20160530-东方证券-电力设备及新能源行业策略报告：破局在即，储能引领能源革命新时代

HeaderTable_User 5017410 1205690271 HeaderTable_Industry 13020400 看好 investRatingChange.sa me 173833568 策 略 报 告 东方证券股份有限公司经相关主管机关核准具备证券投资咨询业务资格，据此开展发布证券研究报告业务。 东方证券股份有限公司及其关联机构在法律许可的范围内正在或将要与本研究报告所分析的企业发展业务关系。因此，投资者应当考虑到本公司可能存在对报告的客观性产生 影响的利益冲突，不应视本证券研究报告为作出投资决策的唯一因素。 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 【 行 业 证 券 研 究 报 告 】 核心观点  技术创新开启能源革命新时代 中央财经领导小组第六次会议提出推动能源 消费、能源供给、能源体制与能源技术的全方位“革命”，随着能源体制改 革、能源供给 -消费结构改革的逐步落实，能源技术创新俨然成为我国下一阶 段能源革命发展全局的核心。 2016 年 4 月，发改委、能源局印发能源技 术革命创新行动计划 2016-2030与能源技术革命重点创新行动路线图， 明确能源技术创新在能源革命中的决定性作用，并指出“到 2020 年，能源 技术创新体系初步形成；到 2030 年，进入世界能源技术强国行列”，未来 我国将进一步加快推动能源技术革命步伐，迎来由技术创新所引领的能源革 命新时代。  储能，推进能源革命的重要一环 储能系统动态吸收能量并择时释放的特点 使其成为电网“发、输、配、用”环节的重要组成，成为推进能源革命的重 要一环；引入储能系统，有助 于推动能源 体制变革，实现需求侧管理、削峰 填谷、平滑负荷，同时 提高系统 稳定性；另一方面，有助于推动能源结构变 革， 提高可再生能源发电接入平滑性，显著缓解“弃风、弃光”现象。 储能 技术路线众多各有所长， 不同形式之间的能量转换与储存具有不同的特点， 不同应用一般需要针对性地选择合适的能量储存方式 ， 相较于其他储能技术， 电化学电池储能具备高可控性、高模块程度的优势， 并且能量密度仅次于核 能高于其他能量存储形式，现阶段 锂电池产业链和技术最为成熟，成本下降 空间大 具备广阔发展前景 。  产业化推进迅速，国内静候补贴政策东风 伴随 电动车市场爆发，电化学储 能尤其是锂电池 成本不断下降 ，据 Nature Climate Change 研究结果 ， 2007-2014 年 全行业平均成本从 1100 美元 /千瓦时下降到 410 美元 /千瓦时， 平均每年下降 14， 同时 预计 2017-2018 年 电池成本将会降至 230 美元 /千 瓦时，势必 显著提高电动汽车市场竞争力。 由于我国居民用电价格显著低于 工业用电，并且没有峰谷电价差，目前实现民用领域 商业价值较为困难；另 一方面，过高的 储能 成本使得其 同样难以在 工商业领域实现经济效益，必须 政府补贴才能产生经济价值，鉴于储能技术对于可 再生 能源电力消纳以及能 源互联网的重要意义，未来国家政府及相关部门推行补贴政策是大势所趋 。 据 IHS 数据表明到 2022 年全球储能市场增长将超过 40 倍，在后续储能补贴 等政策的出台及市场需求推动下，我国储能市场将迎来千亿级规模，从事锂 电、铅酸铅炭储能的相关企业将获得市场扩容机遇 。 建议关注  全球 储能产业正处于从小范围试点向大规模应用 爆发 的前夜，类似于光伏行 业 2004-2008 年的爆发初期，伴随国内储能政策 落实以及 产业资本的加大投 入， 未来势必将孕育出又一个高增长产业。 重点推荐储能领域布局深远，携 手三星 SDI 共享盛宴的 阳光 电源 300274，买入 ； 同时建议关注拥有铅炭电 池领先技术，“投资 运营”模式引领公司成长的 南都电源 300068，未评级 。 风险提示  储能政策不达预期；电池成本下降不达预期 破局在即，储能引领能源革命新时代 电力设备及新能源行业 行业评级 看好 中性 看淡 维持 国家 /地区 中国 /A 股 行业 电力设备及新能源 报告发布日期 2016 年 05 月 30 日 行业表现 资料来源 WIND 证券分析师 方重寅 021-63325888*7500 fangcyorientsec.com.cn 执业证书编号 S0860513080004 联系人 华先 021-63325888*7524 huaxianorientsec.com.cn 相关报告 掘金能源变革新时代，看好储能与新能源 车运营 2016-03-28 供需两侧发力，打好能源改革攻坚战 2016-01-05 -62 -41 -21 0 21 1 5 /0 6 1 5 /0 7 1 5 /0 8 1 5 /0 9 1 5 /1 0 1 5 /1 1 1 5 /1 2 1 6 /0 1 1 6 /0 2 1 6 /0 3 1 6 /0 4 1 6 /0 5 电力设备及新能源 沪深300 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源策略报告 破局在即，储能引领能源革命新时代 2 目 录 技术创新开启能源革命新时代 5 1. 能源体制与结构改革稳步推进，技术创新决定未来 . 5 1. 1 能源体制改革重启，改革红利兑现仍需时间 5 1. 2 能源结构改革上升国家战略，新能源消纳遇瓶颈 6 1. 3 科技决定能源未来，能源技术革命正在到来 8 2. 储能，推进能源革命的重要一环 9 2.1 储能技术有助于电网削峰填谷、平滑新能源输出波动 11 2.2 助力实现车辆入电网技术 V2G，降低新能源车使用成本 12 2.3 储能技术将在未来能源互联网生态圈扮演重要角色 13 3. 储能技术路线众多，电化学储能前景广阔 14 3.1 技术路线多，不同应用场景需针对选择合适的储能方式 14 3.2 电化学储能技术优势显著，锂电池前景广阔 16 全球储能增速平稳，国内静候补贴政策东风 . 19 4. 全球储能平 稳发展，企业积极布局锂电池产业 19 4.1 全球储能平稳发展，锂电池储能项目增速大幅提升 19 4.2 政策催生市场，企业积极布局锂电池产业 20 5. 国内静 候补贴政策东风，产业化推进打开市场空间 . 22 5.1 政府加大储能产业支持力度，国内市场实现快速增长 22 5.2 先进储能技术创新纳入国家行动计划，路线图明确发展方向 24 5.3 产业化推进迅速，经济性打开储能市场空间 26 建议关注 储能业务布局深远，轻资产运营模式 28 风险提示 30 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源策略报告 破局在即，储能引领能源革命新时代 3 图表目录 图表 1 1985 至今我国三十年电力体制改革进程 . 5 图表 2新一轮电改“放开两头、监管中间” 6 图表 3 2030 年我国非化石能源占一次能源消费比重将达到 20 . 7 图表 4我国光伏装机容量未来增长预测 . 7 图表 5我国风电装机容量未来增长预测 . 7 图表 6 2015 年全国平均弃光率 14 8 图表 7 2015 年上半年全国平均弃风率 15.2 8 图表 8能源技术革命创新行动计划 2016-2030 年 提出的 15 项重点任务 9 图表 9储能技术广泛应用于电力系统环节 10 图表 10储能技术应用于配电网削峰填谷 . 11 图表 11利用储能系统应对风电调度风险 12 图表 12 V2G 将使电动车用户、电网以及车企利益共享 . 12 图表 13丹麦 EDISON 项目中 VPP 结构商业模式 13 图表 14储能技术应用于未来能源互联网体系 13 图表 15各应用模式所需储能技术功能 . 14 图表 16储能技术特 性及工作原理 15 图表 17各种储能技术的应用领域分析 . 16 图表 18各种大容量电力储能技术的能量密度比较 . 16 图表 19各种储能技术的效率和循环寿命比较 16 图表 20各种储能技术的应用领域分析 . 17 图表 21当前不同电化学储能技术的技术成熟度情况 17 图表 22锂离子电池产业链示意 18 图表 23锂离子电池主要 正极材料性能对比 18 图表 24全球电化学储能项目累计装机规模 19 图表 25 MW 级储能示范工程中锂电池项目大幅增长 . 20 图表 26 MW 级储能示范工程中可再生能源发电大幅增长 20 图表 27近年不同国家地区对储能的支持政策 20 图表 28企业积极布局用户侧储能市场 . 21 图表 29特斯拉构建“发 -储 -用”生态圈 . 22 图表 30 Powerwall 锂电池可通过电网和光伏电池板充电 . 22 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源策略报告 破局在即，储能引领能源革命新时代 4 图表 31近年来我国储能产业相关政策 . 23 图表 32“十二五”期间中国电化学储能项目累计装机年复合增长率 110 . 24 图表 33先进储能技术创新路线图指明产业发展方向 25 图表 34 2017-2018 年电池成本有望降至 230 美元 /千瓦时，大幅提高电动车市场竞争力 26 图表 35 LFP 锂离子电池成本下降显著 . 26 图表 36智能电网对储能电池经济性及技术要求 . 26 图表 37 2022 年全球储能市场规模增长超过 40 倍 . 27 图表 38储能行业发展阶段类比光伏产业成长历程 . 28 图表 39阳光电源与三星 SDI 携手共进储能产业 29 图表 40南都电源微网储能项目案例 . 29 HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源策略报告 破局在即，储能引领能源革命新时代 技术创新开启能源革命新时代 能源消费、供给、体制 与技术的 全方位“革命” 能源是人类生存和文明发展的重要物质基础， 我 国已成为世界上最大的能源 生产国和消费国，同时，我们 面临着世界能源格局深度调整、全球应对 气候变化行动加速、国家间技术竞争日益激烈、国内经济进入新常态、资源环境制约不断强化等 一 系列 挑战。 2014 年 6 月，习近平总书记在 中央财 经领导小组第六次会议上提出了推动 能源消费、 能源 供给、 能源 体制 与能源技术的全方位 “革命” ，成为了我国能源革命进程的有力推手 。 科技决定能源的未来，科技创造未来的能源 随着能源体制改革 、能源供给 -消费结构改革的逐步 推进，能源技术创新俨然成为我国下一阶段能源革命发展全局的核心 。 2016 年 4 月，国家发改委、 国家能源局印发 能源技术革命创新行动计划 2016-2030 明确 能源技术创新在能源革命中 的 决 定性作用， 同时发布能源技术革命重点创新行动路线图，提出我国能源技术 创新的总体目标和 主攻方向， 明确 15 项重点任务的创新目标、行动措施以及战略方向 ，并指出“ 到 2020 年， 能源 技术创新体系初步形成 ； 到 2030 年，进入世界能源技术强国行列 ”，未来我国将进一步 加快推动 能源技术革命 步伐，迎来由技术创新所 引领的能源革命新时代 。 1. 能源体制与结构改革稳步推进，技术创新决定未来 1. 1 能源体制改革重启，改革红利兑现仍需时间 电改三十年，改革成果逐步兑现 建国之初，我国政府对电力工业实行中央垂直垄断管理。为适应 电力需求的快速增长，加快电力建设速度，增强电力供应能力，从 1985 年开始我国对电力体制不 断进行改革。从 30 年电力体制改革的历史来看，每一步改革都极其艰难，不断博弈与权衡中前行 。 图表 1 1985 至今我国三十年电力体制改革进程 时期 改革核心 相关文件 主要内容 改革成果 1985 \ 1995 电力投资体制 电力价格体制 关于鼓励集资办电和实 行多种电价的暂行规定， 国发 [1985]72号 中央政府决定将电力由统一建设改为鼓励地方、部门和 企业集资建设电力；将电力投资全部由财政拨款改为银 行贷款；将国家统一电价改为对部分电力实行多种电价 电力工业快速发展，发电装机容量和发电量年 均增长速度都超过 8；打破发电环节的垄断， 为厂网分开奠定基础 1996 \ 2001 电力管理体制 国务院电力部机构改革方 案；国家经贸委关于深化 电力工业体制改革有关问 题的意见；电力法 政企改革分开，国家电力公司成立，撤销电力工业部， 行业管理职能移交中国电力企业联合会；开始进行厂网 分开、竞价上网的改革， 6个省市开展了试点工作 调动了地方政府、企业和外资参与电力建设的 积极性；政企分开从一定程度上解决了行政垄 断问题；电力工业快速发展，电力装机容量和 发电量分别增长 1.5倍以上 2002 \ 2014 电力市场化 电力体制改革方案的通 知国发 [2002]5号；电价 改革方案；厂网价格分离 实施方案；上网电价、输 配电价、销售电价管理暂行 办法 明确电力改革的任务“ 厂网分开、主辅分离、输配分开、 竞价上网 “；确立电价改革方向为发售电价由市场形 成，输配电价由政府管制；明确了原电网直属电厂的上 网电价原则，协调了独立发电厂的上网电价；标杆上网 电价和煤电价格联动机制出台；明确规定了上网电价、 输配电价、销售电价的定价方法 实现“厂网分离”，组建两大电网公司、五大发 电集团和四大电力辅业集团；以两大电力辅业 集团（中电建与中能建）挂牌成立、并与电网 签订分离企业整体划转移交协议为标志，从组 织形式上实现了“主辅分离”；电力行业大发展 十年，电力装机容量和发电量分别增长 3倍 资料来源东方 证券研究所 新一轮电力体制改革的核心工作是电价改革 2013 年 3 月国务院批转国家发改委关于 2012 年 深化经济体制改革重点工作的意见，明确提出“深化电力体制改革”，启动了新一轮电力体制改 HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源策略报告 破局在即，储能引领能源革命新时代 革，这轮改革是 2002 年电力市场化改革的延续； 2014 年 11 月 4 日，国家发改委出台深圳市输 配电价改革试点方案，视为电改加速的重要标志；通过电力价格改革，建立电力市场化定价机制， 形成主要由市场决定电价的机制。输配分离、厘清电网成本是电力改革的重点与难点；大用户直购 电、售电侧放开将可能成为电力体制改革的突破口。 图 表 2新一轮电改“放开两头、监管中间” 资料来源 关于进一步深化电力体制改革的若干意见 ， 东方证券研究所 国家多部门积极推进输配电价改革试点，改革红利兑现仍需时间 国家发改委将深圳、内蒙古、安 徽、湖北、宁夏、云南、贵州列入输配电价改革试点单位，并批复内蒙古西部电网首个监管周期输 配电准许收入和电价水平；同时，国家发改委、国家能源局批复云南、贵州开展电力体制改革综合 试点。 2015 年 11 月，国家发展改革委、国家能源局和中央编办、工业和信息化部等多部门 发布 六个电力体制改革配套文件 。 然而， 改革并不能一蹴而就，未来 电力体制改革 进程中 的每一步推进 都将面临重重阻碍，随着电改试点地区范围的扩大以及相关配套文件的出台细化，能源体制改革红 利将逐步释放兑现，但过去三十年电改经验表明这必将是一个较长过程，需要耐心 。 1. 2 能源结构改革上升国家战略，新能源消纳遇瓶颈 能源结构调整上升国家战略， 2030 年非化石能源占比达 20 国务院能源发展战略行动计划 （ 2014-2020 年）明确提出，到 2020 年 非化石能源占一次能源消费比重达到 15，煤炭消费比 重控制在 62以内； 中美气候变化联合声明更是提出到 2030 年非化石能源占一次能源消费比 重达到 20的远期规划目标，而 2015 年我国非化石能源占一次能源消费比重仅为 11。 HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源策略报告 破局在即，储能引领能源革命新时代 图 表 3 2030 年我国非化石能源占一次能源消费比重将达到 20 资料来源 能源发展战略行动计划（ 2014-2020 年） ， 中美气候变化联合声明 ， 东方证券研究所 国内光伏、风电“十三五”期间有望保持稳增态势 根据北极星电力网 资料， 预计到 2020 年，我 国光伏装机目标有望达到 150GW，风电装机达到 250GW 规模。考虑到电价下调以及技术进步带 来的成本下降，未来光伏与风电或逐年保持新增装机 平稳增长态势，分别实现年均 20GW 以上新 增装机规模。 图表 4 我国光伏装机容量未来增长预测 资料来源 EPIA， 新闻资料， 东方证券研究所 图表 5 我国 风电 装机容量未来增长预测 资料来源 EPIA， 新闻资料， 东方证券研究所 6.8 6.7 6.8 7.7 7.8 8.6 8.0 9.4 9.8 11.1 11.4 15.0 20.0 0 5 10 15 20 25 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015E 2020E 2030E 非化石能源占一次能源消费比重 0 10 20 30 40 50 60 70 0 100 200 300 400 500 600 2014 2015E 2016E 2017E 2018E 2019E 2020E 2030E 新增装机容量预测 GW 累计装机容量预测 累计装机增速预测 0 5 10 15 20 25 30 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 2014 2015E 2016E 2017E 2018E 2019E 2020E 2030E 新增装机容量预测 GW 累计装机容量预测 累计装机增速预测 HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源策略报告 破局在即，储能引领能源革命新时代 “弃光弃风”现象严重，消纳难题制约行业发展 由于我国短时间内 风力发电、光伏地面电站装机 大规模涌现，新增发电量无法实现上网消纳而呈现出“弃 电”的不和谐现象， 2015 年我国平均弃 风率达到 15，西部部分地区平均弃光率高达 30，据国网新疆电力公司统计， 2015 年仅新疆弃 光电量就达到 80 亿千瓦时，相比 2014 年弃光电量 21 亿千瓦时增长 3 倍，“弃光弃风”俨然成为 制约我国可再生能源 发展的重要因素。 图表 6 2015 年全国平均弃光率 14 资料来源 国家能源局 ， 东方证券研究所 图表 7 2015 年上半年全国平均弃风率 15.2 资料来源 国家能源局， 东方证券研究所 1. 3 科技决定能源未来，能源技术革命正在到来 科技决定能源的未来，科技创造未来的能源 随着能源体制 、 能源结构改革的逐步 实现 ，能源技术 创新俨然成为我国下一阶段能源革命发展全局的核心。 2016 年 4 月，国家发改委、国家能源局印 发能源技术革命创新行动计划 2016-2030 与 能源技术革命重点创新行动路线图， 进一步 明确了 能源技术创新在能源革命中 的决定性作用，提出 “到 2020 年，能源技术创新体系初步形成； 到 2030 年，进入世界能源技术强国行列”， 未来，我国能源革命进程将 以突破能源重大关键技术 为重点，以能源新技术、新装备、新产业、新业态示范工程和试验项目为依托，实施制造强国战略， 推动能源技术革命，实现从能源生产消费大国向能源技术强国战略转变 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 弃光率 全国平均弃光率 14 0 10 20 30 40 50 0 5 10 15 20 25 30 35 蒙西 甘肃 新疆 吉林 弃风电量 亿千瓦时 弃风率 HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源策略报告 破局在即，储能引领能源革命新时代 图 表 8 能源技术革命创新行动计划 2016-2030 年 提出的 15 项重点任务 重点任务 主要内容 煤炭无害化开采 提升煤炭开发效率和智能化水平，研发高效建井和快速掘进、智能化工作面、煤炭地下气化、煤系共伴生资源综合开发利用等技术； 非常规油气和深层、 深海油气开发 深入开展页岩油气地质理论及勘探技术、油气藏工程、水平井钻完井、压裂改造技术研究并自 主研发钻完井关键装备与材料，完善煤层气勘探开发技术体系，实现页岩油气、煤层气等非常 规油气的高效开发，保障产量稳步增长； 煤炭清洁高效利用 加强煤炭分级分质转化技术创新，重点研究先进煤气化、大型煤炭热解、焦油和半焦利用、气化热解一体化、气化燃烧一体化等技术； 二氧化碳捕集、 利用与封存 实现 CO2 的可靠性封存、监测及长距离安全运输； 先进核能 在第三代压水堆技术全面处于国际领先水平基础上，推进快堆及先进模块化小型堆示范工程建设，实现超高温气冷堆、熔盐堆等新一代先进堆型关键技术设备材料研发的重大突破； 乏燃料后处理与高放废 物安全处理处置 推进大型商用水法后处理厂建设，开展高放废物处置地下实验室建设、地质处置及安全技术研 究，完善高放废物地质处置理论和技术； 高效太阳能利用 深入研究更高效、更低成本晶体硅电池产业化关键技术，开发关键配套材料； 大型风电 研究适用于 200300 米高度的大型风电系统成套技术，开展大型高空风电机组关键技术研究；保障海上风电资源的高效、大规模开发利用； 氢能与燃料电池 研究基于可再生能源及先进核能的制氢技术、氢气 /空气聚合物电解质膜燃料电池 PEMFC技术； 生物质、海洋、 地热能利用 研究新品种、高效率能源植物，建设生态能源农场，形成先进生物能源化工产业链和生物质原 料可持续供应体系； 高效燃气轮机 深入研究燃气轮机先进材料与智能制造、机组设计、高效清洁燃烧等关键技术； 先进储能 掌握储能技术各环节核心技术，完成示范验证，整体技术达到国际领先水平，引领国际储能技术与产业发展； 现代电网 掌握柔性直流输配电技术、新型大容量高压电力电子元器件技术； 能源互联网 能源互联网是一种互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新业态； 节能与能效提升 加强现代化工业节能技术创新，重点研究高效工业锅 窑 炉、新型节能电机、工业余能深度回收利用以及基于先进信息技术的工业系统节能等技术并开展工程示范； 资料来源 能源技术革命创新行动计划 2016-2030 年 ， 东方证券研究所 2. 储能，推进能源革命的重要一环 储能 技术 决定能源革命进程 储能系统动态吸收能量并择时释放的特点使其成为电网“发、输、配、 用”环节的重要组成，成为推进能源革命的重要一环；引入储能系统，有助于推动能源体制变革， 实现需求侧管理、削峰填谷、平滑负荷，同时可以提高系统运行稳定性、调整频率、补偿负荷波动， 储能系统作为微电网必要的能量缓冲环节，能够改善电能质量、稳定组网运行、优化系统配置、保 证微电网安全运行；另一方面，有助于推动能源结构变革，可以提高可再生能源发电接入平滑性， 显著缓解“弃 光弃风 ”现象。 HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源策略报告 破局在即，储能引领能源革命新时代 大规模储能技术能够有效解决 现代电力系统发展困境 随着社会进步和经济发展，电 网中综合负荷 迅速增加且结构日益复杂，电网面临如下挑战 1电力负荷峰谷差日益增大； 2可再生能源和分 布式发电系统的规模发展与并网； 3系统结构复杂及受扰后的安全稳定； 4用户对电能质量、供 电可靠性要求日益提高； 5大电网事故后的自恢复能力； 6节能减排、降低损耗的需求； 7环境 污染、绿色生产等问题。各个问题之间错综复杂、互相联系影响；大规模储能技术能方便地实现用 户侧的需求管理，消除昼夜峰谷差，平滑负荷，降低供电成本，同时有效支持可再生能源的发展与 规模利用，提高电网运行的稳定性、安全性，保障供电 可靠、改善电能质量等，为现代电力系统发 展提供了有效途径。 图 表 9 储能技术广泛应用于电力系统环节 资料来源 储能在能源安全中的作用 ， 北极星智能电网， 东方证券研究所 HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源策略报告 破局在即，储能引领能源革命新时代 2.1 储能技术有助于电网削峰填谷、平滑新能源输出波动 储能技术促电力系统建设由外延扩张向内涵增效模式转变 若在电网中配置 大规模、快速反应的储 能系统就可在用电低谷时将电能吸收存储，用电高峰时释放、满足 负荷 需求，达到削峰填谷、平滑 负荷，提高负荷率的效果。据美国查尔斯顿电网某变电站数据显示，利用 1MW 储能系统削峰填谷 后，用电峰谷差由无储能时的 9.69MW 降至 7.5MW，最高负荷由 21.23MW 降至 20.30MW，显示 了储能系统良好的实用效果。储能系统削峰填谷、平滑负荷、提升负荷率的同时也改善了部分火电 机组的运行条件，使其从压荷状态变为稳定运行，更多地承担基荷和腰荷，减少了火电厂运行费用 和发电成本，储能系统的投入使电网负荷趋于合理，提高了调峰火电机组效率，甚至可延缓或减少 电源、电网建设，提高能源和资产利用率，从而有效改变电力系统建设模式，使其从外延扩张向内 涵增效转变。 图 表 10 储能技术 应用于配电网削峰填 谷 资料来源 OE 能源， 东方证券研究所 支持新能源发电的灵活接入和稳定输出 风电、光伏等新能源发电技术受自然条件影响，输出功率 具有随机性、波动性、变化快等特点，若直接并网运行会给电网带来电压波动闪变、谐波污染、影 像系统稳定等影响，研究表明新能源发电装机容量达总容量的 10就会对局部电网产生显著冲击， 严重时还会引发大规模恶性事故；据美国能源局估计每增加 1GW 风电等波动电源容量，需投入 17MW 的旋转设备应对电力系统的变化，才能稳定并网运行。储能系统与风、光等发电设备联合 运行时，可及时根据能源需求存储、释放，保证供电的持续性与可靠性，同时改善发电机组输出电 压、频率等电能质量指标，若配置的储能容量足够大，发电单元就可在特定时间内提供所需电量， 按照预先制定的发电计划运行，而不必考虑发电单元本身的实时功率，使得随机波动的新能源发电 系统类同于火电机组成为稳定的可调度单元。 HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源策略报告 破局在即，储能引领能源革命新时代 图 表 11 利用储能系统应对风电调度风险 资料来源 利用储能提高风电调度入网规模的经济性评价 ， 东方证券研究所 2.2 助力实现车辆入电网技术 V2G，降低新能源车使用成本 新能源车充当移动储能装置，参与系统调峰等辅助服务 电动车的大规模推广应用可以缓解石油供 给紧张、减少碳排放、改善城市环境，而间歇性可再生能源电源并网又使人们对其作为移动储能装 置充满期待。 插电式混合动力汽车 PHEV和纯电动汽车 EV将在 20 年之内成为配电系统本身不可 分割的一部分，提供储能，平衡需求，提高紧急供电和电网的稳定性。研究显示 90以上的乘用 车辆每天平均行驶时间 1 小时左右， 95的时间处于闲置状态。将处于停驶状态的电动汽车接入 电网，并且数量足够多 时，电动汽车就可以作为可移动的分布式储能装置，在满足电动汽车用户行 驶需求的前提下，将剩余电能可控售回电网 从而降低电动车使用成本 。 图 表 12 V2G 将使电动车用户、电网以及车企利益共享 资料来源 互联网资料， 东方证券研究所 HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源策略报告 破局在即，储能引领能源革命新时代 图 表 13 丹麦 EDISON 项目中 VPP 结构商业模式 资料来源 分布式储能的发展现状与趋势， 东方证券研究所 2.3 储能技术将在未来能源互联网生态圈扮演重要角色 储能技术使得实时平衡的“刚性”电力系统变得更加“柔性” 在全球能源互联网发展过程中，最 核心的是坚持两个基本原则，即清洁发展原则和全球配置原则，意味着风电和光伏等清洁能源将成 为主要的电力来源，而其随机性、间歇性等特点接入电网会带来电压波动、频率波动等电能质量问 题，甚至可能影响到电网的安全稳定运行 。 储能技术的加入，将使得实时平衡的“刚性”电力系统 变得更加“柔性”，从而提高电网运行的安全性、经济性、灵活性，储能将在未来能源互联网浪潮 中扮演至关重要的角色。 图 表 14 储能技术应用于未来能源互联网体系 应用 输出 规模 /MW 释能时间 循环次数 响应时间 季节储能 电、热 500-2000 30-180 d 1-5/a 1 d 峰谷电价差获利 电 100-2000 8-24 h 0.25-1/d 1 h 调频 电 1-2000 1-15 min 20-40/d 1 h 延缓电力设施建设 电、热 1-500 2-5 h 0.75-1.5/d 1 h 削峰填谷 电、热 0.001-1 1 min – 8 h 1-29/d 10000 能量密度 30-60Wh/kg 30-50Wh/kg 75-150Wh/kg 130-200Wh/kg 150-240Wh/kg 15-30Wh/L 充放电效率 90 80-90 66 90 75-90 80-85 自放电 0.1-0.3/天 0.1-0.3/天 0.1-1/天 0.1-0.3/天 低 极低 商业化难度 中 中 中 难（一致性） 中（陶瓷材料） 易 工作温度 环境温度影 响寿命 环境温度影 响寿命 环境温度影 响自放电 低温性能差 300-350℃ 5-40℃ 安全性 铅污染 铅污染 比较安全 过热爆炸风险 钠泄漏风险 比较安全 电池回收 可回收再生 可回收再生 可回收再生 难 中 电解质溶液 度电成本 元 /kWh 1500-2000 600-1000 1800 3000-8000 2000-3000 4500-5000 优点 无记忆效应、 成本较低、一 致性 价格低、可回 收性好 镍氢电池循 环寿命长、比 能量大 高能量密度、输 出功率大、无记 忆效应、充、放 电速度快 比能量大、可大 电流、高功率放 电、成本低 电池电压一致性 好、可靠性高、 循环寿命长、规 模大 缺点 比能量小、对 环境腐蚀性 强 比能量小、不 适应快速充 电和大电流 放电、寿命短 具有记忆效 应、充电发 热、寿命短 成本高、不耐受 过充、过放 工作温度高、过 度充电时很危 险 成本高、能量密 度低 最适应用 混合动力汽 车、电动自行 车、风电储能 通讯设备、电 动工具、电力 控制机车 便携电子设 备、混动、纯 电动汽车、车 辆制动 电子产品、电动 自行车汽车、军 事、航天、风电 军事、航天、风 电、太阳能、电 信通讯基站 智能电网、大规 模太阳能、风电、 备用电源 资料来源 北极星储能网， 东方证券研究所 图 表 21 当前不同电化学储能技术的技术成熟度情况 资料来源 电化学储能基本问题综述， 东方证券研究所 HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源策略报告 破局在即，储能引领能源革命新时代 图 表 22 锂离子电池产业链示意 资料来源 OFweek 锂电网， 东方证券研究所 图 表 23 锂离子电池主要正极材料性能对比 正极材料 钴镍锰酸锂 三元 锰酸锂 磷酸铁锂 振实密度 g/立方厘米 2.0-2.3 2.2-2.4 1.0-1.4 比表面积 平方米 /g 0.2-0.4 0.4-0.8 12-20 工作电压 V 3.0-4.5 3.8 3.4 比容量 mAh/g 170 110 140 循环寿命 次 100 100 2000 最大电流放电特性 大电流放电，危险性高 大电流放电，危险性高 可瞬间 30C 自放电率 5-10 5-10 1-1.5 过渡金属资源量 贫乏 丰富 非常丰富 原材料成本 较高 低 较低 安全性 较好 良好 优秀 应用领域 小电池、动力电池 小电池、动力电池 动力电池、大容量电池 主要优点 电化学性能稳定，放电电压范 围宽，比能量高，循环性能好 资源丰富，价格相对便宜， 安全性高，易制备 资源丰富，循环寿命长，环 保，高温稳定性好，安全 主要缺点 受钴价影响大，钴、镍有污染 充放电过程中结构会逐渐 改变，导致容量衰减，寿命 降低，较高工作温度下溶解 理论容量不高，低温性能差 价格 万元 /t 16-20 7-9 12-15 资料来源 锂电池产业概况及其在储能中的应用， 东方证券研究所 HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源策略报告 破局在即，储能引领能源革命新时代 全球储能增速平稳，国内静候补贴政策东风 4. 全球储能平稳发展，企业积极布局锂电池产业 4.1 全球储能平稳发展，锂电池储能项目增速大幅提升 全球储能市场增速稳定 中关村储能产业技术联盟 CNESA 数据显示，截止 2015 年 12 月底，全 球累计运行的储能项目装机规模为 144.8GW，其中抽水储能为 142.1GW，电化学储能累计装机量 为 891MW。自 2010 年以来，全球储能产业增速平稳，年复合增长率为 17，保持稳定发展态势。 图 表 24 全球电化学储能项目累计装机规模 资料来源 CNESA， 东方证券研究所 MW 级储能示范工程电站应用锂电池占比提高 据美国能源部信息中心数据显示，近 10 年来全球 实施的 MW 级及以上规模的储能示范工程达 180 余项，其中电化学储能项目数量超过 100 项，自 2011 年开始，锂离子电池储能项目装机容量大幅提升，目前占比更是高达 48。从应用领域来看， 储能技术在可再生能源发电领域中的装机容量由 2010年的最低值跃居到 2012年 之 后的最高容量。 407.2 890.9 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 0 200 400 600 800 1000 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 全球电化学储能累计装机规模 MW 增速 年复合增长率 17 HeaderTable_TypeTitle 电力设备及新能源策略报告 破局在即，储能引领能源革命新时代 图表 25 MW 级储能示范工程中锂电池项目大幅增长