配套新能源，中、美、欧储能空间有多少？

行情回顾 本周上证综指上涨1.30%，创业板下降1.08%，公用事业板块上涨0.56%，环保板块上涨4.72%，煤炭板块下降1.8%，碳中和板块下跌1.01%。 每周专题 根据国家能源局数据，2021年末我国集中式光伏装机增量为25.60GW，风电新增装机为18.62GW。预计2025年我国风电、光伏配储新增装机功率将达27.79GWh，预计“十四五”期间，电源侧储能新累计增装机功率达31.04GW。 为完成2030年可再生能源消费占比40%以上的目标，欧洲将新增大量可再生能源装机 ，EIA预测欧洲2030年储能需求将增加32.12GW。 根据REPowerEU提出的“2025年实现320GW光伏并网，2030年达到600GW”和“2030可再生能源总装机目标从1067GW提升至1236GW”的目标，预计到2030年，欧洲储能需求将增加96.66GW。 美国能源部预计到2030年，美国电化学储能装机将增加14.3GW；根据EIA对新增风、光装机量的预测，预计到2030年，美国储能需求将增32.8GW。 在最理想的情景假设下，2050年储能需求最高可达930GW。 行业要闻 截至6月底，全国发电装机容量约24.4亿千瓦，同比增长8.1%。其中，风电装机容量约3.4亿千瓦，同比增长17.2%；太阳能发电装机容量约3.4亿千瓦，同比增长25.8%。1-6月份，全国发电设备累计平均利用1777小时；上半年清洁能源发电较快增长，水电、核电、风电和太阳能发电等清洁能源发电12354亿千瓦时，同比增长12.8%。1-6月，全社会用电量同比增长。 2022年上半年，中国光伏产业总体实现高速增长。根据行业规范公告企业信息和行业协会测算，全国光伏产业链主要环节保持强劲发展势头，同比增幅均在45%以上。 7月20日，天津首笔市内716万千瓦时绿电交易完成。此次绿电交易由天津电力交易中心联合北京电力交易中心组织实施，共有天津地区7家用电企业、4家售电公司参与。 投资建议 火电：建议关注火电资产高质量、拓展新能源发电的龙头企业国电电力、华能国际等；新能源发电：建议关注新能源龙头三峡能源。核电：建议关注电价市场化占比提升背景下，核电龙头企业中国核电。水电：建议关注受益于今年来水偏丰的华能水电。 风险提示 电力板块：新增装机容量不及预期；下游需求景气度不高、用电需求降低导致利用小时数不及预期；电力市场化进度不及预期；煤价维持高位影响火电企业盈利；补贴退坡影响新能源发电企业盈利等。 环保板块：政策释放不及预期等。 1、行情回顾 本周上证综指上涨1.30%，创业板下降1.08%，公用事业板块上涨0.56%，环保板块上涨4.72%，煤炭板块下降1.8%，碳中和板块下跌1.01%。从公 用事业子板块涨跌幅情况来看：其他能源发电板块涨幅最大，上涨10.67%； 核电板块跌幅最大，下跌1.55%；从环保子板块涨跌幅情况来看：环保设备子板块涨幅最大，上涨6.9%。 图表1：本周板块涨跌幅 图表2：本周公用行业细分板块涨跌幅 图表3：本周环保行业细分板块涨跌幅 公用事业涨跌幅前五个股：涨幅前五个股——佛燃能源、露笑科技、穗恒运A、赣能股份、*ST科林；跌幅前五个股——惠天热电、文山电力、林洋能源、新天绿能、国电电力。 环保涨跌幅前五个股：涨幅前五个股——超越科技、启迪环境、先河环保、中原环保、*ST博天；跌幅前五个股——倍杰特、*ST恒誉、ST龙净、中创环保、顺控发展。 煤炭涨跌幅前五个股：涨幅前五个股——未来股份、宝泰隆、华阳股份、山西焦化、辽宁能源；跌幅前五个股——上海能源、中国神华、兰花科创、陕西煤业、平煤股份。 图表4：本周公用行业涨幅前五个股 图表5：本周公用行业跌幅前五个股 图表6：本周环保行业涨幅前五个股 图表7：本周环保行业涨幅前五个股 图表8：本周煤炭行业涨幅前五个股 图表9：本周煤炭行业跌幅前五个股 2、每周专题 根据中国国家能源局数据 ，2021年末我国集中式光伏装机增量为25.60GW，风电新增装机为18.62GW。预计2025年我国风电、光伏配储新增装机功率将达27.79GWh，预计“十四五”期间，电源侧储能新累计增装机功率达31.04GW。 电源侧：风光配储，贡献主要装机增量。电源侧的测算主要考虑集中式光伏、风电的新增装机配储。 关键参数：1）储能渗透率：预计在政策推动下，新增风光电站的配储比例从今年开始逐渐提升；又因电源侧电化学储能目前更多地起到消纳和减少弃电的作用，这里判断配储比例将在未来1-2年内随着电源侧电化学储能参与市场而逐渐提升。2）配储时长：电源侧配储时长一般要求2小时。预计配储时长会陆续增加，且在“十四五”末期，电源侧储能盈利模式稳定后，风光配储时长会超过2小时。 图表10：电源侧新增装机容量预测（GWh） 图表11：电源侧储能装机功率及装机容量预测（GW，GWh） 电网侧：考虑调峰、调频、尖峰负荷补偿。在电网的关键节点布放，储能可以按照调度实现充放电，以完成对电网的调峰调频，与电源侧相比，储能在电网侧更多起到替代作用。（电网侧储能空间预测考虑三方面，即电网调峰、电网调频、电网尖峰负补偿。） 储能在电网侧主要有两种类型：1）大型的独立储能电站；2）替代输配电设施的储能。第一种类型判断短期无法做到太大规模；第二种类型因城市核心区域电力需求旺盛，安全性是重要的考虑因素。 图表12：电网侧新增装机容量预测（GWh） 图表13：电网侧储能装机容量预测（GWh） 用户侧：工商业为主，渗透率有待提升。储能在用户侧主要应用包括工业园区、大型工商业和集团等。预计“十四五”期间，用户侧储能新增装机功率达11.75GWh。 关键参数：1）工商业负荷：2021年全国用电负荷极值为1192GW，按80%比例计算工商业用户用电功率极值，工商业用电功率增速取10%/年；2）用户侧储能渗透率：峰谷电价差进一步拉大，工商业用户配储能的套利空间逐步加大，未来用户侧主要商业模式是峰谷价差套利，我们判断用户侧储能的渗透率逐渐增加。且在利润驱动下，配储时长逐渐增加。 图表14：用户侧配储容量空间预测（GW，GWh） 为完成2030年可再生能源消费占比40%以上的目标，欧洲将新增大量可再生能源装机，储能需求随之增加。 EIA对欧洲2020-2030年间新增风光装机容量的预测相对保守。基于此，预计到2030年，欧洲储能需求将增加32.12GW。 根据REPowerEU提出的“2025年实现320GW光伏并网，2030年达到600GW”和“2030可再生能源总装机目标从1067GW提升至1236GW”的目标，假设除光伏外的可再生能源装机增速与光伏装机增速相同、且储能配比与风电相同，预计到2030年，欧洲储能需求将增加96.66GW。 欧洲储能协会汇总了部分关于欧洲2030年储能需求的研究报告，多数报告对2030年的储能需求的预测在100GW左右。 图表15：2020-2030EIA预测下的欧洲与REPowerEU目标下的欧盟风光装机与储能情况 欧洲各国政策支持下，户用储能增长迅速，欧洲新增储能需求以户用为主。 2020年新增电化学储能装机中，户用储能装机占52%，显著高于同期全球21%的占比。主要原因是：1）各国纷纷出台户用光储补贴政策，引导户用储能装机快速增长；2）自2020年以来，欧洲煤碳和天然气价格持续走高，电价随之上涨。零售电价高企使得户用光伏+储能的经济性提高，居民对自发自用的电力供应需求增加。 抽水蓄能在欧洲的新增储能装机中仅占小部分。抽水蓄能对地理条件要求较高，而欧洲剩余未开发水能资源较少。据国际水电协会（IHA）预测，2030年欧洲水力发电（包括抽水蓄能）的总装机容量将达到277GW，较2020年的254GW仅增加23GW。欧盟2020年5月发布的一项研究预测，到2030年，欧洲将新增15GW的抽水蓄能装机，仅占REPowerEU情境下新增储能需求的16.2%。 图表16：2020年欧洲新增电化学储能装机情况 图表17：欧洲国家户用光储补贴政策 美国能源部预计到2030年，美国电化学储能装机将增加14.3GW；根据EIA对新增风、光装机量的预测，预计到2030年，美国储能需求将增加32.8GW。现有电化学储能技术仅能满足日内调节需求，因此通常与光伏发电设施配套，而对风电的调峰作用效果较小。能源部预计到2030年，美国电化学储能装机将达16.94GW；2050年将达189.8GW。根据EIA对新增风光装机的预测，预计到2030年，美国储能需求将增加32.8GW。美国新增风光装机容量小于欧洲，而储能需求增量却大于欧洲，主因美国目前的储能配比较高。 美国日内调节储能与光伏发电互补配套，贡献主要增量。美国现有抽水蓄能装机容量大，但不会贡献增量。目前，美国抽蓄装机容量共计22.79GW，全部建成投产于00年代以前，以配合当时传统化石能源发电站调峰的需求。 根据EIA的预测，到2050年美国抽蓄装机容量将维持不变，或将以升级改造为主。 图表18：2020-2050A美国累计储能装机容量预测 图表19：2019-2025A美国配备储能的分布式光伏占比 根据美国能源部的测算，储能装机需求的上限将随储能技术的发展而抬升。 若储能技术取得突破，能够满足跨日调节的需求且具有成本效益，在最理想的情景假设下，2050年储能需求最高可达930GW。 拜登政府提出4000亿美元用于清洁能源技术创新：1）限制航空业碳排放，开发可持续燃料；2）加快碳捕集、利用和封存（CCUS）技术的开发和部署，提高对CCUS项目的税收优惠；3）研究核能应用中安全性、废料处理及环境影响等问题；4）加大对“前沿”零碳技术的投资，如小型模块化反应堆、核聚变和绿氢等；5）通过发展电池储能、下一代建筑材料、可再生能源、氢能和先进核能，确保这些新技术产品在美国制造，大幅降低关键清洁能源技术成本，迅速将其商业化应用，实现美国清洁能源技术在全球领导地位。 图表20：美国储能装机的4个阶段 美国新增储能装机将以集中式为主。由于储能通常与光伏装机配套，而美国公用事业光伏装机增速快于小规模光伏装机增速，且公用事业光伏发电量占总光伏发电量的60%以上。基于此，预计未来储能需求增量将以与公用事业光伏电站配套的集中式储能为主。 电力清洁化转型受电网载荷能力限制，户用光伏需求潜力大。美国目前的光伏项目分布仍与人口分布重合度较高。若跨区调配输电线路的建设进度不及预期，现有电网覆盖范围内公用事业电站的装机容量触及电网上限，则不参与电网、自发自用的分布式光伏和储能装机将转而成为主要增长点。 图表21：2015-2021A美国公用事业和小规模光伏装机图表22：美国光伏项目分布情况（MW）情况（MW） 图表23：2015Q1-2022Q1美国公用事业和非公用事业光伏发电量情况（kMWh） 美国各地区政策导向不同，储能装机特征不同。截至2019年，位于PJM（宾夕法尼亚州、新泽西州和马里兰州）和CAISO（加州）的储能装机分别占全美储能装机的30%和20%。然而，PJM大型电池储能装置的平均持续时间为45分钟，且所有权以独立发电商（IPP）私有为主；而CAISO储能装置的平均持续时间为4小时，多数所有权归属作为投资者的联邦政府（IOU）。 2014-2016年间，PJM大规模电化学储能装机大量增加。2012年，PJM修订市场调频法规，以帮助平衡输电网内电力需求和供应之间的瞬间差异，对电池等可快速响应的储能资源提出了具体要求。因此，PJM的现有装置倾向于以装机容量(GW)为导向，容量较大但持续时间短，以服务于调频应用。2015年，出于对电网可靠性的担心，PJM对快速响应的储能资源的市场份额设置了上限，此后储能装机增速下降。此外，PJM市场化程度高，因此储能电站以独立发电商私有为主。 加州将电池储能用于增强电力供应可靠性目的，因此现有装置倾向于以储能容量(GWh)为导向，容量较小但持续时间更长。此外