储能行业深度报告：户储星辰划天际，万亿蓝海照月明-信达证券.pdf

有 户储星辰划天际， 万 亿蓝海照月明 [Table_CoverStock] 储能行业 深度报告 [Table_ReportDate] 2022年 09月 21日 武浩 电新 行业首席分析师 S1500520090001 010-83326711 wuhaocindasc.com [Table_CoverReportList] 相关研究 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 2 证券研究报告 行业研究 [Table_ReportType] 行业深度报告 [Table_StockAndRank] 电力设备 投资评级 看好 上次评级 看好 武浩 电新行业首席分析师 执业编号 S1500520090001 联系电话 010-83326711 邮 箱 wuhaocindasc.com 曾一赟 电新行业研究助理 联系电话 15919166181 邮 箱 zengyiyuncindasc.com 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 [Table_Title] 户储星辰划天际，万亿蓝海照月明 [Table_ReportDate] 2022 年 09 月 21 日 本期内容提要 [Table_Summary 储能蓝海起步，海外户储爆发 。 由于新能源的不稳定性 ， 新型 储能具有 刚性需求，按照 应用 场景， 储能分为 发电侧、输配电侧和用电侧 三 类， 用 电侧 储能中， 户 储 占比 基本 在 20-30之间 。从盈利模式来看，户储以 自 用为主，上网为辅 ；从发展趋势来看，户储具有光储一体的趋势， 一体机 多采取直流耦合，综合效率更高 ，高度集成化也 有效减少软性成本 ；从目 前需求来看， 全球户储爆发，欧洲领跑，美国紧随 。 2021 年全球户储 新增 装机量约为 6.4GWh，同比增长 116.23。 光储一体经济性提升，欧美市场经济性较高 。我们基于户储的运作模式 与盈利模式，得出结论 欧洲 美国 经济性 较 高，光储一体机产品经济性最 高 ，其中欧洲的德国光储一体机的 IRR 为 24.5，美国为 13.6。 以美国 为例， 进一步分析 得到 其他 假设 条件不变， 1） 总成本下降 5， IRR 提 高 1.7pct，并且随着成本下降幅度增大，边际 效用递增 ； 2） 电价上升 0.1 美元 /kWh， IRR 提高 0.9pct； 3） 人均用电电量上升 50kWh/月， IRR 提升 0.8pct，边际 效用 将受 光储系统规模限制 ； 4） 峰谷价差增加 5， IRR 提 升 0.7pct。 经济性 可靠性双轮驱动海外户储需求爆发 。经济性方面，我们认为 1） 能源通胀 叠加 地缘局势拉升电力价格 ； 2） 分时电价常态应用，峰谷价差拉 大 ； 3） 人均生活用电量高位，增长趋势预计延续 ， 新能源车普及 也 成为家 庭用电提升新动力 ； 4） 光储 度电成本进入下降通道，未来有望进一步降 低 ； 5） 政策刺激户储需求， 降低投资成本 。以上因素助力户储系统的经济 性提升，拉动户储需求上升。可靠性方面， 全球范围停电事故频发， 储能 有助于 维护供电稳定 。国内市场方面，我们认为 1） 电力市场化改革，拓 宽电价波动 ； 2） 政策明确储能定位 ， 机制完善提上日程 ； 3） 政策推动， 峰谷价差进一步拉大 ； 4） 生活质量提升，人均生活用电量进入上行通道 ； 这四方面因素共同推进国内户储市场发展，未来可期。我们 预计 2026 年全 球户储新增装机可达 159.1GW，约为 21 年的 25 倍， 5 年 CAGR 为 91， 按照 6.7 元 /wh 的用户端价格测算， 五年新增户储装机将带来 2.5 万 亿元的 市场 空间。 户储系统的核心 在于 经济性 产品力 品牌力 。 户储系统产品围绕用户 需 求 开发，用户最重视的 是经济性 。另外，户储系统具有品牌效应， 我们认 为， 受益客户粘性与品牌效应，户储龙头地位稳固 。其中， 特斯拉具有强 大的品牌力、优质的产品力、优秀的技术路线、良好的经济性，造就最强 消费属性，未来需求有望再上台阶 ；派能科技 经济性驱动，造就性价比首 选 。龙头企业的产业链将随着户储爆发，深度受益。 户储市场群雄逐鹿，得用户者 得天下 。 户储上游为电池产业、电气设备 产业，下游为 渠道商、 家庭用户 。 1）具体结构来看， 电池是户储的内核， PCS 是储能与电网的枢纽，能量管理系统是储能的 “大脑 ”，温控系统、消 防系统是储能的保护伞 。 2）技术趋势来看， 电池 环节，磷酸铁锂是主流储 能电池 ， 钠离子电池有望成为未来的技术趋势 ； 储能变流器环节，朝着混 合智能光储逆变器发展 。 3）竞争格局来看，储能电池 市场集中度较高 ， 行 业的迅速扩张叠加技术进步的减缓，电池核心竞争力转为客户粘性、销售 渠道 、兼容性。 投资建议 1） 户储系统 具有客户粘性和品牌效应，龙头企业深度受益， 建议关注海外户储龙头 特斯拉、 派能科技 、比亚迪 。 2） 户储产业链各个 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 3 环节盈利能力较好，产业链各环节竞争核心在于产品协同与渠道建设，龙 头企业供应商深度受益， 建议关注特斯拉户储产业链 旭升股份 、世运电 路 。 3）储能电池与储能变流器为户储产业链的核心环节，具有整合产业链 的优势，随着户储爆发深度收益， 建议关注储能电池产业宁德时代、亿 纬锂能 、 鹏辉能源 、天能股份 ；储能变流器企业德业股份、 固德威、 锦 浪科技、科士达 。 风险因素 政策落地不及预期、疫情反复影响新能源建设进度、原材料 价格上涨带来成本上升、行业竞争加剧 。 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 4 目 录 与市场不同 . 6 一、储能蓝海起步，海外户储爆发 7 1.1 新能源大势已定，储能产业迎风起 7 1.2 户储需求趋稳，一体机趋势初现 8 1.3 全球户储爆发，欧洲领跑，美国紧随 10 二、光储一体经济性提升，欧美市场经济性更高 . 11 2.1 终端户储产品的盈利模式假设 . 11 2.2 终端户储产品的经济性与敏感性分析 13 三、经济性 可靠性双轮驱动海外户储需求爆发 15 3.1 多因素经济性驱动，海外户储需求爆发 15 3.2 供电可靠性推动，户储发展更进一步 20 3.3 国内户储起步，未来大有可为 21 3.4 全球市场进入“快车道”，万亿蓝海空间广阔 23 四、经济性 产品力 品牌力是户储系统的核心 . 24 4.1 经济性 品牌力造就集成商核心竞争力 24 4.2 受益客户粘性与品牌效应，户储龙头地位稳固 26 五、渠道建设与产品协同为户储产业链的核心 28 5.1 各环节盈利能力不一，产业链具有整合趋势 28 5.2 产业链技术趋势明晰，户储产品力有望随之提升 31 5.3 产业链盈利将朝头部集中 33 五、投资建议 . 36 六、风险因素 . 37 表 目 录 表 1直流与交流耦合功能对比 9 表 2各国家 IRR 测算以及回本周期测算 . 13 表 3美国光储系统的成本、电价敏感性分析 14 表 4美国光储系统的人均用电量、峰谷价差敏感性分析 . 14 表 5新能源车 热泵带来的新增家庭用电需求测算 . 18 表 7全国范围提高波峰波谷价差具体政策 22 表 9户用储能市场空间测算 . 24 表 10各类锂电池性能对比 . 31 表 11钠离子性能优势 31 表 12户储相关标的情况 . 36 图 目 录 图 1储能技术推动能源转型 7 图 2 2021 年全球各类型储能装机占比 7 图 3 2021 年我国各类型储能装机占比 7 图 4新型储能技术应用占比变化趋势 . 8 图 5 固定式储能系统供应商地区占比变化 8 图 6储能应用场景 8 图 7储能应用场景占比变化 8 图 8户用储能盈利模式 . 9 图 9 2019 年分类型户用储能成本对比（单位美元） . 10 图 10各国户储新增装机量（单位 MWh） . 10 图 11全球户储新增装机量及增速（单位 MWh， ） 10 图 12四季典型光伏出力曲线（光伏功率 /p.u.） . 11 图 13四季典型负荷曲线（负荷功率 /p.u.） . 11 图 14 光伏、储能、光储一体运作以及盈利模式 . 12 图 15 FIT 价格变动趋势（单 位欧元 /kwh 15 图 16欧洲批发电力价格变动趋势（单位欧元 /kwh . 15 图 17分时电价的主要类型 . 15 图 18美国 PGE 电价示例（单位美分） 16 图 19各国人均耗电量变动趋势（ kwh/人 . 16 图 20 2020 年各国人均用电量情况（ kwh/人 . 16 图 21全球电动车保有量（单位万辆） 17 图 22全球电动车公共充电桩总体建设规模（单位万个 17 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 5 图 23欧洲热泵销量及同比（单位千台） 17 图 24欧洲热泵销售占供暖设备销售比例（单位千欧元 17 图 25度电成本变动趋势（单位美元 /kwh . 19 图 26户储系统各项成本变动趋势 . 19 图 27美国各供电稳定性示意图（颜色越深，稳定性越差） . 21 图 28历年大停电事故发生次数及地区分布 21 图 29 2020-2021 中国电力市场改革相关政策 . 21 图 30电力市场化改革示意图 21 图 31全国各地区峰谷价差（单位倍数） 22 图 32全国各地区尖峰电价上浮比例 . 22 图 33中国城镇居民月度生活用电量（单位万千瓦时 . 23 图 34 2021 年 全球户储新增装机分布 24 图 35 2020 年全球新增装机竞争结构 24 图 36 2020 年 德国户储装机竞争格局 25 图 37 2020 年美 国户储装机竞争格局 25 图 38 用户对户储的需求最大的是电费节省 25 图 39 2021 年 90以上的商家认为品牌对销售有影响 25 图 40 2020 年最用户受欢迎品牌 . 26 图 41 2020 年安装商最常进货品牌 . 26 图 42 特斯拉储能产品新增装机量 MWh . 27 图 43 各品牌度电成本（美元 /kWh） 27 图 44 派能科技出货量（ MWh） . 27 图 45户用储能上下游产业链 28 图 46储能系统内部结构以及运作方式 29 图 47户内单相光储系统成本结构（ 6kW 组件， 5kWPCS、 7.5kwh 电池） 29 图 48户内三相光储系统成本结构（ 12kw 组件、 10kwPCS、 16.8kwh 电池） . 29 图 49光储系统各环节盈利模式 30 图 50 产业链毛利率情况 . 30 图 51 逆变器与储能变流器的技术统一性 32 图 52 BMS 发展趋势 . 32 图 53 2021 年全球储能电池竞争格局 34 图 54 2020 年储能变流器竞争格局 . 35 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 6 与市场不同 市场 对于户用储能的研究 集中 于 空间展望，我们 从 构建户储经济性模型出发， 系统性的 从 经济性的影响因素探索户储需求爆发的原因，并对未来进行展望。市场对于户储带来的投 资机会主要从产业链出发，挖掘核心受益环节， 而 我们 除了核心环节的挖掘之外，从户储 系统的消费属性思考，认为龙头企业的品牌效应和客户粘性将带动其供应商的投资机会。 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 7 一、 储能蓝海起步 ， 海外户储 爆发 1.1 新能源大势已定，储能产业迎风起 新能源发电具有不稳定性，储能需求应运而生。 电能即发即用，电力系统中需要保持动态 平衡，当发电量过高时需要将电能转化为化学能或者势能 等其他形式的能量才能储存 。 传 统能源时代，煤电 具有可控性，可以实现对 电网的稳定调节，因此储能的重要性未曾显现； 而随着能源革命时代的来临，风光发电等新能源的不断普及，电力供给受到气候、地理位 置等不确定因素影响，在原有电网体系下难以随时保持供求平衡，储能因此成为新能源电 网体系中不可或缺的 一环 。 图 1 储能技术推动能源转型 资料来源 赛迪智库， 信达证券研发中心 抽水蓄能 目前为 储能 主体，新型储能 快速 发展。 从储能结构上来看，全球储能和我国储能 结构都是以抽水蓄能为主，占比分别为 86.2/86.3。 然而抽水蓄能 受到 地理位置限制， 抽水蓄能将势能转为机械能再转为电能，响应时间长，因此响应时间快而且局限性小的新 型储能逐步发展。 图 2 2021 年全球各类型储能装机占比 资料来源 CNESA，信达证券研发中心 图 3 2021 年我国各类型储能装机占比 资料来源 CNESA，信达证券研发中心 电化学储能 为 主流 新型储能 ，中国供应商引领市场。 电化学储能技术 具有 能量密度高、工 作电压大、循环寿命长、充电速度快等特点 ，因此 占据了主流地位，而 锂电池 凭借领先的 安全性、高效率、长循环等优势， 应用占比逐年攀升，近五年稳定在 80-95之间。 坐拥 国际领先的锂电池产业， 中国供应商在储能市场占比有所提高， 2020 年已赶超韩国 成为全 球第一大供应国 ，占比达到 69， 领先优势不断深化 。 抽水蓄能 熔融盐储热 锂离子电池 钠硫电池 铅蓄电池 液流电池 压缩空气储能 飞轮储能 其他 抽水蓄能 熔融盐储热 锂离子电池 超级电容 铅蓄电池 液流电池 压缩空气储能 飞轮储能 其他 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 8 图 4 新型储能技术应用占比变化趋势 图 5 固定式储能系统供应商地区占比变化 资料来源 BNEF， 信达证券研发中心 资料来源 BNEF， 信达证券研发中心 1.2 户储需求趋稳，一体机 趋势初现 应用场景多样，户用需求稳定。 从整个电力系统的角度看，储能的应用场景可分为发电侧 储能、输配电侧储能和用电侧储能三大场景 ，发电与输配电侧应用主要围绕电网展开，储 能常用于 电力调峰、系统调频、可再生能源并网 以及 缓解电网阻塞、延缓输配电设备扩容 升级等 。 用电侧场景 的 需求 用户一般为家庭、工商业及公共机构，储能系统 主要用于电力自发自用、 峰谷价差套利、容量电费管理 等经济性需求 和提升供电可靠性 。 据 BNEF 统计，全球储能应 用中，户用需求 基本 稳定在 20-30之间，远高于工商业。 图 6 储能应用场景 图 7 储能应用场景占比变化 资料来源 派能科技招股说明书， 信达证券研发中心 资料来源 BNEF， 信达证券研发中心 户用储能盈利模式 配合光伏， 提高光伏自用比例 ， 峰谷价差套利 。 户用储能 一般 与屋顶光伏搭配使用，目前主要有三种盈利模式 自发自用，余量上网 政策前期 FIT电价高于户用电力价格，以 “标杆电价，全额上网 ”推动 屋顶光伏装机。随着户用电力上涨及 FIT 补贴退坡趋势渐定，电价差值拉大，海外屋顶光 伏用户转向配置储能以实现更高的自发自用比例。 峰谷套利 美国加州、澳大利亚、 欧洲主要国家 、中国等均设有分时电价机制，该机制下， 储能系统通过晚上电网低谷时期为储能充电，白天用电高峰时放电，通过利用峰谷价差来 达到节约用电成本的目的。 虚拟电厂 该模式是分 布式储能系统集成商基于能源软件管理平台，集成分散在用 户侧的 分布式储能系统，分析、控制并优化储能系统运行，参与电网服务获取应用收益。 47 56 69 71 89 96 92 82 92 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 其他 飞轮储能 液流电池 钠硫电池 铅酸电池 锂电池 17 28 29 22 22 21 14 22 21 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 其他 户用 工商业 配电 输电 能量转移 电力调峰 附属服务 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 9 图 8 户用储能盈利模式 资料来源 IRENA，北极星储能网 ， Sandia Government，信达证券研发中心 光储 一体 机 多采取直流耦合，综合效率更高 。 目前市场上针对不同的户用需求，根据集成 度化程度的不同，户用储能系统主要可分为光储一体机与储能分体机。光储一体机，顾名 思义，通过 将光伏 逆变器 和双向变流器整合在一起 ， 置于内部 形成 集成一体系统 。一体化 模式内部多采用直流耦合模式，即装即用， 实现 “光 储能 ”的一体化解决方案 ，适用于同步 安装户用光伏与储能系统的增量市场。而储能分体机则 适用于已安装户用光伏的存量市场， 内部 通常采用交流耦合模式，便于与原有光伏系统的光伏逆变器 进行 衔接。 直流耦合模式 在白天发电、夜晚用电的模式下效率显著高于交流耦合模式，且该模式符合当代大多数家 庭的用电习惯，两者效率分别约为 95与 90。 表 1直流与交流耦合功能对比 分类项目 直流耦合 交流耦合 示意图 构成方式 光伏组件发出的直流电，通过控制器，存储到蓄电池组 中，电网也可通过双向 DC-AC 变流器向蓄电池充电。 能 量的汇集点在直流蓄电池端。 光伏组件发出的直流电，通过逆变器变为交流电，直接给负载或 者送入电网上，电网也可以通过双向 DC-AC 双向变流器向蓄电池 充电。 能量的汇集点在交流端。 工作原理 当光伏系统运行时，通过 MPPT 控制器来给蓄电池充 电；当用电器负载有需求时，蓄电池将释放电量，电流的 大小由负载来定。 光伏系统 由光伏阵列和并网逆变器组成；蓄电池系统由蓄电池组 和双向逆变器组成。两个系统既可以独立运行，互不干扰，也可 脱离大电网组成一个微网系统。 成本对比 直流耦合包括控制器，双向逆变器和切换开关。 直流耦合 方案还可以做成控制逆变一体机，设备成本和安装成本都 可以节省，因此直流耦合方案成本较低。 交流耦合包括并网逆变器，双向逆变器和配电柜。 从成本上看， 控制器比并网逆变器要便宜一些，切换开关比配电柜也要便宜一 些，因此交流耦合成本较高。 适用性对比 控制器、蓄电池和逆变器串行，联接比较紧密，但灵活性 较差。 新装的离网系统中，光伏，蓄电池，逆变器要根据 用户的负载功率和用电量来设计，用直流耦合系统较适 合。 交流耦合系统，并网逆变器、蓄电池和双向变流器并行，联接不 紧密，灵活性较好。 如在已经安装的光伏系统中，需加装储能系 统，用交流耦合则只要加装蓄电池和双向变流器，不影响原光伏 系统。 效率对比 用户 白天负载较少，晚上较多 ，用直流耦合较好，光伏组件通过控制器把电储存到蓄电池， 效率可达 95以上 。 用户白天负载较多，晚上较少，用交流耦合较好，光伏组件通过 并网逆变器直 接给负载供电，效率可达到 96以上。若 白天负载 较少，晚上较多 ，光伏先要通过逆变器变成交流电，再通过双向 变流器变成直流电， 采用交流耦合效率会降到 90左右 。 资料来源古瑞瓦特公众号，信达证券研发中心 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 10 光储一体机 高 度 集成化，有效减少软性成本 。 NREL 数据 显示 ，硬件成本仅占户用储能系统总 成本不到 50，而光储一体 机由于其高集成化的特性，无需另外安装光伏逆变器，一方面减 少了硬件成本，另一方面可节约一次性设备投资、简化安装、节约安装费用，同时便于售后 维修，有效减少后续软性成本。据 我们 测算，光储一体机较之分体式方案可节省约 155 美元 /kwh 的成本，而据 BNEF 预测，未来软性成本的降本幅度将远低于 锂 电池与逆变器， 在与分 体机硬件设备成本相仿的情况下， 一体机的 软性 成本优势将在未来进一步得到凸显。 图 9 2019 年分类型户用储能成本对比（单位美元） 资料来源 NREL，信达证券研发中心 1.3 全球户储爆发，欧洲领跑，美国紧随 户储装机维持高增，欧美日澳主导市场 。全球户用储能装机量近年稳步增长， 5 年 CAGR 为 62.62， 2021年新增装机量约为 6.4GWh，同比增长 116.23。 据 Statista统计 ， 欧洲 市场领跑户储装机， 20 年新增装机约占全球 40.38，其中德国占比达 25.16； 美国与日 本紧随其后，占比分别达到 23.65与 17.88，欧美日澳合计占比约 90。 图 10 各国户储新增装机量（单位 MWh） 图 11 全球户储新增装机量及增速（单位 MWh， ） 资料来源 储能网 ， Woodmac ， U.S. international Trade Commission， Solar Power Europe， 中关村储能产业技术联盟 ， 信达证券研发中心 资料来源 BNEF， GGII， 信达证券研发中心 2844 2844 28443479 3479 3479937 937 2393 2393 2393 595 595 595 1253 1507 2758 2464 1519 369 1611 1887 491 535 954 1016 1922 1560 2352 2709 1667 1209 2534 2875 1919 1940 3859 3859 2991 3829 3478 3770 1909 1920 3561 3764 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 光伏 （ 6.9kw） 储能 （ 5kw， 14kwh） 光储一体 （直流耦合） 光伏 储能 （交流耦合） 净利润 获客成本 间接费用 许可及检查费用 安装成本 销售税 供应链成本 电池供电系统 结构化 BOS 储能逆变器 光伏逆变器 锂电池 光伏组件 软性成本 软性成本 软性成本 0 200 400 600 800 1000 1200 2015 2016 2017 2018 2019 2020 澳大利亚 美国 欧洲 0 20 40 60 80 100 120 140 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 2017 2018 2019 2020 2021 全球 YOY 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 11 二、 光储一体经济性提升，欧美市场经济性 更 高 2.1 终端户储产品的盈利模式假设 户储的经济性分析中， 我们将分析光伏、储能、光储一体机 三 种产品。 总体来说，光伏 /储 能的收益来源为两种 1）发电或放电用于生活电费节省； 2）多余电量售卖电网赚取电费。 我们考虑以下 1家庭用电电费比上网电费更高，因此消费者最具经济性的光伏 /储能使用方式是将所有发 电都用于电费抵消。以中国为例， 2020 年我国居民用电平均为 0.51 元 /kWh，而补贴之后 的上网电价为 0.41元 /kWh。 2）光伏发电与用电负荷有时间错位，无法全部自用。光伏出力主要集中在中午，而负荷侧 用电高峰集中在早上 8-10 点，和晚上 6-10 点之间，发电与用电的时间 不匹配将导致即使 光伏发电量小于生活用电量，也可能无法全部自用于电费节省。 3）谷时电价一般出现在晚上至早晨时段（此时用电需求较少，电价较低），储能充电之后 第一次峰时放电经济效益最大，第二次充电（如果没有光伏）将出现在平时充电。 4）光伏发电和储能电量有可能溢出，当家庭用电量不高时，储能电量用来上网赚取电费。 图 12 四季典型光伏出力曲线（光伏功率 /p.u.） 图 13 四季典型负荷曲线（负荷功率 /p.u.） 资料来源 考虑多主体利益与需求响应的分布式电源优化配置， 信达证券研发中心 资料来源 考虑多主体利益与需求响应的分布式电源优化配 置，信达证券研发中心 考虑以上实际 情况 ，可以得到光伏、储能、光储一体产品的运作模式和盈利模式 。 1）从 独立光伏来看，光伏发电之后 白天 有一部分可以用于家庭自用，而中午光伏大发或者早晨 用电需求较少时，用电需求大于光伏发电量，因此多于电量上网。考虑如果家庭用电需求 较少，光伏可自用 电量将大于家庭用电量，因此多余部分也用于上网赚取电费。 2）独立储 能一天充电两次，分别为平时充电一次和谷时电价充电一次，当峰时用电量大于放电电量 时，储能放电全部用于峰时放电，实现峰谷价差套利，当放电电量大于峰时用电量而小于 生活用电量时，储能将部分用于平时放电。当放电电量大于生活用电时，如果有套利空间 （充电电价小于上网电价），那么可以用于上网套利。 3）光储一体机中，光伏发电用于自 用和充电，根据（ 2）中的家庭用电量和放电电量的情况进行选择峰时放电、平时放电或上 网赚电费。 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 000 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 000 春季光伏出力 夏季光伏出力 秋季光伏出力 冬季光伏出力 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1 1.05 000 200 400 600 800 1000120014001600180020002200 000 春季负荷 夏季负荷 秋季负荷 冬季负荷 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 12 图 14 光伏、储能、光储一体运作以及盈利模式 资料来源信达证券研发中心 基于以上户储运作模式、盈利模式，我们做出如下假设 工程数据 光储规模分别为 7kW14kWh，运营 20年，光伏利用小时数为 1500小时，储能寿命 7000 次循环，每天两充两放，第二次充放循环 80。无储能光伏 自发自用比例 为 50； 光储一 体的自用消纳能力为 85。 用户 投资数据 （用户购买光储的金额） 美国光伏 综合 单位投资 1.54美元 /W，储能 综合单位 投资 0.84美元 /Wh，光储一体 机综合单 位 投资 1.19美元 /Wh； 德国光伏 综合 单位投资为 1.65美元 /W，储能 综合单位 投资 0.84美元 /Wh，光储一体机 综合 单位 投资 1.23美元 /Wh； 意大利光伏 综合单位 投资为 1.67美元 /W，储能 综合单位 投资 0.86美元 /Wh，光储一体机 综 合单位 投资 1.25 美元 /Wh； 法国光伏 综合 单位投资为 1.57 美元 /W，储能 综合单位 投资 0.8 美元 /Wh，光储一体机 综合 单位 投资 1.17美元 /Wh； 英国光伏 综合单位 投资为 1.49美元 /W，储能 综合单位 投资 0.76美元 /Wh，光储一体机 综合 单位 投资 1.12美元 /Wh； 电力数据 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 13 三口之家 人均用电 设为 美国 2021 年人均用电量 371kWh/月 。 电力数据 根据 Global Petrol Prices 数据假设为 2021 年价格 ， 美国 电力价格 设 为 0.16 美元 /kWh； 德国居民用电电价为 0.33美 元 /kWh，意大利 用电电价为 0.24美 元 /kWh， 法国家庭用电电价为 0.18美元 /kWh， 英国家庭用电电价为 0.32美元 /kWh。家庭用电峰谷价差为 50。 维修成本 每年维修成本为总投资的 0.6，电池更换成本为电池 价格 的 30。 2.2 终端户储产品的经济性与敏感性分析 基于 上述模型 ，经过我们测算，欧洲各国经济性最高，光储一体机产品经济性最高 。 从各 产品的内部收益率来看 ，光储一体机 光伏 储能。如果不配光伏，储能基本没有经济性， 其收入来自于高峰放电，但是需要谷时充电，单靠峰谷价差套利空间有限。光储一体机相 比于光伏来说，可以通过储能提高光伏发电量的自用率，提高整体消纳率，从而有相对更 高的可用发电量，而相对于储能来说，充电可以来自于光伏发电，减少一部分充电成本。 从各国的内部收益率来看 ，欧洲 美国 的收益率 较高 ，光储一体机的经济性较高。 从回收周 期来看 ，美国光储一体机的回本周期为 7 年，德国、意大利、 法国、英国回本周期为 4-7 年。 表 2各国家 IRR 测算以及回本周期测算 IRR 美国 德国 意大利 法国 英国 光伏 10.9 18.6 11.9 9.5 17.3 户储 2.4 7.7 7.8 5.1 14.4 光储一体机 13.6 24.5 19.2 15.5 29.0 回本周期 美国 德国 意大利 法国 英国 光伏 9 6 8 10 6 户储 3 10 10 12 7 光储一体机 7 5 6 7 4 资料来源信达证券研发中心测算 我们以美国为例，测算得到其他条件不变的情况下，总成本下降 5， IRR提高 约 1.7pct， 并且随着成本下降幅度增大，边际效果增强 。总成本下降对光储系统的收益体现在两方面， 一是初始投资下降，二是维修成本与电池更换成本下降。总成本下降可以说是最直接的增 加 IRR，提高光储系统经济性的方式，有些美国地区政策给购买光储系统的用户现金补贴， 比如亚利桑那州宣布 2018年 5月 1日起 3年内，对购买和安装合格的电池储能系统并参与 SRP 电池研究计划的用户可获得最高 1800 美元的补贴 ，政府补贴实际 上相当于降低了总 成本，提高经济性 。从 IRR 的影响来看，政府补贴将大幅提高户储系统的经济性，从而提 高居民用户的购买积极性。 另外，我们可以看到成本下降 （其他条件不变） 对 IRR 的增加效果有边际效果增强的规律， 成本下降幅度从 0-5， IRR提高 1.7pct，成本下降幅度从 20-25， IRR提高 3.8pct。 IRR 为初期投资与未来现金流现值相等的折现率，而折现率对未来的现金流的折现效果边 际递减，因此虽然减少的额度相同，但是初期投资越低， IRR 提高越大。 未来成本逐步降 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 14 低， IRR 的提升将愈加明显，经济性推动户储发展将愈加迅速。 其他条件不变，电价上升 0.1美元 /kWh， IRR提高 约 1pct。 电价对 IRR的影响实际上是提 高了光储系统的 节省 电费的收益，电价越高，消费者的用电成本越高，相应的光储系统的 收益越高。 该 效果是线性的，电费提升将固定比例提高所有收入，户储的收入结构并不会 变化。 表 3美国光储系统的成本、电价敏感性分析 光储一体机 IRR 成本下降幅度 0 5 10 15 20 25 电价情况 （每上升 0.1） 0.13 10.3 11.7 13.3 15.2 17.5 20.4 0.14 11.4 12.8 14.5 16.5 18.9 21.9 0.15 12.4 13.9 15.7 17.7 20.3 23.4 0.16 13.4 15.0 16.8 19.0 21.6 24.9 0.17 14.4 16.0 17.9 20.2 22.9 26.4 0.18 15.3 17.0 19.0 21.4 24.2 27.9 0.19 16.3 18.0 20.1 22.5 25.5 29.3 资料来源信达证券研发中心测算 其他条件不变，人均用电电量上升 50kWh/月， IRR 提升 约 0.9pct，边际效果将受到光储 系统规模限制 。人均用电量提升的是光储系统对 生活用电的替代空间，可以分成两部分， 一是原来上网电量用于生活用电，二是原来峰时用电需求增大将提升收益。但是这个效果 最终会受到光储系统的规模限制，如果家庭用电达到一定的量，光储系统的收益已经最大 化（峰时用电替代打满，平时用电替代也打满），此时再增加人均用电已经不能提升收益率。 未来随着 人均用电量越来越大，相应的光储系统的规模也会因经济性追求而增大 。 其他条件不变，峰谷价差增加 5， IRR 提升 约 0.7pct。峰谷价差对 IRR 的影响主要是提 升了储能的收益，具体体现在谷时充电成本降低，峰时放电收益提升。这个效果为线性， 没有结构性的变化。 表 4美国光储系统的人均用电量、峰谷价差敏感性分析 光储一体机 IRR 人均用电电量 270 320 370 420 470 520 峰谷价差 35 9.4 10.5 11.4 12.2 12.6 12.6 40 10.1 11.2 12.2 13.0 13.3 13.3 45 10.7 11.8 12.9 13.7 14.1 14.1 50 11.4 12.5 13.6 14.4 14.8 14.8 55 12.0 13.2 14.3 15.2 15.5 15.5 60 12.6 13.8 15.0 15.9 16.2 16.2 65 13.2 14.5 15.6 16.6 17.0 17.0 资料来源信达证券研发中心测算 户储系统 发展的核心在于收益率，而根据我们以上模型，我们得到光储系统收益率的核心 影响因素为 1）居民用电电价； 2）电力峰谷价差； 3）人均生活用电量； 4）户储系统成本 。 其中户储系统成本 、 居民用电电价的敏感性较高。 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 15 三、经济性 可靠性双轮驱动 海外户储需求爆发 3.1 多因素 经济性驱动，海外户储需求爆发 能源通胀叠加地缘局势拉升电力价格。 2009 年欧洲 以 德法意西 为代表的 主要国家光伏标杆 上网电价基本为 0.4 欧元 /kWh，之后 10 年匀速退坡，于 2019 年达到 0.1 欧元 /kWh 左右， 已显著低于同年 0.2862 欧元 /kWh 的欧洲平均电 力价格，户用光伏以 “标杆电价，全额上网 ” 已难以满足欧洲家庭的盈利需求。 2021 年之前， 全球户用电力价格主要排名为，欧洲 日 本 澳大利亚 美国 中国，均处于逐年平稳上升趋势，但从 21 年 7 月开始，由于能源价格 上涨，后因地缘政治形势紧张，欧 洲电力价格一路飙升，目前已达到同期价格的 2-4