1、1.核心核心观观点及关键问题点及关键问题这篇报告，我们选择从自下而上的视角，从电网负荷需求角度出发，定量分析电网 调峰、调频需求，并且搭建了考虑光伏、储能调峰和调频收益、碳排放收益的新型 电站系统收益模型，以微观电站收益率分析储能发展潜力。并且分析国内储能政策 边际变化，以欧洲、美国储能市场进行参考阐述储能市场定位，给出储能未来发展 的方向和空间预测。我们认为今年将会是储我们认为今年将会是储能能发发展展史上具有重要意义史上具有重要意义的的一一年年，行业行业 在政策建设、规模在政策建设、规模发发展展将将会迎来重大突破。会迎来重大突破。1）问题问题 1：新型电力系新型电力系统统要求下，储能为什要求
2、下，储能为什么么从从可可选项变为刚需？选项变为刚需？在 2030 碳达峰、2060 碳中和目标要求下，中央已经明确未来要建立以新能源为主 体的新型电力系统，确立了未来光伏、风电的长期发展道路，预计“十四五”期间，光伏、风电年装机量将达到 120GW。新能源装机的快速提升，以及电力系统正在 发生的变化，使得储能刚需属性愈发增强。储能是解决新能源储能是解决新能源消消纳纳问问题的最佳方案题的最佳方案。新能源装机的增长，使得弃风、弃光率 存在反弹的可能，加大了电网消纳压力，配置储能是较为灵活且见效快的解决方 式，并且政策已明确对于配置储能的新能源电站项目，将给予优先消纳。电网发电端电网发电端、负负荷端
3、波荷端波动动性呈现增长态性呈现增长态势势。发电端风电、光伏输出功率是自然资 源驱动型，而传统火电、天然气、核电等输出功率是燃料驱动型，可以人工加以 干预调节。风电、光伏装机占比的快速提升，将降低电力系统发电端的灵活性。而负荷端居民用电比例呈现持续上升态势，居民用电负荷曲线较工业、工商业波 动性更大，面对极端天气问题更为突出。在供需两端波动性都加大的情况下，未 来储能是提升电网灵活性的重要选项。储能提供系统惯量储能提供系统惯量支支撑撑，补充电网调频能力补充电网调频能力。传统火电、水电、核电、天然气等 发电方式都通过发电机输出电能，当电网出现频率波动时，凭借着汽轮机组的转 动惯量可以延缓频率波动趋
4、势。但风电机组转速慢，转动惯量较小，而光伏发电 无转动设备，不具备转动惯量，当电网频率突变时，响应能力大幅下降。未来新未来新 能源占比提升能源占比提升，将使将使系统系统转动惯量降低转动惯量降低 30%以以上上。储能具有出色的响应速率，可 以在电网频率波动时提升电网惯量支撑，并且自动响应进行一次调频、二次调频。2）问题问题 2：储能行业正储能行业正在在发生哪些重要的边发生哪些重要的边际际变变化化？政策要求储能在发政策要求储能在发电电侧侧实实现规模化。现规模化。从 2020 年至今，多个省份发布的新能源建 设管理办法，均明确了新建光伏、风电机组需要配置 1020%比例的储能系统，对于弃风、弃光较为
5、严重的地区，储能已经成为必选项。对于储能行业，规模化 是发展的第一步，持续提升造血能力为第二步发展方向。完善电力辅助服务完善电力辅助服务市市场场制制度扩充储能应用场度扩充储能应用场景景。自 2017 年各地陆续开展电力辅 助服务市场建设以来，制度不断完善，2020 年 12 月南方区域调频服务市场开始 试运行，标志着首个区域调频服务市场投运。制度明确了储能未来可以参与的服 务类别和补偿标准，使储能可以更加大范围参与电网服务、增加收入来源。经济性问题已有解经济性问题已有解决决方方案案。对于光伏、风电机组，配置储能会降低 IRR，但通过 电站、储能系统成本不断下降，让储能参与调峰、调频获得服务补偿
6、费，以及在11.核心观点及关键问题1碳交易市场建设完善后出售碳排放指标获得收益，均能够提升项目收益率，我们 预计 23 年后光储一体将能够实现平价。3）问题问题 3：储能行业值储能行业值得得关注的投资机会？关注的投资机会？推荐电池和推荐电池和 PCS 龙头龙头公公司司。当前储能处于政策驱动规模化阶段，增量业务是主要 机会，储能系统成本结构中，电池（占比 60%）、PCS（占比 20%）是占比最高环 节。而且由于储能电池和动力电池、PCS 和光伏逆变器，都属于同类产品的不同应 用场景开发，技术和产能均可共享，我国企业在该领域已经具备技术及产能优势，在市场扩大时能够快速实现放量，以及集中度提升。看
7、好电池领域龙头企业宁德时 代、PCS 及储能系统集成龙头企业阳光电源、积极布局储能的组串式逆变器龙头固 德威、户用储能领先者派能科技。2.自成自成体体系：我国储能已系：我国储能已开开发多种场景并成发多种场景并成为为刚需刚需2.1 储储能能政政策周策周期期已已开开启启全球储能市场经过多年发展，已经初具规模，2020 年预计总装机量超过 10GWh，相比 2010 年 89MWh 的市场规模，增长 118 倍，相比 2019 年 6.5GWh 装机量，同比增长 61%，全球储全球储能能市场正处于发展快市场正处于发展快车车道。道。我国储能同样发展迅速，2020 年预计总装机量超过 2.4GWh，相比
8、 2010 年 9MWh 的市场规模，增长 266 倍，相比 2019 年 0.85GWh 装机量，同比增长 182%，我国我国 储能规模增速显著储能规模增速显著高高于于全全球市场，未来将在球市场，未来将在全全球球市市场扮演愈发重要角场扮演愈发重要角色色。图图1：全全球锂电球锂电池池储能储能规规模变化模变化12,000全球储能-新增装机（MW）全球储能-新增装机（MWh）200%10,52110,000同比增长（%，MW）同比增长（%，MWh）150%8,0007,4796,480100%6,0005,08750%4,0003,3643,2662,7661,6121,957 1,5740%2,
9、0004156627621,11777 89129 167 100 179215362-50%201020112012201320142015201620172018201920202碳交易市场建设完善后出售碳排放指标获得收益，均能够提升项目收电力辅助服务市场电力辅助服务市场是是储储能能政策的重要方向政策的重要方向，也是也是电电力体制改革的重要力体制改革的重要组组成成部部分分。主 要运行机制是，并网发电机组、可调节负荷或电储能装置，按照电网调峰需求，平 滑、稳定调整机组出力或改变机组运行状态或调节负荷。电力辅助服务市场电力辅助服务市场可可极极大大推进可再生能源消纳推进可再生能源消纳、提提高电网
10、灵活性高电网灵活性，利好利好可再可再生能源生能源 发展发展。自 2018 年 5 月宁夏电力辅助服务市场进入试运行以来，甘肃、新疆、西北区域、青海和陕西电力辅助服务市场建设工作相继开展。2020 年 12 月 28 日，南 方区域调频辅助服务市场启动试运行，调频辅助服务市场从原来的广东全省和广西 部分水电厂扩展到广东、广西、海南三省(区)，这也是全国首个进入试运行的区域 调频市场，标志着“十四五”电力辅助服务创新发展正在展开。近年来各地政策纷近年来各地政策纷纷纷支支持持将储能纳入电力辅将储能纳入电力辅助助服服务务市场市场。2020 年 5 月 19 日，国家 能源局发布关于建立健全清洁能源消纳
11、长效机制的指导意见（征求意见稿），为 达到以下三点目标，均提出鼓励电池储能建设与参与：1）加快形成有利于清洁能源 消纳的电力市场机制；2）全面提升电力系统调节能力；3）着力推动清洁能源消纳 模式创新。表表1：2020 年年至至今部分今部分地地区关区关于于鼓励鼓励可可再生能再生能源源电站电站配配置储置储能能的指的指导导性政策性政策地区地区发发布主体布主体发发布时间布时间文文件名称件名称要点要点江苏江苏省人民政府2020-01-09江苏省电力条例提高电网与发电侧、需求侧交互响应能力，构建源网荷储协调发展、集成互补的能源互联网，促进综合能源服 务等新业态发展。内蒙古内蒙古自治区能 源局2020-02
12、-272020 年风电、光伏发电项目建设有关事项的通 知（征求意见稿）涉及储能项目优先参与 2020 年竞价湖南湖南省发改委2020-03-20关于发布全省 2020-2021 年度新能源消纳预 警结果的通知 电网企业要通过加强电网建设、优化网架结构、研究储能设施建设等措施，切实提高新能源消纳送出能力，为 我省新能源高比例发展提供容量空间。湖南湖南发改委2020-04-08关于组织申报 2020 年光伏发电平价上网项目 的通知单个项目规模不超过 10 万千瓦，鼓励项目同步配套建 设储能设施。图图2：我我国锂电国锂电池池储能储能规规模持模持续续增长增长3,000中国储能-新增装机（MW）中国储能
13、-新增装机（MWh）1400%2,500同比增长（%）同比增长（%）2,4001200%1000%2,000800%1,500600%1,220400%1,000782849513533200%5001194010680 16940 12358129551250%3 9325 10-200%201020112012201320142015201620172018201920203电力辅助服务市场是储能政策的重要方向，也是电力体制改革的重要4地区地区发发布主体布主体发发布时间布时间文文件名称件名称要点要点北京市北京市朝阳区发 改委2020-04-09关于公开征集朝阳区2020 年节能专项资金支
14、持项目的通知明确将储能技术项目等纳入专项资金的支持范围吉林吉林能源局2020-04-27关于做好 2020 年度风电、光伏发电项目申报有 关工作的通知重点支持带产业项目，大力支持为落户吉林储能、氢能 等战略性新兴产业及装备制造业等有带动作用的项目。辽宁辽宁省发改委2020-05-14关于印发辽宁省风电项目建设方案 辽宁省光 伏发电项目建设方案的 通知风电项目建设方案提出，优先考虑附带储能设备、有利 于调峰的项目。全国国家能源局2020-06-052020 年能源工作指导 意见加大储能发展力度。研究实施促进储能技术与产业发展的政策，开展储能示范项目征集与评选，积极探索储能应用于可再生能源消纳、电
15、力辅助服务、分布式电力和 微电网等技术模式和商业模式，建立健全储能标准体系 和信息化平台。浙江浙江省发改委2020-06-222020 年浙江省深化电 力体制改革工作要点完善电力辅助服务市场机制。电力现货市场提供调频、备用等多类型市场化辅助服务交易品种，引入负荷集成 商、虚拟电厂、抽蓄、储能等新兴市场主体，适时参与 电力中长期、现货市场及辅助服务市场，引导电源侧、负荷侧、储能侧资源深入参与电力市场交易。浙江浙江省发改委2020-07-02关于开展 2020 年度电 力需求响应工作的通知鼓励具备智能控制系统的中央空调、储能设施等负荷量大的用户和负荷集成商参与；广泛发动各类用户参与电 力需求响应，
16、实现电力削峰填谷，促进可再生能源消纳，进一步加快源网荷储友好互动系统建设。安徽安徽能源局2020-07-28安徽省电力需求侧管 理实施细则（修订版）通过能源互联网、新能源微电网、充电设施、储能设施、配电网升级改造等建设，提高源网荷储协同调控能力，探索、推广多方共赢的需求响应与可再生能源电力消纳 协同模式。山东山东省政府2020-10-21山东省能源结构优化调 整情况新闻发布会争取利用 5 年时间，基本形成符合山东实际的储能技术路径，储能系统配置规模基本满足经济社会发展需 求，储能产业规模和企业竞争实力大幅提升，支撑服务 体系更加完备，发展环境不断优化。江西华中能源监管局2020-10-29江西
17、省电力辅助服务市场运营规则（试行）的 通知鼓励发电企业配置适当规模的储能设施，实现储能设施 与发电机组、电网的协调优化运行。浙江浙江省发展改革 委2020-11-26关于浙江电网 2020-2022 年输配电价和销售 电价有关事项的通知在降低大工业用电成本的基础上，进一步降低谷段电价，拉大峰谷价差，增设季节性电价以引导用户合理用 电。储能参与电力辅助储能参与电力辅助服服务务市市场呈现出标准化、场呈现出标准化、规规模模化化的趋势。的趋势。标准化标准化：电力辅助服务市场方兴未艾，仍处于探索建设阶段，近年来各地陆续出 台多项政策，从参与主体、装机规模、电池功率、技术参数等多方面逐渐完善可 再生能源电
18、站配置储能的标准规范，推动市场健康有序发展。4 地区发布主体发布时间文件名称要点北京市朝阳区发 改委关于表表2：2020 年年至至今部分今部分地地区关区关于于可再可再生生能源电能源电站站配置配置储储能的能的标标准规准规范范性政策性政策地区地区发发布主体布主体发发布时间布时间文文件名称件名称要点要点福建福建省能源监 管办2020-05-21福建省电力调峰辅助服务交易规则（试行）（2020 年修订 版）（征求意见稿）参与调峰交易的储能规模不小于 10MW/40MWh。新疆新疆发改委2020-05-21新疆电网发电侧储能管理暂行规则要求储能充电功率在 0.5 万 kW 及以上、持续充电 2 小时以上
19、。东北地区国家能源局东北能监局2020-09-22东北电力辅助服务市场运营规则10MW/40MWh 以上的电储能设施，可参加发电侧调峰辅助服务市场。全国中电联2020-12-09集装箱式锂电池储能系统接入直流配电网技术要求（征求 意见稿）规定了集装箱式锂电池储能系统的接入条件和储能配置、直流配电网的网架结构、电压等级、电气计算、设备选型 等技术要求。华北 地区华北能监局2020-12-10第三方独立主体参与华北电力调峰辅助服务市场规则（试 行）分布式储能等第三方独立主体可独立参与调峰市场，第三方独立主体具备稳定提供不少于 10MW 的调节电力、30MWh 的调节电量的能力，可报量报价参与华北市
20、场。全国国家能源局2020-12-152021 年能源行业标准计划立项指南包含充电基础设施、发电侧储能、电网侧储能设施、抽水蓄能等行业标准。青海青海工信厅2020-12-25青海电力现货市场建设方案（征求意见稿）明确储能企业可作为市场主体参与青海电力现货市场的电力中长期交易。山西国家能源局山西能监办2020-12-25山西省电力中长期交易实施细则独立储能可参与辅助服务，电力用户拥有储能或参加特定时段需求侧响应而产生的偏差电量由电力用户自行承担。山西国家能源局 山西能监办2020-12-25山西独立储能和用户可控负 荷参与电力调峰市场交易实施 细则（试行）电力用户准入条件为最小调节能力不低于 1
21、0MW，响应持续时间不小于 2 小时，辅助服务聚合商准入条件为总调节 能力不低于 20MW，单日累计响应持续时间不低于 2 小 时，独立储能准入条件为不小于 20MW/40MWh。大同山西省大同市人民政府2021-01-13大同市关于支持和推动储能产业高质量发展的实施意见指定储能产品的起点标准要达到单体电芯容量 280Ah 及以上，循环寿命8000 次(25，0.5C 充放，容量80%)。规模化规模化：从政策内容上来看，正在经历从鼓励建立可再生能源配套储能试点工程，到新建光伏、风电项目要求批量化配置储能的转变。2020 年至今，湖南、山东、宁夏等多省市发布强制性或建议性可再生能源电站配置储能的
22、政策，新建新建光光伏风伏风 电项目配置储能的电项目配置储能的比比例例大大多位于多位于 1020%，配置配置储储能时长一般要求能时长一般要求 2 小时小时以以上。上。表表3：2020 年年至至今部分今部分地地区关区关于于可再可再生生能源电能源电站站配置配置储储能的能的政政策要求策要求类型类型地区地区发发布时间布时间文文件名称件名称要点要点配置配置 比比例例配置配置 小时小时配套配套 类型类型2020弃光弃光 率率2020弃风弃风 率率湖南2020-03-23关于做好储能项 目站址初选工作的 通知28 家企业承诺配套新能源项目总计建设388.6MW/777.2MWh 储能设备，与风电项目同期投产。
23、-2风电0.1%5.5%强 制 配置关于 2020 年拟 申报竞价光伏项目 意见的函项目配备储能 20%，储能时间2 小时。山东2020-06-0520%2光伏1%3.2%湖北2020-06-08关于开展 2020 年平价风电和平价光风电场项目申报需填写“风电场与储能相结合”的承诺，配置10%-风电005表2：2 0 2 0 年至今部分地区关于可再生能源电站配置储能的标类型类型地区地区发发布时间布时间文文件名称件名称要点要点配置配置 比比例例配置配置 小时小时配套配套 类型类型2020弃光弃光 率率2020弃风弃风 率率伏发电项目竞争配置工作的通知储能不得低于 10%，且需与风电项目同时建成投
24、产。贵州2020-11-20关于上报 2021 年光伏发电项目计划 的通知 在送出消纳受限区域，计划项 目需配备 10%的储能设施10%-光伏0.6%0.3%宁夏2021-01-11关于加快促进自治区储能健康有 序 发 展 的 指 导 意 见(征求意见稿)“十四五”期间，按照不低于新 能源装机的 10%、连续储能时 长 2 小时以上的原则逐年配置10%2风电 光伏2.5%2.2%大同2021-01-13大同市关于支持和推动储能产业 高 质量发展的实施 意 见“十四五”期间，大同市增量新 能源项目全部配置储能设施，配置比例不低于 5%。5%-风电 光伏3%3%青海2021-01-18关于印发支持
25、 储 能产业发展若干 措 施（试行）的通知新建新能源项目配置储能比例不低于 10%、储能时长 2 小时 以上。并对储能配比高、时间长 的一体化项目给予优先支持。10%2风电 光伏8%4.7%山东2021-02-192021 年全省能源 工作指导意见建立独立储能共享和储能优先参与调峰调度机制，新能源场 站原则上配置不低于 10%储能 设施。全省新型储能设施规模 达到 20 万千瓦左右。10%-风电 光伏1%3.2%山西2020-06-02关于 2020 年拟新 建光伏发电项目 的 消纳意见建议新增光伏发电项目应统筹考虑具有一定用电负荷的全产 业链项目，配备 1520%储能，落实消纳协议。1520
26、%-光伏3%3%河北2020-09-25关于推进风电、光伏发电科学有序 发 展的实施方案（征求 意见稿）支持风电、光伏发电项目按10%左右比例配套建设储能设 施。10%-风电 光伏1.3%4.7%建 议 配置鼓励全省在建存量 600 万千瓦 风光电项目按河西 5 市(酒泉、嘉峪关、张掖、金昌、武威)配 置 10%-20%、其他地区按 5%-10%配置配套储能设施，储能 设施连续储能时长均不小于 2 小时。对配置储能设施的项目 业主，后续新增项目竞争性配 置方面给予支持甘肃2021-03-25关于加快推进 全 省新能源存量项 目 建设工作1020%风电 光伏2.2%6.4%6除强制性要求可再生能
27、源电站项目配置储能外，多地对电网侧和用户侧储能实行补 贴政策，补贴类型涉及固定投资、运营以及自主研发等多方面，多种方式推动储能配置 比例配置 小时配套 类型2 0 2 0 2 0 2 0 伏发电项目竞争7渗透率提升。表表4：2020 年年至至今部分今部分地地区关区关于于可再可再生生能源电能源电站站配置配置储储能的能的补补贴政策贴政策地区地区发发布主体布主体发发布时间布时间文文件名称件名称要点要点甘肃甘肃能源监管 办2020-01-20甘肃省电力辅助服务市场运营暂行规则(2020 年修订 版)在新能源场站或虚拟电厂中的储能设施参与调峰辅助服务交易，申报价格由 2018 年版本的上限价格 0.2
28、元/kWh提高到 0.5 元/kWh，下限 0.1 元/kWh。山东山东省发改委2020-03-10关于开展储能峰谷分时电 价政策试点的通知参与储能峰谷分时电价政策试点的用户，电力储能技术装置低谷电价在现行标准基础上，每 kWh 再降低 3 分 钱（含税）。新疆新疆发改委2020-05-21新疆电网发电侧储能管理暂行规则对根据电力调度机构指令进入充电状态的电储能设施所充电的电量进行补偿，补偿标准为 0.55 元/kWh。青海西北能监局2020-06-03青海电力辅助服务市场运营规则（试行）在新能源弃电时对未能达成交易的储能进行调用，价格为 0.7 元/kWh。青海西北能监局2020-11-30
29、青海电力辅助服务市场运 营规则（征求意见稿）调整储能参与电网调峰的价格，度电补偿由 0.7 元下调至 0.5 元，调峰费用计算方式由充电电量缓存放电电量 结算。陕西陕西西安工信 局2020-12-25关于进一步促进光伏产业 持续健康发展的意见（征求意见稿）支持光伏储能系统应用。对 2021 年 1 月 1 日至 2023 年12 月 31 日期间建成运行的光伏储能系统，项目中组件、储能电池、逆变器采用工信部相关行业规范条件公告企 业产品，自项目投运次月起对储能系统按实际充电量给 予投资人 1 元/kWh 补贴，同一项目年度补贴最高不超 过 50 万元。山东国家能源局山东监管办公 室2020-1
30、2-31关于修订山东电力辅助服务市场运营规则（试行）（2020 年修订版）的通知山东电力辅助服务首次明确有偿调峰，0.4 元/kWh青海青海省发改 委、科技厅、工信厅、能源 局2021-01-18关于印发支持储能产业发 展若干措施（试行）的通知对新能源储能”、水电新能源+储能”项目中自发自储设施所发售的省内电网电量，给予每千瓦时 0.1 元 运营补贴，经省工业和信息化厅认定使用本省产储能电 池 60%以上的项目，再增加每千瓦时 0.05 元补贴，补 贴对象为 2021、2022 年投产的电化学储能项目，补贴 时限暂定为 2021 年 1 月 1 日至 2022 年 12 月 31 日。“十四五
31、”期间，可再生能源的装机规模扩大对电网将带来更大冲击，也在推动电 力体制改革进程不断加快，储能参与电力辅助服务市场，不仅有利于形成更加灵活 的电网调峰机制，同时也可更大限度地发挥储能的经济性效应。在全国及各地方的 政策支持下，储能行业将和新能源发电一起，朝着标准化、规模化的方向快速发展。2.2 新新型型电电力系力系统统中中储储能将能将成成为为刚刚需需2.2.1 我国电网灵活调节电源占比较低我国电网灵活调节电源占比较低电网系统正在经历着从传统能源向新能源转型电网系统正在经历着从传统能源向新能源转型，在享受着新能源的清洁在享受着新能源的清洁、低成本低成本 的同时的同时，电网灵活性降低的问题也愈发突
32、出电网灵活性降低的问题也愈发突出。风电+光伏在发电量中占比，已由2012年的 2%，提升至 2020 年的 9.3%，并且根据2021 风电光伏建设管理办法（征求意见稿），此比例将提升至 11%。风电、光伏由于发电输出依赖于可预测 性较差的自然资源，出力波动性较大，与用电负荷相关性很低，需要搭配具有调 频、调峰性7 渗透率提升。地区发布主体发布时间文件名称要点甘肃能源监管 能的机组，以避免对电网造成的冲击。虽然我国居民用电占比正在提升，但从用电结构、人均用电量两个维度横向对比欧图图3：新新能源比能源比例例不断不断增增长长1%2%2%3%5%100%7%9%5%6%7%10%12%90%1%1%
33、1%9%9%9%2%2%10%10%80%22%22%22%2%2%2%13%21%20%19%2%70%19%18%17%光伏装机（%）60%风电装机（%）50%核电装机（%）40%水电装机（%）71%69%67%66%64%62%30%60%59%57%火电装机（%）20%10%0%201220132014201520162017201820192020第一产业(%)第二产业(%)第三产业(%)8提升电网灵活性主提升电网灵活性主要要依依赖赖调峰和调频能调峰和调频能力力，实实现现此此功功能需依能需依赖赖电池储电池储能能、抽抽水水蓄蓄能、能、燃气电站等灵活调燃气电站等灵活调节节电电源源。根据中
34、电联数据，我国此类灵活电源装机比例不足 6%，“三北”地区新能源装机显著高于全国平均水平，但灵活调节电源更是不足 3%，电网调节能力大打折扣。相较其他国家，天然气发电比例较高的欧美国家普遍灵活 电源比重较高，如美国（灵活电源占比 49%）、西班牙（34%）、德国（18%）。2.2.2 居民用电比居民用电比例例提升提升增增加加负负荷波动荷波动我国经过多年快速发展，整体用电量逐年增长，电力消费结构也在不断变化，纵向 对比来看，虽然第二产业用电仍然占到总用电量的 68%以上，但第一产业、第二产 业用电量持续下降，居民、第三产业用电占比不断提高，2020 年第三产业年第三产业、居居民用民用 电量占比已
35、达到电量占比已达到 16%、15%。图图4：我我国用电国用电量量结构结构正正在发在发生生变化变化100%90%12%12%11%11%11%12%13%12%12%13%13%13%13%14%14%14%14%15%80%11%11%10%10%10%10%11%11%11%11%12%12%13%13%14%16%16%16%70%60%50%40%73%74%75%76%77%75%74%75%75%74%74%74%72%71%70%69%68%68%30%20%10%4%3%3%3%3%3%3%2%2%2%2%2%2%2%2%1%1%1%0%2002 2003 2005 2006 2
36、007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020城乡居民生活用电量(%)能的机组，以避免对电网造成的冲击。虽然我国居民用电占比正在提未未来来我我国国第三产第三产业业、居民居民用电占比预计将继用电占比预计将继续续提提升升，电网也需要从适应电网也需要从适应工业工业负荷过负荷过 渡到适应民用负荷渡到适应民用负荷。工业、工商业、居民用电因为使用习惯的不同，负荷特征截然 不同，工业、工商业用电因为规模较大、运行规律稳定，相对负荷较易预测，而居 民用电因为规模小且零散，运行极其不规律，因此负荷预测难度较大。而且由于夏
37、季酷暑、冬季极寒等极端天气影响，更加剧了负荷的波动性。24.9%34.3%44.2%30.8%51.7%68.2%34.3%33.4%26.1%30.8%32.2%16.1%37.1%30.0%25.0%34.4%13.4%14.6%0.0%20.0%40.0%60.0%80.0%100.0%美亚发达国家，我国居民用电仍然具有非常大提升空间：我国产业结构仍然以工业为主，服务业、消费正在快速发展过程中，电力消费结 构同样如此，未来城市未来城市化化、产业转型均会提、产业转型均会提升升第第三三产业、居民用电比产业、居民用电比例例。从人均用电量角度横向对比，我国人均居民用电量大幅低于发达国家，仅为美国
38、 的 16%，日本的 33%，但中国人均用电量增速远超发达国家，在经济快速发展带 动消费的背景下，居民用电量绝对值将保持持续上升势头。图图5：各各国用电国用电结结构对比构对比120.0%美国日本德国法国韩国中国工业用电(%)商业用电(%)居民用电(%)图图6：各各国人均国人均居居民用民用电电量对比量对比5,000.04,748.8120.0%4,500.04,000.0100.0%3,500.0100.0%80.0%3,000.02,500.02,280.02,408.052.1%60.0%2,000.01,675.01,460.61,500.040.0%1,000.016.0%45.4%76
39、1.033.4%31.6%20.0%500.0-0.0%美国日本德国法国韩国中国2019人均居民用电量(kWh/年)相比各国比例（%）9未来我国第三产业、居民用电占比预计将继续提升，电网也需要从适图图7：典典型工业型工业、工商工商业业、居、居民民用电用电负负荷曲线荷曲线极端极端天天气导气导致致电电网网峰值峰值负负荷大荷大幅幅升高升高。在全球变暖、燃煤供暖逐步取消的背景下，由于空调、电采暖设备的集中使用，峰值负荷被进一步提升，对电网造成了极大的 瞬时冲击，导致停电。今年 1 月国内极寒天气下，多地创出历史新高负荷峰值，1月 7 日国网区域 11 个省级电网负荷创历史新高，而美国德克萨斯州也因为极
40、寒天 气导致电力短缺，最高电价甚至达到 65 元/kWh。表表5：2021 年年 1 月部月部分分省市创省市创历历史最史最高高负荷峰值负荷峰值区域区域时点时点峰峰 值值 负负 荷荷(万千瓦万千瓦)备注备注北京1 月 7 日 20 时 24 分2451新高，采暖占比 48.3%，首超夏季负荷天津1 月 7 日 17 时 49 分1616新高上海1 月 7 日 20 时 30 分3338.9新高浙江1 月 7 日 10 时 24 分8842同比增长 44.2%安徽1 月 7 日 19 时 15 分4706.5新高，首超夏季负荷而由于居民用电比例的持续增长，小型化、不规律的用户终端占比将不断提升，用
41、 电负荷波动性将进一步增大。通过对比过去通过对比过去 10 年主要省市的用电负年主要省市的用电负荷荷及及用用电量数电量数 据据，可以发现大部分可以发现大部分省市省市用电负荷增速已高用电负荷增速已高于于用用电电量增量增速速，我们认为这我们认为这种趋种趋势未来势未来 仍将延仍将延续续，电网将，电网将面面临临更更加复杂的挑加复杂的挑战战。10图7：典型工业、工商业、居民用电负荷曲线极端天气导致电网峰值表表6：大大部分省部分省市市用电用电负负荷增荷增速速高于高于用用电量增速电量增速用用电负荷电负荷（万千万千瓦瓦）用用电量（电量（万万千瓦千瓦时时）负负荷增荷增速速-地区地区20102020CAGR201
42、02020CAGR用用电增速电增速上海262133122.4%129615762.0%0.4%江苏6034115126.7%386463745.1%1.6%浙江418392688.3%282148305.5%2.8%安徽187145839.4%107824288.5%0.9%福建221842236.7%131524836.6%0.1%广东6543126906.8%406069265.5%1.3%广西124426207.7%99320257.4%0.3%重庆102521887.9%62611876.6%1.3%四川20914701.28.4%154928656.3%2.1%2.2.3 储能是提升
43、电网灵活性的刚需选择储能是提升电网灵活性的刚需选择我国电网的灵活性装机较低、居民用电比例不断上升的特征，决定了电网提升灵活 性将成为接下来发展刚需。而电池储能凭借着其极快的响应速率、灵活的配置方 式，正在电网灵活性提升中作用愈发突出，配置储能可以实现以下功能：提供系统惯量支撑，补充电网调频能力提供系统惯量支撑，补充电网调频能力。传统火电、水电、核电、天然气等发电 方式都通过发电机输出电能，当电网出现频率波动时，凭借着汽轮机组的转动惯 量可以延缓频率波动趋势。但风电机组转速慢，转动惯量较小，而光伏发电无转 动设备，不具备转动惯量，当电网频率突变时，响应能力大幅下降。未来新能源未来新能源 占比提升
44、占比提升，将使系统转将使系统转动动惯量降低惯量降低 30%以以上上。储能具有出色的响应速率，可以在 电网频率波动时提升电网惯量支撑，并且自动响应进行一次调频、二次调频。保障短时尖峰负荷保障短时尖峰负荷供供电电，大幅节省电网投资大幅节省电网投资。传统电网投资需建设能够满足尖峰 负荷的容量，但尖峰往往持续时间非常短，例如 2019 年江苏最大负荷为 1.05 亿 千瓦，超过95%最高负荷持续时间只有55 小时，在全年运行市场占比仅有0.6%，但满足此尖峰负荷供电所需投资高达 420 亿。而如果采用 500 万千瓦/2 小时的 电池储能来保障尖峰负荷供电，所需投资约 200 亿，投资额大幅节省。图图
45、8：储储能可以能可以节节省电省电网网为应为应对对尖峰尖峰负负荷投资荷投资促进新能源消纳促进新能源消纳，进行电网容量灵活调度进行电网容量灵活调度。传统火电、核电、天然气等发电方 式，输出功率和燃料供给相关，也就意味着可以人为控制，而风电、光伏输出功 率与资源相关，可预测性较差，而且无法控制，新能源占比的提升，降低了电网 灵活性。从负荷特性来看，居民用电晚上负荷最高，而随着居民用电占比提升，11表6：大部分省市用电负荷增速高于用电量增速用电负荷（万千瓦）白天输出功率最高、夜间为零的特点与负荷之间背离将愈发明显，增加储能系统 实现白天发电量向夜晚用电高峰转移，促进了新能源消纳，也为电网调峰增加了 手段。图图9：储储能配合能配合光光伏进伏进行行调峰调峰示示意图意图12白天输出功率最高、夜间为零的特点与负荷之间背离将愈发明显，增
