環(huán)保與公用事業(yè)2022年中期投資策略：電力現(xiàn)貨市場(chǎng)推動(dòng)價(jià)格發(fā)現(xiàn)抽水蓄能和獨(dú)立儲(chǔ)能迎發(fā)展良機(jī)

請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項(xiàng)下所有內(nèi)容證券研究報(bào)告|2022年07月03日電力現(xiàn)貨市場(chǎng)推動(dòng)價(jià)格發(fā)現(xiàn)，抽水蓄能和獨(dú)立儲(chǔ)能迎發(fā)展良機(jī)超配新能源消納。2021年下半年以來，煤價(jià)暴漲，但是中長(zhǎng)期交易電價(jià)反應(yīng)嚴(yán)重滯后，造成了火電大面積虧損，再次陷入“越發(fā)越虧”的困境。電力現(xiàn)貨交易更能實(shí)時(shí)反映市場(chǎng)供需和成本，優(yōu)化資源合理調(diào)配，解決現(xiàn)階段由于價(jià)格不合理出現(xiàn)的各種問題。隨著新能源的快速發(fā)展，單靠“優(yōu)先消納”很難解決新能源棄風(fēng)棄光問題?，F(xiàn)貨交易可以引導(dǎo)用電側(cè)據(jù)“風(fēng)”據(jù)“光”生產(chǎn)，解決新能源發(fā)電和用電曲線不匹配問題；可以引導(dǎo)輔助服務(wù)價(jià)值發(fā)現(xiàn)，促進(jìn)輔助服務(wù)發(fā)展，解決新能源發(fā)電間歇性和電網(wǎng)調(diào)度不匹配的問題。電力現(xiàn)貨交易市場(chǎng)峰谷價(jià)差打開了儲(chǔ)能盈利空間。以山東現(xiàn)貨市場(chǎng)的數(shù)據(jù)為例，山東實(shí)時(shí)現(xiàn)貨市場(chǎng)4月平均價(jià)差為932.15元每兆瓦時(shí)。高價(jià)差的現(xiàn)象為儲(chǔ)能創(chuàng)造了更大收益空間，儲(chǔ)能不僅可以通過調(diào)峰調(diào)頻賺取輔助服務(wù)費(fèi)用，還可以進(jìn)入電量市場(chǎng)，在負(fù)電價(jià)的時(shí)間段購電進(jìn)行儲(chǔ)能，在高電價(jià)時(shí)間段放電以獲得價(jià)差。示范階段。隨著儲(chǔ)能盈利環(huán)境的不斷改善，儲(chǔ)能項(xiàng)目進(jìn)入高速發(fā)展階段。目前主流的儲(chǔ)能技術(shù)主要有抽水蓄能、電化學(xué)儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能，此外新出現(xiàn)的飛輪儲(chǔ)能、重力儲(chǔ)能方式也正處于商業(yè)化探索過程中。重點(diǎn)關(guān)注各類新型儲(chǔ)能項(xiàng)目的商業(yè)化效果。在輔助火電機(jī)組調(diào)峰場(chǎng)景下抽水蓄能電站的總體經(jīng)濟(jì)效益仍然處于領(lǐng)先地位。投資建議：公用事業(yè)：1、新型電力系統(tǒng)中，必將大力推進(jìn)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)交易，促進(jìn)輔助服務(wù)發(fā)展，“新能源+輔助服務(wù)”將成為其中重要交易模式，推動(dòng)儲(chǔ)能，特別是抽水蓄能發(fā)展；2、政策推動(dòng)煤炭和新能源優(yōu)化組合，煤價(jià)限制政策有望落地，火電盈利拐點(diǎn)出現(xiàn)。3、今年來水偏豐，把握水電機(jī)會(huì)。推薦有較大抽水蓄能和新能源規(guī)劃，估值處于底部的力；推薦現(xiàn)金流良好，“核電與新能源”雙輪驅(qū)動(dòng)中國(guó)核電；推薦積極轉(zhuǎn)型新能源，現(xiàn)金流充沛火電龍頭華能國(guó)際、中國(guó)電力等；有資金成本、資源優(yōu)勢(shì)的新能源運(yùn)營(yíng)龍頭三峽能源；電能綜合服務(wù)蘇文電能。重點(diǎn)公司盈利預(yù)測(cè)及投資評(píng)級(jí)公司代碼公司名稱投資評(píng)級(jí)收盤價(jià)(元)總市值(億元)EPSPE2021A2022E2021A2022E000883.SZ湖北能源買入5.19340.970.360.4414.411.8600995.SH文山電力買入15.6574.890.260.3460.246.0601985.SH中國(guó)核電買入6.971,313.870.460.6315.211.1600905.SH三峽能源買入6.331,811.680.200.3132.120.4600011.SH華能國(guó)際買入7.15943.51-0.650.55-10.913.02380.HK中國(guó)電力買入4.98539.50-0.090.28-58.217.8000875.SZ吉電股份買入7.24202.010.160.2144.934.5300982.SZ蘇文電能買入44.7062.722.152.3220.819.2資料來源：Wind、國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所預(yù)測(cè)公用事業(yè)證券分析師：黃秀uangxiujie@S0980521060002市場(chǎng)走勢(shì)資料來源：Wind、國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理相關(guān)研究報(bào)告《環(huán)保公用2022年6月第4期-《抽水蓄能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2021》發(fā)布，資源規(guī)模達(dá)16億千瓦，已納入規(guī)劃8億千瓦》——2022-06-27《環(huán)保公用2022年6月第3期-5月份水電高增，風(fēng)光利用小時(shí)下降；水處理劑商布局鋰電上游》——2022-06-20《環(huán)保公用2022年6月第2期-豐水期關(guān)注水電板塊，國(guó)家能源局推進(jìn)抽水蓄能開發(fā)建設(shè)》——2022-06-13《環(huán)保公用2022年6月投資策略-高質(zhì)量發(fā)展可再生能源，公平競(jìng)爭(zhēng)促儲(chǔ)能迎良機(jī)》——2022-06-10《《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》政策點(diǎn)評(píng)-高質(zhì)量發(fā)展可再生能源，公平競(jìng)爭(zhēng)促儲(chǔ)能迎良機(jī)》——2022-06-02請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項(xiàng)下所有內(nèi)容2證券研究報(bào)告容目錄 現(xiàn)貨市場(chǎng)具有價(jià)格發(fā)現(xiàn)功能，能夠及時(shí)體現(xiàn)供需和成本 6現(xiàn)貨市場(chǎng)有助于新能源消納，彌補(bǔ)新能源劣勢(shì) 7電力現(xiàn)貨市場(chǎng)運(yùn)行結(jié)果分析——山東數(shù)據(jù) 11現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)差大，為儲(chǔ)能發(fā)展創(chuàng)造有利條件 12立儲(chǔ)能率先進(jìn)入電力現(xiàn)貨交易 13電力現(xiàn)貨交易推動(dòng)儲(chǔ)能迎來高速發(fā)展機(jī)遇 13 抽水蓄能是目前應(yīng)用最廣泛的調(diào)峰電源 15電化學(xué)儲(chǔ)能是當(dāng)前最主流的新型儲(chǔ)能方式 17壓縮空氣儲(chǔ)能處于產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前期階段 19開展規(guī)?；瘧?yīng)用示范 20 請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項(xiàng)下所有內(nèi)容3證券研究報(bào)告圖表目錄 水蓄能電站發(fā)展情況(萬千瓦) 166：我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)發(fā)展情況(萬千瓦) 17 9 圖33：中國(guó)電力儲(chǔ)能市場(chǎng)累計(jì)裝機(jī)規(guī)模(2000-2021) 22圖34：中國(guó)新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模(2000-2021) 22圖35：2021年中國(guó)新增新型儲(chǔ)能項(xiàng)目接入位置&應(yīng)用場(chǎng)景分布(MW%) 22 請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項(xiàng)下所有內(nèi)容4證券研究報(bào)告 4 表5：部分公司抽水蓄能裝機(jī)情況(單位：萬千瓦) 17 證券研究報(bào)告電力現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)值逐步凸顯2015年起我國(guó)開始新一輪電力體制改革，國(guó)務(wù)院下發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》(中發(fā)〔2015〕9號(hào))及相關(guān)配套文件，逐步建立以中長(zhǎng)期交易規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，以現(xiàn)貨市場(chǎng)發(fā)現(xiàn)價(jià)格，交易品種齊全、功能完善的電力市場(chǎng)，在全國(guó)范圍內(nèi)逐步形成競(jìng)爭(zhēng)充分、開放有序、健康發(fā)展的市場(chǎng)體系。近年，電力市場(chǎng)化快速推進(jìn)，但仍然以中長(zhǎng)期交易為主。2017年，國(guó)家發(fā)改委、能源局聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于開展電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)試點(diǎn)工作的通知》，選擇南方(以廣東起步)、蒙西、浙江、山西、山東、福建、四川、甘遼寧、河南、湖北等6省市為第二批電力現(xiàn)貨試點(diǎn)。2018年，《關(guān)于積極推進(jìn)電力市場(chǎng)化交易進(jìn)一步完善交易機(jī)制的通知》放開四大高能耗，完善市場(chǎng)交易定價(jià)機(jī)制；《關(guān)于征求南方(以廣東起步)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)系列規(guī)則意見的通知》標(biāo)志著我國(guó)首個(gè)現(xiàn)貨交易規(guī)則面世，廣東開啟現(xiàn)貨試點(diǎn)。隨著，電力交易市場(chǎng)的不斷推進(jìn)，我們亟需剖析現(xiàn)貨市場(chǎng)能帶來哪些變革：對(duì)電力的價(jià)值發(fā)現(xiàn)、新能源的消納、輔助市場(chǎng)的建立等有哪些促進(jìn)作用。我們寫這篇報(bào)告的初衷是想通過分析山西、山東等電力現(xiàn)貨市場(chǎng)，撥云見日，弄清若干問題。我國(guó)從2004年起實(shí)施煤電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制，標(biāo)桿電價(jià)由各省份發(fā)電的平均社會(huì)成本和合理的收益率確定，發(fā)改委可以根據(jù)發(fā)電企業(yè)燃煤成本的變化，對(duì)標(biāo)桿電價(jià)進(jìn)行一年一度的調(diào)整，由此形成“煤電價(jià)格聯(lián)動(dòng)”。全國(guó)性的煤電標(biāo)桿上網(wǎng)電調(diào)、4次下調(diào)，1次調(diào)整全國(guó)不統(tǒng)一。行)》通知，計(jì)劃即日起在全國(guó)范圍內(nèi)開展電力中長(zhǎng)期市場(chǎng)交易，發(fā)電企業(yè)可以通過市場(chǎng)競(jìng)價(jià)形成上網(wǎng)電價(jià)、創(chuàng)造售電收入。為了進(jìn)一步建立市場(chǎng)化電價(jià)形成機(jī)制，2019年國(guó)務(wù)院《關(guān)于深化燃煤發(fā)電上網(wǎng)電起，對(duì)尚未實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化交易的電量將取消煤電價(jià)格聯(lián)動(dòng)機(jī)制，并將標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制改為“基準(zhǔn)價(jià)+上下浮動(dòng)”的市場(chǎng)化機(jī)制?；鶞?zhǔn)價(jià)按各地標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)確定，浮動(dòng)范圍為上浮不超過10%、下浮原則上不超過15%，具體電價(jià)由供需雙方協(xié)商或競(jìng)價(jià)確定。2021年10月11日，國(guó)家發(fā)展改革委印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步深化燃煤發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)市場(chǎng)化改革的通知》，將燃煤發(fā)電市場(chǎng)交易價(jià)格浮動(dòng)范圍擴(kuò)大為上下浮動(dòng)原則上均不超過20%，高耗能企業(yè)市場(chǎng)交易電價(jià)不受上浮20%限制，電力現(xiàn)貨價(jià)格不受上述幅度限制?？梢钥闯?，我國(guó)電價(jià)政策的走向是從固定的標(biāo)桿電價(jià)轉(zhuǎn)向浮動(dòng)的市場(chǎng)化電價(jià)，這有助于解決政府制定電價(jià)不能及時(shí)反應(yīng)電力成本和市場(chǎng)供需的問題。根據(jù)中電聯(lián)數(shù)據(jù)，2021年，全國(guó)各電力交易中心累計(jì)組織完成市場(chǎng)交易電量37787.4億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)19.3%，占全社會(huì)用電量比重為45.5%，同比提高3.3個(gè)百分點(diǎn)。證券研究報(bào)告圖1：我國(guó)市場(chǎng)化交易電量逐年上升國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理圖2：云南省市場(chǎng)化交易電價(jià)易中心，wind，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理中長(zhǎng)期電力市場(chǎng)化交易一定程度上解決了電價(jià)不能及時(shí)反映電力供需和成本的問題，但問題仍然存在。我們?nèi)孕杞F(xiàn)貨交易市場(chǎng)，完善市場(chǎng)化交易體制，一方面讓價(jià)格隨供需和成本實(shí)時(shí)波動(dòng)起來，一方面起到促進(jìn)新能源消納的作用?，F(xiàn)貨市場(chǎng)具有價(jià)格發(fā)現(xiàn)功能，能夠及時(shí)體現(xiàn)供需和成本規(guī)劃提出，到2025年，單位GDP二氧化碳排放五年累計(jì)下降18%，非化石能源消費(fèi)比重提高到20%左右，非化石能源發(fā)電量比重達(dá)到39%左右。我國(guó)大力發(fā)展新能源的政策趨勢(shì)沒有改變，要積極發(fā)展新能源，就必然要建立適應(yīng)新能源發(fā)展的電價(jià)機(jī)制，以有效應(yīng)對(duì)新能源成為主體能源可能出現(xiàn)的消納問題。以煤電企業(yè)為例，中長(zhǎng)期交易能體現(xiàn)“趨勢(shì)”，卻不能及時(shí)體現(xiàn)“突變”?；痣娮鳛槲覈?guó)當(dāng)前主體能源，2004年-2015年，一直實(shí)行標(biāo)桿電價(jià)和煤電聯(lián)動(dòng)機(jī)制，由于煤電聯(lián)動(dòng)頻率較低，電價(jià)仍然滯后于煤價(jià)。2015年-2020年，市場(chǎng)化交易推進(jìn)，由于電力供需寬松，火電企業(yè)往往在市場(chǎng)化交易中讓利，火電企業(yè)出現(xiàn)了交易規(guī)模增大但綜合電價(jià)降低的情況，下游企業(yè)享受了電價(jià)下行的紅利。2021年下半年以來，煤價(jià)暴漲，但是中長(zhǎng)期交易電價(jià)反應(yīng)嚴(yán)重滯后，并不能反映市場(chǎng)真實(shí)的供需情況和實(shí)際的發(fā)電成本，造成了火電大面積虧損，再次陷入“越發(fā)越虧”的困境。2021年10月11日，國(guó)家發(fā)展改革委印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步深化燃煤發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)市場(chǎng)化改革的通知》，將燃煤發(fā)電市場(chǎng)交易價(jià)格浮動(dòng)范圍擴(kuò)大為上下浮動(dòng)原則上均不超過20%，高耗能企業(yè)市場(chǎng)交易電價(jià)不受上浮20%限制，電力現(xiàn)貨價(jià)格不受上述幅度限制。表1：大型發(fā)電集團(tuán)煤電參與市場(chǎng)情況201720182019上網(wǎng)電量(億千瓦時(shí))228092443124053市場(chǎng)化交易電量(億千瓦時(shí))82401045913451市場(chǎng)化率36%42.80%55.90%平均市場(chǎng)交易電價(jià)(元/千瓦時(shí))0.3260.33830.3499較上網(wǎng)電量平均電價(jià)降低(元/千瓦時(shí))0.040.02450.0175證券經(jīng)濟(jì)研究所整理煤電企業(yè)虧損原因在于燃料成本無法及時(shí)傳導(dǎo)到下游的用戶側(cè)。核心的矛盾在于煤價(jià)實(shí)時(shí)波動(dòng)，而電價(jià)形成頻率較低。實(shí)際上，2021年發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步深化燃煤發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)市場(chǎng)化改革的通知》是解決這一問題的重要舉措，且已經(jīng)取得證券研究報(bào)告了初步的成效。根據(jù)各省電力交易中心公布的數(shù)據(jù)，2021年底和2022年初的中長(zhǎng)期電力交易價(jià)格較基準(zhǔn)電價(jià)的上浮比例接近20%，這預(yù)示著中長(zhǎng)期電價(jià)已經(jīng)開始隨煤炭?jī)r(jià)格而波動(dòng)，有助于將煤炭上漲的成本通過電價(jià)轉(zhuǎn)移到下游企業(yè)，而不是由火電企業(yè)一力承擔(dān)。表2：近期部分市場(chǎng)化交易結(jié)果省份市場(chǎng)化成交價(jià)格基準(zhǔn)電價(jià)較基準(zhǔn)電價(jià)浮動(dòng)交易方式福建省0433103932101%2022年3月代理購電價(jià)格遼寧0.43190.374915.2%2022年3月代理購電價(jià)格江蘇0.46800.391019.7%2022年3月份月度集中競(jìng)價(jià)江蘇0467003910194%2022年2月份月度集中競(jìng)價(jià)陜西0.42540.354520.0%2022年2月陜西省電網(wǎng)企業(yè)代理購電掛牌交易江蘇0.46350.391018.5%2022年1月份月度集中競(jìng)價(jià)廣東0.49700.45309.7%2022年度雙邊協(xié)商交易心、國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理但這個(gè)問題并沒有得到根本的解決?，F(xiàn)有的市場(chǎng)交易以中長(zhǎng)期為主，一方面，中長(zhǎng)期交易存在合約期限較長(zhǎng)，不能隨著短期煤價(jià)的波動(dòng)而更改的問題；另一方面，《通知》將非高能耗電力交易價(jià)格浮動(dòng)比例控制在20%以內(nèi)，成本傳導(dǎo)十分有限，大都還是煤電企業(yè)在為高煤價(jià)而買單。基于以上情況，電力現(xiàn)貨交易更能實(shí)時(shí)反映市場(chǎng)供需情況，并且可以及時(shí)反映成本，優(yōu)化資源合理調(diào)配，解決現(xiàn)階段由于價(jià)格不合理出現(xiàn)的各種問題。從實(shí)際合約簽訂和市場(chǎng)化交易運(yùn)行情況來看，中長(zhǎng)期的交易是市場(chǎng)化交易的主要部分。根據(jù)中電聯(lián)數(shù)據(jù)，2021年全國(guó)各電力交易中心累計(jì)組織完成市場(chǎng)交易電量37787.4億千瓦時(shí)，其中全國(guó)電力市場(chǎng)中長(zhǎng)期電力直接交易電量合計(jì)為30404.6億千瓦時(shí)，占比達(dá)80%。而中長(zhǎng)期合約的簽訂往往是按照較長(zhǎng)的時(shí)間段簽訂一個(gè)固定的價(jià)格，以山西的電力市場(chǎng)交易機(jī)制為例，中長(zhǎng)期合約合同按小時(shí)分為24個(gè)時(shí)段，以每個(gè)時(shí)段的電量為交易標(biāo)的。山西的電力交易機(jī)制是目前最為先進(jìn)的交易機(jī)制之一，但中長(zhǎng)期合約的簽訂也只能精確到以小時(shí)為單位，且每日同一時(shí)間段的價(jià)格一致。這種合約的簽訂方式并不能精準(zhǔn)預(yù)測(cè)未來一段時(shí)間每個(gè)小時(shí)之內(nèi)風(fēng)光資源的多少和用電需求的高低，只是一種基于歷史經(jīng)驗(yàn)的預(yù)測(cè)。而現(xiàn)貨交易市場(chǎng)由于其實(shí)時(shí)交易實(shí)時(shí)結(jié)算的特性，可以更好地發(fā)現(xiàn)價(jià)格。每15分鐘形成一個(gè)節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)作為該時(shí)段的市場(chǎng)出清價(jià)格的交易機(jī)制，可以實(shí)時(shí)反映該時(shí)間段的市場(chǎng)需求以及風(fēng)、光資源的強(qiáng)度，并且讓火電和儲(chǔ)能有了更多的盈利空間，可以在用電高峰時(shí)以較高電價(jià)售電。現(xiàn)貨市場(chǎng)有助于新能源消納，彌補(bǔ)新能源劣勢(shì)棄風(fēng)棄光問題由來已久。據(jù)國(guó)家能源局發(fā)布的《2016年風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行情況》，2016年全年“棄風(fēng)”電量497億千瓦時(shí)，超過三峽全年發(fā)電量的一半，全國(guó)平均“棄風(fēng)”率達(dá)到17%，甘肅、新疆、吉林等地“棄風(fēng)”率高達(dá)43%、38%和30%。棄光問題同樣嚴(yán)重，2016年僅西北地區(qū)“棄光”電量就達(dá)70億千瓦時(shí)，平均“棄光”率近20%，新疆、甘肅“棄光”率高達(dá)32%、30%。通過優(yōu)先消納和消納責(zé)任權(quán)重機(jī)制，棄風(fēng)棄光不斷改善。2016年，《關(guān)于做好風(fēng)電、光伏發(fā)電全額保障性收購管理工作的通知》要求各地核定風(fēng)電、光伏發(fā)電最低保障收購年利用小時(shí)數(shù)，確保最低保障收購年利用小時(shí)數(shù)以內(nèi)的電量以最高優(yōu)先等級(jí)優(yōu)先發(fā)電。2019年，《關(guān)于建立健全可再生能源電力消納保障機(jī)制的通知》決定對(duì)各省級(jí)行政區(qū)域設(shè)定可再生能源電力消納責(zé)任權(quán)重，促進(jìn)可再生能源電力證券研究報(bào)告消納。2017-2021年，棄風(fēng)率從12%降至3.1%，棄光率從6%降至2%。作為未來的主體能源，優(yōu)先消納不是長(zhǎng)久之計(jì)。據(jù)新能源消納監(jiān)測(cè)預(yù)警中心數(shù)據(jù)，2021年全年全國(guó)棄風(fēng)電量206.1億千瓦時(shí)，風(fēng)電利用率96.9%，同比提升0.4個(gè)百分點(diǎn)；棄光電量67.8億千瓦時(shí)，光伏發(fā)電利用率97.9%，與去年基本持平。雖然，全年看棄風(fēng)率仍有改善，但從逐月數(shù)據(jù)看，棄風(fēng)棄光在個(gè)別月份有加重跡象。特別是在冬季風(fēng)電利用率有所下降，夏季光伏利用率有所下降。圖3：全國(guó)棄風(fēng)率逐月變化情況資料來源：全國(guó)新能源消納監(jiān)測(cè)預(yù)警中心，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理圖4：全國(guó)棄光率逐月變化情況圖5：各地區(qū)2021年累計(jì)棄風(fēng)電量(億千瓦時(shí))及棄風(fēng)率資料來源：全國(guó)新能源消納監(jiān)測(cè)預(yù)警中心，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理圖6：各地區(qū)2021年累計(jì)棄光電量(億千瓦時(shí))及棄光率棄風(fēng)棄光原因之一在于新能源發(fā)電和用電曲線不匹配。以湖北省為例，根據(jù)國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局發(fā)布的省級(jí)電網(wǎng)典型電力負(fù)荷曲線，湖北省工作日典型負(fù)荷曲線高峰出現(xiàn)在晚上21時(shí)左右，下午14-16時(shí)用電需求保持在高位水平；節(jié)假日典型負(fù)荷曲線高峰出現(xiàn)在晚上18時(shí)左右，下午15時(shí)至晚上22時(shí)保持高位水平。而湖北省主要風(fēng)電場(chǎng)出力變化曲線“一峰一谷”的特性，但均在夜間22時(shí)到5時(shí)之間出力較大，白天12時(shí)到17時(shí)出力較小。風(fēng)電場(chǎng)最大出力可達(dá)到裝機(jī)容量的90%以上，可見風(fēng)電出力具有明顯的反調(diào)峰特性。光伏出力曲線變化規(guī)律較為晚20時(shí)到早5時(shí)無出力。這表明新能源發(fā)電的峰值時(shí)期和用電高峰期并不匹配。證券研究報(bào)告圖7：湖北省工作日典型負(fù)荷曲線局，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理圖9：湖北主要風(fēng)電典型出力曲線資料來源：萬黎等人《湖北電網(wǎng)典型大負(fù)荷日風(fēng)電光伏出力特性濟(jì)研究所整理圖8：湖北省節(jié)假日典型負(fù)荷曲線局，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理圖10：湖北主要光伏典型出力曲線棄風(fēng)棄光另一個(gè)原因在于間歇性和電網(wǎng)調(diào)度不匹配。長(zhǎng)期以來，我國(guó)電力管理運(yùn)行以執(zhí)行“計(jì)劃調(diào)度”為主。電廠、跨省跨區(qū)通道實(shí)行計(jì)劃電量，調(diào)度部門通過具體運(yùn)行安排實(shí)現(xiàn)計(jì)劃目標(biāo)。具體調(diào)度方式是充分“計(jì)劃”的，通過提前安排電廠發(fā)電曲線、輸電通道送電曲線等，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。但風(fēng)電和光伏發(fā)電的不確定性大，何時(shí)能發(fā)電、能發(fā)多少電完全取決于自然條件，很難提前預(yù)估，更不用談提前“計(jì)劃調(diào)度”。新能源的消納問題涉及發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)測(cè)和用戶側(cè)三方。所以，可以通過發(fā)電側(cè)配比儲(chǔ)能適應(yīng)電網(wǎng)、電網(wǎng)側(cè)信息化提升、用戶側(cè)調(diào)整用電習(xí)慣等方式解決新能源消納問題。輔助服務(wù)解決新能源發(fā)電間歇性和電網(wǎng)調(diào)度不匹配的問題。發(fā)展以儲(chǔ)能和調(diào)峰調(diào)頻為代表的輔助服務(wù)，可以有效解決新能源發(fā)電間歇性問題，以適應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度。2015年，國(guó)務(wù)院《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》，按照誰受益、誰承擔(dān)的原則，建立用戶參與的輔助服務(wù)分擔(dān)共享機(jī)制，約定各自的輔助服務(wù)權(quán)利與義務(wù)，承擔(dān)必要的輔助服務(wù)費(fèi)用，或按照貢獻(xiàn)獲得相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。隨后，2017年國(guó)家能源局發(fā)布《完善電力輔助服務(wù)補(bǔ)償(市場(chǎng))機(jī)制工作方案》，進(jìn)一步完善參與輔助服務(wù)的市場(chǎng)主體以及電力輔助服務(wù)分擔(dān)共享機(jī)制。提供輔助服務(wù)的火電機(jī)組得到補(bǔ)償，受益消納改善的新能源分?jǐn)傎M(fèi)用。根據(jù)國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)，2018年，全國(guó)除西藏外31個(gè)省(區(qū)、市、地區(qū))參與電力輔助服證券研究報(bào)告務(wù)補(bǔ)償?shù)陌l(fā)電企業(yè)共4176家，裝機(jī)容量共13.25億千瓦；補(bǔ)償費(fèi)用共147.62億元，占上網(wǎng)電費(fèi)總額的0.83%?；痣姍C(jī)組是補(bǔ)償費(fèi)用凈收益方，得到補(bǔ)償費(fèi)用134.07億元；風(fēng)電、光伏、核電是分?jǐn)傎M(fèi)用凈支出方；水電分?jǐn)偤脱a(bǔ)償基本持平。圖11：2018年各區(qū)域電力輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用情況局，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理圖12：2018年各類型機(jī)組電力輔助服務(wù)補(bǔ)償分?jǐn)傎M(fèi)用(億元)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理輔助服務(wù)參與現(xiàn)貨交易是大勢(shì)所趨。電網(wǎng)調(diào)節(jié)式的輔助服務(wù)實(shí)質(zhì)上是另一種計(jì)劃調(diào)度，而非完全市場(chǎng)行為，資源配置不夠優(yōu)化。2021年12月，國(guó)家能源局關(guān)于印發(fā)《電力輔助服務(wù)管理辦法的通知》，鼓勵(lì)采用競(jìng)爭(zhēng)方式確定承擔(dān)電力輔助服務(wù)的并網(wǎng)主體，明確通過市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)方式獲取的電力輔助服務(wù)品種的相關(guān)機(jī)制。2021年5月，發(fā)改委《關(guān)于進(jìn)一步完善抽水蓄能價(jià)格形成機(jī)制的意見》,明確以競(jìng)爭(zhēng)性方式形成電量電價(jià),發(fā)揮現(xiàn)貨市場(chǎng)在電量電價(jià)形成中的作用。輔助服務(wù)參與現(xiàn)貨市場(chǎng)電力交易，能夠有效發(fā)現(xiàn)輔助服務(wù)價(jià)值，合理配置輔助服務(wù)資源，提升輔助服務(wù)利用效率，促進(jìn)輔助服務(wù)快速發(fā)展，是大勢(shì)所趨?，F(xiàn)貨交易可以引導(dǎo)用電側(cè)據(jù)“風(fēng)”據(jù)“光”生產(chǎn)，解決新能源發(fā)電和用電曲線不匹配問題。以山東現(xiàn)貨市場(chǎng)的數(shù)據(jù)為例，4月份，中長(zhǎng)期交易的加權(quán)平均價(jià)格穩(wěn)定在375元每兆瓦時(shí)左右，波動(dòng)幅度不大。而4月1日實(shí)時(shí)現(xiàn)貨交易市場(chǎng)的價(jià)格在-80元每兆瓦時(shí)到665.9元每兆瓦時(shí)波動(dòng)。多個(gè)時(shí)段出現(xiàn)負(fù)電價(jià)，主要原因是午后光伏發(fā)電出力較大，電力供大于求所致?，F(xiàn)貨交易價(jià)格的高波動(dòng)性，會(huì)引導(dǎo)用電側(cè)在低電價(jià)時(shí)段加大生產(chǎn)，既節(jié)約了用電成本，也提升了新能源的利用率，使得新能源發(fā)電和用電曲線趨于匹配。易中心，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理易中心，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理證券研究報(bào)告圖15：某風(fēng)電站典型日負(fù)荷曲線的預(yù)測(cè)值和實(shí)際值資料來源：肖建華等《典型日負(fù)荷曲線預(yù)測(cè)的一種簡(jiǎn)單方法》，國(guó)究所整理圖16：山東現(xiàn)貨交易市場(chǎng)最高用電負(fù)荷出力情況(萬千瓦)易中心，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理現(xiàn)貨市場(chǎng)的邊際價(jià)格出清機(jī)制確保了優(yōu)先消納新能源電力?；痣娪捎诖嬖谌剂铣杀就嬖谶呺H成本，但以風(fēng)、光為首的新能源電力邊際成本接近于0，這使得新能源在以邊際價(jià)格出清機(jī)制確定交易量的現(xiàn)貨市場(chǎng)中可以優(yōu)先交易，進(jìn)一步促進(jìn)了新能源的電力消納?，F(xiàn)貨交易機(jī)制通過引導(dǎo)輔助服務(wù)價(jià)值發(fā)現(xiàn)、用戶側(cè)側(cè)據(jù)“風(fēng)”據(jù)“光”生產(chǎn)、電網(wǎng)信息化提升，解決新能源發(fā)電和用電曲線不匹配、間歇性和電網(wǎng)調(diào)度不匹配等一系列問題?，F(xiàn)貨市場(chǎng)的大范圍、短周期的交易方式，可以快速消納短時(shí)、大量的新能源電力，促進(jìn)新能源消納和發(fā)展。電力現(xiàn)貨市場(chǎng)運(yùn)行結(jié)果分析——山東數(shù)據(jù)在本部分我們使用山東電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的數(shù)據(jù)來分析現(xiàn)貨市場(chǎng)的運(yùn)行情況。主要有以下兩個(gè)原因：一是山東電力現(xiàn)貨市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制與山西相似，均分為日前與實(shí)時(shí)市場(chǎng)按時(shí)刻、節(jié)點(diǎn)形成電價(jià)，且兩個(gè)省份有大致相同的新能源裝機(jī)比例。山東于2022年1月1日正式進(jìn)入長(zhǎng)周期連續(xù)結(jié)算試運(yùn)行，并且第一次實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立儲(chǔ)能參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)，因?yàn)椋綎|電力現(xiàn)貨市場(chǎng)同樣走在眾省前列。其次，山東在長(zhǎng)周期連續(xù)結(jié)算試運(yùn)行期間，每日會(huì)發(fā)布結(jié)算報(bào)告，有更為公開詳細(xì)的數(shù)據(jù)披露，能夠?qū)㈦妰r(jià)精確到每個(gè)小時(shí)。獨(dú)立儲(chǔ)能電站4家，自主簽訂中長(zhǎng)期合約、參與現(xiàn)貨市場(chǎng)交易的集中式新能源場(chǎng)以山東實(shí)時(shí)現(xiàn)貨市場(chǎng)4月的運(yùn)行情況數(shù)據(jù)為例，4月份山東實(shí)時(shí)現(xiàn)貨市場(chǎng)有22天出現(xiàn)了負(fù)電價(jià)，出現(xiàn)負(fù)電價(jià)的時(shí)間段集中在上午8時(shí)至下午4時(shí)這8個(gè)小時(shí)內(nèi)。根據(jù)能源局?jǐn)?shù)據(jù)，截止2月份，山東省的6000千瓦及以上的總電力裝機(jī)為150.15GW，其中，風(fēng)電裝機(jī)19.59GW，光伏裝機(jī)10.44GW，新能源裝機(jī)占比達(dá)20%。不難發(fā)現(xiàn)，負(fù)電價(jià)的時(shí)間點(diǎn)為光伏的主要出力時(shí)間點(diǎn)，結(jié)合風(fēng)電的出力曲線，我們合理推測(cè)負(fù)電價(jià)出現(xiàn)的原因是該時(shí)段新能源大發(fā)，而用電需求相對(duì)并不旺盛(4月份日調(diào)度最高用電負(fù)荷出現(xiàn)在晚19時(shí)左右)，供大于求從而導(dǎo)致出現(xiàn)負(fù)電價(jià)。此外，山東實(shí)時(shí)現(xiàn)貨交易市場(chǎng)4月份的每日最高電價(jià)集中出現(xiàn)在6時(shí)、18時(shí)及24時(shí)這3個(gè)時(shí)間段。這并不利于光伏機(jī)組的盈利，光伏機(jī)組的發(fā)電高峰期大都呈現(xiàn)出負(fù)電價(jià)，而每日電價(jià)最高的時(shí)點(diǎn)光伏機(jī)組卻不能發(fā)電，這意味著光伏機(jī)組參與實(shí)時(shí)現(xiàn)貨市場(chǎng)交易時(shí)電價(jià)相對(duì)較低，可以盈利的空間少。而風(fēng)電由于風(fēng)資源的不證券研究報(bào)告確定性，風(fēng)速并不穩(wěn)定，也不能確保在用電需求旺盛電價(jià)相對(duì)較高時(shí)可以精準(zhǔn)發(fā)圖17：山東電力現(xiàn)貨市場(chǎng)4月份運(yùn)行情況、負(fù)電價(jià)時(shí)間段以及每日最高電價(jià)時(shí)點(diǎn)易中心，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)差大，為儲(chǔ)能發(fā)展創(chuàng)造有利條件山東現(xiàn)貨市場(chǎng)峰谷價(jià)差大，具體來看，山東實(shí)時(shí)現(xiàn)貨市場(chǎng)4月平均價(jià)差為932.15元每兆瓦時(shí)，其中最高價(jià)差為1380元每兆瓦時(shí)，出現(xiàn)在4月19日，最低價(jià)差為439.93元每兆瓦時(shí)，出現(xiàn)在4月4日。高價(jià)差的現(xiàn)象為儲(chǔ)能創(chuàng)造了更大收益空間，儲(chǔ)能不僅可以通過調(diào)峰調(diào)頻賺取輔助服務(wù)費(fèi)用，還可以進(jìn)入電量市場(chǎng)，在負(fù)電價(jià)的時(shí)間段購電進(jìn)行儲(chǔ)能，在高電價(jià)時(shí)間段放電以獲得價(jià)差。圖18：山東電力現(xiàn)貨市場(chǎng)4月份每日最高價(jià)、最低價(jià)和價(jià)差(元每兆瓦時(shí))易中心，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理持在0元/兆瓦時(shí)左右。輔助服務(wù)機(jī)組可以在1-6時(shí)放電，9-16時(shí)儲(chǔ)能，獲得穩(wěn)定高于600元每兆瓦時(shí)以上的利潤(rùn)空間。即使是價(jià)差最低的4日，也可以保證穩(wěn)定的利潤(rùn)空間。4日1-7證券研究報(bào)告時(shí)電價(jià)保持在250元每兆瓦時(shí)以上，而9-15時(shí)電價(jià)維持在-80元每兆瓦時(shí)，這意味著當(dāng)日可以獲得330元每兆瓦時(shí)的穩(wěn)定價(jià)差收益。交易中心，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理中心，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理山東獨(dú)立儲(chǔ)能率先進(jìn)入電力現(xiàn)貨交易山東是第一個(gè)獨(dú)立儲(chǔ)能進(jìn)入電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的省份。根據(jù)《山東省電力現(xiàn)貨市場(chǎng)交易規(guī)則(試行)(2022年試行版V1.0)》，獨(dú)立儲(chǔ)能電站可以自主選擇參與調(diào)頻市場(chǎng)或者電能量市場(chǎng)。在電能量市場(chǎng)中，儲(chǔ)能電站“報(bào)量不報(bào)價(jià)”，在滿足電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和新能源消納的條件下優(yōu)先出清。在調(diào)頻市場(chǎng)，儲(chǔ)能電站須與發(fā)電機(jī)組同臺(tái)競(jìng)價(jià)。2月25日，山東電力交易中心發(fā)布了省內(nèi)3家儲(chǔ)能設(shè)施注冊(cè)生效信息，分別是海陽國(guó)電投儲(chǔ)能科技、華電滕州新源熱電、三峽新能源(慶云)，隨表3：首批參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的獨(dú)立儲(chǔ)能電站市場(chǎng)主體電站名稱調(diào)節(jié)容量(兆瓦時(shí))最大充放電功率(兆瓦)海陽國(guó)電投儲(chǔ)能科技有限責(zé)任公司留格國(guó)投儲(chǔ)能電站20201華電滕州新源熱電有限公司滕源華電儲(chǔ)能電站20201三峽新能源(慶云)有限公司關(guān)家三峽儲(chǔ)能電站20000華能濟(jì)南黃臺(tái)發(fā)電有限公司全福華能儲(chǔ)能電站20000交易中心，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理電力現(xiàn)貨交易市場(chǎng)峰谷價(jià)差打開了儲(chǔ)能盈利空間。山東省能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，截至3月7日，三家儲(chǔ)能電站充電最低價(jià)-0.023元/千瓦時(shí)，放電最高價(jià)0.596元/千6日，4家電站完成充放電56次，累計(jì)交易電量962.1萬千瓦時(shí)。據(jù)此預(yù)測(cè)，600MWh獨(dú)立儲(chǔ)能電站參與電力現(xiàn)貨交易市場(chǎng)，一年可獲利1.2億元左右。電力現(xiàn)貨交易推動(dòng)儲(chǔ)能迎來高速發(fā)展機(jī)遇在新型電力系統(tǒng)中，新能源在電力供給中所占比例持續(xù)上升，未來將成為我國(guó)電力供應(yīng)的中堅(jiān)力量。然而，風(fēng)電和太陽能發(fā)電等新能源電力系統(tǒng)存在較強(qiáng)的不可控性，嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定性和電壓的穩(wěn)定性，難以保障社會(huì)用電需求。因此，在保證社會(huì)正常的用電質(zhì)量的情況下，實(shí)現(xiàn)以新能源為主的新型電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型，必須有大量的儲(chǔ)能靈活資源作為支撐，通過儲(chǔ)能資源的調(diào)配保持電壓頻率證券研究報(bào)告穩(wěn)定、以及可靠的備用電源。提出增強(qiáng)電源協(xié)調(diào)優(yōu)化運(yùn)行能力，加快推進(jìn)抽水蓄能電站建設(shè)。力爭(zhēng)到2025年，抽水蓄能裝機(jī)容量達(dá)到6200萬千瓦以上、在建裝機(jī)容量達(dá)到6000萬千瓦左右。新型儲(chǔ)能方面，2021年7月，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局出臺(tái)《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》，提出到2025年新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模達(dá)到3000萬千瓦以上，該意見提出要完善政策機(jī)制，營(yíng)造健康的市場(chǎng)環(huán)境，健全新型儲(chǔ)能價(jià)格機(jī)制。3月21日，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局發(fā)布關(guān)于印發(fā)《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》的通知，要求明確新型儲(chǔ)能獨(dú)立市場(chǎng)地位，豐富新型儲(chǔ)能參與的交易品種，到2025年，新型儲(chǔ)能由商業(yè)化初期步入規(guī)模化發(fā)展階段、具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件。表4：發(fā)展儲(chǔ)能政策文件及發(fā)展目標(biāo)儲(chǔ)能類型文件發(fā)展目標(biāo)抽水蓄能《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》加快推進(jìn)抽水蓄能電站建設(shè)，實(shí)施全國(guó)新一輪抽水蓄能中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，推動(dòng)已納入規(guī)劃、條件成熟的大型抽水蓄能電站開工建設(shè)。力爭(zhēng)到2025年，抽水蓄能裝機(jī)容量達(dá)到6200萬千瓦以上、在建裝機(jī)容量達(dá)到6000萬千瓦左右。到2025年，實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能從商業(yè)化初期向規(guī)?；l(fā)展轉(zhuǎn)變。新型儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新能力顯著提高，核心技術(shù)裝備自主可控水平大幅提升，在高安全、低成本、高可靠、長(zhǎng)壽命等方面取得長(zhǎng)足進(jìn)步，標(biāo)準(zhǔn)體系基本完善，產(chǎn)業(yè)體系日趨完備，市場(chǎng)環(huán)境和商業(yè)模式基本成熟，裝機(jī)規(guī)模達(dá)3000萬千瓦以上。新型儲(chǔ)能在推動(dòng)能源領(lǐng)域碳達(dá)峰碳中和過程中發(fā)揮顯著作用。到2030年，實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能全面市場(chǎng)化發(fā)展。新型儲(chǔ)能核心技術(shù)裝備自主可控，技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)水平穩(wěn)居全球前列，標(biāo)準(zhǔn)體系、市場(chǎng)機(jī)制、商業(yè)模式成熟健全，與電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)深度融合發(fā)展，裝機(jī)規(guī)模基本滿足新型電力系統(tǒng)相應(yīng)需求。新型儲(chǔ)能成為能源領(lǐng)域碳達(dá)峰碳中和的關(guān)鍵支撐之一。新型儲(chǔ)能《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》到2025年，新型儲(chǔ)能由商業(yè)化初期步入規(guī)?；l(fā)展階段，具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件。新型儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新能力顯著提高，核心技術(shù)裝備自主可控水平大幅提升，標(biāo)準(zhǔn)體系基本完善，產(chǎn)業(yè)體系日趨完備，市場(chǎng)環(huán)境和商業(yè)模式基本成熟。其中，電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)性能進(jìn)一步提升，系統(tǒng)成本降低30%以上；火電與核電機(jī)組抽汽蓄能等依托常規(guī)電源的新型儲(chǔ)能技術(shù)、百兆瓦級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用；兆瓦級(jí)飛輪儲(chǔ)能等機(jī)械儲(chǔ)能技術(shù)逐步成熟；氫儲(chǔ)能、熱(冷)儲(chǔ)能等長(zhǎng)時(shí)間尺度儲(chǔ)能技術(shù)取得突破。到2030年，新型儲(chǔ)能全面市場(chǎng)化發(fā)展。新型儲(chǔ)能核心技術(shù)裝備自主可控，技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)水平穩(wěn)居全球前列，市場(chǎng)機(jī)制、商業(yè)模式、標(biāo)準(zhǔn)體系成熟健全，與電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)深度融合發(fā)展，基本滿足構(gòu)建新型電力系統(tǒng)需求，全面支撐能源領(lǐng)域碳達(dá)峰目標(biāo)如期實(shí)現(xiàn)。局，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理建儲(chǔ)能相關(guān)政策，要求新能源項(xiàng)目配置5%—20%、1—2小時(shí)的儲(chǔ)能項(xiàng)目，個(gè)別地區(qū)如新疆新能源配儲(chǔ)能比例達(dá)到25%左右。我們預(yù)測(cè)，在新能源裝機(jī)容量占比越高、新能源發(fā)電量越高的地區(qū)，電力系統(tǒng)對(duì)靈活性的要求越高，這些地區(qū)更需更需要加快電力現(xiàn)貨交易市場(chǎng)建設(shè)和儲(chǔ)能發(fā)展。我們發(fā)現(xiàn)，青海省新能源裝機(jī)占比最大，達(dá)到了61.17%，甘肅為47.84%，寧夏為45.67%，河北43.34%，北京最低只有2.45%，整體呈現(xiàn)出西北和東北比例大，東南比例小的格局。比較這些地區(qū)2021年全年的新能源發(fā)電量占比，青海省最大達(dá)到了29.38%，甘肅為22.74%，寧夏為19.43%，北京最低為0.34%，與裝機(jī)容量呈現(xiàn)出一致的趨勢(shì)。圖21：各省份新能源裝機(jī)容量占比和發(fā)電量占比證券研究報(bào)告Wind經(jīng)濟(jì)研究所整理各省份(市、自治區(qū))的裝機(jī)結(jié)構(gòu)與資源稟賦總體契合。我國(guó)陸上光照和風(fēng)資源較好的地區(qū)集中在東北、華北、西北和西南地區(qū)，東南各省海風(fēng)資源豐富，適合發(fā)展海上風(fēng)電。鑒于我國(guó)三北等地區(qū)在保障電力供應(yīng)和實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)中的重要地位，我們認(rèn)為東北、華北、西北等地更需要加快電力現(xiàn)貨交易市場(chǎng)建設(shè)和儲(chǔ)能發(fā)展。主要儲(chǔ)能技術(shù)路線及重點(diǎn)關(guān)注公司2022年6月7日，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步推動(dòng)新型儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)和調(diào)度運(yùn)用的通知》，通知明確了新型儲(chǔ)能可作為獨(dú)立儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)，鼓勵(lì)配建新型儲(chǔ)能與所屬電源聯(lián)合參與電力市場(chǎng)、加快推動(dòng)獨(dú)立儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)配合電網(wǎng)調(diào)峰、充分發(fā)揮獨(dú)立儲(chǔ)能技術(shù)優(yōu)勢(shì)提供輔助服務(wù)、優(yōu)化儲(chǔ)能調(diào)度運(yùn)行機(jī)制、進(jìn)一步支持用戶側(cè)儲(chǔ)能發(fā)展，建立電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能價(jià)格機(jī)制。根據(jù)我國(guó)“3060雙碳“目標(biāo)指引，需要構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，風(fēng)電、光伏未來將迅速發(fā)展：我們預(yù)計(jì)到2025、2030年，風(fēng)電、光伏裝機(jī)量占比將達(dá)到37.1%、46.5%，發(fā)電量占比將達(dá)到16.3%、24.5%。然而，光伏發(fā)電和風(fēng)電的間歇特性，需要配套儲(chǔ)能電站才能承擔(dān)電力保障，因此，電力系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能電站容量的需求也將隨之越來越大。隨著儲(chǔ)能盈利環(huán)境的不斷改善，儲(chǔ)能項(xiàng)目目前進(jìn)入高速發(fā)展階段。目前常見的儲(chǔ)能技術(shù)主要有抽水蓄能、電化學(xué)儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能，此外新出現(xiàn)的飛輪儲(chǔ)能、重力儲(chǔ)能方式也正處于商業(yè)化探索過程中。抽水蓄能是目前應(yīng)用最廣泛的調(diào)峰電源抽水蓄能電站是利用電力負(fù)荷低谷時(shí)的電能抽水至上水庫，在電力負(fù)荷高峰期再放水至下水庫發(fā)電的水電站，綜合效率在70%-85%之間。相較于傳統(tǒng)水電站，抽水蓄能電站對(duì)于水落差要求更高，一般為100米以上。傳統(tǒng)水電站主要為徑流式和壩后式，徑流式直接攔河發(fā)電無太高落差，壩后式利用一定落差來發(fā)電，但落差比較小，因此水電站改抽水蓄能電站比例不大。目前，抽水蓄能是運(yùn)用最廣泛的儲(chǔ)能技術(shù)，2020年末我國(guó)抽水蓄能占總儲(chǔ)能的89.3%。證券研究報(bào)告圖22：抽水蓄能電站技術(shù)原理H圖23：抽水蓄能占據(jù)我國(guó)儲(chǔ)能主要部分從抽水蓄能電站全生命周期成本構(gòu)成來看，較普通水電站，初期項(xiàng)目安裝成本較低，其中系統(tǒng)成本占總成本約50%；運(yùn)維成本較高，每年約為7-8萬元/MW。相比其他儲(chǔ)能技術(shù)，目前抽水蓄能技術(shù)已十分成熟，度電成本僅為0.21-0.25元/千瓦時(shí)。圖24：抽水蓄能電站全生命周期成本結(jié)構(gòu)資料來源：《儲(chǔ)能的度電成本和里程成本分析》，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研圖25：我國(guó)抽水蓄能電站發(fā)展情況(萬千瓦)目前，受前期投資巨大，以及后期運(yùn)營(yíng)電網(wǎng)調(diào)度統(tǒng)一等因素，抽水蓄能裝機(jī)主要集中在國(guó)網(wǎng)及南網(wǎng)子公司投資運(yùn)營(yíng)。根據(jù)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》，“要研究簡(jiǎn)化儲(chǔ)能新技術(shù)示范項(xiàng)目審批程序，穩(wěn)妥推進(jìn)以招標(biāo)、市場(chǎng)競(jìng)價(jià)等方式確定抽水蓄能電站項(xiàng)目投資主體，鼓勵(lì)社會(huì)資本投資建設(shè)抽水蓄能?！彪S著抽水蓄能相關(guān)政策的進(jìn)一步清晰，更多市場(chǎng)主體參與抽水蓄能市場(chǎng)，因此在建的抽水蓄能電站的投資主體呈現(xiàn)多元化趨勢(shì)，“十四五”期間新開工項(xiàng)目有望有更多投資主體參與。2022年6月24日，水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院在北京召開《抽水蓄能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2021》。2020年12月，國(guó)家能源局組織開展了新一輪抽水蓄能中長(zhǎng)期規(guī)劃資源站點(diǎn)普查工作，總裝機(jī)規(guī)模16億千瓦，其中南方、西北、華中、華東等區(qū)域分部相對(duì)較多。截至2021年底，我國(guó)已納入規(guī)劃的抽水蓄能站點(diǎn)資源總量約8.14億千瓦，在運(yùn)裝機(jī)3639萬千瓦，核準(zhǔn)在建規(guī)模6253萬千瓦。2021年，全國(guó)抽水蓄能電站平均綜合利用小時(shí)2640小時(shí)。證券研究報(bào)告重點(diǎn)關(guān)注抽水蓄能相關(guān)公司：國(guó)網(wǎng)新源(未上市)、文山電力、三峽能源、湖北能源等。表5：部分公司抽水蓄能裝機(jī)情況(單位：萬千瓦)公司現(xiàn)有裝機(jī)儲(chǔ)備新增裝機(jī)總和南網(wǎng)新源文山電力(資產(chǎn)置換后)7886001388三峽能源-790790湖北能源-740740長(zhǎng)江電力-500500吉電股份-500500國(guó)電電力-360360江蘇國(guó)信50-50豫能控股-3030皖能股份-2828長(zhǎng)源電力-2020華銀電力-2020廣州發(fā)展-2020中閩能源-2020黔源電力-8080Wind公司官網(wǎng)，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理電化學(xué)儲(chǔ)能是當(dāng)前最主流的新型儲(chǔ)能方式2022年2月，國(guó)家發(fā)改委、能源局發(fā)布《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》，明確除抽水蓄能以外的其他所有儲(chǔ)能技術(shù)和形式，即新型儲(chǔ)能，到2025年儲(chǔ)能由商業(yè)化初期步入規(guī)模化發(fā)展階段、具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件。目前主在國(guó)內(nèi)新能源發(fā)電規(guī)模大幅增長(zhǎng)、鋰電池成本持續(xù)下降的推動(dòng)下，電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模一直保持高速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2021年我國(guó)新型儲(chǔ)能投運(yùn)規(guī)模達(dá)到187萬千瓦，累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)到551萬千瓦，同比增長(zhǎng)68.5%。圖26：我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)發(fā)展情況(萬千瓦)Wind經(jīng)濟(jì)研究所整理鋰離子電池是電化學(xué)儲(chǔ)能的主要技術(shù)形態(tài)。電化學(xué)儲(chǔ)能主要包括鉛蓄電池、鋰離子電池、鈉硫電池、液流電池等。目前用于規(guī)?；瘍?chǔ)能的電池以鋰離子為主。鋰離子電池由正極、負(fù)極、隔膜和電解液組成，主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間證券研究報(bào)告移動(dòng)來工作。在充放電過程中，鋰離子在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫嵌；充電時(shí)，鋰離子從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)，放電時(shí)則相反。根據(jù)CNESA，截至2020年底，全球電化學(xué)儲(chǔ)能的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為14.2GW，其中鋰離子電池的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為13.1GW，占比達(dá)92%，鈉硫電池和鉛蓄電池占比分別為3.6%和3.5%。從使用場(chǎng)景角度考慮，儲(chǔ)能用鋰電池對(duì)能量密度的要求較為寬松，但對(duì)安全性、循環(huán)壽命和成本要求較高，因此磷酸鐵鋰電池是現(xiàn)階段鋰離子電池中最適用于儲(chǔ)能的技術(shù)路線，目前已投建的鋰電儲(chǔ)能項(xiàng)目中也大多使用磷酸鐵鋰電池。2021年我國(guó)磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電池中標(biāo)價(jià)格大多集中在1.2~1.7元/Wh，目前磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電池的度電成本為0.62~0.82元/kWh，雖然遠(yuǎn)高于抽水蓄能，但隨著技術(shù)進(jìn)步，壽命將不斷提升，成本有望進(jìn)一步下降。同時(shí)，電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的價(jià)差以及政府對(duì)于獨(dú)立儲(chǔ)能電站的調(diào)峰調(diào)頻補(bǔ)償，也正在為電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目創(chuàng)造盈利空間。圖27：鋰離子電池技術(shù)原理Powertrain經(jīng)濟(jì)研究所整理圖28：鋰離子電池是電化學(xué)儲(chǔ)能的主要技術(shù)形態(tài)CNESA濟(jì)研究所整理表6：電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)路線對(duì)比儲(chǔ)能類型響應(yīng)時(shí)間放電持續(xù)時(shí)間能量密度優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)鋰離子電池?cái)?shù)秒數(shù)小時(shí)60-200能量密度高、污染小、單體電壓高成本高鉛蓄電池?cái)?shù)秒數(shù)小時(shí)30-45技術(shù)成熟、性價(jià)比高壽命短、污染嚴(yán)重全釩液流電池?cái)?shù)毫秒數(shù)小時(shí)15-50安全性高、循環(huán)壽命長(zhǎng)能量密度低、運(yùn)維成本高鈉離子電池?cái)?shù)毫秒數(shù)小時(shí)90-160電解液成本更低、響應(yīng)速度循環(huán)壽命較短、產(chǎn)快、安全性好業(yè)鏈不成熟CNESAFraunhoferWind經(jīng)濟(jì)研究所整理鈉離子電池具備獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，未來發(fā)展前景可期。鈉離子電池在安全性、資源可得性、高低溫性能等方面表現(xiàn)良好。安全性方面，由于鈉離子電池內(nèi)阻比鋰電池高，在短路情況下溫升低，因此具備更高的安全性。原材料方面，鈉元素資源豐富，較鋰資源相比不存在資源約束問題。高低溫性能方面，鈉離子電池在-40℃~80℃之間可正常工作，性能優(yōu)于鋰電池。目前鋰離子電池大規(guī)模商業(yè)化的瓶頸主要有兩個(gè)：一是鋰離子電池的能量密度不夠高，低于磷酸鐵鋰200Wh/kg，但寧德時(shí)代于2021年發(fā)布了160Wh/kg的鈉離子電池，同時(shí)表示在未來將沖擊200Wh/kg，因此能量密度方面有望快速獲得突破；二是由于鈉離子電池的循環(huán)次數(shù)較低導(dǎo)致使用成本較高，目前鈉離子電池的循環(huán)次數(shù)約1500次，遠(yuǎn)低于磷酸鐵鋰電池的5000次，因此鈉離子電池的發(fā)展一定程度上取決于鈉離子電池是否具備大規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)證券研究報(bào)告用所需的長(zhǎng)循環(huán)壽命和保質(zhì)期。2022年電化學(xué)儲(chǔ)能電站建設(shè)速度加快。6月份廣東陽西縣政府與廣州匯寧時(shí)代新能源發(fā)展有限公司、中廣核電力銷售有限公司簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，投資約120億元，建設(shè)全球最大的電化學(xué)儲(chǔ)能電站項(xiàng)目，容量達(dá)2GW/5GWh。重點(diǎn)關(guān)注電化學(xué)儲(chǔ)能相關(guān)公司：中國(guó)廣核、粵電力A、萬里揚(yáng)、三峽能源、豫能控股、深南電A。表7：2022年部分電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目規(guī)劃公司項(xiàng)目名稱規(guī)模中國(guó)廣核廣東陽西縣電化學(xué)儲(chǔ)能電站項(xiàng)目2000MW/5000MWh廣東海豐縣儲(chǔ)能項(xiàng)目和新能源匯集站項(xiàng)目廣東省肇慶市儲(chǔ)能電站項(xiàng)目1000MW/2000MWh100MW萬里揚(yáng)浙江省義烏市儲(chǔ)能電站項(xiàng)目浙江省海鹽縣儲(chǔ)能電站項(xiàng)目浙江省江山市儲(chǔ)能電站項(xiàng)目300MW300MW300MW三峽能源慶云儲(chǔ)能電站二期示范項(xiàng)目200MW/400MWh豫能控股鶴壁鶴淇集中式電化學(xué)儲(chǔ)能電站項(xiàng)目100MW/200MWh南山熱電廠退役設(shè)備技改升級(jí)獨(dú)立儲(chǔ)能示范一期項(xiàng)目中山市翠亨新區(qū)獨(dú)立儲(chǔ)能電站一期項(xiàng)目50MW/100MWh300MW/600MWhWind公司官網(wǎng)，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理壓縮空氣儲(chǔ)能處于產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前期階段壓縮空氣儲(chǔ)能是一種基于燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展而產(chǎn)生的儲(chǔ)能技術(shù)，主要由壓縮系統(tǒng)、膨脹系統(tǒng)、發(fā)電及儲(chǔ)氣罐四大部分構(gòu)成。儲(chǔ)能時(shí)段，壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)利用風(fēng)光電或低谷電能帶動(dòng)壓縮機(jī)，將電能轉(zhuǎn)化為空氣壓力能，隨后高壓空氣被密封存儲(chǔ)于報(bào)廢的礦井、巖洞、廢棄的油井或者人造的儲(chǔ)氣罐中；釋能時(shí)段，通過放出高壓空氣推動(dòng)膨脹機(jī)，將存儲(chǔ)的空氣壓力能再次轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或者電能。圖29：壓縮空氣儲(chǔ)能原理圖資料來源：《麻省理工學(xué)院能源計(jì)劃未來研究報(bào)告》，國(guó)信證券經(jīng)圖30：壓縮空氣儲(chǔ)能原理圖壓縮空氣儲(chǔ)能電站示意圖，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理壓縮空氣儲(chǔ)能具備以下優(yōu)勢(shì)：1)都是機(jī)械裝置，正常維護(hù)情況下壽命可達(dá)30~50年，從全壽命周期來看，度電成本約為0.2~0.4元，僅次于抽水蓄能；2)屬于典型物理儲(chǔ)能，工作介質(zhì)只有空氣，安全性非常高；3)抽水蓄能電站的建造時(shí)間比4)抽水蓄能電站一般在100萬千瓦以上才有比較好的經(jīng)濟(jì)性，而壓縮空氣10萬千瓦以上可以具備較好的商業(yè)性，項(xiàng)目單體投資小，可靈活配置。證券研究報(bào)告壓縮空氣儲(chǔ)能有以下劣勢(shì)：1)目前壓縮空氣儲(chǔ)能的效率約為70%，與效率較高的電池(85%~90%)相比較低；2)響應(yīng)速度沒有電化學(xué)儲(chǔ)能快，負(fù)荷從0到100%的正常響應(yīng)時(shí)間需要3~9分鐘，而電化學(xué)儲(chǔ)能是秒級(jí)到毫秒級(jí)的，壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)只有作為旋轉(zhuǎn)備用時(shí)才可以達(dá)到秒級(jí)。壓縮空氣儲(chǔ)能逐步開始商業(yè)化應(yīng)用。前期多數(shù)為試驗(yàn)性示范項(xiàng)目，我國(guó)項(xiàng)目從千瓦級(jí)起步，逐步突破了1-100MW級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)，2013、2016年在河北廊坊、貴州畢節(jié)建成了國(guó)際首套1.5MW和10MW先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能示范項(xiàng)目。2022年5月，江蘇金壇60MW/300MWh壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目投產(chǎn)，標(biāo)志世界首個(gè)非補(bǔ)燃?jí)嚎s空氣儲(chǔ)能電站正式投用。表8：2022年部分大型壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目規(guī)劃參與方項(xiàng)目地點(diǎn)項(xiàng)目名稱規(guī)模國(guó)網(wǎng)湖北綜合能源公司、中能建數(shù)字科技、應(yīng)城市政府湖北應(yīng)城300MW級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能電站示范工程300MW中國(guó)能建數(shù)科集團(tuán)、魯銀投資、國(guó)網(wǎng)山東電力公司山東泰安山東泰安2*300MW級(jí)鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能創(chuàng)新示范工程600MW葛洲壩能源重工有限公司江西九江瑞昌市壓縮空氣儲(chǔ)能調(diào)峰調(diào)頻電站項(xiàng)目1000MW/6000MWhWind公司官網(wǎng)，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理飛輪儲(chǔ)能正在開展規(guī)?；瘧?yīng)用示范飛輪儲(chǔ)能是一種源于航天領(lǐng)域的先進(jìn)物理儲(chǔ)能技術(shù)，是指利用電能驅(qū)動(dòng)飛輪高速旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,在需要的時(shí)候通過飛輪慣性拖動(dòng)電機(jī)發(fā)電，將儲(chǔ)存的機(jī)械能變?yōu)殡娔茌敵龅囊环N儲(chǔ)能方式。飛輪儲(chǔ)能具備以下優(yōu)勢(shì)：1)功率特性好,響應(yīng)速度快，可實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)大功率充放電、可靠性高；2)高效率、免維護(hù)，磁懸浮支撐無摩擦損耗,系統(tǒng)維護(hù)周期長(zhǎng)；3)不受重復(fù)深度放電次數(shù)影響,使用壽命一般在20年以上；4)適用溫度寬泛，容量特性不受高低溫影響，工作溫度一般在-10至+40°C；5)無化學(xué)物質(zhì)，綠色環(huán)保、無污染。雖然飛輪儲(chǔ)能具備多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，但也有明顯的短板：1)由于飛輪轉(zhuǎn)速可達(dá)4萬~5萬轉(zhuǎn)/分鐘，因此飛輪一般采用碳纖維材質(zhì)，成本較高；2)能量釋放持續(xù)時(shí)間較短，一般只有幾十秒鐘，且自放電率高，若停止充電，能量在幾十個(gè)小時(shí)內(nèi)就會(huì)被全部損耗?！?022儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用研究報(bào)告》，目前2021年全球儲(chǔ)能GW一種儲(chǔ)能方式。但由于飛輪儲(chǔ)能具備的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，也逐步受到政府和市場(chǎng)的重視。2022年3月，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局發(fā)布關(guān)于印發(fā)《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》的通知，提出要重點(diǎn)建設(shè)飛輪儲(chǔ)能技術(shù)試點(diǎn)示范項(xiàng)目，到2025年兆瓦級(jí)飛輪儲(chǔ)能等機(jī)械儲(chǔ)能技術(shù)逐步成熟。而且，國(guó)內(nèi)已有部分飛輪儲(chǔ)能項(xiàng)目獲批或在建，相信未來飛輪儲(chǔ)能將在新能源并網(wǎng)及電力輔助服務(wù)等領(lǐng)域發(fā)揮一定作用。表9：2022年部分飛輪儲(chǔ)能項(xiàng)目信息項(xiàng)目名稱內(nèi)蒙古鄂爾多斯飛輪和鋰電混合儲(chǔ)能電站項(xiàng)目?jī)?nèi)蒙古呼和浩特飛輪儲(chǔ)能獨(dú)立調(diào)頻電站項(xiàng)目國(guó)家能源集團(tuán)寧夏電力靈武公司光火儲(chǔ)耦合飛輪儲(chǔ)能工程項(xiàng)目朔州熱電大功率磁懸浮飛輪儲(chǔ)能電池AGC輔助調(diào)頻重項(xiàng)目規(guī)模100MW/3.5MWh50MW22MW/4.5MWh2MW/0.4MWh時(shí)間2022.320222022.32022.3狀態(tài)施工獲批施工施工證券研究報(bào)告大科技創(chuàng)新示范項(xiàng)目玖方古交(磷酸鐵鋰+飛輪儲(chǔ)能)共享儲(chǔ)能示范一期項(xiàng)目山西鼎輪獨(dú)立飛輪儲(chǔ)能調(diào)頻電站項(xiàng)目華能萊蕪電廠飛輪儲(chǔ)能聯(lián)合調(diào)頻智能協(xié)調(diào)控制關(guān)鍵技術(shù)研究與示范應(yīng)用井陘縣上安鎮(zhèn)貝肯(石家莊)飛輪儲(chǔ)能示范項(xiàng)目三門峽市陜州區(qū)張茅鄉(xiāng)雁翎風(fēng)電場(chǎng)先進(jìn)飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)項(xiàng)目50MW30MW6MW/50kWh100MW5MW/0.175MWh2022.32022.52022.52022.52022.5施工列入省示范項(xiàng)目招標(biāo)獲批招標(biāo)，Wind，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理重力儲(chǔ)能正處于探索驗(yàn)證階段重力儲(chǔ)能是一種機(jī)械式的儲(chǔ)能，其儲(chǔ)能介質(zhì)主要分為水和固體物質(zhì)，基于高度落差對(duì)儲(chǔ)能介質(zhì)進(jìn)行升降來實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電過程。因?yàn)樗牧鲃?dòng)性強(qiáng)，水介質(zhì)型重力儲(chǔ)能系統(tǒng)可以借助密封良好的管道、豎井等結(jié)構(gòu)，其選址的靈活性和儲(chǔ)能容量受地形和水源限制，在自然水源附近更易建成大規(guī)模的儲(chǔ)能系統(tǒng)。固體重物型重力儲(chǔ)能主要借助山體、地下豎井、人工構(gòu)筑物等結(jié)構(gòu)，重物一般選擇密度較高的物質(zhì)，如金屬、水泥、砂石等以實(shí)現(xiàn)較高的能量密度。目前重力儲(chǔ)能的主要參與者為中國(guó)天楹，2022年3月，中國(guó)天楹公告，公司將會(huì)EnergyVault的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)(“GESS”)技術(shù)的重力儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)。EnergyVaul公司主要通過使用升降混凝土復(fù)合儲(chǔ)能塊來實(shí)現(xiàn)能源的存儲(chǔ)與釋放，幫助發(fā)電站、獨(dú)立發(fā)電商和大型工業(yè)能源用戶削減平準(zhǔn)化能源成本，同時(shí)提高電力系統(tǒng)特別是可再生能源電力的可靠性。重力儲(chǔ)能解決方案與抽水蓄電在理論上類似，將特制的復(fù)合磚通過物理升降的過程牽引發(fā)電設(shè)施，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)電放電。與抽水蓄能等方式相比，重力儲(chǔ)能環(huán)境限制相對(duì)較低，持續(xù)時(shí)間靈活，可擴(kuò)展性高，且其儲(chǔ)存介質(zhì)較難退化，儲(chǔ)能過程相對(duì)綠色安全。EnergyVaultMWMWh的重力儲(chǔ)能示范項(xiàng)目，預(yù)計(jì)于2022年內(nèi)投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)。2022年4月-6月，中國(guó)天楹與多家單位簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，將與外部單位合作進(jìn)行后續(xù)重力儲(chǔ)能項(xiàng)目的推廣，在與中電建水電的合作中提到，力爭(zhēng)在“十四五”期間在全國(guó)共同開發(fā)投資不少于2GW的重力儲(chǔ)能電站。后續(xù)將重點(diǎn)關(guān)注2022年內(nèi)投產(chǎn)的江蘇如東項(xiàng)目進(jìn)展以及參與獨(dú)立儲(chǔ)能市場(chǎng)的運(yùn)作情況，同時(shí)持續(xù)跟進(jìn)中國(guó)天楹未來新增的重力儲(chǔ)能項(xiàng)目。圖31：飛輪儲(chǔ)能示意圖Powertrain經(jīng)濟(jì)研究所整理圖32：EnergyVault重力儲(chǔ)能概念圖EnergyVault經(jīng)濟(jì)研究所整理證券研究報(bào)告不同儲(chǔ)能類型盈利性對(duì)比根據(jù)CNESA全球儲(chǔ)能項(xiàng)目庫的不完全統(tǒng)計(jì)，截至2021年底，中國(guó)已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模46.1GW，占全球市場(chǎng)總規(guī)模的22%，同比增長(zhǎng)30%。其中，抽水蓄能的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模最大，為39.8GW，同比增長(zhǎng)25%，占比較去年下降3%；市場(chǎng)增量主要來自新型儲(chǔ)能，累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)到5729.7MW，同比增長(zhǎng)75%。圖33：中國(guó)電力儲(chǔ)能市場(chǎng)累計(jì)裝機(jī)規(guī)模(2000-2021)圖34：中國(guó)新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模(2000-2021)資料來源：CNESA，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理資料來源：CNESA，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理按照設(shè)備或項(xiàng)目接入位置，分為電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)及用戶側(cè)；2020年，從接入位置來看，電源側(cè)和電網(wǎng)側(cè)占據(jù)了市場(chǎng)主導(dǎo)；按照儲(chǔ)能項(xiàng)目應(yīng)用場(chǎng)景：分為獨(dú)立儲(chǔ)能、風(fēng)儲(chǔ)、光儲(chǔ)、工商業(yè)儲(chǔ)能等30個(gè)場(chǎng)景；其中，獨(dú)立儲(chǔ)能、工商業(yè)儲(chǔ)能這兩類場(chǎng)景在2020年迎來了大發(fā)展；按照儲(chǔ)能項(xiàng)目提供服務(wù)類型，可劃分為：支持可再生能源并網(wǎng)、輔助服務(wù)等六大類。從2020年投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目的實(shí)際作用來看，可再生能源并網(wǎng)、輔助服務(wù)、用戶能源管理服務(wù)是儲(chǔ)能項(xiàng)目提供最多的服務(wù)類型。圖35：2021年中國(guó)新增新型儲(chǔ)能項(xiàng)目接入位置&應(yīng)用場(chǎng)景分布(MW%)CNESA濟(jì)研究所整理圖36：中國(guó)新型儲(chǔ)能項(xiàng)目主要服務(wù)類型分布CNESA研究所整理不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)能要求存在多樣化。雖然儲(chǔ)能系統(tǒng)安裝在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)，能夠給電網(wǎng)提供的輔助服務(wù)的功能是一樣的，但每個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景側(cè)重點(diǎn)不盡相同。發(fā)電側(cè)：減少棄風(fēng)棄光，獲取電力輔助收益。儲(chǔ)能應(yīng)用于電力系統(tǒng)的發(fā)、輸、配、用、調(diào)度多環(huán)節(jié)，為電力系統(tǒng)更提供調(diào)峰調(diào)頻、需求側(cè)響應(yīng)等多種服務(wù)。這些功能催生儲(chǔ)能在發(fā)電側(cè)的商業(yè)模式更多側(cè)重于減少棄風(fēng)棄光電量增加電費(fèi)收入以及通過電力輔助服務(wù)獲得補(bǔ)償。證券研究報(bào)告電網(wǎng)側(cè)：納入電網(wǎng)成本，電力輔助服務(wù)獲利。由于儲(chǔ)能在電網(wǎng)側(cè)承擔(dān)調(diào)峰調(diào)頻、緩解線路阻塞、延緩電網(wǎng)設(shè)施升級(jí)、減少電網(wǎng)投資等職責(zé)，所以其商業(yè)盈利模式更加側(cè)重于獲得電力輔助服務(wù)收益和納入電網(wǎng)成本。與發(fā)電側(cè)電力輔助服務(wù)不同的是，電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能主要通過“儲(chǔ)能電站的配額租賃”或“合同能源管理+購售電”等運(yùn)營(yíng)途徑提供削峰填谷、調(diào)頻、備用等輔助服務(wù)。用戶側(cè)：峰谷價(jià)差套利，減少電費(fèi)成本。用戶側(cè)儲(chǔ)能的主要安裝在微電網(wǎng)、工商業(yè)以及家庭側(cè)，其應(yīng)用場(chǎng)景決定了用戶側(cè)儲(chǔ)能要以為業(yè)主節(jié)約電量電費(fèi)和容量電費(fèi)為最終目的。其中，峰谷價(jià)差套利與減少電費(fèi)成本是最具經(jīng)濟(jì)性的商業(yè)模式。表10：當(dāng)前主流儲(chǔ)能技術(shù)比較儲(chǔ)能類型響應(yīng)時(shí)間放電持續(xù)時(shí)間能量密度(w·h/g)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)度電成本(元/物理儲(chǔ)能電化學(xué)儲(chǔ)能其他儲(chǔ)能抽水蓄能壓縮空氣儲(chǔ)能鋰離子電池鉛蓄電池全釩液流電池電磁儲(chǔ)能分?jǐn)?shù)小時(shí)-數(shù)天分?jǐn)?shù)小時(shí)-數(shù)天<秒數(shù)小時(shí)<秒數(shù)小時(shí)<秒數(shù)小時(shí)<秒數(shù)秒0.2-2-60-20030-4515-50-容量大、放點(diǎn)電持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)占地面積小、成本低能量密度高、污染小、單體電壓高技術(shù)成熟、性價(jià)比高安全性高、循環(huán)壽命長(zhǎng)充放電速度極快、瞬間響應(yīng)啟動(dòng)速度慢、受地理?xiàng)l件限制、建設(shè)周期長(zhǎng)啟動(dòng)速度慢、效率較低成本高壽命短、污染嚴(yán)重能量密度低、運(yùn)維成本高成本較高、儲(chǔ)能時(shí)間短0.21-0.250.61-0.820.71-0.950.67-0.880.62-0.820.86-1.26CNESAFraunhofer度電成本和里程成本分析》，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理抽水蓄能是技術(shù)較成熟、經(jīng)濟(jì)性較優(yōu)、具備大規(guī)模開發(fā)條件的電力系統(tǒng)綠色低碳清潔靈活調(diào)節(jié)電源?！冻樗钅墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2021》預(yù)測(cè)，2022年核準(zhǔn)規(guī)模將超過50GW，未來發(fā)展?jié)摿薮蟆?021年核準(zhǔn)抽水蓄能電站平均單位千瓦靜態(tài)總投資5367元/kW，動(dòng)態(tài)總投資6480元/kW。抽水蓄能電站的投資占比前三位分別是機(jī)電設(shè)備及安裝工程26%，建筑工程25%，建設(shè)利息14%。表11：抽蓄電站工程造價(jià)各部分投資占比序號(hào)項(xiàng)目名稱投資所占比例(%)1施工輔助工程5.492建筑工程25.433環(huán)境保護(hù)和水土保持工程1.434機(jī)電設(shè)備及安裝工程26.075金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備及安裝工程3.776建設(shè)征地移民安置補(bǔ)償費(fèi)用3.497獨(dú)立費(fèi)用11.938預(yù)備費(fèi)8.319建設(shè)期利息14.09工程總投資00所維護(hù)成本占比16%，替換成本占比10%，充電成本占比28%。抽水蓄能系統(tǒng)全生命周期度電成本為0.665元/(kW·h)，初始投資成本和充電成本占比分別是41%和54%，維護(hù)成本和替換成本總共占比5%。電化學(xué)儲(chǔ)能和抽水蓄能度電成本對(duì)年循環(huán)次數(shù)、充電基礎(chǔ)電價(jià)、充放電效率的敏感性排序均為:年循環(huán)次