能源行业储能系列报告之二：调频，初露锋芒，唯快不破

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1、请阅读最后一页免责声明及信息披露 http:/ 储能系列报告之二调频：初露锋芒，唯快不破能源化工组 2017 年 7 月 5 日 郭荆璞 首席分析师刘 强 分析师马步芳 研究助理 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http:/ 信达证券股份有限公司 CINDA SECURITIES CO.,LTD 北京市西城区闹市口大街 9 号院 1 号楼 邮编： 100031 储能系列报告之二调频：初露锋芒，唯快不破 能源化工组 2017 年 7 月 5 日 调频市场被低估。 对于电网来说 能量供需不平衡和系统突发事件是电力系统运行的固有特性，在传统能源结构中，电网短时间内的能量不平衡是由传统机组（在我国

2、主要是火电和水电）通过响应 AGC 信号来进行调节的。而随着新能源的并网，风光的波动性和随机性使得电网短时间内的能量不平衡加剧，传统能源（特别是火电）由于调频速度慢，在响应信号时具有滞后性，因此不能满足新增的需求，而储能（特别是电化学储能）由于调频速度快，容量可调，因此成为非常好的调频资源。 根据 California 电力市场的电源特点，平均来看，储能调频效果是水电机组的 1.7 倍，燃气机组的 2.5 倍，燃煤机组的 20 倍以上。 储能参与 AGC 调频效果显著。 在现有的政策及技术条件下，储能由于无法作为独立主体参与到市场中，因此目前储能参与调频市场的方式是与火电形成一个混合机组。根据

3、华北区域的细则，理论上最好的调频效果与最差的调频效果之间可以相差近 8000 倍。实际应用中，投入前 K2和 K3的平均值分别在 1.4 和 1.5 左右，投入后上升到 1.5 和 1.6 左右， Kp值从 2.98 上升到 3.2 左右，后期通过进一步优化使得 Kp值提升到接近 5，体现了储能在调频方面具有非常优越的性能。 调频市场空间巨大。 从 PJM 市场的经验以及石景山项目的调频效果来看，调频的需求大约是总装机容量的 2%左右，我们得到全国存量调频规模大约在 42GW 左右。考虑到目前只有华北区域是依效果付费，我们仅考虑华北区域总体的极限替代也能达到近 770 万千瓦。目前国内外并没有

4、对调频规模的统一测算方法，调频需求是 1%2%的峰值负荷这一结论只是海外的经验数据，实际上随着新能源的占比的不断上升，实际需求还将会更高。以加州为例，由于风光的大量接入， 2016 年 CAISO 增加了 2 月 6 月调频需求量（一般增加到 600MW，在 2月底 3 月初增加到 800MW），总需求量是同期的近两倍，而这段时间内的调节成本同比上涨了 6 倍，这体现了调频巨大的经济效益。 2016 年加州总装机量达 7902.6 万千瓦，其中风电占比 7.1%， 太阳能占比 12.5%， 相比之下 PJM 总装机量达 1.82 亿千瓦， 而风电只占 0.6%，太阳能占比只有 0.1%。反应在

5、调频需求上加州的调频需求是峰值容量的 0.9%，最高峰时可达 1.7%，而加州只有 0.3%0.5%。从国内来看，自 2008 年以来国内装机容量平均年增长率超过 8%，我们认为未来 5 年装机量平均增长率仍将保持这一速度，因此年新增装机量将有约1.5 亿千瓦，由此我们得出年调频需求在 1.52GW 左右。 调频经济性远好于削峰填谷。 因此根据清华大学电机系刘红卫的硕士毕业论文电池储能系本期内容提要 :证券研究报告 行业研究专题报告 储能行业 郭荆璞 首席分析师 执业编号： S1500510120013 联系电话： +86 10 8332 6789 邮箱： 刘强 分析师 执业编号： S150

6、0514070005 联系电话： +86 10 8332 6707 邮箱： 马步芳 研究助理 联系电话： +86 10 8332 6702 邮箱： 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http:/ 统与火电机组联合调频的性能及经济性分析中石景山的项目数据，我们得到储能和火电机组联合调频的效果及经济性相关评价。石景山项目总投资 2260 万元，其中电池为 1200 万元， PCS 为 600 万元，施工费用 460 万元，我们假设设备残值为 5%，根据以上假设我们进行投资回收期测算，在第 5 年时 NPV 即可为正， IRR 可达到 11%，体现了调频项目具有非常好的投资前景。由此我们可以看出

7、调频的经济性远超削峰填谷，而未来随着新能源在电源中占比的进一步提高，以及电力市场进一步深化，开放辅助服务市场，调频的需求也将进一步释放，因此我们认为调频将会成为一个竞争激烈的市场。此外还可以将同一储能应用到不同的场景中，通过多种场景叠加来获得更多的收益，从而进一步缩短投资回收期。 建议关注的公司： 由于能量供需不平衡和系统突发事件是电力系统运行的固有特性，因此 调频是系统内在的需求。随着风光等新能源接入比例逐步升高，调频的需求也将快速上升，从而为整个市场带来相应的机会。同时调频的投资回收期在 5 年左右，显著优于削峰填谷，我们认为调频市场正处于从用传统能源调频向储能调频过渡的时期，替代效应正在

8、逐步显现。在投资标的方面，上市公司建议关注：科陆电子、比亚迪和南都电源。非上市公司建议关注：睿能世纪和珠海银隆。 相关行业风险： 政策推进力度不及预期，辅助服务市场中政策改变可能会对储能的替代有一定的抑制作用；电网系统技术进步带来需求的减少；技术进步、成本下降不及预期导致发展缓慢。 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http:/ 目 录 调频，被低估的市场 . 1新能源装机量增长，调频需求激增 . 1电池储能是构建新电网中的关键 . 3在 AGC 调频中储能的效果明显 . 4调频效果显著，经济性优于削峰填谷 . 11投资标的 . 15科陆电子（ 002121.SZ） . 15比亚迪（ 002594.SZ） . 15南都电源（ 300068.SZ） . 16睿能世纪 . 16珠海银隆 . 17风险因素 . 17表 目 录 表 1储能装置对比传统机组调频效果显著 . 4表 2图中各参数对于含义 . 5表 3各区域电网 AGC 补偿办法 . 6表 4无储能状况下机组调频性能指标 . 7表 5 2016 年全国装机量及调频替代规模 . 9表 6全球历年装机容量（亿千瓦） . 9表 7无储能时 Kp 值相对较低 . 11表 8储能投入后性能指标有显著提升 . 12表 9通过系统性优化使得 Kp 值接近 5 . 12表 10 石景山项目调频补偿费用对比 .