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繁荣
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20190606
兴业
证券
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请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 行行业业 研研 究究 行业深度研究报告 行业深度研究报告 证券研究报告证券研究报告 电气设备电气设备推荐推荐 (维持 维持 )重点公司重点公司 重点公司 18A 19E 评级 宁德时代 1.64 2.54 审慎增持 科士达 0.40 0.48 审慎增持 相关报告相关报告 20190526【兴业电新】行业周报:20GW 平价项目发布,风电补 贴 政 策 落 地 抢 装 确 立 2019-05-26 【兴业电新】行业周报:海外需求与国内政策超预期,新能源持续高景气2019-05-18 消纳保障机制落地,短期消纳改善长期平价渗透 2019-05-16 分析师:刘思畅 S0190517120002 朱玥 S0190517060001 投资要点投资要点 电化学储能发展回顾:电化学储能发展回顾:2018 年电化学储能规模达到 689.2MW,同比增速超过 400%,其中用户侧储能新增装机达到 300MW,占比较高,同时电网侧储能占比快速提升,接近 15%。一方面,用户侧储能在电价差较大的区域,经济性稳定,实现了稳健增长;同时,2017 年以来的电力供给侧改革,导致部分重点区域出现电力供给不足,带动了电网侧储能的快速发展。覆盖用电全环节,多维度支持泛在电力物联网建设:覆盖用电全环节,多维度支持泛在电力物联网建设:电化学储能的电池成本目前已下降至铅酸电池最低 0.35 元/wh,锂电池 0.8 元/wh,配套设备的成本同样快速下降。用户侧实现 0.6 元/kwh 的电价差即可实现经济性;输配侧的使用量快速提升进一步降低整体制造成本;新能源发电侧在多种场景下实现大规模应用,集中式电站、分布式发储能装机量同比大规模提升,电化学储能已覆盖完整用电环节。未来的增长模式将以精细化发展为主:未来的增长模式将以精细化发展为主:储能的增长模式由之前的抽水蓄能为主,逐渐转变为以电化学储能占主导。2018 年我国新建储能项目中,电化学储能装机规模达到 680MW,输配侧占比 24%,新能源发电侧占比30%,用户侧占比 46%,三者占比接近,协调、共同发展。同时进一步向着精细化、低成本、环保的方向发展。动力电池的大规模退役将进一步促进电化学储能:动力电池的大规模退役将进一步促进电化学储能:新能源汽车在 2015 年左右开始爆发式增长,首批新能源汽车将在今年开始退役,预计今年将有3.5GWh 左右的动力电池退役,进入电化学储能市场。低成本的优质退役动力电池将进一步降低电化学储能成本,拉动需求快速释放。投资建议:投资建议:有能力覆盖储能全产业链,产品品类齐全,对应不同需求均有较强应对能力的公司将能够充分分享行业增长带来的红利。宁德时代:凭借动力电池积累的技术及客户渠道,深度布局储能市场,充分分享电化学储能市场的快速增长;科士达:凭借在数据中心、基站等方面积累的技术优势,及与宁德时代合作带来的成本优势,全面布局电化学储能。风险提示:电网投资不达预期的风险,储能电池成本下降不达预期的风险,储能装机容量不达预期的风险,电价下降的风险等。风险提示:电网投资不达预期的风险,储能电池成本下降不达预期的风险,储能装机容量不达预期的风险,电价下降的风险等。title九万里风鹏正举:电化学储能繁荣的起点九万里风鹏正举:电化学储能繁荣的起点 2019 年年 06 月月 06 日日 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明-2-行业深度研究报告行业深度研究报告 目 录 目 录 1、储能发展路径回顾.-4-1.1、由粗放式增长逐渐转向精细化模式.-5-1.2、精细化需求带动的电化学储能增长.-8-1.3、电网侧、用户侧需求拉动电化学储能在 2018 年快速增长.-10-2、储能未来发展的展望.-14-2.1、供给端:成本持续下降带来的长期稳定增长.-14-2.2、需求端:泛在电力物联网的建设带来全新的储能需求.-23-3、投资建议及分析.-30-3.1、宁德时代.-31-3.2、科士达.-35-4、风险提示.-39-图 1、电化学储能装机量快速增长.-4-图 2、电化学储能装机量全球占比仍然较小(2018 年数据)(单位:GW).-4-图 3、2017 年电化学储能应用领域分布图.-5-图 4、2018 年电化学储能应用领域分布图.-5-图 5、我国储能项目规模(单位:MW).-5-图 6、2018 年新增投运电化学储能应用领域的技术分布.-5-图 7、抽水蓄能发电站.-7-图 8、2016-2018 我国数据中心机架数量.-9-图 9、2015-2018 全球数据中心及机架统计.-9-图 10、国内 UPS 销售额维持快速增长.-9-图 11、通信基站设备累计值及增长率.-9-图 12、高密度能源发电量.-10-图 13、全社会用电量增速减缓.-10-图 14、2010 年以来国内电力供给和需求(单位:亿千瓦时).-11-图 15、不同地区企业峰谷电价差统计(单位:元/KWh).-13-图 16、储能电站每 KWh 造价与其规模关系图(单位:元/KWh).-13-图 17、锂电池系统成本不断下降(单位:元/Wh).-14-图 18、储能电站结构示意图.-15-图 19、锂电池产业链全景图.-17-图 20、动力锂电池价格趋势(单位:元/Wh).-18-图 21、动力锂电池装机量及增速.-18-图 22、动力电池四大材料出货量图.-18-图 23、新能源汽车产量同比维持快速.-19-图 24、纯电动汽车单位带电量稳步提升(KWh).-20-图 25、插电混动汽车单位带电量逐步增长(KWh).-20-图 26、退役电池多尺度性能评价技术平台.-21-图 27、动力电池梯次利用目标市场.-22-图 28、电池储能系统的规模和层次结构.-23-图 29、储能与泛在电力物联网整体产业链.-24-图 30、风电、光伏新增装机容量.-25-图 31、综合服务平台.-26-图 32、北京小区内自用充电桩数量(估算).-27-图 33、2022 年中国分布式能源装机渗透率接近当前强国水平.-28-图 34、2025 年分布式能源发电量渗透率达到当前强国水平.-28-请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明-3-行业深度研究报告行业深度研究报告 图 35、2014-2025 中国分布式装机增量拆分.-29-图 36、2018-2025 中国分布式能源累计装机规模.-30-图 37、2018 年营业收入 296 亿元,同比增 48%.-31-图 38、2018H2 毛利率返升.-31-图 39、公司 2017-2018 年重要财务指标变化(亿元).-32-图 40、公司管理费用率变化(扣除研发费用).-33-图 41、公司研发费用率变化.-33-图 42、公司管理费用率变化(扣除研发费用).-33-图 43、公司研发费用率变化.-33-图 44、主流车企新能源汽车生产平台变迁.-34-图 45、公司上游布局.-34-图 46、公司产能规划.-35-图 47、科士达新能源产品收入占比提升.-36-图 48、科士达 2018 年营业收入(亿元)拆分.-36-图 49、国内 UPS 销售额维持快速增长.-37-图 50、公司 UPS 及配套产品收入(亿元)占比.-37-图 51、科士达营收(亿元)快速增长.-38-图 52、科士达归母净利(亿元)维持增长.-38-图 53、公司各项财务指标健康.-39-表 1、2011-2014 年抽水蓄能电站开工情况.-6-表 2、2014 年底在建的抽水蓄能电站.-6-表 3、抽水蓄能电站的造价一览.-7-表 4、全国数据中心建设发展情况.-8-表 5、2017 年以来关停的高污染发电项目统计.-10-表 6、2018 年国内新增储能项目以用户侧和电网侧为主.-12-表 7、部分地区居民用电峰谷电价差统计情况(单位:元/kwh).-12-表 8、20MWh 储能电站经济性测算.-13-表 9、锂电池、铅蓄电池性能对比.-15-表 10、锂电池、铅蓄电池储能电站收益率测算.-16-表 11、锂电池和铅蓄电池比较.-17-表 12、电化学储能的具体应用场景.-18-表 13、动力电池退役量及市场规模测算.-20-表 14、不同回收方法对不同金属的回收率.-20-表 15、放电影响因子及水平表.-21-表 16、新隔膜、退役电池隔膜及报废电池隔膜的机械性能.-21-表 17、2018 西北地区弃风弃光情况统计表.-24-表 18、我国储能项目规模(单位:MW).-25-表 19、部分风、光电站配套储能示范项目.-25-表 20、会计准则更改对成本影响测算.-32-表 21、科士达产品销量同比变化情况.-36-请务必请务必阅读正文之后的信息披露和重要声阅读正文之后的信息披露和重要声明明 -4-行业深度研究报告行业深度研究报告 报告正文报告正文 1、储能发展路径回顾、储能发展路径回顾 电化学储能经历了近 5 年的快速增长期后,2018 年全球电化学储能新增装机功率达到 914MW,对应储能电池电量达到 5.5GWh,国内新增装机功率 680MW,对应储能电池电量达到 3.4GWh,全球累计装机功率达到 2926MW。图图 1 1、电化学储能装机量快速增长电化学储能装机量快速增长 0%20%40%60%80%100%120%01000200030004000500060002013201420152016201720182019E2020E2021E2022E海外新增装机功率规模(MW)国内新增装机功率规模(MW)增速 资料来源:美国能源部,NESA,兴业证券经济与金融研究院整理 我们对储能的增长模式进行梳理后发现,储能已经由之前的抽水蓄能增长为主,逐渐转变为以电化学储能增长为主的模式。储能电池及配套设备成本的快速下降,使得电化学储能的大规模应用成为可能。尽管抽水蓄能的装机量仍然非常庞大,但是随着分布式项目的增多及新能源发电的接入,电化学储能的需求将快速增长。图图 2 2、电化学储电化学储能装机量能装机量全全球占比仍然较小(球占比仍然较小(2 2018018 年数据)(单位:年数据)(单位:G GW W)抽水蓄能,184.2电化学储能,4.83储氢,0.02储热,4.03其他机械储能,2.65其他,11.53 请务必请务必阅读正文之后的信息披露和重要声阅读正文之后的信息披露和重要声明明 -5-行业深度研究报告行业深度研究报告 资料来源:美国能源部,兴业证券经济与金融研究院整理 同时,从整体需求上看,来自电网侧的储能需求在快速增长,同时用户侧储能的需求维持稳定增长,两者结合,为电化学储能的高增长做出了较大贡献。从结构上开,2018 年电网侧储能占比接近 25%,较 2017 年占比接近翻倍。图图 3 3、2 2017017 年电化学储能应用领域年电化学储能应用领域分布图分布图 图图 4 4、2 2018018 年电化学储能应用领域分布图年电化学储能应用领域分布图 用户侧59%集中式可再生能源并网29%电网侧及辅助服务12%用户侧46%集中式可再生能源并网30%电网侧及辅助服务24%资料来源:CNESA,兴业证券经济与金融研究院整理 资料来源:CNESA,兴业证券经济与金融研究院整理 而从各类应用领域中的技术分布上看,集中式可再生能源并网领域中,锂离子电池所占比重最大,为 83%。在辅助服务领域中,全部应用锂离子电池;在用户侧领域中,铅蓄电池所占比重最大,为 77%。图图 5 5、我国储能项目规模(单位:、我国储能项目规模(单位:M MW W)图图 6 6、2012018 8 年新增投运电化学储能应用领域的技术分布年新增投运电化学储能应用领域的技术分布 资料来源:CNESA,兴业证券经济与金融研究院整理 资料来源:CNESA,兴业证券经济与金融研究院整理 我们对我国储能的增长模式进行了全面梳理,可以简单总结为以下三个主要阶段:(1)2015 年以前以抽水蓄能为主的粗放式增长阶段,(2)2015-2018 年通信基站和数据中心带动的电化学储能初始爆发,(3)2018 年至今用户侧及电网侧的快速增长带动电化学储能装机量快速增长。1.11.1、由粗放式增长逐渐转向精细化模式、由粗放式增长逐渐转向精细化模式 抽水蓄能为抽水蓄能为主的粗放式主的粗放式增长阶段:“十二增长阶段:“十二五”时期,我国抽水蓄能建设迈入五”时期,我国抽水蓄能建设迈入产业成产业成长期。长期。“十二五”初期,全国电力总装机容量 9.62 亿千瓦,其中抽水蓄能 请务必请务必阅读正文之后的信息披露和重要声阅读正文之后的信息披露和重要声明明 -6-行业深度研究报告行业深度研究报告 机组装机容量 1694 万千瓦,占全国电力总装机比例不足 1.8%,同时,全国抽水蓄能机组在建规模 1128 万千瓦,抽水蓄能产业仍处于发展摸索与起步阶段。经过“十二五”期间的快速发展,到 2015 年年底,全国抽水蓄能电站装机容量 2274万千瓦,是“十二五”初期的 1.34 倍,在建抽水蓄能项目规模 2308 万千瓦,抽水蓄能机组容量已超过美国。表表 1 1、20201111-20142014 年抽水蓄能电年抽水蓄能电站开工情况站开工情况 序序号号 区域电网区域电网 开工规模开工规模(万千瓦)(万千瓦)开工项目(装机容量,开工年份)开工项目(装机容量,开工年份)1 东北电网 260 荒沟(120,2012)、敦化(140,2012)2 华北电网 480 丰宁一期(180,2012)、文登(180,2014)、沂蒙(120,2014)3 华东电网 300 绩溪(180,2012)、金寨(120,2014)4 华中电网 240 天池(120,2014)、蟠龙(120,2014)5 南方电网 180 深圳(120,2011)、琼中(60,2013)合计 1460 资料来源:中国能源报,兴业证券经济与金融研究院整理 表表 2 2、2012014 4 年底在建的抽水蓄能电站年底在建的抽水蓄能电站 区域电网区域电网 合计规模合计规模(万千瓦)(万千瓦)序号序号 所在所在省区省区 电站名称电站名称 装机规模装机规模(万千瓦)(万千瓦)东北东北 260 1 黑龙江 荒沟 120 2 吉林 敦化 140 华北华北 570 3 内蒙古 呼和浩特 90 4 河北 丰宁一期 180 5 山东 文登 180 6 山东 沂蒙 120 华东华东 616 7 江苏 溧阳 150 8 安徽 佛子岭 160 9 浙江 仙居 150 10 安徽 绩溪 180 11 安徽 金寨 120 华中华中 360 12 江西 洪屏 120 13 河南 天池 120 14 重庆 蟠龙 120 南方南方 308 15 广东 清远 128 16 广东 深圳 120 17 海南 琼中 60 总计总计 2258 资料来源:中国能源报,兴业证券经济与金融研究院整理 然而目前我国抽水蓄能电站在自身局限、投资机制、经营模式策方面还存在一些问题。抽水蓄能电抽水蓄能电站不适合大站不适合大规模推广。规模推广。抽蓄电站通常包括上游水库、水道、水泵、水轮机、电动机、发电机和下游水库等组成部分。受地理环境、土木工程技术、请务必请务必阅读正文之后的信息披露和重要声阅读正文之后的信息披露和重要声明明 -7-行业深度研究报告行业深度研究报告 天气等多项条件制约,抽水蓄能电站只适用于规模较大、土地充裕、水资源丰富的地区,并不适合在全国范围内大规模推广。图图 7 7、抽水蓄能发电站抽水蓄能发电站 资料来源:电力系统储能,兴业证券经济与金融研究院整理 经济效益有限。经济效益有限。抽蓄电站前期建设周期长且投资巨大,一个项目从预可行研究到建成投产正常情况下需要 8 至 10 年时间,每千瓦成本 7000 元左右。国家电网公司 2018 年底开工的 6 座抽蓄电站总装机容量 840 万千瓦,总投资 524 亿元,平均每千瓦投资 6200 余元。6 座电站计划全部于 2026 年竣工投产。去年全面投产的江苏溧阳抽蓄电站于 2008 年 12 月开工,总投资 89 亿元、总装机容量为 150万千瓦,每千瓦投资近 6000 元。表表 3 3、抽水蓄能电站的造价一览、抽水蓄能电站的造价一览 项目项目 装机容量装机容量(万千瓦)万千瓦)建成时间建成时间 单位投资(元单位投资(元/KW)广蓄一期广蓄一期 120 1994 年 1500 天荒坪天荒坪 180 2000 年 4100 响水涧响水涧 100 2012 年 3800 丰宁丰宁 180 预计 2020 年 5555 国家电网抽蓄电站国家电网抽蓄电站 840 预计 2026 年 6200 溧阳抽蓄电站溧阳抽蓄电站 150 2018 年 6000 资料来源:公开资料,兴业证券经济与金融研究院 而以目前的电价水平,抽蓄电站最好的运行情况也只能是保本微利。国家能源局 2015 年发布的华北华东区域抽蓄电站运营情况监管报告显示,2014 年19 月份区域内实施单一容量电价的抽蓄电站发电利用小时数为 518.8 小时,抽水 请务必请务必阅读正文之后的信息披露和重要声阅读正文之后的信息披露和重要声明明 -8-行业深度研究报告行业深度研究报告 利用小时数为 642.5 小时。此外,在大多数情况下,抽蓄电站调峰填谷、调频、调相,安全备用保障电网安全稳定运行所产生的辅助功能效益难以准确计算。抽水蓄能与新能源的结合发展仍存瓶颈。抽水蓄能与新能源的结合发展仍存瓶颈。光伏、风能等可再生能源的接入电网,给抽水蓄能电站发展带来了新挑战。传统的抽水蓄能技术已无法满足未来电力系统长时间的空载备用、长时间负荷的工况运行、更频繁的负荷变化等新运行模式下的需求。抽水蓄能电站施工周期过长,不能在短时间内实现快速布局,不适合短时间多次反复充放电等局限性,都无法和目前需求最广泛的分布式发电储能相匹配。1 1.2.2、精细化需求带动的电化学储能增长、精细化需求带动的电化学储能增长 随着数据中心的大规模建设开启以及通信基站和随着数据中心的大规模建设开启以及通信基站和 5G 建设的加速建设的加速,储能电池,储能电池及后备电源开始大规模及后备电源开始大规模应用应用。我国数据中心规模和数量快速增长。据统计,2013年以来,我国的数据中心总体规模快速增长,到 2017 年底,我国在用数据中心机架总体数量达到 166 万架,总体数量达到 1844 个,规划在建数据中心规模 107万架,数量 463 个。其中大型以上数据中心为增长主力,截止 2017 年底,大型以上数据中心机架数超过 82 万,比 2016 年增长 30%以上,数据中心总体规模占比近 50%,比 2016 年增长 10%,预计未来占比将进一步提高。表表 4 4、全国数据中心建设、全国数据中心建设发展情况发展情况 规模分类规模分类 在用在用 在建在建 数据中心个数数据中心个数 超大型 16 40 大型 109 131 中小型 1516 266 总数 1641 437 标准机架规模标准机架规模 超大型 14.1 万 49.6 大型 35.2 万 56.2 中小型 75.1 万 19.2 总数 124.4 万 125 万 上架率上架率 超大型 29.01%-大型 50.16%中小型 54.67%平均 50.69%直连骨干网比例直连骨干网比例 平均 47%55%资料来源:CAICT、兴业证券经济与金融研究院整理 互联网的快速发展,尤其是 5G 网络的加速建设,使得数据中心的整体需求快速提升。数据中心产业从全球市场规模来看,从 2010 年开始就保持较快的增长,尤其是从 2014 年开始,速度逐渐在提升,2016 年增速达到 17%,整体规模达到451 亿。亚洲市场整体保持较快增速,2016 年多租户数据中心规模达到 55 亿美元,中国市场份额最多,占 14%。请务必请务必阅读正文之后的信息披露和重要声阅读正文之后的信息披露和重要声明明 -9-行业深度研究报告行业深度研究报告 图图 8 8、2 2016016-2 2018018 我国数据中心机架数我国数据中心机架数量量 图图 9 9、2 2015015-20182018 全球数据中心及机架统计全球数据中心及机架统计 资料来源:CIAPS,兴业证券经济与金融研究院整理 资料来源:Gartner,兴业证券经济与金融研究院整理 数据中数据中心数量的快速增长,直接引爆心数量的快速增长,直接引爆 UPS 电源需求,电源需求,UPS 电源需求量迅速扩张。UPS 作为应用最为成熟的不间断电源产品在各行各业应用广泛,通信、交通等具备恶劣使用环境的行业仍在大量使用传统 UPS 模式,数据中心则采用更为节能的 ECO 模式。图图 1010、国内、国内 U UPSPS 销售额维持快速增长销售额维持快速增长 资料来源:wind、兴业证券经济与金融研究院整理 对于增长驱动因素方面,5G、物联网、人工智能技术的成熟和应用的广泛开展,智慧城市对于政府公共事业类应用的带动,将成为未来 3-5 年数据中心增长的主要动力。整体来看,数据中心产业仍处于中高速发展阶段。图图 1111、通信基站设备累计值及增长率、通信基站设备累计值及增长率 请务必请务必阅读正文之后的信息披露和重要声阅读正文之后的信息披露和重要声明明 -10-行业深度研究报告行业深度研究报告 资料来源:国家统计局、兴业证券经济与金融研究院整理 1 1.3.3、电网侧、电网侧、用户侧、用户侧需求拉动电化学储能在需求拉动电化学储能在 2 2018018 年快速增年快速增长长 (1)电网侧储能保障供电安全)电网侧储能保障供电安全 2017 年,随着我国经济的调档换速,我国的电力供求形势整体呈现出供过于求的态势,但是在部分重点区域,由于电力供给侧改革的实施,仍然存在一定的电力供给缺口,具体体现为:1)火电、核电等高密度能源年利用小时数呈现下降趋势。2007 年我国火电装机利用小时数为 5316 小时/年,到 2017 年降至 4208 小时/年,平均每年降低的速度为 2.2%。国家发改委等 16 部委联合印发 关于推进供给侧结构性改革防范化解煤电产能过剩风险的意见,明确了“十三五”期间化解煤电产能过剩目标和方向。2017 年是煤电去产能元年,煤电去产能同时也是政府工作的重要内容。表表 5 5、2 2017017 年以来关停的高污染发电项目统计年以来关停的高污染发电项目统计 地区地区 项目数项目数 机组容量(万千瓦)机组容量(万千瓦)北京 1 84.5 上海 2 4.8 广东 1 27 河北 9 17.4 江苏 12 27.775 浙江 3 6.6 资料来源:国家能源局、兴业证券经济与金融研究院整理 2)全社会用电量增速减缓。2001-2011 年间全社会用电量增速较快,平均增速为 12.08%,从 2012 年开始,全社会用电量增速减缓,平均增速仅为 5.05%。图图 1212、高密度能源、高密度能源发电量发电量 图图 1313、全社会用电量增速减缓、全社会用电量增速减缓 请务必请务必阅读正文之后的信息披露和重要声阅读正文之后的信息披露和重要声明明 -11-行业深度研究报告行业深度研究报告 资料来源:国家统计局、兴业证券经济与金融研究院整理 资料来源:国家统计局、兴业证券经济与金融研究院整理 图图 1414、2 2010010 年年以来国内电力供给和需求(单位:亿千瓦时)以来国内电力供给和需求(单位:亿千瓦时)资料来源:国家统计局,兴业证券经济与金融研究院整理 3)重点区域仍然存在用电缺口:预计 2019 年,江苏、浙江和上海,仍是中国电力供需形势最紧张的地区,用电缺口将达 1000 万千瓦至 1500 万千瓦。上海市日前对今夏全市的用电负荷进行预测:高峰时将达到 1600 万千瓦,如遇连续的极端高温,则有可能达到 1670 万千瓦的最高值。预计届时最大的用电缺口为 200万千瓦。储能系统具有双向调节能力,能够有效平抑光伏发电出力的随机变化,可以让清洁能源成为方便调节的稳定电源,大幅减少弃风、弃光等浪费现象。对比建设一座发电厂,储能系统具有建设周期短、调峰成本低、响应速度快、运行效率高和无污染等优点。因此,从 2018 年三季度以来,电网侧储能进入快速建设和增长阶段,成为保障重点用电区域用电安全的重要手段。输电和配电侧的电化学储能装机功率在上一年总计超过 180MW,超过之前历年总和。储能系统如果大规模在电网中应用,可以实现电能的大规模存储和快速释放功能,通过削峰填谷解决高峰用电紧张,应对临时电力短缺,有效支撑地区电网,请务必请务必阅读正文之后的信息披露和重要声阅读正文之后的信息披露和重要声明明 -12-行业深度研究报告行业深度研究报告 实现电能灵活调节和精确控制。(2)经济性支撑用户侧储能快速发展)经济性支撑用户侧储能快速发展 利用储能进行削峰填谷实现经济效益的同时,可以保障用户侧的用电安全及改善电能质量。用户侧储能是当前经济效益最显著的储能应用场景,尤其是对于我国大部分地区的工商业用户,均已实施峰谷电价制,通过增加白天高峰期电价,降低夜间低谷期电价来鼓励户分时计划用电。用户安装储能装置后,在电价较低的谷期利用储能装置存储电能,在高峰放电使用,则可以大幅降低用户电力使用成本。在拥有稳定电价差的区域,用户侧可以利用削峰填谷,持续实现稳定的经济效益。根据我们的测算,峰谷价差达到 0.65 元/kwh 以上,即可充分覆盖电化学储能的建造成本。表表 7 7、部分地区居民用电峰谷电价差统计情况(单位:元、部分地区居民用电峰谷电价差统计情况(单位:元/kwh/kwh)地区地区 峰谷电价差(元峰谷电价差(元/kwh)安徽安徽 0.5953 福建福建 0.23 上海上海 0.3800 甘肃甘肃 0.4930 山东山东 0.3000 资料来源:国家电网、各省发改委,兴业证券经济与金融研究院整理 表表 6 6、2 2018018 年国内新增储能项目以用户侧年国内新增储能项目以用户侧和电网侧为主和电网侧为主 类别类别 项目名称项目名称 地点地点 容量 用途 完工情况完工情况 化学储能化学储能 铅酸电池铅酸电池 飞达集团模块化预装式储能电站 江苏丹阳 20MW/160MWh 降低电网峰值负荷,缓解用电高峰供电压力等等 已并网 长寿命铅炭电池储能系统 山东大连-与太阳能发电系统联用,为办公楼周围路灯提供稳定照明用电 已 示 范 运行 锂离子电池锂离子电池 同煤集团同达热电公司智慧储能调频项目 山西大同 9MW/4.478MWh 改善 AGC 调频能力,将原有电厂的调频考核指标 KP 值从 2.5 提升至 4.6 已并网 内蒙古杭锦储能调频项目 内蒙古鄂尔多斯 9MW/4.5MWh 改善 AGC 调频能力,将原有电厂的调频考核指标 KP 值翻倍至 46 已并网 华润海丰储能辅助调频项目 广东汕尾 30MW/14.93MWh AGC 调频 已开工 无锡新加坡工业园智能配网储能电站 江苏无锡 20MW/160MWh 全球最大商业运行客户侧储能 已并网 江苏扬中电网侧储能项目 江苏扬中 28MW/56MWh 江苏省首个电网侧大规模电化学储能项目 已开工 物理储能物理储能 抽水储能抽水储能 深圳抽水蓄能电站 深圳 1200MW 我国首个城市内大型抽蓄电站,改善核电火电运行条件,优化电源结构,提高输电线路利用率,降低输电成本 已投产 海南琼中抽水蓄能电站 海南琼中 600MW 海南岛上首个调峰调频电源项目,投产后可有力保障海南电网安全稳定运行,大幅提升电网抗灾能力 已投产 抚宁抽水蓄能电站 河北秦皇岛 1200MW 调峰调频等 已开工 资料来源:兴业证券经济与金融研究院资料来源:兴业证券经济与金融研究院 请务必请务必阅读正文之后的信息披露和重要声阅读正文之后的信息披露和重要声明明 -13-行业深度研究报告行业深度研究报告 图图 1515、不同地区企业峰谷电不同地区企业峰谷电价差统计价差统计(单位:元(单位:元/KWh/KWh)资料来源:国家电网,各省发改委,兴业证券经济与金融研究院整理 储能系统成本和峰谷价差直接决定用户侧储能的投资效益。储能系统成本和峰谷价差直接决定用户侧储能的投资效益。以工厂运行的20MW 储能电站为例:运行期间,每天在零点到早晨八点谷电时间充电 8 小时,平均日充电量约为 9300kwh,累计充放是平稳的。峰电时期放电 8 小时,平均日放电量为 8400kWh,铅炭电池的充放电效率可以达到 90.51%。财务计算的效率是85%。若以峰时电价为 1.05 元,谷时电价 0.31 元测算,每天收益约为 5938.03 元,每年按照 360 天计算,年收益为 2,137,691 元。由此可见,储能技术在未来削峰填谷的应用中有很大的商业价值和发展前景。表表 8 8、20MWh20MWh 储能电站经济性测算储能电站经济性测算 项目类型项目类型 测算测算 每年电价收入 691.2 万元 每年电价成本 288.0 万元(按照 10%损耗计)初始投资成本 2000 万元 每年人工成本 10 万元 每年设备维护成本 50 万元 项目 IRR 7.66%资料来源:兴业证券经济与金融研究院整理 同时,随着储能电站使用量的进一步增加,成本将随着规模的提升快速下降。一方面,电池价格由于动力电池的广泛引用,已经出现了较大幅度下降;另一方面,配套设施的建造成本也将随着储能电站投运数量的增加而大幅下降。图图 1616、储能电站每、储能电站每 KWhKWh 造价与其规模关系图(单位:元造价与其规模关系图(单位:元/KWh/KWh)请务必请务必阅读正文之后的信息披露和重要声阅读正文之后的信息披露和重要声明明 -14-行业深度研究报告行业深度研究报告 资料来源:兴业证券经济与金融研究院整理 综上所述,2018 年经济性和技术的提升,带来了电化学储能成本的持续下降;同时,由于部分地区仍然存在一定程度的电力供给不足,储能成为了保障部分重点区域电力供应安全的重要手段。多因素叠加,带来了电化学储能在 2018 年的高速增长。2、储能未来发展的展望、储能未来发展的展望 2 2.1 1、供给端:成本持续下、供给端:成本持续下降带来的长期稳定增长降带来的长期稳定增长 1、电池制造成本持续下降、电池制造成本持续下降 随着储能技术的不断发展,不同类型储能电池成本得到了有效的下降随着储能技术的不断发展,不同类型储能电池成本得到了有效的下降,铅酸电池储能系统价格目前已降至不到 0.45 元/Wh,锂电子电池系统价格已降至 1.6元/Wh 左右。成本下降所带来的储能经济性,为储能项目打开了广阔的市场发展空间。图图 1717、锂电池系统成本不、锂电池系统成本不断下降断下降(单位单位:元元/WhWh)请务必请务必阅读正文之后的信息披露和重要声阅读正文之后的信息披露和重要声明明 -15-行业深度研究报告行业深度研究报告 资料来源:兴业证券经济与金融研究院 随着储能电站模块化建造技术的提升,其整体制造成本进一步下降。同时由于电化学储能的功率密度、能量密度均较高,且对环境条件要求较低,电化学储能在所有的区域类型和地貌环境下都可以进行建设。图图 1818、储能电站结构示意图、储能电站结构示意图 资料来源:兴业证券经济与金融研究院 在化学储能中,铅酸电池是化学储能中发展技术较成熟,性价比较高的一种在化学储能中,铅酸电池是化学储能中发展技术较成熟,性价比较高的一种储能方式,锂电池储能的占比快速提升。储能方式,锂电池储能的占比快速提升。铅蓄电池的优势是成本较低,稳定性较好,然而铅蓄电池循环寿命短,并且由于包含汞、铅、镉等有害元素可能造成环境污染问题。表表 9 9、锂电池、铅蓄电池性能对比、锂电池、铅蓄电池性能对比 电电池池属性属性 锂电池锂电池 铅蓄铅蓄电池电池 请务必请务必阅读正文之后的信息披露和重要声阅读正文之后的信息披露和重要声明明 -16-行业深度研究报告行业深度研究报告 能量密度 150Wh/kg 40Wh/kg 循环寿命 1200-2000 次 500-900 次 充放电能效率 97%80%成本 高 低 体积 锂离子电池的体积是铅酸蓄电池的 2/3 重量 锂离子电池的重量是铅酸蓄电池的 1/41/3 安全稳定性 耐高温性相对较差 稳定性较好 环保 绿色电池 包含汞、铅、镉等有害元素,可能造成环境污染问题 资料来源:兴业证券经济与金融研究院 而锂电池储能系统虽然目前的一次性投入比铅酸电池高出许多,但锂电池价格年均降幅 25%30%,预计未来锂电池系统成本可能降低到 0.25 元/KWh。并且锂电池具有能量密度高、体积小、额定电压高、循环寿命长、绿色环保等特点,并且技术进步快、产业基础较好,目前正逐步向分布式储能及规模储能领域渗透。表表 1010、锂电池、铅蓄电池储能电站收益率测算、锂电池、铅蓄电池储能电站收益率测算 项目项目 假设值假设值 不同类型电站收益率测算不同类型电站收益率测算 装机规模(容量)20.020.0 MW 铅蓄铅蓄电池电池 总投资 43.5 43.5 单日利用小时数 8 8 小时小时 电站成本 31.431.4 万元万元 电价差 0.500.50 元元/k/kW Wh h 资本支出 12.112.1 万元万元 峰时电价 0.90.9 元元/k/kW Wh h 可抵扣增值税 1.71.7 万元万元 谷时电价 0 0.4.4 元元/k/kW Wh h 项目项目 IRRIRR 11.00%11.00%放电深度 70%70%锂电锂电池池 总投资 7 75.35.3 万元万元 组件衰减 10%10%电站成本 54.454.4 万元万元 经营期 8 8 年年 资本支出 20.920.9 万元万元 所得税率 2 25 5%可抵扣增值税 2 2.9.9 万元万元 增值税率 16%项目项目 IRIRR R 2.072.07%资料来源:兴业证券经济与金融研究院 请务必请务必阅读正文之后的信息披露和重要声阅读正文之后的信息披露和重要声明明 -17-行业深度研究报告行业深度研究报告 图图 1919、锂电池产业链全景图锂电池产业链全景图 资料来源:兴业证券经济与金融研究院 同时,随着动力电池装机量的快速增长,储能锂电的成本同步快速下降,配套产业链完善程度快速提升。表表 1111、锂锂电池和铅蓄电池比较电池和铅蓄电池比较 电池属性电池属性 锂电池锂电池 铅蓄铅蓄电池电池 能量密度 150Wh/kg 40Wh/kg 循环寿命 1200-2000 次 500-900 次 充放电能效率 97%80%成本 高 低 体积 锂离子电池的体积是铅酸蓄电池的 2/3 重量 锂离子电池的重量是铅酸蓄电池的 1/41/3 资料来源:兴业证券经济与金融研究院 尽管随着动力电池应用的推广,锂电池技术、成本优势都有很大提升,但是目前锂电池成本仍然是铅炭电池的 3 倍以上。在储能领域,除了高端数据中心及对储能电池重量有严格限制的使用场景外,目前运用锂电池进行储能的商业项目仍然较少。请务必请务必阅读正文之后的信息披露和重要声阅读正文之后的信息披露和重要声明明 -18-行业深度研究报告行业深度研究报告 图图 2020、动力锂电池价格趋势、动力锂电池价格趋势(单位:单位:元元/WhWh)资料来源:兴业证券经济与金融研究院 随着动力电池的大规模应用,锂电池通过规模效应,成本快速降低。使得其随着动力电池的大规模应用,锂电池通过规模效应,成本快速降低。使得其在储能领域的应用在储能领域的应用比比例例快速提升。快速提升。动力电池产量增长迎来爆发期,三元电池占主要市场。2018 年全年,我国动力电池装车量共计 56.9GWh,同比增长 56.3%。图图 2121、动力锂电池装机量及增速、动力锂电池装机量及增速 图图 2222、动力电池四大材料出货量、动力电池四大材料出货量图图 资料来源:真锂研究、兴业证券经济与金融研究院整理 资料来源:wind、兴业证券经济与金融研究院整理 电化学储能目前已经广泛应用于用户侧储能、分布式发电储能及输配电侧的储能,完整覆盖发输配用四个环节。表表 1212、电化学储能的具体应用场景、电化学储能的