2023以光储智能电站为核心的分布式能源

以光储智能电站为核心的分布式能源发展潜力目录目录01 储能行业发展概况及分布式储能必要性以新能源为主体的新型电力系统及能源互联网趋势推动分布式储能发展03

02 城市分布式储能发展必要性充电运营网络/商业CBD/小区/5G/V2G04 储能安全浅析及建议PART1 储能及分布式储能发展概况PART1储能及分布式储能发展概况1.储能及分布式储能发展概况根据CNESA全球储能项目库的不完全统计，截至2021年底，全球已投运电力储能项目累计装机规模209.4GW，同比增长9%。其中，抽水蓄能的累计装机占比首次低于90%，比去年同期下降4.1个百分点；新型储能的累计装机规模紧随其后，为25.4GW，同比增长67.7%。在全球新型储能中，锂离子电池占据绝对主导地位，市场份额超过90%。2021年，全球电化学储能项目功率累计装机规模已超过21GW，2021年增长达到7536.2MW，首次突破7GW。熔融盐储热1.6%抽水储能86.2%熔融盐储热1.6%抽水储能86.2%新型储能12.2%锂离子电池90.9%

65.35%

126.39%9520.5

14247.4

21783.6

140.00%120.00%100.00%80.00%60.00%

2926.6

6625.4

52.89%49.65%43.70%40.00%49.65%43.70%20.00%抽水储能 熔融盐储热 锂离子电池 压缩空气 铅蓄电池 钠硫电池 飞轮储能 液流电池 其他

02017年 2018年 2019年 2020年 2021装机规模（MW） 增长率

0.00%图1：全球电力储能市场累计装机规模(2000-2021) 图2：全球电化学储能市场累计装机规模（2000-2021）1.储能及分布式储能发展概况截至2021年底，我国已投运储能项目累计装机46.1GW，占全球市场总规模的22%，同比增长30%。其中，抽水蓄能的累计装机规模最大，为39.8GW，同比增长25%，86.3%；市场增量主要来自新型储能，累计装机规模达到5729.7MW，同比增长75%，其中，电化学储能占中国储能的11.8%。2021年电化学储能累计装机规模达5.51GW，同比增长68.5%。在“碳达峰、碳中和”目标以及“十四五”期间各类储能利好政策的推动下，我国将继续进行储能探索，大规模推广分布式能源，电化学储能装机规模将持续扩大。中国电化学储能市场累计装机规模及预测（2017-2021）174.36%91.23%59.81%68.50%0.39174.36%91.23%59.81%68.50%0.391.071.713.275.51504030201002017 2018 2019 2020 2021 2022（E） 2023（E） 2024（E） 2025（E）累计装机规模（GW） 理想预测 年增长率

200%180%160%140%120%100%80%60%40%20%0%1.储能及分布式储能发展概况CNESA根据储能系统所处环节的不同，可将其分为供电侧（Front-of-the-Meter）以及用户侧（Behind-the-Meter）两大类，其中供电侧主要包括发电侧储能与电网侧储能，用户侧则可分为户用储能与工商业储能。据第三方研究机构IHSMarkit统计，过去几年新增储能装机中供电侧与用户侧的比例基本相当，大致为60:40。用户侧储能的成熟应用场景主要为家用储能、工商业储能及通信基站的备用电源，光储智能超充站也将成分布式储能重要应用场景。用户侧储能主要用于电力自发自用、峰谷价差套利、容量电费管理和提高供电可靠性等。全球供电侧/用户侧新增储能装机情况（单位：MW）4000T T300025002000150010005000

2015

2016

2017供电侧 用户侧

2018

2019

发电侧 输配电侧 用户侧储能及分布式储能发展概况根据分布式光伏装机量测算出到2023年，全球分布式光储项目年新增装机或达53.89GWh，年均复合增速达59.44%。全球分布式光伏及配置储能情况（单位：GW及GWh）2021年我国分布式光伏新增装机超过集中式电站，占新增光伏装机的53.35%。在“十四五”规划：坚持集中式和分布式并举，将促进国家新能源及储能的发展。能源互联网趋势下：分布式储能规模化应用将进一步加快我国集中式+分布式光伏年度新增装机规模及预测0

757.56 4%630.844%630.843.50%522.063%92.2838.0226.1122.15126.73108.782021E 2022E 分布式光伏新增装机 布式光伏累计装机/GW新增装机配储能/GWh 配置储能的比例

8053.35%53.76%40.50%53.35%53.76%40.50%33.6932.20%29.1717.939.1832.725.716050403015.522015.5212.21012.202019 2020 2021 2022E新增分布式光伏装机 新增集中式光伏装机 分布式装机占

60.00%50.00%40.00%30.00%20.00%10.00%0.00%PART2 城市分布式储能发展必要性PART2城市分布式储能发展必要性城市分布式储能发展必要性目前我国用户侧储能项目规模较小，多为工业用户，家庭用户较少；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；我国用电量结构正在发生变化（比例）12%12%11%11%11%12%13%12%12%13%13%13%13%14%14%14%14%15%11%11%12%12%11%11%11%12%13%12%12%13%13%13%13%14%14%14%14%15%11%11%10%10%10%10%11%11%11%11%12%12%13%13%14%16%16%16%73%74%75%76%77%75%74%75%75%74%74%74%72%71%70%69%68%68%90%80%70%60%50%40%30%20%

远超发达国家。业负荷过渡到适应民用负荷。各国用电结构对比（比例）34.4034.3034.4034.3034.3044.20%34.30%24.90%30.80%51.70%68.20%%26.10%%33.40%30.80%32.20%15%13.40%%25.00%30.00%37.10%90%80%70%60%50%40%30%20%10% 10%0% 0%200220032005200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020 美国

日本 德国 法国

韩国 中国第一产业（%） 第二产业（%） 第三产业（%） 城乡居民生活用电量（%）资料来源：Wind，申港证券研究所

工业用电 商业用电 居民用电2.分布式储能发展必要性工业、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。而且由于夏季酷暑、冬季极寒等极端天气影响，更加剧了负荷的波动性。2021年1月部分省市创历史最高负荷峰值（单位：万千瓦）

通过对比过去10年主要省市的用电负荷及用电量数据，可以发现大部分省市用电负荷增速已高于用电量增速，这种趋势未来仍将延续，电网将面临更加复杂的挑战。大部分省市用电负荷增速高于用电量增速（单位：万千瓦）0

4706.5245116164706.524511616338.9

0

上海 江苏 浙江 安徽 福建 广东 广西 重庆 四2010（用电负荷（万千瓦）） 2020（用电负荷（万千瓦））1月7日0时24分北京1月7日17时49分天津1月7日20时30分上海1月7日10时24分浙江1月7日19时15分安徽2010（用电量（万千瓦时）） 2020（用电量（万千瓦时1月7日0时24分北京1月7日17时49分天津1月7日20时30分上海1月7日10时24分浙江1月7日19时15分安徽

3.00%2.50%2.00%1.50%1.00%0.50%0.00%资料来源：Wind，申港证券研究所2.分布式储能发展必要性2021年7月29日国家发改委发布《关于进一步完善分时电价机制的通知》，上年或当年电网预计最大系统峰谷差率超过40%的地方，峰谷电价价差原则上不低于4:1；其他地方原则上不低于3:1，尖峰电价在峰段电价基础上上浮比例原则上不低于20%。全国浙江、江苏、山东等省市陆续出台相关政策，调整峰谷价差，刺激用户侧储能发展。2021年全国部分地区工商业峰谷电价及价差情况（元/kWh）

地区不满地区不满1KV1-10KV峰值谷值价差比例峰值谷值价差比例北京1.420.20.281.14.9新疆0.6江苏1.110.3070.290.83.7广东1.100.370.310.83.5青海0.60.6山东1.040.310.320.73.2浙江1.210.310.350.83.3云南0.70.7甘肃0.90.380.310.62.9上海0.880.360.310.62.70

满足系统峰谷差率超过40%的省份2019-2021年用电量统计（亿kWh）广东 江苏 山东 浙江 北京 江西 河南 湖南2019 2020 20212.分布式储能发展必要性0

新能源汽车保有量增长（单位：万辆）+充电基础设施（万台）增长情况3.47843.363.134923812612.932.99261.71533.47843.363.134923812612.932.99261.7153121.968.14577.71

新能源汽车充电量快速增长（单位：千万kWh）82.882.473.782.882.473.773.675.277.168.271.267.557.360.459.650.553.549.1 49.54944.244.340.635.431.232.828.935.6 35.929.1 31.321.724.32524.217.280706050403020100新能源汽车保有量（万辆） 充电基础设施（公共+私人） 车桩比

1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月2018 2019 2020 20212.分布式储能发展必要性城市中心区如何扩容城市中心区如何合理配建高功率充电站2.分布式储能发展必要性小区有限车位如何分配建设充电桩小区扩容/有限配电容量如何充分利用2.分布式储能发展必要性5G一方面作为新基建，另一方面作为数字化发展过程中重要配套技术5G基站的产业化建设迅速，将带来基站备用电源端的增量储能需求预计2021-2023年，5G基站或将累计需要锂电池63.99GWh项目2021E2022E2023E单个基站用电量（kWh）11.6711.6711.67国内新增基站数量/（万）84132114国内新增储能需求/GWh9.815.413.3海外新增基站数量/（万）568876海外新增储能需求/GWh5.4913.5510.11全球新增储能需求/GWh15.2928.9523.41其中锂电占比40%5060%全球新增锂电储能需求/GWh6.1214.4814.04全球总基站数量/万104012601450需替换的基站数量/万135162194.4其中使用锂电池比例40%50%60%全球替换基站用锂电池需求/GWh6.39.4513.61全球通信基站锂电池总需求量/GWh12.4223.9327.65yoy55%92.7215.58%2.分布式储能发展必要性新能源车增速加快，充电需求猛增

充电桩高功率发展方向（60-300kW）电池容量及充电倍率越来越大

城市中心区有限电力容量

新能源汽车年充电量居民用电持续上升 5G基站分布式储能发展必要性分布式储能拥有广泛应用空间随着我国大力推动“新基建”的建设，通信系统、商业园区、工业厂房、社区住宅、海岛、偏远地区等场景对稳定供电的需求增大；数据中心、5G基站的建设运行，对新型能源有强烈的需求；新能源汽车和电动汽车充电桩的普及将改变我国城市的能源消费模式，形成真正的能源互联网，对分布式储能设备产生新的需求。分布式储能作为一种延缓高昂的基础设施投资的非电网方案，是未来能源发展的必要选择。RuralAreaRuralAreaIslandPART3 光储智能充电站应用与能源互联网PART3光储智能充电站应用与能源互联网光储充检一体化智能超充站是集光伏、储能系统、电动汽车充电服务和汽车电池在线检测服务于一体的智能化充电站。光储充检智能超充站可为公共办公楼宇、商业综合体、工业园区、居民区、高速公路等高耗能行业用户。光伏 汽车充电储能服务 电池检测公交运营场站 低碳工业园 零碳社区 商业CBD 海岛微网提高电能质量电池在线检测超级快充备用电源削峰填谷V2G车网互动3.光储智能充电站应用与能源互联网提高电能质量电池在线检测超级快充备用电源削峰填谷V2G车网互动光储充检智能超充站，可解决清洁能源消纳、削峰填谷、提高电能质量、增容扩容、清洁能源消纳增容扩容备用电源、汽车超级快充、新能源汽车电池在线检测、V2G车网能量互动等问题，助力打造城市智慧能源网络。清洁能源消纳增容扩容3.光储智能充电站应用与能源互联网促进新能源消纳，进行电网容量灵活调度从负荷特性来看，居民用电晚上负荷最高，而随着居民用电占比提升，光伏白天输出功率最高、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。太阳能发电负载

充电放电3.光储智能充电站应用与能源互联网保障短时尖峰负荷供电，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。PEAKLOADBEFOREkW PEAKAFTERTIME

LOADCHARGEDISCHARGE车载汽车电池大容量发展方向7kW120kW160kW180kW/240kW/360kW3.车载汽车电池大容量发展方向7kW120kW160kW180kW/240kW/360kW

60kW7kW扩容超级快充解决城市中心区/小区扩容增容问题；60kW7kW扩容超级快充3.光储智能充电站应用与能源互联网假设建设1000个光储充检智能超充站7296万度1000个站光伏发电量可供汽车提供173.7万辆次清洁能源充电相当于节约29184000kg标准煤减少污染排放19845120kg碳57273600kg二氧化碳

82.7万kWh1000个站日均削峰填谷日均将有82.7万kWh的削峰填谷能力占2018年上海用电高峰当天电网峰谷差（1190万千瓦）7%，可对用电高峰起到良好的削峰填谷作用。

3.5亿元1000个站（单站1.2MWh）2次，每次放电80%每天可节约峰谷电费/峰平电费96万元每年可节约3.5亿元

灵活扩容+假设配建600kWh站3501400kw，35户电动汽车在夜间用电高峰同时使用7kw交流充电桩，小区总负荷将提升至1645kw，较无充电桩情景总负荷提升17.5%。注：假设每辆车每次充电42度，1度等于0.785kg碳排放。每节约1度(千瓦时)电，就相应节约了0.4千克标准煤，同时减少污染排放0.272千克碳，0.785千克二氧化碳。假设按照每天谷段和平段电价储存起来，峰值时放电供用户使用积累海量电池检测和在线充电工况数据，基于大数据、机器学习等技术，提供电池安全风险预测与预警、电池老化性能评估等服务检测业务管理用户注册，车辆管理开票车辆健康档案车辆电池包老化曲线分析车辆检测历史记录、检测报告检测业务管理用户注册，车辆管理开票车辆健康档案车辆电池包老化曲线分析车辆检测历史记录、检测报告修复记录、评估报告增值服务检测标准管理检测标准定义检测报告模板定义车型适配清单电池包老化曲线对比分析深度检测常规检测安全防护核心技术创新点电池维护建议健康评估报告电池包老化分析车辆电池包老化曲线趋势分析（算法模型）安全防护核心技术创新点电池维护建议健康评估报告电池包老化分析车型电池包特征指标数据分析（大数据）车辆BMS输入输出算法优化（设备智能）车辆年检带电芯平衡修复功能的一体桩（设备智能）车辆年检

检测管理平台

车辆电池包老化分析车辆电池安全寿命预测车辆电池健康度测试（SOH测试）3.光储智能充电站应用与能源互联网箱变：800kVA*2=1600kVA

箱变：315kVA储能电池系统1000kWh储能储能变流器PCS250kW其他120kW*10 120kW*103.光储智能充电站应用与能源互联网回报 回报总投资总投资VS总投资总投资充电服务费 充电服务费、电池检测、停车运维、5G供电管理服务、能源管理服务3.光储智能充电站应用与能源互联网3.光储智能充电站应用与能源互联网光储智能充电站示范站光储检充电站是分布式储能应用的典型场景中国·福州光伏 储能 充电 电池在线检测 V2G3.光储智能充电站应用与能源互联网光储充检智能超充站 3.光储智能充电站应用与能源互联网商家电力公司 充电场景服务 服务政府检测服务V2G运营商

能源场站 管理服务金融服务5G供电车主运营停车运维桩企实体层微电网建设

增量配网

电动汽车数据信息运营平台

大数据分析人工智能

分布式发电数据交换 数据安全微网管理 需求侧管

售电智能交易体系综合能源服务PART4 储能安全浅析及建议PART4储能安全浅析及建议储能安全浅析及建议外部激源因素绝缘外部激源因素储 失效高温环境低温环境水分、粉尘运行环境管理能安全问题分析高温环境低温环境水分、粉尘运行环境管理

制造瑕疵外部激源外部短路电冲击热冲击运行环境

毛刺、颗粒产热增加产热增加流欧姆热接触电阻热热失控蔓延低温充电散热不足

电池系统缺陷枝晶生长电池系统缺陷

不一致性不一致性

过放过充过流内短路过热事故演化电池内部热失控温度差异SEI膜分解温度差异

外部表现快速升温电池鼓胀储能系统综合管理体系欠缺管理系统储能系统综合管理体系欠缺BMS/PCS/EMS异常BMS/PCS/EMS异常管理体系缺陷管理体系缺陷

监测误差管控滞后或失效

PE膜融化电解质分解电解液燃烧

客体破裂或防爆阀打开释放气体可见烟火焰或燃爆4.储能安全浅析及建议

把控设计过程的每一个环节把控设计过程的每一个环节先进的安全技术研发系统的安全设计规范全面的安全测试验证严格的制造品质管理智能的监控预警系统持续的安全提升机制OpenOpenAPI云平台层数据中心决策支持中心云平台层数据中心决策支持中心银行接口第三方支付接口微信支付宝银联自动分账费率配置适配支付平台用户APP/小程序/H5运营中心支付通道API网关通信协议Socket/HTTPS 通信协议银行接口第三方支付接口微信支付宝银联自动分账费率配置适配支付平台用户APP/小程序/H5运营中心支付通道API网关上位机层

人机交互 数据监控 告警管理