一、尋本溯源，儲能的本質驅動力來自哪里?

1.1、碳中和大背景下，構建新型電力系統對靈活性資源的剛性需求

根本驅動一：解鈴還須系鈴人，“雙碳”目標需要新型電力系統

電力既是當前碳排放的主要來源，也是實現碳減排的最重要途徑。 電力作為重要的二次能源，是煤炭、天然氣、石油的重要中轉站，也是碳排放的最主要載體，雖然電力產品最終用于第一、二、三各個 產業(yè)。然而“巧合”的是，能夠替代含碳能源的非碳能源絕大部分又需要通過電力形式提供，如太陽能、風能、水電、核能。

新型電力系統的挑戰(zhàn)：新能源天然的波動性、不可預測性

截至2020年7月，新能源已成為國家電網的第二大電源，新能源裝機3.65億千瓦，占比22.9%，發(fā)電量3390億千瓦時，占比10.9%。 新能源在21個省區(qū)已成為第一、二大電源，青海等5個省區(qū)裝機占比超過40%。新能源出力波動性帶來的電網運行安全風險增加，抗擾動能力下降，容易出現連鎖脫網。

調峰難度增大

電力需要實時平衡，而風電光伏具有天然波動性和不可預測性，高滲透率后必然需要更多的靈活性資源。

風電：出力日內波動幅度最高可達80%，出力高峰出現在凌晨前后，從上午開始逐漸回落，午后到最低點，“逆負荷”特性更明顯。

光伏：日內波動幅度100%，峰谷特性鮮明，正午達到當日波峰，正午前后均呈均勻回落態(tài)勢，夜間出力為0。

新型電力系統的解決方案之一——更優(yōu)質的靈活性資源

在傳統能源時代，電力靈活性資源并不稀缺，煤電和燃機在發(fā)電的同時，也承擔著靈活性資源的角色。 而當今以新能源高比例接入和新能源汽車爆發(fā)為代表的電力的生產和消費方式正在發(fā)生深刻變革，導致電力供需雙側的波動性增強， 對靈活性資源提出了更多數量、更高質量的要求，依靠傳統資源已然難以為繼，靈活性資源的價值必然需要單獨體現。

1.2、用戶對低成本高質量用電的持續(xù)追求

根本驅動二：用戶對于低成本高質量用電的需求

供電彈性(Resilience)和節(jié)省開支(Financial Savings)是美國家庭用戶對儲能感興趣的兩個最主要的原因。 美國電網穩(wěn)定性不如中國，尤其近年來美國發(fā)生了多起停電事故，而儲能恰恰可以作為緊急電能備用來應對電網事故。因此，美國住宅 消費者對購買儲能實現能源自給自足的渴望日益高漲，這成為一股驚人的推動電表后端儲能部署的力量。

低成本高質量用電驅動：

離網支撐功能需求愈發(fā)增加。風暴、設備故障造成的突然停電會導致巨額維修費用，美國每年因停電造成數百億美元損失，其中67%的停電時間不超過5分鐘。 備用電池系統可在脫離電網時自動提供緊急離網支撐，可大幅度減少停電的次數和停電時間。

海外低電力可靠性刺激工商業(yè)需求。自2017年調查以來，工商業(yè)的 電力可靠性沒有改善，甚至在某些方面惡化了。 2020年，美國44%的公司經歷了每月停電一次或更頻繁的停電頻率，是2019年占比(21%)的兩倍多。22%的調查對象表示，一次典型 停電的成本在10萬美元以上，每年損失達到120萬美元。

二、如何測算儲能空間?

全球裝機：鋰電池是電化學儲能最重要型式

電化學儲能快速增長，發(fā)展空間大：盡管抽水蓄能在儲能總量上占優(yōu)，但是未來其成本下降空間有限，而各類電池儲能成本可望下降 50%～60%，全球新增儲能中大部分均為電化學儲能。近年來全球電化學儲能新增占比迅速上升，從2017年的17.2%，迅速攀升至2019 年的80.2%。

全球裝機回顧：中美引領、各國均快速增長

我國儲能市場發(fā)展空間巨大，全球新增儲能占比飛速躍升：從2018年新增占比第二名的18%份額，躍升至2020年首位，所占份額更是 達到33%，份額增長83.3%。 全球主要能源國美國、韓國、中國等不斷加大儲能投入。

空間測算：兩大根本驅動，衍生出七種場景

儲能的本質驅動來自于新型電力系統所需靈活性資源及用戶側的低成本高質量用電需求，具體可分為發(fā)電側、電網側和用戶側共七種場景， 需要注意的是這二者是互有交叉的。

發(fā)電側：平抑發(fā)電波動，維持電網平衡，以新能源配套儲能為主，從新能源裝機角度測算;

電網側：以調峰調頻等輔助服務維持電網平衡需求為主，另外還有延緩電網投資需求 ;

用戶側：國內以工商業(yè)儲能為主，海外包括戶用儲能和工商業(yè)儲能。

裝機預測： 2025年全球新增裝機有望達196GWh

2021年全球電化學儲能裝機21.52GWh，同比增長115%，2025年當年新增可達196GWh。

驅動因素：中國2020年主要由新能源發(fā)電側、電網側推動，工商業(yè)用戶側受近期火災事故影響短期內略有遲滯但長期無虞。美國的大 型項目及用戶側儲能均已實現市場化驅動，今年有望翻倍以上。歐洲、澳洲、日本、南非、南美等地的家庭儲能正保持快速增長態(tài)勢。

三、儲能的商業(yè)模式及經濟性如何?

儲能不同場景下的商業(yè)模式差別較大

儲能的商業(yè)模式主要分為三種：新能源減少棄電、電力輔助服務、減少用電成本。

從儲能行業(yè)的不同應用場景入手，分析儲能的三種商業(yè)模式，找到儲能行業(yè)帶來的獨特價值與核心競爭力。

發(fā)電側商業(yè)模式：發(fā)電側減少棄電+電力輔助服務

減少棄電：在出力大于負荷時，用發(fā)電機組給儲能充電，減少棄電。

調峰策略：負荷高峰放電，負荷低谷充電。

調頻策略：某時刻下達調頻指令，儲能系統實時響應，新能源機組有一定滯后，整個調頻過程儲能系統逐步減少放電功率，機組逐步 增加功率。

電網側商業(yè)模式：電力輔助服務收益+納入電網成本

電力輔助服務市場正日趨完善，主要向維持電網的穩(wěn)定所必須的包括電壓穩(wěn)定、頻率穩(wěn)定以及事故備用等服務提供相應的對價。

電化學儲能是優(yōu)質的靈活性資源，可以實時調節(jié)電力的供需“天平”保證電網穩(wěn)定。

電化學儲能還可減少或延緩電網投資，因此將其納入輸配電成本，由電網公司建設也仍然是潛在的商業(yè)模式。

用戶側商業(yè)模式：光、充、儲一體化

光、充、儲一體化模式可以最大程度的提升用電可控性，一方面通過儲能在低谷電價時充電，高峰電價時放電可減少電量電費，另 一方面由于用電負荷的高峰用電時段一般時間很短，通過配置削減用電負荷的“高峰段”，可以減少容量電費成本。 另一潛在應用場景是提供需求側響應功能獲取收益，即“虛擬電廠”概念。

四、技術進步以及降本空間如何展望?

降本路徑：

電池成本占比最高、仍是降本主要驅動力。目前電池成本仍然占據電化學儲能系統成本的大部分，電池降本仍是目前儲能系統降本的主要驅動力。

直接、間接降本手段豐富。 延長電池壽命是LCOS下降的核心影響因素。根據寧德時代估算，對于6000次儲能系統，若電池壽命延長到10000次，LCOS可下降 60%以上。 降低損耗是降本的有效路徑。具體包括：提升能量效率、改善冷卻方式、提升能量密度。

EPC成本：

儲能EPC成本有望進一步快速下降。根據BNEF統計，目前全球平均儲能EPC成本約為$282/kWh，2030年有望下降到$165/kWh。2020年青海光伏競價項目對儲能系統采購的公示中，比亞迪儲能EPC價格最低單價為1.06元/Wh，讓業(yè)界大為震動。

技術路線展望：未來以電池儲能(h級)、氫能(天)為主

清華大學歐陽明高院士指出，未來儲能以電池儲能、氫和氫載體儲能為主。電池儲能在分布式短周期存儲應用中更具優(yōu)勢，而氫能是集 中式大規(guī)模長周期儲存的最佳途徑。

五、各環(huán)節(jié)投資機會如何判斷?

國內儲能格局：市場萌芽期，競爭格局輪廓初現

隨著儲能產業(yè)鏈發(fā)展，國內儲能行業(yè)的競爭格局已經 初步顯現。2020年儲能技術供應商(主要為電池)排名中： 寧德時代名列第一，第二名第三名分別為力神、 海基新能源。2020年儲能逆變器市場排名中：陽光電源名列第 一，第二名第三名分別為科華、索英電氣。 2020年系統集成商市場排名中海博思創(chuàng)名列第一， 第二名第三名分別為陽光電源、上海電氣國軒新 能源

海外戶用儲能格局：特斯拉領銜，派能科技居前三

在全球自主品牌的家用儲能產品出貨量前三名的企業(yè)中，特斯拉2019年出貨約450MWh，市占率15%。國內廠家派能科技自主品牌出貨255MWh，含貼牌代工后出貨量366MWh，市占率約12.2%。

電池技術：從儲能與動力場景對比看磷酸鐵鋰優(yōu)勢

典型的鋰電池如磷酸鐵鋰電池及三元鋰電池，都可同時應用于儲能與動力電池兩個行業(yè)，事實上目前儲能市場用的鋰電池多為動力電 池產業(yè)鏈直接生產，但是我們也應該看到，需求側的差異導致二者應用的場景不同，技術指標傾向性不盡相同。 儲能電池一般安裝在固定場地，空間相對寬裕，但容量一般遠大于動力電池，充放電倍率跨度也較大，因此更加追求高循環(huán)壽命、高 安全性及低成本，而用動力電池則要求高能量密度、高充放倍率、防震動等。(朱玥 孟杰)