2022-新能源行业：储能调频新蓝海，盈利优势凸显

吴 杰（能源转型首席分析师） SAC号码 S0850515120001 戴元灿（能源转型分析师） SAC号码 S0850517070007 联系人余玫翰（能源转型助理分析师） 2022年 2月 18日 储能调频新蓝海，盈利优势凸显 证券研究报告 （优于大市，维持） 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 概要 1. 新能源发展带动电力辅助服务市场发展 2. 储能技术日趋成熟， 在电力体系中地位逐步明确 3. 储能调频经济性凸显，我们预计十四五市场空间 897亿 4. 行业先行者优势明显，运行能力决定盈利高低 5. 重点公司分析 2 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 1.1 碳中和趋势加速，新能源发电占比持续提升 双碳目标下 ， 新能源装机量和发电量快速发展 。 2015年 -2020年 ， 中国非化石能源装机由 4.8亿千瓦上升至 9.9亿千瓦 ， CAGR达到 15.3， 占全国发电总装机比例由 31.5上升至 44.8。 2015-2020年全国风电装机由 1.3亿千瓦上升至 2.8亿千瓦 ， CAGR达到 16.6；光 伏并网装机由 0.4亿千瓦上升至 2.5亿千瓦 ， CAGR达到 43.2。 图 2015-2020年中国风电和太阳能发电装机及增速 图 2020年中国各类电源发电装机和发电量 资料来源中国统计年鉴，海通证券研究所 资料来源国务院国有资产监督管理委员会援引 中国能源发展报告2020 ，海通证券研究所 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 5000 10000 15000 20000 25000 2015 2016 2017 2018 2019 风电装机（万千瓦，左轴） 光伏并网装机（万千瓦，左轴） 风电装机增速（ ，右轴） 光伏并网装机增速（ ，右轴） 3 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 1.2 新能源消纳需求旺盛，辅助服务重要性凸显 新能源发电增加带动电力辅助市场发展 。 新能源发电波动性强 ， 不可预测性强 。 当新能 源大量并入电网时 ， 会增加电网的波动 ， 电网安全性或将受到冲击 。 风电 、 光伏和核电 的 电力辅助服务补偿 /分摊费用 （ 分别为 0.03/0.2/0.1） 远低于火电的 1.9， 显示出它们的 高辅助服务需求 。 我们认为随着新能源发电量提升 ， 电力辅助市场或迎来大发展 。 我国电力辅助服务市场规模远低于国际水平 。 据国家能源局初步统计 ， 现阶段包括调峰 在内的辅助服务费用约占全社会总电费的 1.5。 根据国际经验 ， 电力辅助服务费用一 般在全社会总电费的 3以上 。 同时 ， 会随着新能源发电量提升而增加比例 。 图 风电、核电和光伏 的 电力辅助服务补偿 /分摊费用较低反应高辅助需求 资料来源中国电力网援引国家能源局，海通证券研究所 1.93 0.47 0.03 0.17 0.06 0.63 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 火电 水电 风电 光伏 核电 其他 补偿服务费 /分摊费用 4 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 1.3 多品种辅助服务保障电力系统安全稳定运营 定义根据国家能源局最新印发的 电力辅助服务管理办法 ，电力辅助服务指 由火电、水电、核电、风电、光伏发电、光热发电、抽水蓄能、自备电厂等发电 侧并网主体，电化学、压缩空气、飞轮等新型储能，传统高载能工业负荷、工商 业可中断负荷、电动汽车充电网络等能够响应电力调度指令的可调节负荷（含通 过聚合商、虚拟电厂等形式聚合）提供的服务。 分类电力辅助服务主要分为有功平衡服务、无功平衡服务和事故应急及恢复服 务三大类。 ➢ 有功平衡服务包括调频、调峰、备用、转动惯量、爬坡等电力辅助服务。 电力 辅助 服务 分类 有功平 衡服务 无功平 衡服务 事故应急及恢复服务 基本无功调节 有偿无功调节 调频 调峰 备用 二次调频 一次调频 基本调峰 深度调峰 启停调峰 非旋转备用 旋转备用 电力辅助服务是指为维护电力系统的安全稳定运行 ， 保证电能质量 ， 除正常电能生产 、 输 送 、 使用外 ， 由发电企业 、 电网经营企业和电力用户提供的服务 。 以往辅助服务主要由发 电机组提供 ， 随着可再生能源并网规模的不断增长 ， 辅助服务需求也在大幅度增加 ， 新型 储能系统和需求侧资源等已开始提供辅助服务 。 图 电力辅助服务 分类 资料来源 电力辅助服务管理办法 ， 关于印发 的通知 ，北极星售电网，电工之家，海通证券研究所 调峰 为跟踪系统负荷的峰谷变化及 可再生能源出力变化 ， 并网主体根据 调度指令进行的发用电功率调整或设 备启停所提供的服务 。 调频 电力系统频率偏离目标频率时 ， 并网主体通过调速系统 、 自动功率控 制等方式 ， 调整有功出力减少频率偏 差所提供的服务 。 调峰 VS调频 5 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 1.4 中国电力辅助服务市场发展历程 资料来源 国际电力网援引远光能源互联网 ， 中共中央办公厅，国家发改委，国家能源局，各区域能监局， 海通证券研究所 2006年国家能监局发布的 并网发 电厂辅助服务管理暂行办法 确立 了以“补偿成本 合理收益”的原则 对辅助服务进行补偿，标志着我国 辅助服务进入了计划补偿阶段，各 区域能监局纷纷出台 **区域并网发 电厂辅助服务管理暂行办法实施细 则 和 **区域发电厂并网运行管理 实施细则 ，明确补偿原则及费用 分摊机制。 2015年 3月，中发 9号文 关于 进一步深化电力体制改革的若 干意见 提出了以市场化原则 “建立辅助服务分摊共享新机 制”以及“完善并网发电企业 辅助服务考核机制和补偿机制 ”的顶层设计，同年其配套文 件 关于推进电力市场建设的 实施意见 出台，要求建立辅 助服务交易机制。 2002年前，厂网不分，发电厂 服从调度机构指令，无偿提供 辅助服务。 2002年后，厂网分 离，发电厂分属不同的利益主 体，提供辅助服务则需要牺牲 电量，调度机构协调发电企业 提供无偿辅助服务阻力增大。 2017年，我国第一个辅助服务市 场 -东北调峰辅助服务市场启动， 标志着我国正式进入辅助服务市 场化发展阶段。 2017年 11月，国 家能源局发布 完善电力辅助服 务补偿（市场）机制工作方案 鼓励采用竞争方式确定电力辅助 服务承担机制，各区域能监局及 地方能监办纷纷出台辅助服务市 场交易规则及运营细则。 中国电力辅助服务市场发展经历了 2006年以前的无偿服务 、 2006至 2014年的计划补偿 、 2015至 2017年的市场化探索到 2017年以后的加速市场化 4个阶段 。 图 电力辅助服务市场发展历程 6 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 1.5 电力辅助服务政策与市场改革齐头并进 2021年 12月修订 电力并网运行管理规定 电力辅助服务管理办法 。 规定 、 办法 主 要变化包括 ① 扩大了电力辅助服务主体 ， 新增了对新能源 、 新型储能 、 负荷侧并网主体等并网技 术指导及管理要求； ② 新规丰富电力辅助服务新品种 ， 新增了转动惯量 、 爬坡 、 稳定切机 、 稳定 切负荷等辅助服务品种； ③ 完善用户分担共享新机制； ④ 健全市场形成价格新机制 。 2021年 4月 1日 ， 南方区域调频辅助服务市场正式启动结算试运行 ， 成为全国首个以调频为交易品 种的区域辅助服务市场 ， 按照 “ 统一规划 、 分步实施 ” 原则 ， 结合各省 （ 区 ） 实际 ， 广东 、 广西 、 海南三省 （ 区 ） 先行启动 ， 后续云南 、 贵州两省也将按计划进入结算试运行 。 旧制 新规 发电厂并网运行管理 规定 电力并网运行管理规定 并网发电厂辅助服务 管理暂行办法 电力辅助服务管理办法 主体 源网 源网荷储 定价品种 调峰、调频、黑启动等机制 新增了转动惯量、爬坡、 稳定切机、稳定切负荷等 辅助服务品种 成本 源网端 谁受益、谁承担、用户也能有收益 调节方式 供给端调节 新型储能、自备电厂、传 统高载能工业负荷、工商 业可中断负荷、电动汽车 充电网络、聚合商、虚拟 电厂等 表 旧制和新规对比变化 资料来源发电厂并网运行管理规定、并网发电厂辅助服务管理暂行办法、 电力并网运行管理规定、电力辅助服务管理办法，海通证券研究所 图 南方电网电力辅助服务市场调频示意图 资料来源 叶键民 ; 郭子暄 ; 邵志奇 ; 郑 赟 南方电网电池储 能调频发展机会及效益分析 ，海通证券研究所 7 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 1.6 电网调频需求刚性凸显 定义根据国家能源局最新印发的 电力辅助服务管理办法 ，电力辅助服务指 由火电、水电、核电、风电、光伏发电、光热发电、抽水蓄能、自备电厂等发电 侧并网主体，电化学、压缩空气、飞轮等新型储能，传统高载能工业负荷、工商 业可中断负荷、电动汽车充电网络等能够响应电力调度指令的可调节负荷（含通 过聚合商、虚拟电厂等形式聚合）提供的服务。 分类电力辅助服务主要分为有功平衡服务、无功平衡服务和事故应急及恢复服 务三大类。 ➢ 有功平衡服务包括调频、调峰、备用、转动惯量、爬坡等电力辅助服务。 资料来源中国电力网援引国家能源局，海通证券研究所 图 电力辅助补偿费用的结构 电网调频需求刚性强 ， 是电力辅助服务的第三 大细分市场 ， 占比 21。 根据国家能源局 2019年上半年电力辅助服务有关情况的通 报 ， 2019年上半年 ， 调频服务补偿费用达 27.01亿元 ， 占比 21， 仅次于调峰 38和备 用 36。 图 各调频手段的作用过程 二次调频是目前市场化调频的主要调节环节 。 在实际场景中 ， 电网频率因外界负荷变化而 变化 ， 主要通过惯性响应 、 一次调频和二次 调频调节 。 二次调频价格机制比较成熟 。 一次调频机制开始明确 。 2021年 12月山西省 能源监管办发布关于征求 山西独立储能电 站参与电力一次调频市场交易实施细则 （ 试 行 ） 意见的函 ， 这是全国首个开始明确一 次调频收费的交易实施细则 。 4 36 38 21 0 调压 备用 调峰 调频 其他 8 资料来源边晓燕 ; 张菁娴 ; 丁炀 ; 李东东 ; 赵健 ; 朱兰 基于 DFIG虚拟惯 量的微电网双维自适应动态频率优化控制 ，海通证券研究所 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 概要 1. 新能源发展带动电力辅助服务市场发展 2. 储能技术日趋成熟， 在电力体系中地位逐步明确 3. 储能调频经济性凸显，我们预计十四五市场空间 897亿 4. 行业先行者优势明显，运行能力决定盈利高低 5. 重点公司分析 9 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 2.1 储能技术日趋成熟，创新能力显著提高 新型储能 2020-2025年 CAGR为 56。国务院印发 2030年前碳达峰行动方案 提出， 到 2025年，新型储能装机容量达到 3000万千瓦以上。 2020年装机容量为 328万千瓦。 以 2025年新型储能装机容量为 3000万千瓦计算， 2020-2025年新型储能的 5年 CAGR为 56。 图 储能技术的分类 资料来源徐谦 ; 孙轶恺 ; 刘亮东 ; 章坚民 ; 张利军 ; 朱国荣 储能 电站功能及典型应用场景分析 ，海通证券研究所 表 关键储能技术对比 储能技术 响应速度 能量密度 效率 / 循环寿命 /次 成本 /元 /KW 抽水蓄能 秒至分钟级 很低 7585 ＞ 10000 10006000 电化学储能 （锂电池） 毫秒级 很高 90100 20003000 20003000 电化学储能 （铅酸电池） 毫秒级 高 6095 25003000 5001000 机械储能 （压缩空气） 秒至分钟级 较低 80 ＞ 10000 30004000 热储能 秒至分钟级 适中 5090 ＞ 10000 5004000 氢储能 秒级 较高 2585 约 1000 2000050000 资料来源陈启鑫 ; 房曦晨 ; 郭鸿业 ; 何冠楠 ; 张达 ; 夏清 储能 参与电力市场机制现状与展望 ，海通证券研究所 储能技术 物理形式 化学形式 机械能 电磁场能 动能 飞轮储能 势能抽 水蓄能； CAES （压缩空 气储能） 电场能超级 电容器 磁场能超导 磁储能 电池储能铅 酸、锂离子储 能等 相变储能 10 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 2.2 储能顶层设计相关政策指导 2017年 9月 ， 五部委 联合发布 关于促进 储能技术与产业发展 的指导意见 ， 为国 内储能行业由商业化 初期过渡向规模化发 展转变定下基调 。 2021年 7月 ， 国家发 改委 、 国家能源局发 布了 关于加快推动 新型储能发展的指导 意见 ， 明确到 2025 年 ， 实现新型储能装 机规模达 30GW以上； 到 2030年 ， 实现新型 储能全面市场化发展 。 图 储能顶层设计政策 资料来源西部碳中和新能源网，中国政府网，国家能源局，海通证券研究所 11 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 2.3 储能在电力体系中地位逐步明确 电力辅助服务是储能项目的重点应用领域之一，近年来 储能在电力体系中地位逐步明 确，已经成为我国电力系统转型发展的重要组成部分和关键支撑技术。 储能在电力系统的主要应用场景①发电侧储能灵活的能量时间搬运功能，可以使 得可再生能源发电对电网更加友好、可控；②电网侧参与电网调峰、调频等辅助服 务，为电网安全运行提供支撑；③用户侧，为用户提供峰谷调节、提升供电能力、提 升供电可靠性等多种需求。 资料来源陈启鑫 ; 房曦晨 ; 郭鸿业 ; 何冠楠 ; 张达 ; 夏清 储能参与电力市场机制现状与展望 ，海通证券研究所 图 储能在不同应用场景中的价值体现 12 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 2.4 各省出台政策推动电力系统储能标准化应用 表 新能源配套储能政策及规划 资料来源西部碳中和新能源网，海通证券研究所 序号 省级行政区 储能规模 配臵比例要求 备注 1 河北 10 各市会同当地电网企业着手研究编制新型储能规划 2 山西 试点， 500MW1GW 520 大同市单体电芯容量 ≥280Ah，循环寿命 ≥8000次（ 25℃ ， 0.5C充放，容量＞ 80） 3 辽宁 1015 适时开展与新能源发展配套的电化学、飞轮等储能规划 4 吉林 已有部分项目按 10 打造“新能源 储能 局域电网”的源网荷储模式 5 江苏 鼓励按一定比例配臵 鼓励新能源配套储能解决电网消纳 6 浙江 到 2024年， 1GW 鼓励按一定比例配臵 鼓励新能源企业绿电交易收益，优先用于配臵一定比例的电源侧储能设施 7 安徽 到 2024年， 1.2GW 10， 1h 循环 ≥6000次， 10年 Eol≥80，禁止梯次电池 8 福建 试点， 300MW 10 9 江西 10， 1h 支持锂电池、钒电池等二次电池在光伏、风力等新能源发电配建储能 10 山东 到 2025年， 4.5GW 10， 2h 可自建或租赁，优先租赁共享储能 11 河南 10， 2h 鼓励各类市场主体与储能产业领军企业合作，建设共享储能电站 12 湖北 2021新能源配套， 500MW 10 循环 ≥6000次 13 湖南 到 2025年， 4GW 1020， 2h 14 广东 到 2025年， 2GW 推进“可再生能源 储能”建设 15 海南 10 16 贵州 10 要求项目单位提供不拖欠储能设施配臵比例等书面承诺 17 云南 鼓励风光配臵储能 未来两年云南新能源电源比例提升至 18 18 陕西 1020， 2h 循环＞ 5000次， 10年 Eol≥80，系统效率＞ 85， DOD≥90，可用率 ≥90 19 甘肃 存量 新增，初步 866MW 520， 2h 对配臵储能设施的项目业主。将在后续新增项目竞争性配臵方面给予支持 20 青海 10， 2h 给予 0.1元 /KWh运营补贴，使用本省储能电池 60以上，增加 0.05元 /KWh补贴 21 内蒙古 到 2025年， 5GW 15， 2h/4h 循环 ≥6000次，单体电芯容量 ≥150Ah 22 广西 510， 2h 循环＞ 5000次， 10年 Eol≥80 23 西藏 试点 220MW 加快推进“光伏 储能”研究和试点 24 宁夏 10， 2h 每年调用完全充放电次数 ≥250次 25 新疆 到 2023年， 770MW 1015， 2h 26 天津 2021-2022年， 526MW 1015 13 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源 wind，派能科技招股说明书， OFweek锂电网援引前瞻产业研究院， EnergyTrend，国 际新能源网，万里扬 关于浙江万里扬能源科技股份有限公司与浙江省江山经济开发区管理委员会 签署 独立储能电站项目投资框架协议书 ,宝光股份 2021年半年度报告 ,文山电力 重大资产 臵换及发行股份购买资产并募集配套资金暨关联交易预案 ，海通证券研究所 2.5 电化学储能产业链 图 电化学储能产业链图解 设备提供商 储能系统集成商 储能系统安装运营商 商 终端用户 储能电池系统 储能变流器 能量管理系统 其他软硬件系统  宁德时代  比亚迪  派能科技  亿纬锂能  国轩高科  LG化学  三星 SDI  松下   阳光电源  固德威  古瑞瓦特  科华恒盛  盛宏股份  SMA  SolarEdge  Fimer  Enphase  储能系统集成  阳光电源  南网科技  海博思创  盛弘股份  电器国轩  科陆电子  Tesla  Sonnen  Fluence  储能系统安装  大型 EPC承包商  大型当地安装商 独立发电商 电网公司 工商业用户 家庭用户 储能系统运营  科陆电子  宝光股份  科华数据  万里扬  文山电力  14 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 2.6 分类学储能电池产业链 【 锂离子电池隔膜材料 】  深圳星源材质科技  新乡市中科科技  佛山市金辉高科光电材料  沧州明珠塑料  河南义腾新能源科技  【 铅蓄电池 】  风机  天能  超威  骆驼  理士  杰士电池  广东汤浅  上海江森  【 重点铅冶炼厂 】  驰宏锌锗  振兴铅业  山东恒邦  湖南金宇腾  豫光金铅  济源金利  广西成源  豫北金铅  【 燃料电池催化剂 】  英国庄信万丰（ JM）  日本田中（ TKK  美国 E-TEK  德国巴斯夫  【 燃料电池气体扩散层 】  日本东丽  加拿大 BALLARD  德国 SGL  【 燃料电池膜电极组件 】  戈尔科技  3M  杜邦  JM  【 燃料电池双极板 】  美国 POCO  美国 SHF  BALLARD  瑞典 DANA  杭州鑫能石墨  江阴沪科技  淄博联强碳素科技  【 锌镍液流电池 】  美国 BP能源  【 钠硫电池 】  美国 NGK  中科院上海硅盐所  【 铁铬液流电池 】  美国 ENERVAULT  【 钒 】  唐山钢铁 -承德新新钒 钛  西藏新钢业  明星电力  【 全钒液流电池 】  日本佳友电工  中国融科储能  美国 UNIENERGY TECHNOLOGIES  【 全钒液流电池 离子交换膜 】  杜邦  旭硝子  BALLARD  FUMA-TECH  【 锂离子电池负极材料 】  深圳贝特瑞新能源材料  上海闪闪科技  江西紫宸  深圳斯诺实业  湖南星源石墨  【 锂离子电池电解液 】  张家港国泰华荣化工  深圳新宙邦科技  天津金牛电源新材料  东莞杉杉电池材料  广州天赐高新材料科技  【 锂离子电池正极材料 】  湖南杉杉新材料  北大先行科技产业  北京当升材料科技  天津巴真科技  湖南瑞翔新材料  宁波金河新材料  储能电池 图 分类型储能电池产业链 资料来源新能源汽车小樱快讯公众号，美世乐官网、电池联盟、黄河新闻网、百度百科、西域官网、信诺电子官网，海通证券研究所 15 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 概要 1. 新能源发展带动电力辅助服务市场发展 2. 储能技术日趋成熟， 在电力体系中地位逐步明确 3. 储能调频经济性凸显，我们预计十四五市场空间 897亿 4. 行业先行者优势明显，运行能力决定盈利高低 5. 重点公司分析 16 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 3.1 储能调频较传统调频手段具有技术和经济优势 目前 ， 在我国各大区域电网中 ， 大型水电与火电机组是主要的调频电源 ， 通过不断地调整 调频电源出力来响应系统频率变化 。 电池储能技术以其快速 、 精确的功率响应能力成为新 型调频辅助手段的关注热点 。 火电机组 ①响应时滞长、机组爬坡速率低，不适合参 与较短周期的调频，有时甚至会造成对区域 控制误差的反方向调节 ②参与一次调频的机组受蓄热制约而存在调 频量明显不足甚至远未达到一次调频调节量 理论值的问题 ③参与二次调频的机组爬坡速率慢，不能精 确跟踪调度自动发电控制指令 ④一次、二次调频的协联配合尚需加强 ⑤提供调频服务加剧机组设备磨损，增加燃 料使用、运营成本、废物排放和系统的热备 用容量 水电机组 ①受到地理条件和季节变化的限制 ②受到河流状况的影响，意味着水电机组整 体可提供的调频容量极为受限，也会影响机 组对控制信号的响应 表 传统调频电源的主要缺陷 技术优势 大规模电池储能系统响应速度快，短时功率 吞吐能力强，且易改变调节方向，与常规调 频电源相结合，可作为辅助传统机组调频的 有效手段。 经济优势 电池储能系统在参与电网调频的应用中，不仅 能够节省电力系统的投资和运行费用，降低煤 耗，提高静态效益，而且由于其响应快速，运 行灵活，可以满足系统运行的调频需求而产生 动态效益。 图 储能调频两大优势 资料来源李建林 ; 房凯 ; 黄际元 ; 等 电池储能系统调频技术 ，海通证券研究所 17 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 3.2 储能调频技术优势明显，容量替代比例高 随着新能源发电比例上升，系统所需的调频资源需快速上涨，同时，储能调频的优势 逐步增强，替代火电能力增强，当新能源发电比例达到 45时，储能容量替代比例能 够达到 14 1。由于在双碳背景下，大规模建造火电满足调频需求的概率不大，所以， 未来或大力发展储能从而解决调频需求。 图 储能容量替代能力 图 同一阶跃扰动下储能和火电的出力对比 资料来源王凯丰 ; 谢丽蓉 ; 乔颖 ; 鲁宗相 ; 杨欢 电池储能提高电力系统调频性能分析 ，海通证券研究所 18 /GW 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 3.3 储能调频对水电 /燃气 /燃煤机组替代效果好 资料来源刁云鹏 ; 王忠言 ; 张来星 ; 于晓辉 ; 宋阳 储能系统在火力 发电厂联合调频应用 ，海通证券研究所 通过火电机组与储能机组响应 AGC调频指 令的对比可以发现，储能机组能够很好的解 决火电机组可能面临的反向调节、延时调节 和偏差调节的问题，强定制能力决定强性能 优化能力。 图 火电机组响应 AGC调频指令过程 图 储能机组响应 AGC调频指令过程 资料来源伏安国电公司官网 ，海通证券研究所 表 各类型机组储能对传统能源替代效果对比 储能调频对水电、燃气和燃煤机组的替代效果好。 储能调频对不同类型机组的替代效果不同，燃煤机 组效果最好，可达 25倍。依靠电池储能系统快速精 确的响应能力，调节效率得以提高，旋转备用容量 得以降低，运营费用约可降低 20。 19 机组类型 储能对传统电源的替代效 果（倍） 水电机组 1.67 燃气机组 2.5 燃煤机组 25 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 3.4 储能调频经济性凸显，南网市场较为成熟 表 各省储能调峰调频政策 资料来源西部碳中和新能源网，海通证券研究所 不同区域的储能调频政策差别大，南网运行多年，机制较为成熟。 20 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 3.5 储能调频回本周期或为 2.37年，盈利可观 储能调频经济性凸显，动态回收期 2.37年，盈利可观。根据叶键民等 南方电网电池储能调频发 展机会及效益分析 测算的投资 6MW/3MWh储能电站（投资 1590万元）的收益，研究表明，储 能调频动态回本周期为 2.37年，资本金内部收益率 63.81。 电池造价和调频里程是主要的两个敏感性因素。上述论文敏感性分析显示，随着电池造价降低 10、 20和 30，内部收益率分别为 76.47、 91.93和 111.77。如需满足资本金内部收益 率 8的财务可行性要求，电池造价可上升 98.110500元 /kWh,或日调频里程降低 49.7290 MW。 表 储能调频动态投资回收期 2.37年，资本金内 部收益率 63.81 资料来源叶键民 ; 郭子暄 ; 邵志奇 ; 郑 赟 南方电网电池储能 调频发展机会及效益分析 ，海通证券研究所 指标 数值 备注 净现值（万元） 1423.63 使用年限、残值分别按 10年以及 10计入 资本金内部收益率（％） 63.81 资本金比例按 30计入， 贷款年限 8年，年贷款利 息 4.9； 动态投资回收期（年） 2.37 基准收益率（％） 8 图 调频收益敏感性分析（基准电池 5300 元 /kWh，调频里程 576MW/天） 资料来源叶键民 ; 郭子暄 ; 邵志奇 ; 郑 赟 南方电网电池储能调 频发展机会及效益分析 ，海通证券研究所 21 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 3.6 主要商业模式火电联合储能 VS独立储能 火电厂联合调频收益需与电厂分成，模式成熟。早在 2013年，睿能便完成了京能集团 北京石景山热电厂 2MW储能联合调频项目，创立了火电厂联合调频模式的先河。 2018-2020年间，大量企业进入，模式已然成熟。 根据国际新能源网， 截至 2020年底， 火储联合调频项目达 62个（含招标、建设、投运）。目前，各方与电厂都采用补偿收 益分成的模式。 现阶段独立储能项目较少，开始发力。 2020年 5月，晋江储能电站获福建省首张独立 储能电站发电业务许可证； 2020年 11月，国内首个商业运行的独立储能电站在青海投 运；三峡集团首个独立储能电站首期项目于 2021年 12月 30日实现并网。行业仍处于 建设早期，项目较少，市场空间较大。 资料来源融和储能官网，海通证券研究所 图 火电厂联合调频 图 独立储能电站调频 资料来源 国务院国有资产管理委员会援引中国长江三峡集团有限公司 ， 海通证券研究所 22 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 3.7 我们预计十四五储能调频市场空间约 900亿 核心假设  平均上网电价我们假设， 2021年中国平均上网电价与 2018年（ 0.374元 /千瓦时）持平，考虑到 2021 年 10月 8日召开的国务院常务会议明确的“在保持居民、农业、公益性事业用电价格稳定的前提下，将 市场交易电价上下浮动范围由分别不超过 10、 15，调整为原则上均不超过 20”，我们假设 2022 年平均上网电价较 2021年存在 10的增幅， 2023-2025年平均上网电价与 2022年持平。（说明若采 用平均销售电价计算全社会电费，计算结果更高，为了结果审慎，采用平均上网电价计算）  中国全社会用电量我们假设 2021-2025年中国全社会用电量以 5增速增长。  电力辅助服务费用占全社会电费比例我们假设 2021年电力辅助服务费用约占全社会总电费的 1.5， 比例等额上升至 2025年达到 3。  储能调频费用占电力辅助服务比例我们假设 2021-2025年储能调频费用占电力辅助服务费用比例与 2019H1占比持平，为 21。 资料来源 wind，国务院国有资产监督管理委员会援引 中国能源发展报告 2020 ，中国政府网，北极星售电网，国家能源局，海通证券研究所 表 储能调频市场空间测算 时间 平均上网 电价（元 / 千瓦时） 电价增速 （ ） 中国全社 会用电量 （亿千瓦 时） 用电量增 速（ ） 全社会电 费（亿元） 电力辅助 服务占全 社会电费 比例（ ） 电力辅助 服务市场 空间（亿 元） 储能调频 占电力辅 助服务市 场比例 （ ） 储能调频 市场空间 （亿元） “十四五” 储能调频 市场空间 （亿元） 2021E 0.374 83128 31079 1.50 466 21 98 897 2022E 0.411 10 87284 5 35896 1.88 673 141 2023E 0.411 0 91649 5 37691 2.25 848 178 2024E 0.411 0 96231 5 39576 2.63 1039 218 2025E 0.411 0 101043 5 41555 3.00 1247 262 23 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 概要 1. 新能源发展带动电力辅助服务市场发展 2. 储能技术日趋成熟， 在电力体系中地位逐步明确 3. 储能调频经济性凸显，我们预计十四五市场空间 897亿 4. 行业先行者优势明显，运行能力决定盈利高低 5. 重点公司分析 24 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 4.1 行业先行者实现优势资源占据 我们认为，储能调频行业的行业壁垒主要在两方面 1、对优质火电厂和变电站等资源占 据（地理排他性）。 2、运行经验，最重要为 k值。 储能调频行业先发优势明显。目前盈利能力比较强的调频是火电厂侧调频和独立储能调频。 对于这两种模式的调频，占据火电厂和变电站的土地资源尤为重要。 若能占据调频需求较为旺盛的地点，需求大就 意味着未来中标的可能性更大，收益可能会更 好，所以优质的火电厂以及地理位臵较优的变 电站（一般接在 220kV的变电站旁边）会让整 个调频项目的收益增强。 占据优质的火电厂或变电站资源且能签下稳定 的合同后，则意味着后来者将很难再与该火电 厂和变电站合作，从而实现资源占据。 25 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 4.2 运行能力是盈利能力的重要决定因素 运行能力是盈利能力的重要决定因素。运行能力，特别是 k值大小以及里程的中标数会极大 的影响收益。根据收益公式（即里程补偿公式）， k值首先直接影响了调频收益。从调频里 程排序价格中标公式上看，项目 k值所决定的归一化后的调频性能指标直接决定了调频里程 排序价格和中标顺序（即中标可能性）。因此， k值是盈利能力的关键因素。 资料来源国际电力网，海通证券研究所 图 2020年 广东调频辅助市场交易规则 里程补偿 图 2020年 广东调频辅助市场交易规则 里程补偿 资料来源光动百科援引国家能源局南方监管局关于印发 广东调频辅助服 务市场交易规则 试行 的通知，海通证券研究所 26 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 4.2 运行能力是盈利能力的重要决定因素 图 机组调频日收益与调频性能对比情况 图 广东某实际电站安装储能前后的调频数据对比 实际运行中也证明了 k值大于 1后，调频收 益与 k值大小强相关。通过南网部分机组参 与 AGC响应日收益与调频性能的对比，可 以发现 k值超过 1的机组，其收益与性能高 度正相关且远大于低性能机组，体现了运行 能力 k值的重要性 . k值主要受调节精度、调节速率和响应速度 影响，储能极大优化 k值。在广东调频市场 规则中， K1代表响应速度， K2代表调节速 率， K3代表调节精度。 根据 南方电网规则， K2最高为 5， K1、 K3最高为 1，因此综合指 标 K值最大为 3。 资料来源国际新能源网，海通证券研究所 资料来源 王千凡 火储调频率先实现商业化的优势解析 ，海通证券研究所 0 1 2 3 4 5 6 K1 K2 K3 K 机组（有储能） 机组（无储能） 27 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 概要 1. 新能源发展带动电力辅助服务市场发展 2. 储能技术日趋成熟， 在电力体系中地位逐步明确 3. 储能调频经济性凸显，我们预计十四五市场空间 897亿 4. 行业先行者优势明显，运行能力决定盈利高低 5. 重点公司分析 28 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 5.1 万里扬储备项目丰富 万里扬既是变速器龙头，也是储能行业先行者，目前已投运电厂侧储能调频 40MW，已签 协议拟投资建设的储能电站合计装机约 1000MW。 项目 2021年 12月 31日 资产总额 20995.76 负债总额 9826.00 归属于母公司所有者的净资产 10893.24 净资产 11169.76 2021年度 营业收入 2770.49 净利润 707.03 资料来源 万里扬 关于收购浙江万里扬能源科技股份有限公司 51股权暨关联交易 的公告 ，海通证券研究所 表 万里扬能源公司主要财务数据（万元） 29 风险提示储能项目推进进度不及预期；储能调频收益规则变化； DHT推进进度不及预期。 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 5.2 宝光股份储能调频有望成为新增长点 宝光股份是真空灭弧室龙头，进军储能和氢能。宝光股份与北京智中能源互联网研究院 等 合 作成立了子公司宝光智中。北京智中能源互联网研究院是以清华技术创新团队为主体创立的， 技术实力雄厚。北京智中能源互联网研究院此前曾中标广州南沙华润热电储能调频项目、粤 江发电储能调频项目、惠州平海发电厂储能调频项目多项储能调频项目。 图 宝光智中自主研发的 BGSC-C500风光储一体化主动支撑型协调控制系统 资料来源 北极星电力商务通 ，海通证券研究所 30 风险提