30日完善调峰调频电源补偿机制,加大煤电机组灵活性改造、水电扩机
19、、抽水蓄能和太阳能热发电项目建设力度,推动新型储能快速发展。电力可靠性管理办法(暂行)4月25日积极稳妥推动发电侧、电网侧和用户侧储能建设,合理确定建设规模,加强安全管理,推进源网荷储一体化和多能互补。完善储能成本补偿机制助力构建以新能源为主体的新型电力系统4月13日聚焦储能行业面临的成本疏导不畅等共性问题,综合考虑各类储能技术应用特点、在新型电力系统中的功能作用和提供的服务是否具有公共品属性等因素,研究提出与各类储能技术相适应,且能够体现其价值和经济学属性的成本疏导机制,为促进储能行业发展创造良好的政策环境,从而引导提升社会主动投资意愿。“十四五”能源领域科技创新规划4月2日发布了先进可再生
20、能源发电及综合利用技术、新型电力系统及其支撑技术、能源系统数字化智能化技术等5大技术路线图。2022年能源工作指导意见3月29日健全分时电价、峰谷电价,支持用户侧储能多元化发展,充分挖掘需求侧潜力,引导电力用户参与虚拟电厂、移峰填谷、需求响应。“十四五”现代能源体系规划3月22日加快新型储能技术规模化应用。大力推进电源侧储能发展,合理配置储能规模,改善新能源场站出力特性,支持分布式新能源合理配置储能系统。“十四五”新型储能发展实施方案3月21日到2025年,新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段,具备大规模商业化应用条件。电化学储能技术性能进一步提升,系统成本降低30%以上。到2030年,新型
21、储能全面市场化发展。我国2022年新发布储能产业发展的相关政策 P 121.3 中国储能应用现状:多点开花,类型多样资料来源:CNESA,方正证券研究所 中国储能应用方面,服务类型多样。首先,按照设备或项目接入位置,分为电源侧、电网侧及用户侧;2021年,从接入位置来看,电源侧和电网侧占据了市场主导;其次,按照储能项目应用场景:分为独立储能、风储、光储、工商业储能等30个场景;其中,独立储能、工商业储能这两类场景在2021迎来了大发展。最后,按照储能项目提供服务类型,可划分为:支持可再生能源并网、辅助服务等六大类。而从2021年投运储能项目的实际作用来看,可再生能源并网、辅助服务、用户能源管理
22、服务是储能项目提供最多的服务类型。2021年中国新增新型储能项目接入位置&应用场景分布中国新型储能项目主要服务类型分布(MW)P 131.4.1 欧洲储能发展现状:快速发展,表现强劲资料来源:TrendForce,CNESA,湘江储能网,全球光伏,诺信电子,方正证券研究所 欧洲是仅次于美国和中国的全球第三大储能市场,欧洲储能市场自2016年以来,装机规模持续增长,并且呈现快速增长态势。2021年,欧洲新增储能装机容量达到3.5GWh,同比增长67.2%,其中电化学储能新增装机容量超过3GWh。应用方面,欧洲新增储能装机量主要由表前(发电侧和网侧)储能和户用储能贡献,其中户用储能连续多年保持40
23、%以上增速。2021年,欧洲户用储能新增装机容量1.7GWh,同比增长 60.2%;表前储能新增装机容量1.6GWh,同比增长72.7%;工商业储能新增装机容量0.2GWh,同比增长64.4%。2017年-2021年年欧盟电力储能(除抽水蓄能外)累计装机容量(GWh)2020年欧洲各国新增电化学储能项目构成1.62.83.75.48.301234567892017年2018年2019年2020年2021年德国52%英国24%意大利6%法国1%伊比利亚1%其他16%P 141.4.1 欧洲储能发展现状:储能需求持续上涨资料来源:Wood Mackenzie,中国储能网,全球光伏,Solar En
24、ergy Future Europe,方正证券研究所 多重因素叠加刺激欧洲储能需求上涨。根据研究机构Wood Mackenzie公司预测,从现在到2031年,欧洲部署的储能系统储能容量将增长20倍。到2025年,欧洲预计储能市场规模将达到39GWh以上,主要来源于住宅储能和本地可再生能源+储能项目的增长,其中37%将是太阳能+储能。欧洲住宅市场新增641MW储能装机容量,其中德国新安装了552MW。根据BNEF,截至2020年,德国累计装机容量达到1.3GW,覆盖300000多个家庭用户,成为世界上最大的家庭储能市场。南欧(主要是西班牙和葡萄牙)拥有世界上最大的太阳能资源,目前该地区的电化学储
25、能总装机容量占整个欧洲的1%(130MW)。年度欧洲储能市场(MWh)欧洲TOP50太阳能+电池储能项目(截至2021年)P 151.4.1 欧洲储能相关政策:多种激励政策并存推动储能技术发展资料来源:储能科学与技术,中国工业和信息化,赛迪智库,方正证券研究所政策名称发布时间政策内容战略能源计划规划2017年电池研究的重点领域:材料/设计/制造技术/应用和集成/回收欧洲储能技术发展路线图2017年推动组建欧洲电池联盟(EBA)、欧洲技术与创新平台“电池欧洲”(Batteries Europe)和推进“电池2030+”(Battery 2030)联合计划电池战略行动计划2018年设立规模为10亿
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