電化學(xué)儲(chǔ)能收益機(jī)制及經(jīng)濟(jì)性測(cè)算

·正券SEALANDSECURITIES國(guó)海證券研究所請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后儲(chǔ)能報(bào)告系列之二：我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能收益機(jī)制及經(jīng)濟(jì)性測(cè)算21/221/321/421/621/721/821/921/1021/1121/1222相關(guān)報(bào)告一：從調(diào)峰、調(diào)頻角度看我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能需求空間（推薦）*電氣設(shè)備*李航，邱迪》——n投資要點(diǎn)一調(diào)峰、調(diào)頻輔助服務(wù)和峰谷電價(jià)套利是我國(guó)電化學(xué)電化學(xué)儲(chǔ)能參與調(diào)峰輔助服務(wù)重點(diǎn)關(guān)注遼寧、黑龍江、山東等??；電化學(xué)儲(chǔ)能參與調(diào)頻輔助服務(wù)重點(diǎn)關(guān)注浙江、江蘇、山西、蒙西、寧夏等省區(qū)；電化學(xué)峰谷分時(shí)電價(jià)套利重點(diǎn)關(guān)注廣東、浙江、江蘇調(diào)頻等單一途徑獲取收益的經(jīng)濟(jì)性不佳，綜合多收益途徑的共享儲(chǔ)能是發(fā)電側(cè)和電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能的重要爆發(fā)點(diǎn)，火儲(chǔ)聯(lián)合調(diào)頻市場(chǎng)是發(fā)電經(jīng)測(cè)算分析，當(dāng)前電化學(xué)儲(chǔ)能消納棄用新能源和參與調(diào)峰輔助服務(wù)兩類(lèi)方式的主要問(wèn)題在于儲(chǔ)能利用率偏低，從而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)性不佳；參與調(diào)頻輔助服務(wù)的主要限制在于不少省市調(diào)頻資源相對(duì)過(guò)剩，電化學(xué)儲(chǔ)能單純調(diào)頻的收益制約較多。綜合來(lái)看，共享儲(chǔ)能有望通過(guò)綜合多種收益途徑和提高利用效率來(lái)改善經(jīng)濟(jì)性，但總體收益仍面臨較多不確定風(fēng)險(xiǎn)。在新能源強(qiáng)制配儲(chǔ)政策和電網(wǎng)側(cè)示范儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)的驅(qū)動(dòng)下，共享儲(chǔ)能有望成為發(fā)電側(cè)和電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能發(fā)展的重要并不新增調(diào)頻容量，有望在更多省市得到推廣，成為發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能的一個(gè)增長(zhǎng)點(diǎn)。n投資要點(diǎn)三工商業(yè)儲(chǔ)能在部分省市已初具經(jīng)濟(jì)性，有望優(yōu)先在盡管電價(jià)存在波動(dòng)，但廣東、浙江、江蘇等省的工商業(yè)電價(jià)有望維持較大峰谷差值，若能長(zhǎng)期超過(guò)0.7元/kW發(fā)展電化學(xué)儲(chǔ)能將具有較好經(jīng)濟(jì)性?？紤]到長(zhǎng)期電價(jià)的不確定性，工商業(yè)用戶(hù)配置電化學(xué)儲(chǔ)能可能仍存不少顧慮，但前景可期。隨著我國(guó)第三產(chǎn)業(yè)和居民用戶(hù)的用電量占比不斷提升，電力系統(tǒng)峰谷差率將進(jìn)一步拉大，峰谷價(jià)差有望維持高位。同時(shí)隨著電力市場(chǎng)化改l·正券證券研究報(bào)告l·正券請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后免責(zé)條款部分革的推進(jìn)，工商業(yè)用戶(hù)正全部進(jìn)入電力市場(chǎng)，分時(shí)電價(jià)機(jī)制完善、n投資要點(diǎn)四隨著新能源消納體制機(jī)制的完善和電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的進(jìn)步，看好電化學(xué)儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性不斷改善，實(shí)現(xiàn)由政策驅(qū)動(dòng)到市場(chǎng)在碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)和新型電力系統(tǒng)建設(shè)方向的指引下，適應(yīng)新能源發(fā)展的電力價(jià)格和市場(chǎng)機(jī)制有望不斷完善，電化學(xué)儲(chǔ)能收益途徑也將不斷拓展，如一次調(diào)頻和備用市場(chǎng)已于近期呈現(xiàn)實(shí)際進(jìn)展，而如爬坡、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、電力容量成本回收機(jī)制等新增收益途徑也已獲政策利好。同時(shí)隨著鋰電池技術(shù)不斷改進(jìn)、鈉離子電池等新興技術(shù)逐步成熟，電化學(xué)儲(chǔ)能成本有望進(jìn)一步降低。在多重有利因素驅(qū)動(dòng)下，電化學(xué)儲(chǔ)能將逐步由政策驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌?chǎng)驅(qū)動(dòng)，從而迎來(lái)加速發(fā)展期。n投資建議當(dāng)前我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能的主要驅(qū)動(dòng)力預(yù)計(jì)仍是新能源配儲(chǔ)政策，在儲(chǔ)能利用率低、收益不佳的地區(qū)，低價(jià)儲(chǔ)能系統(tǒng)仍將是主要受益方。但隨著共享儲(chǔ)能的發(fā)展，電化學(xué)儲(chǔ)能電站正呈現(xiàn)集中式、大型化的趨勢(shì)，有望推動(dòng)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)能系統(tǒng)快速發(fā)展，逐步推動(dòng)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能行業(yè)優(yōu)勝劣汰。且火儲(chǔ)聯(lián)合調(diào)頻、工商業(yè)用戶(hù)儲(chǔ)能等場(chǎng)景對(duì)儲(chǔ)能循環(huán)次數(shù)、安全性都提出了較高要求，同樣將助力儲(chǔ)能行業(yè)健康發(fā)展?；诖?，我們給出行業(yè)“推薦”評(píng)級(jí)。具體標(biāo)的上，建議大規(guī)模電化學(xué)儲(chǔ)能溫控需求旺盛，利好精密設(shè)備溫控龍頭企業(yè)【英n風(fēng)險(xiǎn)提示1）儲(chǔ)能相關(guān)政策變化；2）新能源配儲(chǔ)政策落實(shí)不及預(yù)期；3）電化學(xué)儲(chǔ)能成本下降不及預(yù)期；4）重點(diǎn)關(guān)注公司業(yè)績(jī)不及預(yù)期；5）模型假設(shè)與實(shí)際情況可能存在差異。l·正券證券研究報(bào)告l·正券請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后免責(zé)條款部分3請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后免責(zé)條款部分1、電化學(xué)儲(chǔ)能是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)不可或缺的調(diào)節(jié)資源 61.1、大力發(fā)展靈活性調(diào)節(jié)資源是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要基礎(chǔ) 61.2、大力發(fā)展電化學(xué)儲(chǔ)能是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的大勢(shì)所趨 71.3、不同類(lèi)型電化學(xué)儲(chǔ)能所適合的應(yīng)用場(chǎng)景不同 92、電化學(xué)儲(chǔ)能獲取收益途徑多，但各省情況不同 102.1、電化學(xué)儲(chǔ)能獲取收益途徑多 102.2、電化學(xué)儲(chǔ)能收益省間差異大 3、我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展的主要方向?yàn)樾履茉磁鋬?chǔ)政策下的共享儲(chǔ)能 133.1、我國(guó)大部分地區(qū)具備風(fēng)電配儲(chǔ)條件，僅少量地區(qū)具備光伏配儲(chǔ)條件 143.2、消納棄用新能源收益難點(diǎn)在于新能源棄用時(shí)段集中，新能源大基地開(kāi)發(fā)有望提升配儲(chǔ)消納經(jīng)濟(jì)性 143.3、調(diào)峰收益難點(diǎn)在電化學(xué)儲(chǔ)能利用率低，新能源進(jìn)入市場(chǎng)有望迎來(lái)配儲(chǔ)需求快速增長(zhǎng) 153.4、調(diào)頻收益難點(diǎn)在市場(chǎng)容量相對(duì)小、利益分配考量多，光伏快速發(fā)展有望推動(dòng)調(diào)頻市場(chǎng)擴(kuò)容 163.5、工商業(yè)峰谷價(jià)差拉大，電化學(xué)儲(chǔ)能峰谷價(jià)差套利初具經(jīng)濟(jì)性 173.6、新能源配儲(chǔ)仍是主要驅(qū)動(dòng)力，工商業(yè)儲(chǔ)能前景可期 184、投資建議 5、風(fēng)險(xiǎn)提示 20請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后免責(zé)條款部分5圖1：電力系統(tǒng)靈活性不足原理 6圖2：2020年我國(guó)發(fā)電裝機(jī)結(jié)構(gòu) 7圖3：我國(guó)電力系統(tǒng)靈活性提升路線圖 8圖4：2020年我國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)裝機(jī)構(gòu)成 8圖5：我國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)累計(jì)裝機(jī)規(guī)模（2000-2020） 9圖6：2020年甘肅省電源裝機(jī)結(jié)構(gòu) 12圖7：2020年廣東省電源裝機(jī)結(jié)構(gòu) 12圖8：2018年度我國(guó)各區(qū)域電力輔助服務(wù)費(fèi)用及構(gòu)成 13圖9：2019年上半年我國(guó)各區(qū)域電力輔助服務(wù)費(fèi)用及構(gòu)成 13表1：電力系統(tǒng)各時(shí)間尺度調(diào)節(jié)需求 6表2：電力系統(tǒng)主要靈活性資源 7表3：電化學(xué)儲(chǔ)能類(lèi)型及應(yīng)用場(chǎng)景 9表4：我國(guó)有功平衡服務(wù)分類(lèi)及補(bǔ)償機(jī)制 10表5：電化學(xué)儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性測(cè)算假設(shè) 13表6：消納棄光的單位容量收入和收入成本比 14表7：電化學(xué)儲(chǔ)能參與調(diào)峰輔助服務(wù)的單位容量收入和收入成本比 15表8：電化學(xué)儲(chǔ)能參與調(diào)頻輔助服務(wù)的單位容量收入和收入成本比 16表9：電化學(xué)儲(chǔ)能價(jià)差套利的單位容量收入和收入成本 18l·正券證券研究報(bào)告l·正券請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后免責(zé)條款部分1、電化學(xué)儲(chǔ)能是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)不可或缺的調(diào)1.1、大力發(fā)展靈活性調(diào)節(jié)資源是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)靈活性資源短缺是我國(guó)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)亟待解決的問(wèn)題。以煤為主的能源資l·正券證券研究報(bào)告l·正券容量占比在2020年也僅為6%。同時(shí)，我國(guó)靈活性資源的燃煤發(fā)電燃?xì)獍l(fā)電常規(guī)水電w抽水蓄能u核電u風(fēng)電太陽(yáng)能發(fā)電生物質(zhì)余熱等其它1.2、大力發(fā)展電化學(xué)儲(chǔ)能是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的儲(chǔ)能是我國(guó)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要靈活性資源。提升電力系統(tǒng)靈活性需多措能對(duì)于提升電力系統(tǒng)靈活性的重要意義不斷凸顯，利好政策也頻頻出臺(tái)。2021請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后免責(zé)條款部分7l·正券證券研究報(bào)告l·正券請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后免責(zé)條款部分8列第二，達(dá)3.3GW，同比增長(zhǎng)高達(dá)91.2請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后免責(zé)條款部分91.3、不同類(lèi)型電化學(xué)儲(chǔ)能所適合的應(yīng)用場(chǎng)景不同儲(chǔ)能按照時(shí)長(zhǎng)分為容量型、能量型、功率型和備用型，不同類(lèi)型電化學(xué)儲(chǔ)能所前者一般要求連續(xù)儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)不低于4h，主要用于削峰填谷或離網(wǎng)儲(chǔ)l·正券證券研究報(bào)告l·正券2、電化學(xué)儲(chǔ)能獲取收益途徑多，但各省情況不同2.1、電化學(xué)儲(chǔ)能獲取收益途徑多電力輔助服務(wù)有償化且逐步向用戶(hù)分?jǐn)偸俏覈?guó)電力市場(chǎng)化改革的重要方向，其政策首次在國(guó)內(nèi)實(shí)踐中明確提出輔助服務(wù)的相關(guān)費(fèi)用由直接參與市場(chǎng)交易和電其他并網(wǎng)主體：改造成本和維持電網(wǎng)頻率穩(wěn)峰谷分時(shí)電價(jià)或電能量市場(chǎng)還原了電力商品的分時(shí)價(jià)格差異，價(jià)差套利是電化請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后免責(zé)條款部分l·正券證券研究報(bào)告l·正券請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后免責(zé)條款部分+合理收益”的政府定價(jià)機(jī)制，電網(wǎng)替代性?xún)?chǔ)能若能通過(guò)輸配電價(jià)獲能會(huì)開(kāi)展相關(guān)試點(diǎn)但大范圍推廣預(yù)計(jì)相對(duì)謹(jǐn)慎。電力容量成本回收機(jī)制有望加速推進(jìn)，電化學(xué)儲(chǔ)能預(yù)計(jì)受益但中短期程度相對(duì)量成本回收機(jī)制預(yù)計(jì)更多聚焦在解決燃煤發(fā)電機(jī)組利用小時(shí)數(shù)不斷降低所引起受益，但該政策直接支持的電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展規(guī)模和補(bǔ)償力度預(yù)計(jì)會(huì)相對(duì)有限。2.2、電化學(xué)儲(chǔ)能收益省間差異大l·正券證券研究報(bào)告l·正券請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后免責(zé)條款部分燃煤及生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)電水電.核電a風(fēng)電a太陽(yáng)能發(fā)電.燃煤及生物質(zhì).燃?xì)獍l(fā)電.水電.核電u風(fēng)電a太陽(yáng)能發(fā)電電化學(xué)儲(chǔ)能參與調(diào)峰輔助服務(wù)重點(diǎn)關(guān)注遼寧、黑龍江、山東等省。調(diào)峰是我國(guó)對(duì)較多，主要包括我國(guó)東北、華北和西北地區(qū)。結(jié)合各省2018東等省區(qū)調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)將逐漸被現(xiàn)貨市場(chǎng)代替。煤機(jī)組調(diào)頻性能，并非增加系統(tǒng)調(diào)頻容量。2021年，我國(guó)火儲(chǔ)西北和華東地區(qū)。結(jié)合各省2018年度和2019年上半年調(diào)峰l·正券證券研究報(bào)告l·正券請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后免責(zé)條款部分金額（億/通用格式/通用格式/通用格式/通用格式/通用格式/通用格式華北東北西北華東華中南方3.00%2.00%1.00%0.00%調(diào)頻補(bǔ)償調(diào)壓補(bǔ)償調(diào)峰電費(fèi)占比其他電費(fèi)占比調(diào)峰補(bǔ)償其他補(bǔ)償備用電費(fèi)占比備用補(bǔ)償調(diào)頻電費(fèi)占比調(diào)壓電費(fèi)占比資料來(lái)源：國(guó)家能源局，國(guó)海證券研究所資料來(lái)源：國(guó)家價(jià)差水平，明確上年或當(dāng)年預(yù)計(jì)最大系統(tǒng)峰谷率超過(guò)40%的地方，價(jià)差原則上3、我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展的主要方向?yàn)樾履茉磁鋬?chǔ)政策下的共享儲(chǔ)能本報(bào)告測(cè)算電化學(xué)儲(chǔ)能消納棄用新能源、調(diào)峰、調(diào)頻、峰谷電價(jià)套利等主要收益途徑的經(jīng)濟(jì)性，以單位容量收入和收入成本比作為衡量指標(biāo)。單位容量收入2l·正券證券研究報(bào)告l·正券3.1、我國(guó)大部分地區(qū)具備風(fēng)電配儲(chǔ)條件，僅少量地區(qū)具備光伏配儲(chǔ)條件不考慮電化學(xué)儲(chǔ)能通過(guò)各種途徑獲取收益，依據(jù)中國(guó)電建西北勘測(cè)院3.2、消納棄用新能源收益難點(diǎn)在于新能源棄用時(shí)段集中，新能源大基地開(kāi)發(fā)有望提升配儲(chǔ)消納經(jīng)濟(jì)性測(cè)算表明僅依靠消納棄用新能源難以回收儲(chǔ)能投資成本，新能源配儲(chǔ)能比例越年近70%。新能源出力的季節(jié)不均衡特性導(dǎo)致配儲(chǔ)的利用率偏低且較高配儲(chǔ)比例也難以完全消納高比例新能源棄用問(wèn)題。經(jīng)我們模型測(cè)算，配儲(chǔ)比例10%時(shí)僅在高達(dá)20%的棄光率情景下勉強(qiáng)足以回收成本，其它更高配儲(chǔ)比例都難以回風(fēng)電利用率96.9%，僅西藏、青海、蒙西、新疆等省區(qū)的風(fēng)電（或光伏）利用率低于95%。在當(dāng)前新能源棄用率較低情況下，通過(guò)配儲(chǔ)消納新能源的經(jīng)濟(jì)性%%%%%%%%%請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后免責(zé)條款部分l·正券證券研究報(bào)告l·正券隨著新一輪新能源大基地開(kāi)發(fā)的推進(jìn)，新能源棄用率若回升將一定程度上提升目為例，青海、甘肅兩省的大多數(shù)相關(guān)風(fēng)電光伏項(xiàng)目的承諾利用率低至85%左右，對(duì)應(yīng)的新能源棄用率則高達(dá)15%，配儲(chǔ)進(jìn)行新能源消納的經(jīng)濟(jì)性將有顯著的電化學(xué)儲(chǔ)能，且該類(lèi)需求近期主要集中在青海、甘肅等局部省區(qū)。3.3、調(diào)峰收益難點(diǎn)在電化學(xué)儲(chǔ)能利用率低，新能源進(jìn)入市場(chǎng)有望迎來(lái)配儲(chǔ)需求快速增長(zhǎng)測(cè)算表明電化學(xué)儲(chǔ)能參與調(diào)峰輔助服務(wù)仍難以回收成本，原因在于調(diào)峰年平均的乘積，根據(jù)測(cè)算，當(dāng)平均調(diào)峰電價(jià)達(dá)0.7元/k造（對(duì)應(yīng)負(fù)荷率30%）的成本經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)于電化學(xué)儲(chǔ)能。由于調(diào)峰輔助服務(wù)需求%天%天%天請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后免責(zé)條款部分新能源發(fā)電裝機(jī)占比提升將增大系統(tǒng)調(diào)峰輔助服務(wù)需求，從而改善電化學(xué)儲(chǔ)能新能源進(jìn)入市場(chǎng)將增大新能源發(fā)電側(cè)配儲(chǔ)需求，以減少偏差費(fèi)用和增大價(jià)格套21個(gè)省份長(zhǎng)期組織含新能源的可再生能源參與電力直接交易，3.4、調(diào)頻收益難點(diǎn)在市場(chǎng)容量相對(duì)小、利益分配考量多，光伏快速發(fā)展有望推動(dòng)調(diào)頻市場(chǎng)擴(kuò)容測(cè)算表明電化學(xué)儲(chǔ)能參與調(diào)頻輔助服務(wù)具有較好經(jīng)濟(jì)性，但面臨調(diào)頻里程價(jià)格比例的乘積，根據(jù)測(cè)算，當(dāng)平均調(diào)頻里程價(jià)格達(dá)10元/MW，且年運(yùn)行比例1在請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后免責(zé)條款部分l·正券證券研究報(bào)告l·正券%%傳統(tǒng)調(diào)頻市場(chǎng)容量較小但火儲(chǔ)聯(lián)合調(diào)頻擴(kuò)圍仍有空間，同時(shí)光伏等新能源快速主要用于改善傳統(tǒng)燃煤機(jī)組調(diào)頻性能，并非增加市場(chǎng)調(diào)頻容量。202能與電力市場(chǎng)統(tǒng)計(jì)，2021年新增項(xiàng)目（規(guī)劃、建設(shè)、投運(yùn)）涵蓋廣東、江3.5、工商業(yè)峰谷價(jià)差拉大，電化學(xué)儲(chǔ)能峰谷價(jià)差套利初具經(jīng)濟(jì)性購(gòu)電峰谷價(jià)差數(shù)據(jù)，我國(guó)多個(gè)省區(qū)的一般工商業(yè)和大工業(yè)峰谷價(jià)差超過(guò)0.7元民側(cè)短期看難以通過(guò)峰谷價(jià)差套利發(fā)展電化學(xué)儲(chǔ)能。請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后免責(zé)條款部分l·正券證券研究報(bào)告l·正券1%次%1%3.6、新能源配儲(chǔ)仍是主要驅(qū)動(dòng)力，工商業(yè)儲(chǔ)能前景可期消納棄用新能源、調(diào)峰等單一收益途徑經(jīng)濟(jì)性仍較為有限，新能源強(qiáng)制配儲(chǔ)政策仍是推動(dòng)電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力，有望推動(dòng)共享儲(chǔ)能發(fā)展。根據(jù)上述