储能：能源革命必经之路，多元化需求百花齐放.pdf

请仔细阅读本报告末页声明 证券研究报 告 | 行业深度 2020 年 07 月 26 日 电气设备 储能 -能源革命必经之路 ， 多元化需求 百花齐放 传统理念来看，电力 +储能是储能发展的主战场 ; 储能帮助电力网络从独立转向耦合，是能源互联网中能量流的中转站。 储能作为电能的 储存 模块，一直以来，市场将储能发展趋势和电力系统转型 相结合 。狭义来看，电力储能是储能应用中的关键环节之一，随着电力转型加速，后续市场有望逐步打开。随着电能供需规模的扩张 ，发电、应用场景的复杂化，电网正在向数字化、网络化与智能化转型，电力网络将由独立系统转向相互协同的耦合系统，统筹调控网络上的信息流与能量流。储能具备存储和释放的双向功能，是能量流传输过程中的中转站，可以更有效更高效地存储和释放电能。 电力多样性需求带动储能应用多元化，迈出传统能源领域，通信 5G、 IDC、充电桩等高耗电行业对储能需求开始大幅提升 ; 储能模块不仅是能量流的中转站， 新需求对储能提出了新的要求，储能形态的多元化孕育而生。 传统化石能源具有实物形态，其贮藏直接使用物理容器。而电能无实物形态，即发即用，因而在电能渗透率不断提升的背景下，必须同步配套高效的贮藏介质以实现电能的合理利用。随着电能使用需求的上升，储能的应用场景逐步多元化，电网端传统的调峰调频需求、新能源车和充电桩对储能的需求、 IDC、通信基站对储能的需求均在孕育而生。 随着电能使用需求的多样性上升，对电能质量的要求逐步提高，传统电能即发即用的能力无法满足终端客户常态稳定的需求，储能的应用 场景逐步多元化。储能模块应用从传统的发电侧、电网侧开始向用户端拓展出新的应用舞台。 风光平价之际，在新能源和国内电网综合能源服务需求提升的背景下，蛰伏已久的储能产业链有望迎来盼望已久的春天 ， CNESA 预测 20202024 年我国累计电化学储能装机复合增长率在 5565%， 20192024 年 新增 市场空间预计在276443 亿元，年均空间在 5588 亿元。 今年以来，国家层面多次提到支持储能发展。国家能源局发布关于建立健全清洁能源消纳长效机制的指导意见的征求意见稿和关于做好 2020 年能源安全保障工作的指导 意见均表示支持储能业务发展。多省相继发布关于发电侧储能的支持文件，内蒙古、新疆、辽宁、湖北、江西、山东均建议或鼓励新建设的风电光伏项目可以适配相应的储能电站来配合电网调度。发电侧储能迎来发展良机。随着国内风光逐步实现平价，同时电网综合能源服务需求提升，国内电化学储能需求逐步提升。 根据 CNESA 预计我国电化学储能 到2024 年累计装机年化复合增速在 5565%。 以 2 小时备电市场测算，预计20192024 年累计新增电化学储能 27.64（保守） 44.25（ 乐观 ） GW，以 1 元 /wh进行测算，预计带来市场空间 276.4442.5 亿元，年均市场空间在 55.388.5 亿元。长期去看，在新能源和国内电网综合能源服务需求提升的背景下，储能装机有望持续高增长。 新基建通信 5G 基站建设加速，催生备用电源储能需求迅速提升， 预计 20212023年基站备用电源需求在 1215GWh 左右， 单年新增市场空间在 100 亿元左右。2020 年 3 月，中共中央政治局常务委员会会议强调，要加快新型基础设施建设进度，而其中 5G 被认为是“新基建”之首。我国已有超过 20 个省市正式发布 5G 产业规划，计划 2020 年在各省市的 重点区域和主要活动场所完成 5G 网络全覆盖。 据前瞻产业研究院推算，我国 5G 基站建设与投资将在 2022 年达到顶峰，年新建数量约为110 万站。 另外 5G 单站覆盖范围更小，对小基站需求 也在 大幅提升。 总体来看，预计 20212023 年单年的后备电源需求在 1215GWh，以当前招标价格 0.7 元 /w 进行测算，单年新增市场空间在 100 亿元左右。 在 5G+云计算共振背景下，流量数据和云计算需求有望迎来高速增长， 充电桩+IDC 建设发展加速，储能需求提升。 在 5G+云计算共振背景下，流量数据和云计算需求有望迎来高速增长， IDC 建设开始加速。蓄电池是 IDC 供电系统的一个关键能源单元，帮助 IDC 机柜高效稳定运行 ，并 起到 削峰填谷的作用。随着新能源车的高速发展，充电桩需求也在高速提升。而如果大规模集中充电需求在高峰出现，会加大电力负荷和峰谷差，或将导致电力系统供需失衡。充电桩 +储能， 可以 降低集中充电所带来的电网风险。 投资建议： 推荐关注 国内通信、数据中心 储能 龙头 南都电源， 国内新能源 +储能业务龙头 阳光电源 和 布局储能的电力设备龙头 上海电气。 风险提示 ： 储能需求不及预期 ， 储能行业技术迭代加速，导致企业落后产能拖累 ，假设存在偏差、不及预期 。 增持 （ 维持 ） 行业 走势 作者 分析师 王磊 执业证书编号： S0680518030001 邮箱： wanglei1gszq 分析师 杨润思 执业证书编号： S0680520030005 邮箱： yangrunsigszq 相关研究 1、电气设备：站在景气拐点，再论估值提升2020-07-23 2、电气设备：宁德时代牵手巨头顺利完成定增，光伏关注大尺寸硅片进展 2020-07-19 3、电气设备： 6 月国内新能源车销量环比加速，关注风电中报行情 2020-07-12 -16%0%16%32%48%64%2019-07 2019-11 2020-03 2020-07电气设备 沪深 3002020 年 07 月 26 日 P.2 请仔细阅读本报告末页声明 重点标的 股票 股票 投资 EPS （元） P E 代码 名称 评级 2019A 2020E 2021E 2022E 2019A 2020E 2021E 2022E 300068 南都电源 0.42 25.46 300274 阳光电源 增持 0.61 0.73 0.97 1.09 31.90 26.66 20.06 17.85 601727 上海电气 买入 0.23 0.26 0.30 0.34 23.35 20.65 17.90 15.79 资料来源：贝格数据，国盛 国盛证券研究所 2020 年 07 月 26 日 P.3 请仔细阅读本报告末页声明 内容目录 一、储能：能源革命刚需，多元化需求孕育储能多样性 . 5 1.1 狭义储能：储能用于电能储存，是能源互联网中能量流的中转站 . 8 1.2 广义储能：电能需求的多元化带动储能形式的多样化 . 10 二、传统储能需求逐步提升，通信 5G、 IDC、充电桩 +储能需求高速增长 . 11 2.1 发电侧储能：新能源发展的必然趋势，度电成本大幅下降带动需求提升 . 12 2.2 电网侧储能：能源互联网中关键模块，综合能源服务转型带动储能需求提升 . 17 2.3 用户侧储能： BIPV 或带动用户侧储能兴起 . 20 2.4 通信储能： 5G 建设带来需求放量，磷酸铁锂成为主流选择 . 21 2.5 IDC 储能：为数据中心稳定运行保驾护航 . 25 2.6 充电桩 +储能：缓解新能源车渗透率提升后带来的集中充电风险 . 26 三、投资建议 . 29 3.1 南都电源：通信、数据中心储能供应商龙头 . 29 3.2 阳光电源：国内电化学储能领导者 . 29 3.3 上海电气：将储能和传统电力设备业务相结合，大力发展储能 . 30 风险 提示 . 31 图表目录 图表 1：初始投入运行的 20MW/80MWh 储能项目的总成本，单位： $/kwh . 5 图表 2：已投运储能占比情况（除抽水蓄能） . 5 图表 3：全球电化学储能装机规 模和占比情况 . 6 图表 4：国内电化学储能装机规模和占比情况 . 7 图表 5：国内电化学储能装机预测，单位： GW . 7 图表 6：上海外三电厂 5MW/5MWh 储能设备招投标价格 . 8 图表 7：电力系统储能市场空间测算 . 8 图表 8：全球升温控制在 1.5 摄氏度之内 . 9 图表 9：各类度电成本下降下降幅度 . 9 图表 10：光伏和风电在全球发电量占比趋势变化 . 10 图表 11：储能为能量 流传输过程中的中转站 . 10 图表 12：储能应用场景 . 11 图表 13：智能充电网和储能在充电环节的应用 . 11 图表 14： 2019 年各省非水可再生能源消纳比重 . 12 图表 15：发电侧储能 应用场景 . 13 图表 16：新能源的发展周期 . 13 图表 17：各电源度电成本对比 . 14 图表 18：国家能源局鼓励储能建设 . 14 图表 19： 2020 年各地关于发电侧储能政策情况 . 15 图表 20： 2020 年 以来新能源 +储能项目汇总 . 16 图表 21：电网角度对于电化学储能的需求 . 17 图表 22：电力物联网与智能电网结合，共同构成新型能源物联网企业 . 17 图表 23：国网 “新基建 ”战略目标 . 17 图表 24：国网 “数字新基建 ”十大任务内容 . 18 2020 年 07 月 26 日 P.4 请仔细阅读本报告末页声明 图表 25：三站合一 . 19 图表 26：虚拟电厂 . 19 图表 27：国网时代股权结构 . 20 图表 28：用户侧储能应用场景 . 20 图表 29：特斯拉屋顶光伏 +储能 . 21 图表 30： 5G 手机当月出货量以及新上市机型数量 . 21 图表 31：中国移动 5G 用户数快速增长，渗透率不断提升（万户） . 21 图表 32： 2020 上半年三大运营商基站集采情况 . 22 图表 33： 2020-2022 年 5G 基站建设将持续高速增长 . 22 图表 34： 5G 基站功耗提升明显 . 23 图表 35：新建基站备用电源需求测算 . 23 图表 36：中国移动 2020 年通信用磷酸铁锂电池中标情况 . 24 图表 37：各大运营商招标结果 . 24 图表 38：中国 IDC 市场规模预测 . 25 图表 39：数据中心用电量占社会总用电量占比 . 25 图表 40：各类电源技术均对蓄电池有稳定需求 . 26 图表 41：中国充电桩 2025/2030 年市场需求预测 . 27 图表 42：光储充系统 . 28 图表 43： 2025/2030 年 “充储 ”带动储能装机需求测算 单位： GWh . 28 图表 44：南都电源公司业绩情况（亿元） . 29 图表 45：公司通信、数据中心及后备电源业务收入（亿元） . 29 图表 46：阳 光电源公司业绩情况（亿元） . 30 图表 47：公司储能系统业务收入（亿元） . 30 图表 48：上海电气 Mini 超级储能充电站 . 30 2020 年 07 月 26 日 P.5 请仔细阅读本报告末页声明 一 、 储能： 能源 革命 刚需，多元化 需求孕育储能多样性 储能是电能存储的媒介。 传统化石能源具有实物形态，其贮藏直接使用物理容器。而电能无实物形态，即发即用。当发电端和用电端出现不一致，则电能需要得到及时的储存，储能需求孕育而生。目前主流的储电形式包括：电池储能、电容器储能、熔融盐储热、抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等，其中电池具有较高的能量密度，且充放电过程迅速、可控，是理想的储电及发电材料。 狭义上来看， 电力 +储能是传统储能的主要形势；广义上来看， 终端应用的多元化带来的各类 高耗电 技术 也孕育出 储能 需求。 锂电的技术进步带动成本大幅下降，电化学储能产业趋势逐步确认 。锂电池是电化学储能的关键，随着这几年技术进步，锂电成本大幅下降带动储能系统成本持续下行。根据彭博新能源统计， 2019 年储能系统成本（ 20MW/80MWh 项目）在 331 美元 /kwh。随着后续技术进步、规模优势等方式，彭博新能源预计到 2030 年储能系统成本（ 20MW/80MWh 项目）有望下降到 165 美元 /kwh，相比 2019 年下降 50%左右。得益于锂电储能的成本持续下行和高效可控的优势，锂电储能成为除抽水蓄能之外，最为重要的储能 形式 。根据彭博新能源数据 ， 2018 年全球已投运的储能中（除抽水蓄能），锂电储能占比达到 85%。 图表 1： 初始投入运行的 20MW/80MWh 储能项目的总成本 ，单位： $/kwh 图表 2：已投运储能占比情况（除抽水蓄能） 资料来源：彭博新能源，国盛证券研究所 资料来源：彭博新能源，国盛证券研究所 海外市场蓬勃发展，国内需求方兴未艾。 海外储能近年来受益于电价定价体系和能源结构的差异性得到不同程度发展，鼓励储能的各项积极政策一直在呵护着行业前行的每一步： 奥地利 ： 2020 年 启动了一项 3600 万欧元的退税计划，用于小型光伏 +储能的发展； 美国能源部 ： 宣布为 25 个州的 55 个先进制造业的研发项目提供约 1.87 亿美元的资助，其中约 6687 万美元用于 11 个电池储能创新制造工艺项目开发 ； 意大利 ： 公布了新生态奖励政策 ，用于户用光伏 +储能的发展 ； 日本： 得益于户用光伏和储能的发展， 2019 年储能依旧维持高速增长 ，新投运规模同比增长 89.5%； 国内储能稳步 发展 ， 2018 年国内 电网端加大储能项目投资， 电网侧储能迎来爆发， 根据中关村储能联盟（ CNESA） ， 2018 年中国累计投运电化学储能达到 1.02GW/2.91GWh，是 2017 年的 2.6 倍 ， 2019 年国内 储能稳步发展， 累计电化学装机达到 1.71GW。随着208 175161 148 135122 109 95 8983 77 72 683835 3230 2927 2625 25 25 2424 24364331304282261240221 203194 186 179172 165050100150200250300350400Battery rack Balance of System Else2020 年 07 月 26 日 P.6 请仔细阅读本报告末页声明 储能技术的进步，国内锂电产能的释放，国内储能方兴未艾。 2019 年全球 电化学 累计装机达到 9.52GW， 同比增长 46.2%，除抽水蓄能外，电化学储能规模最大。 随着电源类型向新能源转移，全球储能需求逐步提升。根据 CNESA统计，截至 2019 年 12 月低 ，全球累计投运储能项目装机规模为 184.6GW，同比增长1.9%，其中抽水蓄能为 171.0GW，同比增长 0.2%，电化学储能为 9.5GW，同比增长46.2%，熔融盐储热为 3.1GW，同比增长 10.7%。从全球来看， 2019 年全球装机规模排名前十位的国家（中国、美国、英国、德国、澳大利亚、日本、阿联酋、加拿大、意大利和约旦）规模合计占 2019 年全球新增总规模的 91.6%。 图表 3：全球电化学储能装机规模和占比情况 资料来源： CNESA，国盛证券研究所 2019 年国内电化学储能累计装机达到 1.71GW 同比增长 59.4%，国内电化学储能累计 装机增速高于全球均值， 近五年来 电化学装机复合增速接近 80%。 根据 CNESA统计，截至 2019年底，中国已投运储能项目累计装机规模 32.4GW，占全球市场总规模的 17.6%，同比增长 3.6%。其中，抽水蓄能的累计装机 30.3GW，同比增长 1.0%；电化学储能的累计装机规模位列第二，为 1.7096GW，同比增长 59.4%。从趋势来看，近几年，电化学储能维持高速增长， 2015 年至 2019 年电化学储能装机复合增长率为 79.7%。 2.936.639.520%1%2%3%4%5%6%0123456789102017 2018 2019全球电化学储能累计装机（ GW） 电化学装机占比2020 年 07 月 26 日 P.7 请仔细阅读本报告末页声明 图表 4：国内电化学储能装机规模和占比情况 资料来源： CNESA，国盛证券研究所 储能 是 新能源发电和电网综合能源服务的重要 功能模块 ， 预计到 2024 年，国内电化学储能装机规模有望达到 15.524GW， 短期增长确定， 长期成长 无忧 。 随着国内风光逐步实现平价，同时电网综合能源服务需求提升，国内电化学储能需求逐步提升。 CNESA保守预计 2020年国内电化学装机规模达到 2.73GW，到 2024 年累计装机达到 15.53GW，年化复合装机增速 55%；乐观场景下， 2020 年累计装机达到 3.1GW， 2024 年累计装机达到 23.8GW，年化复合装机增速 65%。长期去看，在新能源和国内电网综合能源服务需求提升的背景下，储能装机有望维持高增长态势。 图表 5：国内电化学储能装机预测，单位： GW 资料来源： CNESA，国盛证券研究所 20192024 年国内传统电力市场储能市场空间预计在 276443 亿元，年均新增空间在 5588 亿元。 根据 上海申能新动力发布的储能电池系统 PCS 及配电集装箱储能设备招标公告 ，目前储能电池投标价在 1.2 元 /wh 左右，预计后续还有继续下降空间。 以 2小时备电市场测算，预计 20192024 年累计新增电化学储能 27.64（保守） 44.25(乐观 )GW，以 1 元 /wh 进行测算，预计带来市场空间 276.4442.5 亿元，年均市场空间在55.388.5 亿元。 0%1%2%3%4%5%6%00.20.40.60.811.21.41.61.82017 2018 2019国内电化学储能累计装机（ GW） 电化学装机占比保守预计： 2.7保守预计： 15.5乐观预计： 3.1乐观预计： 240510152025302019 2020E 2024E2020 年 07 月 26 日 P.8 请仔细阅读本报告末页声明 图表 6： 上海外三电厂 5MW/5MWh 储能设备招投标价格 上海外三电厂 5MW/5MWh 储能设备招投标价格 中标次序 企业 投标单价（元 /wh） 中标公示日期 第一候选人 海博思创 1.192 2020/7/16 第二候选人 阳光电源 1.233 2020/7/16 资料来源： 北极星储能网， 国盛证券研究所 图表 7： 电力系统储能市场空间测算 国内电化学储能累计装机（ GW） 2019 1.7 2024E-保守 15.5 2024E-乐观 23.8 备电时长 （ h） 2 20192024 年国内电化学储能新增装机（ GWh） 2024E-保守 27.64 2024E-乐观 44.25 20192024 年年均电化学储能新增装机（ GWh） 2024E-保守 5.53 2024E-乐观 8.85 储能电池售价（元 /wh） 1 20192024 年年均电化学储能市场空间 2024E-保守（亿元） 276.41 2024E-乐观（亿元） 442.50 20192024 年年均电化学储能市场空间 2024E-保守（亿元） 55.28 2024E-乐观（亿元） 88.50 资料来源： CNESA， 北极星储能网， 国盛证券