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报告丨这是一次对储能行业的全面梳理

北极星储能网  来源:国泰君安证券    2019/7/19 8:46:36  我要投稿  

北极星储能网讯:1. 储能:充放之间,实现能量的跨时间转移

储能即是将电能转化为其他形式的能量储存起来。储能的基本方法是先将电力转化为其他形式的能量存放在储能装置中,并在需要时释放;根据能量转化的特点可以将电能转化为动能、势能和化学能等。储能的目的主要是实现电力在供应端、输送端以及用户端的稳定运行,具体应用场景包括:1)应用于电网的削峰填谷、平滑负荷、快速调整电网频率等领域,提高电网运行的稳定性和可靠性;2)应用于新能源发电领域降低光伏和风力等发电系统瞬时变化大对电网的冲击,减少“弃光、弃风” 的现象;3)应用于新能源汽车充电站,降低新能源汽车大规模瞬时充电对电网的冲击,还可以享受波峰波谷的电价差。

图 1:储能系统通过储能逆变器实现电能的充放电

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目前市场上主要的储能类型包括物理储能和电化学储能。根据能量转换方式的不同可以将储能分为物理储能、电化学储能和其他储能方式:1)物理储能包括抽水蓄能、压缩空气蓄能和飞轮储能等,其中抽水蓄能容量大、度电成本低,是目前物理蓄能中应用最多的储能方式。2)电化学储能是近年来发展迅速的储能类型,主要包括锂离子电池储能、铅蓄电池储能和液流电池储能;其中锂离子电池具有循环特性好、响应速度快的特点,是目前电化学储能中主要的储能方式。3)其他储能方式包括超导储能和超级电容器储能等,目前因制造成本较高等原因应用较少,仅建设有示范性工程。

表 1:物理储能和电化学储能是目前主要的储能方式

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储能主要应用于电网输配与辅助服务、可再生能源并网、分布式及微网以及用户侧各部分。在电网输配和辅助服务方面,储能技术主要作用分别是电网调峰、加载以及启动和缓解输电阻塞、延缓输电网以及配电网的升级;在可再生能源并网方面,储能主要用于平滑可再生能源输出、吸收过剩电力减少“弃风弃光”以及即时并网;在分布式及微网方面, 储能主要用于稳定系统输出、作为备用电源并提高调度的灵活性;在用户侧,储能主要用于工商业削峰填谷、需求侧响应以及能源成本管理。

表 2:储能应用场景广泛,包括电网侧、可再生能源并网、用户侧等方面

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2. 储能市场蓬勃发展,中国市场快速崛起

2.1. 全球:全球经济复苏推动储能市场恢复稳定发展

全球储能市场持续稳定发展,累计装机规模已达 179.1GW。储能产业兴起较早且发展稳定,截止 2010 年底储能累计装机规模已经达到 135GW;2010-2015 年期间的由于受到整体经济低迷影响,整体装机量增速放缓, 截止 2015 年累计装机规模达到 144.8GW;2016-2018 年由于受到成本下降和政策推动的双重刺激,储能行业快速发展,截止 2018 年底累计装机规模达到 179.1GW。

图 2:全球投运储能累计装机规模持续上升

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抽水蓄能占据绝对主导地位,电化学储能增长迅速。根据中关村储能产业技术联盟(CNESA)数据统计,截止 2018 年底全球的装机规模中,抽水蓄能占比达到94.3%,占据绝对的主导地位;电化学储能达到3.7%,熔融盐蓄热、压缩空气等其他储能方式作为储能市场多元组成的一部分占比较低,各自占比仅为 1.5%和 0.2%。

图 3:截止 2018 年底抽水蓄能占全球储能装机的主导地位

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中国储能装机规模位列全球第一,美国、日本分列二三位。根据中关村储能技术联盟数据统计,中国装机规模达到 31.3GW,占全球装机总量17.3%,装机规模位列全球第一。同样的在美国能源部的统计中我们也可以看到从装机规模来看中国位列全球第一(美国能源部统计的装机规模包括已经投运的项目和在建的项目),美国装机规模位列全球第二,但其储能项目数量位列第一。日本市场尽管其国土面积较小,但其整体装机规模同样在 30GW 左右,位列全球第三;西班牙、意大利、印度、德国、瑞士、法国、韩国分别四至十名,但与前三名相比装机规模存在显著差距。

图 4:中国储能装机规模位列全球第一

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图 5:中国储能装机规模位列全球第一,美国储能项目数位列全球第一

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2.2. 中国:装机规模快速上升,坐稳全球第一宝座

中国储能市场发展稳中有进,已成为全球储能市场的重要组成部分。

2013 年以前受益于国家对水电站的大力投资建设,抽水蓄能得以快速发展,随后我国储能项目整体进入平稳发展趋势。2017 年发改委、科技部、能源局、财政部和工信部联合发布《关于促进储能技术与产业发展指导意见》,其中明确提到:1)“十三五”期间,建成一批不同技术类型、不同应用场景的试点示范项目,储能行业进入商业化发展初期;2)“十四五”期间,储能项目广泛应用,形成较为完整的产业体系,成为能源领域经济新增长点;储能行业进入规模化发展阶段。受此拉动我国储能装机规模快速提升,截至 2018 年底我国储能累计装机量达到 31.3GW,是2010 年累计装机量的 1.7 倍,占全球市场总规模比重达到 17.3%,中国市场已成为全球市场重要组成部分。

图 6:中国储能市场装机规模快速上升

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中国市场与全球类似,抽水蓄能占据主导地位。在储能装机的类型分布中,我国呈现与全球类似的特点,根据 CNESA 数据统计显示,截止 2018年底我国储能整体装机中抽水蓄能占比达到 95.8%,电化学储能与其他储能方式共存,其中电化学储能市场占比为 3.4%,熔融盐蓄热储能市场占比 0.7%,而飞轮储能,压缩空气储能市场占比均不足 0.1%。

图 7:截止 2018 年底抽水蓄能占中国储能装机的主导地位

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根据中国储能分会数据显示,我国储能装机主要分布在西北和华东地区,两者合计占装机总规模的49%;其中西北地区主要集中在新疆、甘肃省,华东地区主要集中在江苏、浙江等省份。此外西南、华南、华北地区储能装机估摸占比分别为 14%、12%及 15%;其中西南地区主要集中在云南省,华南地区集中在广东省,华北地区则主要集中在山东、山西和内蒙古等省份。华中及东北地区的储能装机量极少,占比均为 5%,其储能装机主要集中在湖南省、辽宁省。

图 8:我国投运储能项目在南方地区分布较多

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图 9:西北和华东地区占全国储能装机规模的近 50%

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