2022年储能行业深度分析报告

2022年储能行业深度分析报告目录特别说明.4一、多种储能路线进入发展快车道.61.1 储能政策密集出台.61.2 多种储能进入发展期.8二、抽水蓄能：巨量项目开工建设.102.1 抽水蓄能是最为成熟的储能技术.1 12.2 成本测算：当前最为经济的储能方式.1 22.3 两部制电价托底，巨量项目入场.1 3三、锂离子电池储能：正处于超级爆发周期.153.1 锂电池电池储能介绍.1 53.2 电力应用带动，锂电储能需求持续爆发.1 73.3 磷酸铁锂电池储能成本分析测算.1 7四、压缩空气储能：有望成为抽水蓄能电站的重要补充.204.1 空气压缩储能系统介绍.2 04.2 迈过试验示范阶段，商业化项目大规模上马.214.3 成本分析测算：有望成为抽蓄的重要补充.2 3五、钠离子储能：性能优异，被寄予厚望.255.1 钠离子电池性能优异，被寄予厚望.2 55.2 钠离子电池产业化进程加速.2 85.3 钠离子成本分析：远期可期.2 9六、全钢液流电池储能.316.1 发展情况与介绍.3 16.2 帆液流电池成本分析.3 2七、铅炭电池储能.347.1 发展情况.3 47.2 铅炭电池成本分析.3 4图目录图 1：储能技术路径分类.9图 2：各种储能技术优缺点对比.1 0图 3：抽水蓄能电站示意图.I I图 4：2 0 2 1 年我国各储能技术装机占比.1 2图 5：我国抽水蓄能装机及规划情况（万千瓦）.1 4图 6：锂离子电池示意图.1 5图 7：电化学储能上下游示意图.1 6图 8：2 0 1 7-2 0 2 1 年我国储能电池出货量及增速.1 7图 9：压缩空气技术发展历程.2 1图 1 0：压缩空气储能系统基本结构.2 11:234图图图图同里5 0 0 k W液态空气储能项目效果图.2 1钠离子电池工作原理图.2 6钠离子电池的材料成本优势明显.2 7中国科学院物理研究所/中科海钠钠离子电池研制及示范应用进程.2 8宇德时代钠离子电池优势.2 9图图1 7：1 8：钢液流电堆结构铅炭电池结构图3 13 4表目录表 1：按应场景划分的储能类型.5表 2：2 0 2 1 年储能重磅政策.6表 3：2 0 2 1 年各省风光配储政策.7表 4：储能技术在电力行业应用范围.8表 5：抽水蓄能L C O S 测算核心假设.1 2表 6：抽水蓄能L C O S 测算过程.1 3表 7：抽水蓄能L C O S 敏感性分析.1 3表 8：各省抽水蓄能装机及投资.1 4表 9：不同技术路线电池对比.1 6表 1 0：2 0 2 1 年部分磷酸铁锂电池储能电站E P C 招标情况.1 8表 1 1 ：磷酸铁锂电池L C O S 测算核心假设.1 9表 1 2：磷酸铁锂电池L C O S 测算过程.1 9表 1 3：循环寿命假设.2 0表 1 4：磷酸铁锂电池LC O S 敏感性分析.2 0表 1 5：海内外部分压缩空气项目情况.2 2表 1 6：2 02 2 年立项的大型空气压缩储能项目.2 2表 1 7：2 02 2 年立项的大型空气压缩储能项目.2 3表 1 8：压缩空气储能系统L C O S 测算核心假设.2 4表 1 9：压缩空气L C O S 测算过程.2 4表 2 0：压缩空气L C O S 敏感性分析.2 4表 2 1：各种类型储能特点.2 5表 2 2：铅酸电池、锂离子电池和钠离子电池性能对比.2 7表 2 3：钠离子电池储能系统L C O S 测算核心假设.2 9表 2 4：钠离子电池L C O S 测算过程.3 0表 2 5：钠离子电池L C O S 敏感性分析（元/k W h）.3 0表 2 6：全机液流储能技术优势.3 1表 2 7：我国今年来规划或建设的锐液流储能项目.3 2表 2 8：全钢液流电池储能系统LC O S 测算核心假设.3 3表 2 9：全锐液流电池LC O S 测算过程.3 3表 3 0：全钢液流电池L C O S 敏感性分析（元/k W h）.3 3表 3 1：铅炭电池储能系统L C O S 测算核心假设.3 5表 3 2：铅炭电池L C O S 测算过程.3 6表 3 3：铅炭电池L C O S 敏感性分析（元/k W h）.3 6特别说明本文对抽水蓄能、锂离子电池、压缩空气、钠离子、全钗液流电池、铅炭电池等六种储能的发展现状、系统成本、应用前景做了评估，由于部分储能类型尚未大面积应用,不同研究个体对其评价方法或有差别。我们在此做出以下特别说明：特别说明1:本文所研究的多种类型储能的参数综合参考了其各自项目近期投资运行情况以及，基于全寿命周期成本的储能成本分析（傅旭，李富春，杨欣，杨攀峰）、储能的度电成本和里程成本分析（何颖源，陈永娜，刘勇，刘昊，刘丹丹，孙晨宇）、钠离子电池储能技术及经济性分析（张平，康利斌，王明菊，赵广，罗振华，唐兹，陆雅翔，胡勇胜）等数十篇文献，在此统一说明，后续不单独列示。特别说明2：在本部分以及后续多种类型储能的度电成本测算中，未考虑充电成本、能量损耗以及输配电相关费用，实际成本可根据具体应用场景进行相应调整计算。特别说明3：关于储能成本评价标准说明如下。储能技术成本的合理化是行业发展至关重要的因素。目前国国际上通用的储能成本评价指标为基于储能全生命周期建模的储能平准化度电成本（LCOS）,而事实上不同的储能应用场景使用单一的评价标准并不合适，储能设施的利用方式、使用效率不同，对于LOCE测算的结果也不尽相同。例如抽水蓄能电站，初始造价确定，使用寿命可以高达SOSO 年，在全生命周期中，电站实际利用小时30000小时与70000小时的非充电成本差别可能是倍差的。按照时长要求的不同，储能的应用场景大致可以分为容量型（2 4 h）、能 量 型（约12h）、功 率 型（W30min）和 备 用 型（215m in）四类。容量型储能场景包括削峰填谷或离网储能等，时储能技术种类较多，包括抽水蓄能、压缩空气、储热蓄冷、储氢储碳以及各类容量型储能电池（例如钠硫电池、液流电池、铅炭电池、锂浆料电池等）。其他类型具体见下表。表1：按应场景划分的储能类型数据来源：英大证券研究所整理类型储能时长实际应用场景储能类型容量型24h削峰填谷、离网储能等抽水蓄能、压缩空气、储热蓄冷、储氢储碳、钠硫电池、液流电池、铅炭电池等能量型1 2h复合功能，调峰调频和紧急备用等多重功能磷酸铁锂电池等功率型W30min调频等超导储能、飞轮储能、超级电容器、钛酸锂电池、三元锂电池备用型215min作为不间断电源提供紧急电力铅酸电池、梯级利用电池、飞轮储能为了采取一致性评价标准，考虑到储能设施主要通过调频服务和能量充放来实现收益，能量型和备用性型则是二者的负荷利用，我们将储能分容量型以及功率型两种类型进行成本评估。其中，度 电 成 本（L O C E）的评价适合容量型储能 场 景（如削峰填谷），因为可以将其直接与峰谷电价差进行比较，从而判断储能投资是否具有经济效益。对于功率型储能场景，参照海外以及国内辅助电力调频应用场景，采用里程成本作为功率型储能经济性的评判标准。本文所研究的六种储能主要考虑能量型储能应用。一、多种储能路线进入发展快车道在全球碳中和目标下，清洁能源将逐步替代化石能源，风电、光伏发电将成为清洁能源的绝对主力，装机量持续高增。但是，新能源发电具有不稳定性、随机性、间歇性的问题，对电网频率控制提出了更高的要求，随着新能源发电占比的的提高，整个电力系统的电力电量平衡模式也需要重构。新型电力系统中，储能将成为至关重要的一环，是新能源消纳以及电网安全保障必要保障，在发电侧、电网侧、用电侧都会得到广泛的应用，需求空间广阔。1.1储能政策密集出台2 0 1 7-2 0 2 0 年，电网响应能源局、发改委降低弃风弃光率的决策，充分利用电力体系的灵活性资源消纳新能源，使得弃风弃光率下降到2%。同时电网压力凸显，部分省份开始要求电源侧配置储能。2 0 2 1 年，多个储能行业的重磅文件公布，储能等迎来历史性发展机遇。关于进一步完善抽水蓄能价格形成机制的意见厘定了抽水蓄能电站的价格机制,使得抽蓄电站具备了商业化条件；关于加快推动新型储能发展的指导意见提出到2 0 2 5年，新型储能装机规模达3 0 0 0 万千瓦以上。健 全“新能源+储能”项目激励机制。2 0 2 1年8 月9 日，发改委出台 关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知明确了风光发电保障性规模和市场化规模配储的要求。表2：2 0 2 1年储能重磅政策日期部门文件名称核心内容2 0 2 1.5发改委 关于进一步完善抽水蓄能价格形成机制的意见以竞争性方式形成电量电价，将容量电价纳入输配电价回收。2 0 2 1.7发改委、能源局 关于加快推动新型储能发展的指导意见到 2 0 2 5 年，新型储能装机规模达3 0 0 0 万千瓦以上。健全“新能源+储能”项目激励机制。2 0 2 1.7改革委 关于进一步完善分时电价机制的通知上年或当年预计最大系统峰谷差率超过4 0%的地方，峰谷电价价差原则上不低于4:1；其他地方原则上不低于3:1。2 0 2 1.8发改委、能源局 关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知由电网承担消纳任务的保障性规模（部分省份也要求配一定能比例的储能，储能配置要求为1 0%功率、2小时）；市场化部分配置1 5%功率、4小时的配置（鼓励2 0%、4小时）的调峰资源。2 0 2 1.9能源局 抽水蓄能中长期发展规划（2 0 2 1-2 0 3 5 年）到 2 0 2 5 年，抽水蓄能投产总规模较“十三五”翻一番，达到6 2 0 0 万千瓦以上：到 2 0 3 0 年，抽水蓄能投产总规模较“十四五”再翻一番，达到1.2 亿千瓦左右。8月份公布的规划储备项目单共5 5 1 个计6.7 9 亿千瓦2 0 2 2.2发改委、“十四五”新型储能发展实 推动新型储能技术发展应用，提出到2025年，新型储能由商业化初期步入能源局 施方案规模化发展阶段、具备大规模商业化应用条件。数据来源：发改委、能源局，英大证券研究所整理 关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知强调了储能重要性，规定了市场化规模要求自行配置1 5%*4小时，保障性规模由电网负责消纳，未对保障性规模内的配储作出具体要求，但是我国绝大多数省份都已经对风电、光伏电站相关储能设施建设要求，多数省份要求强制建设1 0%-2 0%功率，时长2小时的储能。在强制配储政策的刺激下，我国储能行业需求出现了井喷现象，行业快速壮大。表3：2 0 2 1年各省风光配储政策地区文件名称风电、光伏装机规模要求新型储能配置要求贵州省 关于下达贵州省2021年第一批光伏发电项目开展前期工作计划的通知 关于下达贵州省2021年第二批光伏发电项目开展前期工作计划的通知2021年计划总装机规模2L66GW集中式光伏项目需配备10%的储能设施。甘肃省 关 于“十四五”第一批风电、光伏发电项目开发建设有关事项的通知2021-2022 年新增 12G W河 西 地 区（酒泉、嘉峪关、金昌、张掖、武威）最低按电站装机容量的10%配置，其他地区最低按电站装机容量的5%配置，储能设施连续储能时长均不低于2 小时广东省 关于2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知2021年保障性并网规模9G W四川省 四川省十四五”光伏、风电资源开发若干指导意见5 年内规模目标20GW河南省 关于2021年风电、光伏发电项目建设有关事项的通知力争2025年新增20GW左右I 类区域预计储能总规模300MW/600MWh;I I 类区域预计储能总规模l50MW/300MWh;U I 类区域可协商规定消纳规模，要求配置项目20%规模，可正常运行2 小时的储能设备。江苏省 江苏省发改委关于做好2021年风电和光伏发电项目建设工作的通知“十四五”期间，风电、光伏将累计新增30.69GW以上陕西省 陕西省新型储能建设方案（暂行）（征求意见稿）关于开展陕西省2021年风电、光伏发电项目开发