地大熱能清潔低碳能源網訊：近年來，科技的進步使得通過新能源技術進行減碳逐步落地，經濟性上也具備了大規模推廣的基礎。在此時刻，全球碳達峰、碳中和雙碳理念應運而出，能源替代的浪潮也隨之到來。我國是碳排放量最大的國家，碳減任務不容輕視。電力行業作為我國最大的碳排放行業，占比超過40%，因此，新能源發電是實現雙碳目標的重中之重。上至國家，下至企業，光伏、風能作為減碳的核心技術手段得到了高度的重視，近年來駛入了高速發展的階段，取得了矚目的成績。

1月25日，國家能源局發布的最新數據顯示，2021年我國風電、光伏發電新增裝機規模超過1億千瓦。據統計，我國2021年新增光伏發電并網裝機容量約5300萬千瓦，連續9年穩居世界首位。截至2021年底，光伏發電并網裝機容量達到3.06億千瓦，突破3億千瓦大關，連續7年穩居全球首位。風電同樣突破3億千瓦大關，較2016年底實現翻番，是2020年底歐盟風電總裝機的1.4倍、是美國的2.6倍，已連續12年穩居全球第一。

今年上半年能源局根據能源局印發的《關于2021年風電、光伏發電開發建設有關事項的通知》中，所提出的目標是2021年風電、光伏發電量占全社會用電量的比重達到11%左右，到2025年，風、光發電量占比將達到16.5%。根據有關研究機構初步測算，到2030年非化石能源的一次能源消費比重要達到25%左右。到2060年，我國非化石能源消費占比將由目前的16%左右提升到80%以上，非化石能源發電量占比將由目前的34%左右提高到90%以上。

與此同時，新能源消納取得新進展，風電、光伏利用率分別達到96.9%、97.9%。就目前階段來看，在替代傳統石化能源的道路上，新能源發電如同是一條與生俱來的傷腿，行走步履蹣跚。想要勝任供電主力位置和實現雙碳目標，還得靠儲能技術把這條傷腿給接上。

01 儲能是未來電網的重要組成環節

光伏、風力發電分別依賴于太陽能(9.940, -0.09, -0.90%)和風力，而這些自然之力具有天然的波動性和間歇性，可以轉換成多少電力存在著不可預測性。太陽朝起夕落，光伏發電便注定隨之變化，從早開始發力，正午達到峰值后回落，晚間隨太陽落下而停息。

風力發電，同樣如此。

造成的結果便是供需失衡，在用電較高的時候無法提供充沛的電力，在用電較低的時候電力過剩。波動性造成的另一個問題是電網供電的頻率極其不穩定，而頻率的波動，是衡量電能質量好壞的重要指標之一。小幅度的頻率波動，可能影響用電電器的正常使用，大幅度的頻率波動，會危害發電機的正常運行。比如，頻率變化將引起電動機轉速的變化，輕則影響產品質量，重則損壞機械，引發事故。不僅各行各業都將因頻率變化而出現殘次品，居民的生活用電也將受到較大的影響。因此，頻率不穩定帶來的危害是很大的，所以如何保證新能源發電頻率的穩定值變成了亟待解決的問題。擺在眼前的問題便是是否有更清潔更高效的解決方案來替代火電呢？

答案是肯定的。從長遠發展的角度來考慮，提前儲備好電力的想法便應運而生，儲能走向了歷史舞臺中心。一方面，通過削峰填谷，可以解決峰谷時段發電量與用電負荷不匹配的問題；另一方面，可以參與提供電力輔助服務，解決風光發電的波動性和隨機性導致的電網不穩定。此外，通過儲能系統的存儲和釋放能量，提供了額外的容量支撐，吸收過剩電力、減少“棄風棄光”以及即時并網。歷來產業的發展始終離不開政策上的支持，政策上的變化，其節奏和力度往往意味著產業的成熟程度。

02 好風憑借力

隨著電力改革的不斷深化，峰谷價差的擴大將成為市場化的必然趨勢。

2021年7月23日，國家發改委、國家能源局聯合印發了《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》。文件指出：到2025年，實現新型儲能從商業化初期向規?；l展轉變，裝機規模達3000萬千瓦以上。到2030年，實現新型儲能全面市場化發展。

2021年7月26日國家發展改革委發布《關于進一步完善分時電價機制的通知》，明確在保持銷售電價總水平基本穩定的基礎上，進一步完善目錄分時電價機制，更好引導用戶削峰填谷、改善電力供需狀況、促進新能源消納。

將優化峰谷電價機制，并建立尖峰電價機制，尖峰電價在峰段電價基礎上上浮比例原則上不低于20%。

地方政府層面上多點開花，繼2020年年初多省發文鼓勵或強制要求新能源配套儲能之后，新能源配儲能成為儲能市場熱議話題。截至2021年6月，我國已有25省份發布文件明確提出新能源配儲能。

2021年10月31日，江蘇省、北京市、甘肅省等地國網電力公司發布代理購電公告，自2021年12月1日起，高耗能企業購電價格按照普通代理購電用戶1.5倍執行。

03 抽水儲能和電化學儲能相輔相成

儲能，并不是一件新鮮事，早在20世紀60年代，日、美、西歐等國家便開啟了抽水儲能建設的高峰期，歷經多年發展，目前已成為使用規模最大、技術最成熟、成本最低的儲能技術。其原理也不難理解，在用電低峰期將水從地勢較低的水庫抽到地勢較高的水庫，在用電高峰期將高地勢水庫的水下放到地勢低的水庫，利用高度差產生的重力勢能來發電。除了抽水蓄能外，主要的儲能方式還包括電化學（電池）儲能、熔融鹽儲熱、壓縮空氣儲能和飛輪儲能。

抽水儲能目前擁有其它儲能都無法比擬的優勢，一個是在于它的成本，全生命周期成本不到0.3元/kwh，大幅低于現有儲能技術。另一個就是在于儲能的規模和轉化效率，大規模抽水蓄能可以有效利用在電力調峰上面，轉換效率可以達到70%-80%。但問題同樣存在，對選址環境、地形條件及水文環境要求較高，建設周期長達3-5年，響應速度基本在分鐘級別的水平。而電化學儲能搭載了鋰電池、鉛酸電池，響應速度達到百毫秒級，更適合用在一次調頻上。相較其他儲能方式而言，電化學儲能擁有更高的能量密度和轉換效率，場景應用、建設周期更為靈活，產業鏈配套更加成熟，增長潛力較大。

根據統計，截至2020年底，全球已投運儲能項目累計裝機規模191.1GW，同比增長3.4%。其中，抽水儲能的累計裝機規模最大，為172.5GW，同比增長0.9%；電化學儲能的累計裝機規模緊隨其后，為14.2GW，同比增長49%；其中，鋰離子電池的累計裝機規模最大，為13.1GW，首次突破10GW大關。我們可以做出這樣的判斷：抽水儲能和電化學儲能是最為重要的兩種儲能方式，二者相輔相成，共同實現調峰調頻的作用。

數據來源：浙能集團研究院，東方證券研究所數據來源：浙能集團研究院，東方證券研究所

04 儲能的核心環節

電化學儲能系統主要由電池組、電池管理系統（BMS）、能量管理系統（EMS）、儲能逆變器（PCS）以及其他電氣設備構成。電池組成本占比最高大約60%，其次為儲能逆變器15%左右，電池管理系統和能量管理系統加起來大概占比15%。這組數據充分說明了兩個問題，其一，電池組成本是電化學（電池）儲能系統的主要成本，是未來產業鏈技術迭代和降成本的主要環節。

其二，產業鏈最核心的環節在于電池組和逆變器上。

首先來看電池組，目前來看，磷酸鐵鋰電池憑借高安全性、高循環壽命、低成本優勢已成為儲能場景的首選，2019年新增儲能鋰電池中磷酸鐵鋰電池占比85%以上。

這一領域的競爭格局可以參考動力電池領域，可以完全延伸過來，電池組代表企業包括寧德時代(530.770, -2.59, -0.49%)、比亞迪(251.350, 1.75, 0.70%)、億緯鋰能(87.510, -1.99, -2.22%)、派能科技(149.800, 1.80, 1.22%)等。

有意思的是，電池儲能技術坡長雪厚，具備多種技術路徑發展迭代。比如，成本和資源占優的鈉離子電池可以有效填補鋰離子稀缺的問題，更高性能的固態電池，鋰-空氣電池等等。多種技術路徑看似競爭激烈，實則帶來百家爭鳴百花齊放的局面，共同為電池儲能技術的發展貢獻力量。

寧德時代自2014年便有儲能業務，2018年設立單獨的儲能事業部開始大力發展儲能業務。2020年儲能電池出貨568MWh，同比增長47%；儲能實現收入19.43 億元，同比增長219%，儲能板塊毛利率水平達到35%左右。

2021H1儲能板塊營收達到47億，毛利率36.6%，遠高于動力電池23%的毛利率，已經成為第二增長曲線。

比亞迪2019年戶用儲能在歐洲市占率排名第二，僅次于Sonnen。2020年公司儲能電池海外出貨為438MWh，儲能系統出貨213MW；派能科技客戶多為境外儲能系統集成商，主攻海外用戶側，2020年公司實現儲能收入10.45億元，同比增長40%。

儲能逆變器領域的競爭格局同樣可以參考光伏逆變器，代表企業包括陽光電源(122.370, 1.27, 1.05%)、固德威(429.220, 5.92, 1.40%)、英威騰(7.350, 0.06, 0.82%)等，基于在光伏逆變器行業的多年技術研發經驗，形成較高壁壘，在儲能行業具備先發者優勢。

儲能變流器的單W價值量、單W利潤均超過光伏逆變器。雖然儲能變流器的絕對需求量在近幾年仍低于光伏，但是其利潤貢獻比例相對光伏逆變器將大幅提升，行業整體利潤比例同樣將大幅提升。逆變器作為儲能價值量最大的配件之一，核心的競爭力體現在產品迭代上，如同光伏逆變器一樣，不同型號對應不同的逆變器。在儲能技術較快的迭代基礎上，不斷推出新產品使得企業造血能力極強，毛利率得到了有效保障。

逆變器龍頭企業的儲能業務自2018年開始爆發。陽光電源2020年儲能業務規模達到11.69 億，毛利率22%，同公司光伏逆變器的盈利能力相仿。固德威2019年在用戶側儲能逆變器出貨量全球第一，2020年貢獻收入1.6億元，同比增長45%。

目前國內電池儲能系統成本約1.5元/Wh。根據BNEF預計，到2025年系統初始成本有望降低至0.84元/Wh。具體來看，一方面降低電芯成本至0.5元/Wh以下，另一方面降低土建、安裝、接網等非技術成本。根據東方證券(12.180, -0.08, -0.65%)預測，預計2025年全國新增工商業電池儲能裝機11.53GWh，2021-2025年累計新增裝機33.5GWh，復合增速達到78.6%。

電池儲能產業未來前景一片光明。

05 結語

新能源發電替代傳統能源是確定性的?？墒牵陨淼牟▌有院烷g歇性產生的不確定性使得新能源電力供應存在著調峰調頻的需求。能源替代這條路徑上，新能源發電這條腿還得靠儲能接上方能健步如飛。顯而易見，儲能是未來電力系統不可或缺的重要環節。以電池技術為主的儲能技術是其中重要的組成部分，在性能優勢的前提下已經逐步具備了經濟性，具備了規?；茝V的基礎。由電池儲能掀起的又一波新能源浪潮很快就會來臨。