2022新型电力系统与储能

新型电力系统与储能目录新型力统储能 4电力统型战 4新型能速展 6独立享能 8首个享能目 8独立享能济分析 8投资议 11风险示 12新型电力系统与储能电力系统转型挑战据，202110%约27%表1：电力系统转型面临的“三大挑战”项目内容电力电量平衡风光资源非连续和强波动的固有属性，用电负荷日益尖峰化，给特定时段的电力电量平衡带来巨大挑战。系统安全稳定高比例的风光新能源容量对电力系统支撑性弱，系统频率电压支撑调节能力降低，给系统安全稳定带来巨大挑战。新能源高效利用如缺少相应规模的可调节资源支撑，电力系统将不足以维持高比例风光发电量消纳，给新能源高效利用带来巨大挑战。资料来源：国家电网电科院、长城证券研究院图1：电力系统的“韧性”与“弹性”资料来源：别朝红《新型电力系统的弹性提升关键技术》、长城证券研究院风光能源新增装机屡创新高，部分区域风光消纳有所下降。2022年H124.43.42（35.W26.3.370.6GW）17.2%27.8%20211.1pct图2：2021H2全国电源结构 图3：2022H1全国电源结构13%16%14%13%16%14%2%55%水电 火电 核电 风电 太阳能14%16%14%2%53%水电 火电 核电 风电 太阳能资料源：中电企联会城证研究院 资料源：中电企联会城证研究院表2：全国及部分省级区域新能源并网消纳情况地区风电利用率 光伏利用率2021年1-12月2022年1-5月2021年1-12月2022年1-5月全国96.9%95.6%98.0%97.5%山东98.5%96.4%99.1%96.7%蒙西91.1%87.7%96.5%96.0%蒙东97.6%89.0%99.4%98.1%吉林97.1%92.4%98.9%97.3%黑龙江98.1%96.0%99.6%97.6%河南98.3%97.4%99.9%99.1%湖南99.0%96.8%100%100%陕西97.7%94.3%98.0%97.3%甘肃95.9%90.3%98.5%97.3%资料来源：全国新能源消纳监测预警中心、长城证券研究院储能应用场景丰富可实现能量时移，是新型电力系统必不可少的一环。建设中，储能是解决新能源发电和负荷用电时空不匹配的最佳手段，相当于“蓄水池长城证券6图4：丰富的储能应用场景长城证券6资料来源：《电化学储能技术创新趋势报告》、长城证券研究院新型储能快速发展202122%pct5729.7MW75%。20212GW2.4GW54%。图5：2021年我国储能装机结构 图6：2021年我国新型储能装机结构1.2%12.5%抽水蓄能新型储能1.2%12.5%抽水蓄能新型储能86.3%0.9% 0.2%5.9%3.2%0.1%0.1%89.7%锂离子电池铅蓄电池压缩空气液流电池超级电容飞轮储能其它资料源：CNESA《储能业究皮书2022》长证研院 资料源：CNESA《储能业究皮书2022》长证研院储能”将是主要应用场景。“”2020年6.7%15.8%2022223”十四五”请参考最后一页评级说明及重要声明置中的决定性作用。在规范化与市场化加速推进的背景下，“运营模式”黑启动、需求响应等多种辅助服务，能够满足电力系统“大规模源网荷储友好互动系统2021细则20226表3：电化学储能主要提供的辅助服务类别辅助服务类型服务内容有功平衡服务调峰为跟踪系统负荷的峰谷变化及可再生能源出力变化，并网主体根据调度指令进行的发用电功率调整或设备启停所提供的服务。调频电力系统频率偏离目标频率时，并网主体通过调速系统、自动功率控制等方式，调整有功出力减少频率偏差所提供的服务。备用为保证电力系统可靠供电，在调度需求指令下，并网主体通过预留调节能力，并在规定的时间内响应调度指令所提供的服务。爬坡为应对可再生能源发电波动等不确定因素带来的系统净负荷短时大幅变化，具备较强负荷调节速率的并网主体根据调度指令调整出力，以维持系统功率平衡所提供的服务。无功平衡服务自动电压控制自动闭环控制无功和电压调节设备，以实现合理的无功电压分布。事故应急及恢复服务黑启动电力系统大面积停电后，在无外界电源支持的情况下，由具备自启动能力的发电机组或抽水蓄能、新型储能等所提供的恢复系统供电的服务。资料来源：《电力并网运行管理规定》、《电力辅助服务管理办法》、长城证券研究院长城证券8独立共享储能长城证券8首个共享储能项目青海格尔木美满闵行32MW/64MWh所谓“共享储能”就是以电网为纽带，将独立分散的电网侧、电源侧、用户侧储能2018201961820205月9816161100供电时长记录。实现“绿电100天”除了基于青海丰富的可再生能源资源和高效的电网调度，也离不开储能技术的强大支持。图7：青海格尔木美满闵行共享储能电站资料来源：中国能源网、长城证券研究院2独立共享储能经济性分析“容量租赁调峰补偿20218请参考最后一页评级说明及重要声明场交易规则（试行表4：湖南省独立共享储能收益参考赢利点备注调峰补偿调峰补偿单价由市场竞价决定，报价上限为500元/MWh。容量租赁储能租赁可视同可再生能源储能配额；通过容量租赁，可获得租赁费用收入。电费收益储能电站充电按照煤电标杆电价（0.45元/kWh）的75%计；储能电站放电按照煤电标杆电价计。（根据某项目（100MW/200MWh）情况进行投资匡算。储能系统价格为1.63元/Wh，电芯价格为0.9元/Wh，单位静态投资为1.996元/Wh。表5：湖南某独立共享储能电站投资匡算类目金额（万元）占比土地、房屋建筑物及交通相关22505.32%设备类（除电芯）1777242.02%电芯1890044.68%预备费及其它费用30037.10%静态总投资4192599.12%建设期利息371.660.88%动态总投资42296.66100%资料来源：长城证券研究院图8：该项目储能系统成本构成7%7%5%10%57%21%电芯PCSEMSBMS其它资料来源：长城证券研究院根据以上投资匡算，结合市场调研及合理假设，该项目具有良好经济性。主要假设如下：201060%，其它设备折旧20年，残值5%；95%85%；0.23元/kWh400202146/MW·0.25%0.5%-2%；30%70%4.6%；）8.3%IRR（）13.8%20%IRR（6%。表6：该项目IRR敏感性分析调峰补偿费用年调峰调用次数-20%-10%-5%05%10%20%184元/MWh207元/MWh218.5元/MWh230元/MWh241.5元/MWh253元/MWh276元/MWh-20%320次6.18%6.61%6.82%7.04%7.25%7.46%7.87%-10%360次6.73%7.21%7.44%7.68%7.91%8.14%8.59%-5%380次7.01%7.50%7.75%7.99%8.23%8.47%8.94%0400次7.28%7.80%8.05%8.30%8.55%8.80%9.29%5%420次7.55%8.08%8.35%8.61%8.87%9.13%9.64%10%440次7.81%8.37%8.64%8.92%9.19%9.45%9.98%20%480次8.33%8.93%9.22%9.52%9.80%10.09%10.65%资料来源：长城证券研究院该项目运营期间盈利能力及现金流情况良好。图9：该项目各期现金流情况50,00050,00040,00030,00020,00010,000-0 1 2 3 4 5 6 7 8 91011121314151617181920经营现金流投资现金流