新型储能商业模式困局及创新路径分析报告

1、CSG 2021.新型储能商业模式困局及创新路径杭州 2022年9月7日知识产权声明本文件的知识产权属南方电网公司所有。对本文件的使用及处置应严格遵循南方电网公司 有关规定或获取本文件的合同及约定的条件和要求。未经南方电网公司事先书面同意，不 得对外披露、复制。Intellectual Property Rights StatementThis document is the property of and contains proprietary information owned by CSG and/or its related proprietor. You agree to trea

2、t this document in strict accordance with the terms and conditions of the agreement under which it was provided to you. No disclosure or copy of this document is permitted without the prior written permission of CSG.CSG 2021.第2页南网能源院简介南方电网能源发展研究院成立于2017年12月。南方电网公司智库，服务国家能源战略、能源电力行业、经济社会发展的能源行业智囊。开展能

3、源领域和电力行业战略性、综合性和基础性重大问题研究。企业发展与管理 决策支撑研究宏观政策与 经济发展研究能源电力发展战略 与改革研究咨询评审电力工程咨询电力规划研究电力工程 质量监督电力工程技术 经济及定额管理标准编制刊物出版、发行 和经营国内外交流 与合作实验室运营CSG 2021.第3页背景2020年9月，在第75届联合国大会提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，2060年前实现碳中和”，标志着“碳达峰-碳中和”成为国家战略。风光水等可再生能源将逐渐成为能源主力。由于随机性、波动性与用电负荷不匹配，需要大量的 储能承担削峰填谷、时空转换作用。广州电网典型曲线南方电网典型曲线新型电力

4、系统面临新的挑战：源荷双侧波动给新型电力系统的调节能力带来挑战大范围、长周期的电力电量平衡问题“两高一低”问题（高比例可再生能源、高比例电 力电子设备、低系统转动惯量） CSG 2021.第4页领先企业新型储能业务创新实践一二新型储能商业模式发展关键问题三新型储能商业模式创新路径建议目录CSG 2021.第5页5领先企业新型储能业务创新实践一（一）德国意昂：一体化模式（二）法国Neoen：垂直整合模式目录CSG 2021.第6页6意昂：一体化模式意昂（ E. ON） 是德国一家综合公共事业服务企业， 于2000年由德国费巴公司和维尔格公司合并而成， 成立之初以电力、化工和石油为主营业务， 兼营

5、贸易、运输和服务业。2010 年后， 为了适应欧洲新能源发展战略的要求， 开始发展太阳能、水力和风力等可再生能源， 并 逐步退出火力、核能等传统能源领域。2 0 1 6 年通过上市交易， 售出U n i p e r 的5 3 . 6 5 % 股权， 退出传统能源领域， 将集团经营中心转向 Essen公司（ 新意昂）， 重点打造能源网络、综合能源服务和可再生能源三大核心业务。储能业务与三大核心业务结合， 形成一体化发展模式， 成为三大核心业务的重要组成部分。德国意昂（ E. ON）能源网络综合能源服务可再生能源储能业务CSG 2021.第7页“综合能源服务+储能”模式通过为太阳能用户配套提供储能

6、系统，以实现太阳能存储，满足晚上用电需求，使家庭用户摆脱对 电网的依赖，降低电力费用支出。意昂：一体化模式CSG 2021.第8页核心资源意昂自身的能源 网络能源管理技术太阳能用户资源电力数据资源价值主张收入客户细分主要客户：家 庭用户客户关系共享性：储能业务 的主要客户与家用 太阳能客户和家庭 能源方案客户高度 重合，业务之间客 户共享性强渠道通路依托能源方案业务 和可再生能源业务 形成渠道资源网络 与客户对接储能系统销售费用集中使用用户储能系统进行售电、电力服务等获 取的额外收益成本结构储能电池费用储能系统安装费用储能系统运营维护费用减低用户电力费 用提升太阳能发电 系统利用效率实现电力自

7、发自 用，提升用电可 靠性重要合作太阳能客户储能设备供应 商关键业务储能系统供给、 储能方案设计、 储能系统运维SEG业务成套太阳能+储能的系统，每 年能够为家庭用户节省1034.4欧元/户2020年意昂的家庭能源服务 业务板块实现营收约7亿欧元意昂：一体化模式“综合能源服务+储能”模式商业模式特点通过为太阳能用户配套提供 储能系统，以实现太阳能存 储，满足晚上用电需求，使 家庭用户摆脱对电网的依赖， 降低电力费用支出储能业务与太阳能业务绑定， 在客户关系、渠道资源与技 术方面实现共享经营效益CSG 2021.第9页意昂：一体化模式意昂储能商业模式的启示发挥平台 优势业务协同 发展数字化 转型

8、创新能力 构建储能与其他核心业务协同发展把储能业务整合到其能源网络和综合能 源服务等核心业务中，实现客户、技术、 人才、重要合作伙伴等关键资源共享， 为储能业务发展创造了空间充分发挥电网的平台优势利用其能源网络优势，探索和创新能源社 区、用户分布式储能资源集中使用、电力 设备容量套利、通过SEG进行富余容量入 网电费返还等商业模式数字化和智能化转型依托能源网络的平台优势，通过智能化配 电站建设和传感器的使用，收集电力资产 数据，形成能源数据中心平台，以此为基 础开展能源服务创新和储能业务发展重视创新能力构建2020年意昂采取360度的创新机制，把意昂 的内部创新获得与外部合作进行整合，强化 与

9、全球领先企业、创业团队、高校和研究机 构合作，构建起面向全球的创新网络CSG 2021.第10页Neoen：垂直整合模式Neoen公司成立于2008年，是法国第一大可再生能源独立发电商，已开展业务的市场包括法国、 葡萄牙、爱尔兰（新）、澳大利亚等10多个国家或地区，主要业务包括光伏太阳能、风能等可再 生能源的生产与储存。5718002050328005001000150020002500300035002017201820192020图2017-2020年Neoen公司储能业务收入（单位：万欧元）数据：Neoen年度报告储能业务是Neoen公司核心市场竞争优 势的重要组成部分：储能作为重要配套

10、服务，为可再生 能源生产业务巩固客户关系，提高 客户采购吸引力；储能项目作为独立运作的市场主体， 为公司创造源源不断的收益。CSG 2021.第11页Neoen：垂直整合模式项目案例：霍恩斯代尔储能系统由Neoen公司的霍恩斯代尔风电场与特斯拉Powerpack储能系统组成，配备了全球最大的锂离子 电池组，具有独立市场地位，同时为发电、电网、用户多方提供服务，向澳大利亚“国家能源市 场”送电，根据服务效果按照“谁受益、谁承担”原则，获取相应的收益。CSG 2021.第12页核心资源客户资源数据资源供应商资源资本运营能力价值主张客户关系渠道通路收入客户细分南澳大利亚 政府、电网 运营商（AEMO

11、）、 终端用户迁移性：主要于霍恩斯代尔 风电场业务建立 的客户关系长期性：签署10 年合同建立合作电力现货市场（ Spot market）其他电力市场收入合约服务收入其他收入成本结构设备购买费用系统建设费用系统运维费用融资费用其他降低南澳大利 亚电力成本提高南澳大利 亚电网稳定性重要合作客户：南澳大利 亚政府、电网运 营商（AEMO）供应商：特斯拉 等关键业务电网侧：辅助调 频服务、备用容 量、惯性用户侧：峰谷价 差套利8000万美元2019年，将应急调频 辅助服务的总成本降 低约8000万美元3600万美元2019年，将常规调频 辅助服务的总成本降 低约3600万美元项目案例：霍恩斯代尔储能

12、系统Neoen：垂直整合模式商业模式特点基于霍恩斯代尔风电场累积 的资源，与南澳大利亚政府、 电网运营商、特斯拉形成重 要合作伙伴关系储能系统通过提供合约服务 与参与电力现货市场交易实 现盈利经营效益CSG 2021.第13页Neoen：垂直整合模式Neoen储能商业模式的启示建立长期 合作业务协同 发展保持独立 地位提供多元 服务发挥业务协同优势，释放储能商业价值通过垂直整合可再生能源生产和储存业务， 依托原有的资源能力，使得储能业务在核心 资源构建、重要合作伙伴获取、渠道通路搭 建等方面具备良好的基础与重要合作伙伴建立长期合作关系，降低 发展风险在进行项目融资时，积极争取政府、官方协 会的

13、支持，降低贷款成本，通过新能源电费 收费权、应收补贴资产证券化等方式，与金 融机构深度合作保持独立市场主体地位考虑电网稳定性和当地电力市场的需求，以 独立市场主体身份运作，为电网和当地电力 市场分配了储能空间，能够同时为发电侧、 电网侧和用电侧提供电力服务提供多样化的储能服务通过电力交易市场集中提供储能业务，以电力 交易市场作为联系各种类型客户的主要渠道， 降低Neoen的客户维护成本，利用交易平台规 范业务交易行为CSG 2021.第14页CSG 2021.新型储能商业模式发展关键问题二（一）政策推动力度持续加大（二）电源侧：盈利前景不确定（三）电网侧：价格传导不畅（四）用户侧：模式单一，盈

14、利空间有限第15页15（一）政策推动力度持续加大全面推进风能、太阳能大规模开发和高质量发展。到2030年，风电、太阳能发电总装机容量达到12亿 千瓦以上。加快建设新型电力系统，积极发展“新能源+储能”、源网荷储一体化和多能互补。2025 年，新型储能装机容量达到3000万千瓦以上，到2030年，抽水蓄能电站装机容量达到1.2亿千瓦左右。2030年前碳达峰行动方案以国特色社会主义思想为指导，全面贯彻党的十九大和十九届二中、三中、四中、 精神，落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略，以实现碳达峰碳中和为目标，将发展新型储能作为提升能源电力系统调节能力、综合效率和安全保障能力，支撑新型电力系统建设

15、的重要举 措，以政策环境为有力保障，以市场机制为根本依托，以技术革新为内生动力，加快构建多轮驱动良 好局面，推动储能高质量发展。关于加快推动新型储能发展的指导意见（发改能源规20211051号）CSG 2021.第16页（二）电源侧：盈利前景不确定c我国电力价格整体偏低，近几年呈下降趋势， 通过加装储能系统获得收益的空间有限2019年中国电价与世界主要36国平均电价对比价格指数（%）电力生产业 电力供应业电力生产业和电力供应业企业价格指数10510095902018年7月2019年7月2020年7月0.6350.89220工业电价居民电价电价（元/（kWh）中国36个国家（含中国）1.3380

16、.542电源侧储能商业模式运行机制储能系统供应商与储能设备供应商形成重要合作关系，向发电企业提 供储能系统和储能相关电力服务，获得储能系统销售和相关电力服务 收入存在问题CSG 2021.第17页（三）电网侧：价格传导不畅2019年出台输配电定价成本监审办法和关于进一步严格控制电网投资的通知， 电网企业储能投资不再纳入输配电价维持电网稳定运行是c 我国电网企业必须承担 的社会责任，电网稳定性提升不能通过提高 输配电费用来反映其市场价值，成本较难传 导到用电端电网侧储能商业模式运行机制电网企业通过支付储能系统建设运维成本和服务成本，获得延缓电网升 级、降低电网应急调度带来的收益，以及强化电网运行

17、的稳定性存在问题CSG 2021.第18页四）用户侧：模式单一，盈利空间有限（1小时/户2021年客户平均停电时间（低压）9.23小时/户珠海、深圳、中山、广州、佛山5个 城市的全口c径年平均停电时间虽然我国部分地区已经实施峰谷电价，但盈 利空间有限以锂电池为例，峰谷电力价格差需要达到0.6元/（kWh），仅北京、长三角和珠三角地区可满足2021年7月出台关于进一步完善分时电价机制的通知，要求系统峰谷差率超过40%的地方，峰谷电价价差原则上不低于4:1，有望提升峰谷套 利模式的盈利空间用户侧储能商业模式运行机制电力用户通过支付储能系统建设费用和系统运维费用，获得电力成本下 降带来的经济效益，以

18、及用电稳定性带来的生产和生活的便利 存在问题由于我国电网体系日趋完善，电网供电可靠 性不断提升，用电侧供电保障的需求有限9.23小时/户CSG 2021.第19页新型储能发展迅猛，但个体量容量小、分布广、规划难、运营难，且人为划分源网荷侧管理不利 于发挥其光速传播的物理属性，回收周期长、激励措施不足影响了大规模应用和快速发展。小结我国拥有全球最完备的光伏与锂电产业链， 新能源装机量大，储能产业发展有得天独 厚的优势我国进入经济发展新常态，叠加外部国际 关系的不稳定，企业经营压力大，国家希 望优化营收环境，在电价方面给企业减压电源侧与电网侧“谁买单”的问题以及用户侧经济性的问题始终是主要矛盾，储

19、能的最终收益受到持续压制。CSG 2021.第20页三（一）储能未来可期（二）共享储能探路（二）氢储能具备长远价值（三）商业模式创新建议新型储能商业模式创新路径建议CSG 2021.第21页21（一）储能未来可期企业积极参与。南方电网公司“十四五”发展规划和2035年远景 目标展望：加强储能业务发展战略布局，按照“投产一批、建设 一批、储备一批”原则，加快推进抽水蓄能发展，积极发展新型储 能，前瞻布局氢能研发。2020年起，国内各省陆续出台政策，要求风光配置储能，配置比例在5%-20%之间。储能成为各省十四五 能源规划的重要内容。战略价值突出。“双碳”战略和新型电力系统建设加速推进，电源结 构

20、加速清洁化、电网全面智能化。对于大量新增的风/光等新能源， 通过储能解决新能源的随机性、波动性对电网的冲击。市场空间巨大。“十四五”期间，仅南方电网五省区将新增新能源 装机1亿千瓦以上，未来五年我国将新增电化学储能装机规模近2673万千瓦，相关技术服务市场规模约800亿元。CSG 2021.第22页（一）储能未来可期南方电网公司积极行动，打造新型储能创新领军企业。构建“两个平台（储能关键设备检测平台、储能监控运营平台）、三个领域（新型储 能产品开发、电池装置生产集成、储能集成技术服务）”新型储能创新业务布局。以储能系统检测技术为基础，建设拥有自主核心技术的电池PACK生产线，打造高安 全性、经

21、济性、满足电网运行要求的一体化集装箱式储能产品。推广涵盖低压台区储能、储能应急电源车、便携式特种电源、锂电池后备电源等系列 自主化储能产品。将南网科技公司（ 688248）打造成拥有核心技术、国内外一流的新型储能高 端设备、高技术服务提供商，促进储能技术成果的转化和产业化，为公司系统内外单 位储能业务提供技术支持。CSG 2021.第23页（二）共享储能探路共享储能是指将独立分散的电源侧、电网侧、用户侧储能资源进行整合、合作运营、统一协调的一种模式，能 够推动源、网、荷各端储能能力全面释放，提高储能资源利用率，有效提升高渗透率下电网的稳定特性和对新 能源的消纳能力。共享储能具有调度运行更高效、

22、安全质量更可控、经济效益更凸显、利于促进储能形成独立的辅助服务提供商 身份等多重优势。共享设备共享资源利 用应用电力系统及其他储能单元 的调节作用，参加调峰、调频、 备用爬坡等多种辅助服务共享服务满足能源管理、电网售电、 定制用电的等多种需求共享建设2可采用长期容量权益和储能服务租赁设备341新能源发电企业、电网公司自建或共建CSG 2021.第24页（二）共享储能探路青海省共享储能商业模式截至2021年底，青海省发电装机达4070万千瓦。其中，风电、太阳能等新能源装机2485万千瓦，装机占 比61.1%，成为全国新能源装机占比最高的省域电网。青海省人民政府出台了相关政策，其中，青海省电力辅助

23、服务市场运营规则（试行）对青海省源-网- 荷侧储能设施的市场准入条件、交易模式、补偿价格、运行控制原则以及清结算方式等进行了规定，为共 享储能参与电力辅助服务市场交易提供了政策支持。截至2022年2月底，青海电网并网电化学储能容量为36.3万千瓦/49.8万千瓦时，其中参与共享储能的电站 有2座，总容量为8.2万千瓦和16.4万千瓦时；共有366家新能源发电企业参与共享储能交易，累计成交3533笔，总充电量9903万千瓦时，总放电量8134万千瓦时，累计增发新能源电量10127万千瓦时，实现 了新能源企业与储能企业互利共赢。CSG 2021.第25页核心资源电网整合能力区块链技术充放电技术价值

24、主张收入客户细分新能源发电企 业储能企业客户关系为新能源发电企 业和储能企业提 供服务交易的竞 价平台渠道通路引入区块链技术， 构建公平安全透明 的储能交易平台， 形成双边协商、双 边竞价及单边调用 三种市场化交易模 式储能相关电力服务收入成本结构区块链平台建设及运维成本增加发电企业 入网的电量， 以提升发电企 业收益对分散的储能 系统进行集中 共享使用，提 高储能电站运 营效益关键业务促成新能源发电 企业与储能企业 的市场化交易为促成交易的双 方提供电力输配 服务重要合作新能源发电企 业储能企业通过构建储能市场化交易机 制，打造公平安全透明的储 能交易平台，整合分散的储 能系统进行集中共享使

25、用借助区块链技术，打造了基于区块链的c共享储能应用平台，形成双边协商、双边竞 价及单边调用三种市场化交 易模式，促进新能源发电企 业和储能企业开展长期稳定 合作，实现多方共赢实施“按断面负载率”充放 电的控制策略，大幅提升储 能电站利用效率青海省共享储能商业模式创新实践（二）共享储能探路CSG 2021.第26页（二）共享储能探路东莞六站合一直流微电网示范工程110kV巷尾变电站融合建设光伏发电站、电动汽车充电站、5G通信基站、数据中心站和移动储能站，提高配用 电效率、可靠性和灵活性，形成“多能互补”的能源结构，实现清洁替代。项目配置2台500kW/525kWh移动储 能车，由储能变流器、储能

26、电池箱、 储能BMS系统、5G通信模块、环境 监控系统与运载车本体构成。项目接入东莞供电局能源互联共享平 台，移动储能车的应用场景包括：1.为数据中心提供后备电源，满足2台 数据中心应急保供电；2.参与松山湖能源共享平台的虚拟电 厂（VPP）需求侧响应，通过“削峰 填谷”策略平滑电网负荷曲线；3.采用5G通信技术，实现场外重要负 荷的移动保供电及智慧调度。CSG 2021.第27页（三）氢储能具备长远价值国际氢能发展概况国内氢能发展概况许多大型企业纷纷抢先布局，但大多聚焦在交通领域氢能产业仍处于发展初期，核心技术与国外存在较大差距核心关键装备技术如电解槽、储氢材料、氢气压缩机、燃料电池 双极板

27、表面处理、膜电极喷涂设备等，均与国外存在着很大差距， 技术壁垒亟待突破 国内氢能及燃料电池关键核心技术与装备水平与国际先进存在较大差距。 国内多家企业纷纷布局发展氢能，多聚焦交通领域，同质化竞争问题凸显。主要发达国家高度重视氢能产业发展，欧盟以及美、 英、日、韩等国均制定氢能战略或氢能发展路线图欧盟氢能战略的重点是开发“绿氢”美国将氢能作为重要能源战略储备技术日本和韩国以氢燃料电池技术和设备为核心，将 氢能产业优势延伸至车用和家用市场欧、美等氢能全产业链关键核心技术趋于成熟欧盟已将1000kg级固态储氢系统用于电网储能发电美国SOEC已搭载毅力号登陆火星德国Sunfire公司已研制出全球最大的

28、720kW电堆， 西门子推出17.5MW的PEM电解制氢设备2017年以来，国家电投、国家能源 集团、中石油、中石化、东方电气、 潍柴动力等企业纷纷布局氢能产业， 投资规模超百亿元。CSG 2021.第28页29（三）氢储能具备长远价值2019年起，广州供电局与芬兰企业在燃料电池、 太阳能光热、基岩储热三大领域开展国际合作，建设“风、光、岩、燃、热、储、荷” 多位一体微能源 网示范工程。目标1：构建冷、热、电、气、交通多能流网络， 实现多能源互联互通，梯级利用，满足用户多元需求；目标2：通过开展燃料电池与电网耦合应用研究； 探索高效利用燃料电池余热，提升电-氢-网综合能效 的方法和路径；目标3

29、：探索新型基岩储能技术应用，实现跨季 节储热。中芬能源合作“多位一体”微能源网示范工程多位一体微能源网示范工程CSG 2021. All Rights ReservedCSG 2022. All Rights Reserved第29页（三）氢储能具备长远价值南沙“多位一体”微能源网开展固体氧化物燃料电池SOFC与电网的耦合应用：利用SOFC燃料选择多样性，提升电网应对极 端天气和突发事件的供电可靠性；设计高效利用太阳能低温段和燃料电池余热的 优化方案，提高系统综合能效。研究多元能源协同优化与实时管控多时空尺度下“电-气-热”耦合，“网-源-荷-储” 有机互动、多能主动优化调控管理和综合能源的高

30、效 利用针对南方每年68个月太阳辐射强、气温高特点， 研究光热利用新模式：利用集热器产生热源夏季制冷，冬季供暖。通过可跨季节储能的基岩储能技术实现能量的 时空转移。30CSG 2021. All Rights ReservedCSG 2022. All Rights Reserved第30页设计国内首个集成应用于交通领域和电网领域的电氢协同制、储、用一体化示范：通过系统优化设计，既可满足氢燃料 电池车的快速加氢要求和又可实现电网侧储能发电、应急备用等氢的存储压力由常规加氢站的40兆帕以上降至4兆帕以下，为电氢安全耦合提供示范验证采用电氢转换协同控制及安全管理技术，解决能量快速协调与动态匹配难题，支撑