工商大储如日方升
要点：
储能发展背景：当前，大量新能源发电电源接入电网系统，其间歇性和波动性破坏了电网“源随荷动”的平衡，传统电网系统难以应对新能源发电带来的负荷压力，新能源电力消纳成为电网稳定运营的首要难题.储能系统具备的充放电双向性，能够有效解决新能源消 纳问题.当新能源发电量超过电力系统能够承载的上限时，储能系统能够及时存储过刺电量；而当新能源发电量因为天气等原因低于电力系统能够承载的下限时，储能系统能够及时释放存储的电能，从而提升新能源发电电源接入电力系统的稳定性.具体地而言，储能技术可根据电力系统的需求，在电源侧、电网侧、配电侧和用电侧进行灵活的部器，在各 个环节都具有明显的应用效果.当前，中国、美国、欧洲为主要储能装机增量市场.2022年全球新型储能装机规模超20.4GW，累计装机规模约45.7GW.
储能方式多样：目前，市场上根据能量转换方式的不同可以将储能分为了物理储能、电化学储能和其他储能方式：物理储能包括抽水蓄能、压缩空气储能、重力储能和飞轮储能等， 其中抽水蓄能容量大、度电成本低，是目前物理储能中应用最多的储能方式；电化学储能是近年来发展迅速的储能类型，主要包括锂电池储能、钠电池储能、铅蓄电池储能和液流电池储能等，其中锂电池具有循环特性好、响应速度快的特点，是目前电化学储能中的主要储能方式；其他储能方式包括超导储能和超级电容器储能等，目前因制造成本较高等原 因应用较少，仅建设有示范性工程.
工商储渗透率可期，大储前途明朗.工商业储能是指写字楼、工厂等用电侧配备的储能设备，其主要实现的目标包括自发自用或者峰谷价差套利.国内各地主动拉大用电侧峰谷价差，拓宽工商业储能盈利空间，间接带动工商业储能发展.以10MW的工商业储能项目为 例进行计算，单位投资额2元/Wh，峰谷价差0.6元/kWh，项目的IRR约7.6%.随着政策端的引导，未来各地峰谷价差将会进一步扩大，同时规模效应带来的储能系统初始投资额下行，工商业储能的经济性凸显.进一步测算得到：初始投资成本为1.8元Wh、峰谷价差为1元/kWh时，储能项目的IRR可达26.6%，静态投资回收期仅为3.4年，此时项目盈利能力 显著提升、流动性风险大幅降低.大储是用于电源侧、电网侧及配电侧的大型储能设备，作用是：负荷调节和平滑新能源发电，弥补线路损耗，补偿配电侧功率，提升稳定能力.政策强制配储驱动了大基地储能装机量提升，但目前配储对于风光发电站来说仍然是成本 项，政策强制配储成为核心驱动力.目前大储依靠强制配储尚未做到有盈利的模式，独立储能因其共享的特性成为政策主推方向.由于盈利存在不确定性，同时很多项目是通过内部协调租赁的方式，独立储能最大业主仍为各大央企.独立式储能电站收益模式主要有两 种：1）容量租赁现货市场套利；2）容量租赁调峰辅助服务.以100MW的独立式储能电站为例进行计算，储能EPC总承包平均成本1.8元/Wh计算，配储时长2h，当独立储能电站的年收入为6000万元，IRR约4.7%；当独立储能电站的年收入为8000万元，IRR约12.9%，投资回收期约5.5年，项目盈利能力显著提升.随着储能行业趋于成熟，独立式储 能的投资前景可期.基于风电和光伏未来三年的装机量，通过假设配储的渗透率、配储比例、配储时长，预计2023/2024/2025年国内配储合计装机量约为41.8/70.9/106.1GWh，集成商等板块. 2022-2025年复合增长率达57%.建议重点关注盈利能力提升的储能电芯龙头和优质储能
正文目录
1.储能发展背景：解决新能源消纳难题 5
1.1.储能系统：风光发电的"收纳箱” 51.2.储能装机规模：中美欧储能装机占比约86% 6
2.储能方式：主要为物理储能和电化学储能.
2.1.电化学储能：新型储能的主力军 .92.1.1.锂离子电池一主流电化学储能方式 .102.1.2.钠离子电池一电化学储能新星 .112.1.3.液流电池：处于商业化早期 132.2.物理储能：电能转化为势能.. .152.2.1.抽水蓄能--最为成熟的储能方式. .162.2.2.压缩空气储能：十分有潜力的储能方式. ...19 .182.2.3.重力储能：建设周期短，使用寿命长 .202.2.4.飞轮储能：响应速度极快、转换效率高
3.应用端工商业储渗透率可期，大储前途明朗 22
3.1.工商业储能：成本优势提升，有望带动下游需求 223.1.1.用电侧峰谷价差间接带动工商业储能发展 .223.1.2.工商业储能系统：成本优势提升.. .243.1.3.工商业储能发展现状.... ...263.2.大储：政策驱动行业发展，独立式前途明朗 .273.2.1.集中式配储的新模式-独立式储能 ..293.2.2.独立式储能电站收益多样化. ...313.3.储能市场空间测算：2025年国内配储将超过100GWh. ..32
图表目录
图12021-2025E国内风光装机量及预测（单位：GW） 图2全球电力结构及展望 ..5 ..5图3储能系统解决方案示意图 ..5图4储能应用场景. 6图5储能应用场景规模占比（2023年1月） 图6全球新型储能累计装机规模（单位：MW） ..6 .7图7全球新增储能项目地区分布 .7图8中国新型储能累计装机规模（单位：MW） .7图92022年并网储能项目应用领域分布，图10当前储能的主要形式. 图11各种储能优缺点对比 .8 .8图12典型储能形式的技术特征及其应用适用性图132022年我国各储能技术装机占比 ..9图142017-2022年国内储能新增装机构成（单位：GW） 图15锂离子电池运行原理.. . 10图16圆柱电池内部结构 .10图172023年碳酸锂价格快速下跌（万元/吨）. 11图182022储能电池产量接近翻倍（GWh）. 图19钠离子和锂离子电池成本对比 .12 11图20预计2023年为钠电池量产应用元年 .12图21钠离子电池产业链相关企业业务布局 .13图22过去40多年来液流电池发展时间表. 图23全钒液流电池工作原理图 ..1. .14图241.2GW全钒液流电池项目框架协议签约 14图25长时储能场景中锂离子电池和全钒液流电池成本变化 15图26抽水储能结构图 图272017-2022从抽水储能装机量稳步增长（GWh）. .16 .16图282030年我国抽水蓄能装机容量达120GW .17图29各省“十四五"抽水储能目标（万KW） .. 17图30压缩空气储能工作原理图 图31电厂运行原理 ..19 19图32江苏金坛压缩空气储能电站项目全景 19图33湖北应城300兆瓦级压缩空气储能电站示范工程 ..19图34山地重力储能示意图 图35EnergyVault商业示范项目 20 20图36Gravitricity公司的250kW重力储能示范项目 20图37重力储能示意图 .20图38飞轮结构图 图39NASA飞轮工程件样图 21 21图40全球首个二氧化碳飞轮储能示范项目 .21图41工商业储能系统构成. 图422023年6月我国峰谷价差热力图（一般工商业10kV）（单位：元/kWh） 22图432023上半年全国各地最大峰谷价差汇总（单位：元/KWh） 23 23..24图45储能电芯（LFP）成本拆分 24图46工商业储能系统（LFP）成本拆分. 24
图472022年广东省2h储能系统充放电策略（单位：元/KWh） 25图482018-2022中国工商业储能累计和新增装机情况（单位：MW） 26图49绍兴首个光储充”一体化充电站在新昌投入使用. 27图51大储系统构成. 图50上海新华科技智慧储电项目 28 27图52独立式储能系统构成. 29图53英格兰西南部的独立式储能电站. ..29图54梅州五华电网侧独立储能项目 图55独立储能电站运营及储能系统各环节采购示意图 30 29图562022年部分独立式储能电站业主投运规模（MWh）
表1不同技术路线电池对比 表2电池正极材料性能表 11 .9表3锂电池和钠电池性能参数对比 .12表4钠离子电池正极材料的三条主要路线. .13表5物理储能方式对比 表62022年至今国内抽水蓄能产业政策梳理.. .17 15表7上市公司抽水蓄能项目梳理 18表8工商业储能经济性测算核心假设 25表9工商业储能项目IRR敏感性分析. 表10工商业储能项目静态投资回收期敏感性分析（单位：年） 26 26表11我国工商业储能行业主要公司. 27表122022年至今全国各省新能源强制配储政策汇总 28表13中国部分区域独立储能电站收益模式 表14我国主要省份独立式储能电站年收入估算（单位：万元） .31 .31表15独立式储能项目IRR敏感性分析. .32表16独立式储能项目静态投资回收期敏感性分析（单位：年） 32表172023E-2025E我国储能市场空间测算 33
1.储能发展背景：解决新能源消纳难题
2022年全国可再生能源新增装机约1.52亿千瓦，占全国新增发电装机的76.2%，其中风光作为国内可再生能源的主力军，2022年新增装机量合计约1.25亿千瓦，同比22.05%.此外，BPenergy预测，2025年全球风电光伏发电量占比20%，到2050年风电光伏发电量占比达到67%.届时传统能源发电占比将仅为7%.
当前大量新能源发电接入电网系统，新能源发电的间歇性和波动性破坏了电网“源随荷动的平衡，传统电网系统难以应对新能源发电带来的负荷压力，新能源电力消纳成为首要 难题.
图12021-2025E国内风光装机量及预测（单位：GW）
图2全球电力结构及展望
资料来源：bpEnergyOutlook东海证券研究所
资料来源：国家能源局，东海证券研究所
1.1.储能系统：风光发电的“收纳箱”
以电化学储能为例，储能系统包含：PACK电池包、PCS（变流器）BMS（电池管理系统）EMS（能源管理系统）等.储能系统具备的充放电双向性，能够有效解决新能源消 纳问题.当新能源发电量超过电力系统能够承载的上限时，储能系统能够及时存储过剩电量；而当新能源发电量因天气等原因低于电力系统能够承载的下限时，储能系统能够及时释放存储的电能，从而提升新能源接入电力系统的稳定性.储能成为风光发电的“收纳箱”，可以有效容纳风光“多余的电量”.
图3储能系统解决方案示意图
资料来源：华自科技官网，东海证券研究所
