1、2022 年深度行业分析研究报告 目目 录录 1、长时储能:碳中和时代的必然选择长时储能:碳中和时代的必然选择 .6 6 1.1、储能的本质:让能量更可控.6 1.2、储能的应用:让分布式更“优质”、让系统更灵活.6 1.3、储能的需求:高比例可再生能源下的必然要求.7 1.4、长时储能:碳中和时代的必然呼唤.9 1.5、长时储能的推进节奏:循序渐进、星辰大海.11 2、长时储能:百花齐放,百舸争流长时储能:百花齐放,百舸争流 .1414 2.1、抽水蓄能:当前最成熟、度电成本最低的储能技术.15 2.1.1、原理:依靠水的重力势能作为介质储能.15 2.1.2、优劣势:储能技术成熟,但选址受
2、限、开发周期较长.15 2.1.3、产业链:主要涉及投资、承包、设备商.16 2.1.4、产业化:最早实现大规模商业化,装机总规模超 36GW.17 2.2、压缩空气储能:效率提升下,极具前景的大规模储能技术.19 2.2.1、原理:依靠高压气体作为介质储能.19 2.2.2、优劣势:已摆脱地理约束,但当前效率相对较低.20 2.2.3、产业链:压缩机、膨胀机为核心部件.20 2.2.4、产业化:百兆瓦级先进压缩空气储能系统并网调试.21 2.3、锂离子电池:优秀的中短时储能技术同样适用于部分长时场景.23 2.3.1、优劣势:储能技术较为成熟,但锂资源约束明显.23 2.3.2、产业链:发展
3、成熟,电池价值量占比最高.24 2.4、钠离子电池:与锂电类似,但无资源约束的储能方式.25 2.4.1、原理:与锂离子电池类似.25 2.4.2、优劣势:更低的理论成本,更低的循环寿命.25 2.4.3、产业链:上中下游发展初具雏形.26 2.4.4、产业化:MWh 级钠离子电池储能系统投入运行.26 2.5、液流电池:功率与容量解耦的电化学储能方式.27 2.5.1、原理:依靠氧化还原液流电池进行储能.27 2.5.2、优劣势:容量、功率独立设计,规模易扩展,但成本较高.28 2.5.3、产业链:隔膜、电解液为影响性能的核心材料.28 2.5.4、产业化:百兆瓦级全钒液流电池储能系统整站调
4、试.29 2.6、熔盐储热:光热电站的配储系统.31 2.6.1、原理:依靠熔盐介质储存热能.31 2.6.2、优劣势:热发电场景中的储能介质.31 2.6.3、产业链:光热发电市场促储热产业链成熟.32 2.6.4、产业化:百兆瓦级熔盐塔式光热电站并网发电.33 3、经济性是比较长时储能技术的最佳准绳经济性是比较长时储能技术的最佳准绳 .3535 3.1、计算方法:测算各类长时储能技术的 LCOE.35 3.2、核心假设:基于当前时点的技术与成本情况.36 3.3、初始投资成本、储能效率与循环寿命是三大核心因素.37 3.3.1、最便宜的长时储能:抽水蓄能、压缩空气、锂离子电池储能.37 3
5、.3.2、压缩空气:效率提升至 65%时,经济性有望超过抽水蓄能.37 3.3.3、锂离子电池:锂价回落后,仍是比较经济的长时储能方案.38 3.3.4、液流电池:初始投资成本和储能效率是两大掣肘因素.38 3.3.5、钠离子电池:极致降本后,可作为比较经济的长时储能方案.38 图目录图目录 图 1:储能的应用梳理.7 图 2:2020 年五省区风电容量可信度.7 图 3:系统可靠容量供给图.7 图 4:波动性可再生能源并网阶段划分(2017 年).8 图 5:加州夏季单日电力供给曲线(MW).9 图 6:风电、光伏发电占比越高,储能时长越长.9 图 7:加州夏季单日电池储能设备充放电曲线.1
6、0 图 8:长时储能的推进节奏:循序渐进、星辰大海.11 图 9:欧洲各国可再生能源在电力供应中的比例目标.12 图 10:抽水蓄能电站工作原理.15 图 11:抽水蓄能电站开发建设流程.16 图 12:抽水蓄能产业链与相关公司情况.16 图 13:全国在运抽水蓄能投资企业分布(万 KW).17 图 14:全国在建抽水蓄能投资企业分布(万 KW).17 图 15:中国抽水蓄能装机规模显著增长.17 图 16:压缩空气储能系统工作原理.19 图 17:压缩空气储能技术类型.19 图 18:中储国能各项目转换效率.20 图 19:压缩空气储能产业链梳理.21 图 20:2021 年中国各储能技术装