【聚看點】全球儲能市場:揚帆出海正當時
摘要
我們認為全球儲能發(fā)展的核心驅(qū)動力在于波動性可再生能源發(fā)電量增長增加電力系統(tǒng)不穩(wěn)定性,催生對儲能等靈活性資源的需求。我們預期2023年全球風光裝機迎來高增長。我們預期23年光伏全球需求有望同比增長40%-50%至近350GW、2023年中國風電裝機量將達到70-80GW,同比增長約30%-40%,驅(qū)動全球儲能配置需求。
(資料圖片)
中國在各省新能源強制配儲政策下,風光裝機規(guī)模高增直接驅(qū)動表前大儲迎來放量。目前中國已有超20個省份提出新能源配儲要求,風光裝機量增長,且配儲比例、配儲時長提升,我們預期2023年國內(nèi)表前大儲需求量同比增長126%至27.9GWh。表后工商業(yè)儲能則隨各省峰谷價差拉大而有望獲得更高經(jīng)濟性。
美國市場海關(guān)政策向好組件運量增加,光伏裝機高增驅(qū)動表前大儲放量。美國開始釋放UFLPA扣押的組件,地面光伏電站有望迎來快速裝機,美國表前儲能項目盈利方式多樣,且最新IRA法案將獨立儲能納入ITC范疇,并且提高稅收抵免額度(從26%提高至30%,甚至最高可達50%)。我們預期2023年美國表前大儲需求量有望提升至70GWh,同比增長超50%。
歐洲高位居民側(cè)電價驅(qū)動戶用儲能,表前大儲項目增多保障裝機規(guī)模。天然氣價格攀升推動居民零售電價上漲,我們預期23年歐洲居民側(cè)電價仍將維持高位,疊加各國戶儲補貼延續(xù)及FiT上網(wǎng)電價退坡,將持續(xù)刺激歐洲戶儲需求。表前側(cè)歐洲儲能項目數(shù)量增多,有望保障2023年大儲裝機規(guī)模。
其他發(fā)展中國家風光裝機增長及電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施薄弱驅(qū)動儲能裝機需求。2021年以來,巴西、印度、智利等國家均通過政策手段驅(qū)動表前及表后儲能裝機。此外,如南非等部分發(fā)展中國家電力基礎(chǔ)設(shè)施相對薄弱、電網(wǎng)覆蓋率低、停電次數(shù)多,將帶來部分保障供電系統(tǒng)穩(wěn)定性與離網(wǎng)式儲能需求。
風險
全球儲能需求不及預期,儲能市場競爭加劇。
正文
2023年全球儲能需求有望同增60%+
我們認為全球儲能發(fā)展的核心驅(qū)動力在于波動性可再生能源發(fā)電量增長增加電力系統(tǒng)不穩(wěn)定性,催生對儲能等靈活性資源的需求。如我們在《儲能,鋰電的第二成長曲線已來臨》報告總中所述,在波動性可再生能源發(fā)展初期,電力系統(tǒng)中可調(diào)火電及抽水蓄能足以應對VRE帶來的擾動,VRE發(fā)電量可盡數(shù)并網(wǎng)。隨著VRE裝機量和發(fā)電量逐漸提升至10%-20%的臨界值時,電力系統(tǒng)對儲能等靈活資源的需求將快速增長。從全球范圍內(nèi)看,目前希臘、德國等歐洲國家VRE占比高達30%+,中國、澳洲、美國市場VRE占比位于10%-20%,我們預計全球主要國家對靈活性資源需求均將隨可再生能源發(fā)展而迎來快速提升。
圖表1:靈活性資源需求與VRE占比
資料來源:BP Energy,中金公司研究部
我們預期2023年全球風光裝機迎來高增長。根據(jù)中金風光公用環(huán)保組預測,光伏方面,維持2022年全年國內(nèi)裝機100GW,海外裝機130-140GW,全球230-240GW的判斷不變。展望2023年,預期上游產(chǎn)業(yè)鏈降價刺激終端需求、美國海關(guān)政策逐步向好推動頭部企業(yè)組件運量增加,全球需求有望同比增長40%-50%至近350GW;風電方面,在行業(yè)飽滿招標量支撐下,預計2023年中國風電裝機量將達到70-80GW,較2022年同比增長約30%-40%。
圖表2:我們預計2023年光伏風電裝機量迎來高增長
資料來源:BNEF,風電行業(yè)協(xié)會,能源局,中金公司研究部
在光伏風電裝機量高增長的明確趨勢下,我們認為全球各國儲能需求也將在2023年迎來高增長,而各國驅(qū)動因素及裝機場景或略有差異:
? 中國方面,在各省新能源強制配儲政策下,風光裝機規(guī)模高增直接驅(qū)動表前大儲迎來放量。我們預期2023年國內(nèi)光伏裝機規(guī)模有望同增50%達60GW,風電裝機規(guī)模有望同增30-40%至70-80GW,而目前中國已有超20個省份提出新能源配儲要求,風光裝機量增長,且配儲比例、配儲時長提升,我們預期2023年國內(nèi)表前大儲需求量同比增長126%至27.9GWh。另一方面,共享獨立儲能正逐步興起,提升對產(chǎn)品品質(zhì)要求,龍頭企業(yè)有望獲得合理盈利能力。表后工商業(yè)儲能則隨各省峰谷價差拉大而有望獲得更高經(jīng)濟性。
? 美國方面,海關(guān)政策向好組件運量增加,光伏裝機高增驅(qū)動表前大儲放量。美國開始釋放UFLPA扣押的組件,美國地面光伏電站有望迎來快速裝機,美國表前儲能項目盈利方式多樣,且最新IRA法案將獨立儲能納入ITC范疇,并且提高稅收抵免額度(從26%提高至30%,甚至最高可達50%)[1]。我們預期2023年美國表前大儲需求量有望提升至70GWh,同比增長超50%。
? 歐洲方面,高位居民側(cè)電價驅(qū)動戶用儲能,表前大儲項目增多保障裝機規(guī)模。天然氣價格攀升推動居民側(cè)零售電價上漲,如德國戶用儲能回本周期僅約4-5年。由于歐洲各國家庭普遍采用一年期的固定電價合約,且天然氣價格傳導至終端居民側(cè)電價存在一定的滯后,我們預期2023年歐洲居民側(cè)電價仍將維持高位,疊加各國戶儲補貼延續(xù)及FiT上網(wǎng)電價退坡,將持續(xù)刺激歐洲戶儲需求。表前側(cè)我們觀察到歐洲儲能項目數(shù)量增多,2022年以來公開項目儲能儲備規(guī)模已超20GWh,保障2023年表前大儲裝機規(guī)模。
? 其他發(fā)展中國家,風光裝機增長及電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施薄弱驅(qū)動儲能裝機需求。一方面,巴西、菲律賓、泰國等發(fā)展中國家通過目標規(guī)劃、補貼政策等方式驅(qū)動風光裝機,部分國家風光發(fā)電量占比已超10%,對電力系統(tǒng)產(chǎn)生一定擾動,2021年以來,巴西、印度、菲律賓、智利等國家均通過政策手段驅(qū)動表前及表后儲能裝機。另一方面,如南非等部分發(fā)展中國家電力基礎(chǔ)設(shè)施相對薄弱、電網(wǎng)覆蓋率低、停電次數(shù)多,將帶來部分保障供電系統(tǒng)穩(wěn)定性與離網(wǎng)式儲能需求。
圖表3:我們預期2023年全球儲能需求有望達189GWh,同比增長超60%
資料來源:BNEF,中金公司研究部
中國:風光裝機高增驅(qū)動表前大儲,工商業(yè)經(jīng)濟性凸現(xiàn)
2021年中國儲能裝機量約4.6GWh,其中新能源配儲裝機量占比達96%。2021年我國儲能裝機容量約2.5GW,裝機規(guī)模約4.6GWh,按應用場景劃分,新能源配儲占比達80%,大儲能合計占比91%,工商業(yè)等表后側(cè)儲能裝機占比約9%。
1、風光裝機高增驅(qū)動表前儲能需求
新能源強制配儲政策有望驅(qū)動表前儲能快速發(fā)展。2020年以來,因風光裝機過高對電網(wǎng)產(chǎn)生較大沖擊,部分省份開始探索并推進新能源發(fā)電的儲能配套政策。截至目前,已有超20個省份提出新能源配儲要求,其中14個省份為強制配置要求,多數(shù)地區(qū)要求配置儲能比例在10%-20%,配置時長在2小時以上。
圖表4:中國各省新能源配儲政策(截至2022年11月)
資料來源:各省政府官網(wǎng),中金公司研究部
2023年風光裝機有望維持高增長。2022年上半年受疫情反復、上游原材料價格高企提升裝機成本等影響,國內(nèi)集中式光伏/風電僅分別實現(xiàn)裝機量約11.2GW/12.9GW。而四季度光伏硅料產(chǎn)能批量投放價格回落有望驅(qū)動終端裝機;風電項目2022年招標量創(chuàng)新高,我們預計裝機量也有望于2023年逐步兌現(xiàn)。
? 光伏:硅料產(chǎn)能釋放價格回落,經(jīng)濟性驅(qū)動終端裝機,2023年國內(nèi)光伏裝機規(guī)模有望同增50%達60GW。
? 風電:行業(yè)招標創(chuàng)歷史新高,預計中國2023年行業(yè)裝機量將達到70-80GW,同比增長約30%-40%。
圖表5:中國風光裝機均有望在2023年迎來高增
資料來源:中電聯(lián),國家能源局,金風科技公告,中金公司研究部
表前儲能的核心發(fā)展邏輯在于風光等波動性可再生能源裝機占比提升。如我們在《儲能,鋰電的第二成長曲線已來臨》所述,風光等波動性可再生能源裝機占比提升將帶來電力系統(tǒng)的不穩(wěn)定性,需要儲能等靈活性資源滿足電網(wǎng)調(diào)節(jié)需求。因而表前儲能裝機的核心邏輯在于風電光伏裝機量及發(fā)電量的提升,而政策端通過強制政策、價格疏導等手段可最終決定儲能的應用場景與建設(shè)主體,如新能源場站的發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè),亦或是獨立儲能的新模式。
我們預計2023年中國表前儲能裝機近30GWh,同增126%。2023年風電光伏新增裝機規(guī)模有望達135GW,同比增長47%。我們預計2023年新能源發(fā)電配套儲能比例進一步提升至50%,儲能功率配比提升至18%,配套小時數(shù)約2.3h,我們測算得2023年表前側(cè)儲能裝機容量達27.9GWh,同比增長126%。
圖表6:中國儲能裝機量預測
資料來源:BNEF,中金公司研究部
2、獨立儲能獲利機制逐步理順,表前大儲經(jīng)濟性有望修復
政策明確獨立儲能市場地位,獨立儲能商業(yè)模式迎來發(fā)展機遇。目前新能源配儲項目的盈利模式尚未清晰,儲能利用小時數(shù)低,而獨立共享儲能一方面具備多種獲利模式并提升儲能利用率,同時可為新能源場站節(jié)省配儲成本,在2022年以來迎來快速發(fā)展。
根據(jù)儲能與電力市場數(shù)據(jù)統(tǒng)計,2022年1-10月已啟動獨立儲能項目數(shù)量達231個,總規(guī)模34GW/70GWh,已進入EPC/設(shè)備招標、項目建設(shè)和投運等階段的項目達110個,規(guī)模約10.9GW/21.7GWh。
圖表7:獨立儲能項目進展統(tǒng)計(2022年1-10月,MWh)資料來源:儲能與電力市場,中金公司研究部
圖表8:進入實質(zhì)開發(fā)建設(shè)階段的獨立儲能項目分布(2022年1-10月)
資料來源:儲能與電力市場,中金公司研究部
目前獨立共享儲能主要盈利模式包括:1)容量租賃:多數(shù)省份對新能源項目配儲具有強制要求,獨立儲能向新能源項目出租容量并收取租賃費。2)現(xiàn)貨市場峰谷套利:在開展電力現(xiàn)貨市場的省份,獨立儲能可參與電力現(xiàn)貨市場進行峰谷套利。3)輔助服務:獨立儲能可參與調(diào)頻等輔助服務,在未開展電力現(xiàn)貨市場的省份也可參與調(diào)峰輔助服務獲取調(diào)峰補償。4)容量補償:目前山東對參與電力現(xiàn)貨市場的獨立儲能給予容量補償。
現(xiàn)貨市場基本規(guī)則出臺,電力現(xiàn)貨市場加速推進。2022年11月,國家能源局發(fā)布《電力現(xiàn)貨市場基本規(guī)則(征求意見稿)》,對現(xiàn)貨市場組成、與輔助服務市場銜接、新能源及新興主體參與市場、市場限價、容量補償機制等內(nèi)容進行了框架性約定。目前我國已有兩批省份/地區(qū)推進電力現(xiàn)貨試點,我們認為《基本規(guī)則》為各省電力現(xiàn)貨市場規(guī)則制定了范本,有利于電力現(xiàn)貨市場在全國范圍內(nèi)進一步推廣,現(xiàn)貨市場的分時電價機制將有利于儲能獲利模式逐步完善。
圖表9:省級電力現(xiàn)貨試點進展梳理(截至2022/11)
資料來源:各省發(fā)改委、能源局、能監(jiān)辦官網(wǎng),中金公司研究部
在容量租賃、峰谷套利等多樣化收益來源下,部分省份獨立儲能理論收益率尚可。我們選取山東作為典型代表市場測算100MW/200MWh獨立儲能理論經(jīng)濟性,投資成本約4億元+,而收入端:1)容量租賃:目前山東容量租賃費約300元/KW/年,若可實現(xiàn)100%租賃則一年租賃費可達3000萬元;2)現(xiàn)貨市場峰谷套利:按平均峰谷價差0.6元/kWh計算,100MW/200MWh儲能電站一年可獲得約1600萬峰谷套利收入;3)容量補償:目前山東容量補償約60元/kW/年,一年容量補償約600萬元。山東市場獨立儲能合計可獲得超5000萬元/年的收入,在貸款利率5%情況下,IRR可達近7%。
當新能源強制配儲并未產(chǎn)生較好的盈利模式,儲能多僅用于減少棄風棄光限電,甚至部分儲能長時間閑置。盈利模式的限制與較低的調(diào)用需求導致新能源強制配置的儲能均以絕對成本為導向,甚至出現(xiàn)“劣幣驅(qū)逐良幣”情況,相關(guān)電芯及逆變器供應商盈利能力較差。而在獨立儲能模式下,儲能具備參與市場獲利的多種方式,對儲能電池循環(huán)壽命、產(chǎn)品安全穩(wěn)定性等方面提出較高要求,將改變原先以價格為絕對導向的采購方式,轉(zhuǎn)而強化對質(zhì)量的要求。我們認為在新能源強制配儲逐步轉(zhuǎn)向獨立儲能模式趨勢下,終端客戶原以絕對價格為絕對導向?qū)⒅鸩睫D(zhuǎn)化為價格和質(zhì)量并重,進而推動上游供應鏈企業(yè)盈利能力恢復。
圖表10:新能源配儲項目儲能利用率低(2022年1-8月)
資料來源:中電聯(lián),中金公司研究部
3、工商業(yè)儲能:峰谷價差持續(xù)拉大驅(qū)動經(jīng)濟性
工商業(yè)儲能主要通過峰谷套利實現(xiàn)獲利。我們假設(shè)工商業(yè)儲能電池每天兩充兩放、使用壽命15年,則我們測算在峰谷價差0.8元/kWh、峰平價差0.5元/kWh時,工商業(yè)儲能項目IRR可達8.5%,具備較好經(jīng)濟性。
圖表11:我國工商業(yè)儲能項目IRR測算
資料來源:中金公司研究部
各省政策拉大工商業(yè)峰谷價差,提升工商業(yè)儲能經(jīng)濟性。2021年以來,廣東、河北、江西等各地方政府均推出政策拉大工商業(yè)峰谷價差,2022年11月,有20余省峰谷價差超0.7元/kWh,浙江、上海、廣西等地峰谷價差已達1.2元/kWh。
圖表12:我國各省峰谷價差最高可超1元/kWh
資料來源:國際能源網(wǎng),中金公司研究部
此外,我們認為隨著電力市場改革推進及VPP的商業(yè)模式成熟,工商業(yè)儲能可通過VPP進行聚合,參與電力現(xiàn)貨市場或輔助服務市場,進一步豐富盈利模式。
4、抽水蓄能及火電靈活性改造
除電化學儲能等新型儲能外,抽水蓄能及火電靈活性改造亦可成為電網(wǎng)靈活性資源。目前抽水蓄能及火電靈活性調(diào)節(jié)度電成本均低于電化學儲能,但抽蓄建設(shè)周期長達6-8年,大規(guī)模貢獻調(diào)節(jié)性資源尚需時日;火電靈活性改造目前成本最低,但面臨改造成本與發(fā)電利用小時數(shù)下降等經(jīng)濟性制約,政策端需給予合理補償以提升火電廠靈活性改造積極性。
圖表13:抽水蓄能 vs. 火電靈活性改造 vs. 電化學儲能(2021年)
注:火電靈活性改造單位投資成本以單位調(diào)峰容量為準;電化學儲能按照2小時計算,循環(huán)次數(shù)按5000次就算
資料來源:中電聯(lián),中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,中金公司研究部
抽水蓄能建設(shè)周期長,遠期有望貢獻大量調(diào)峰資源。截至2021年年底,中國抽水蓄能裝機容量達36.39GW,在建總規(guī)模達61.53GW。但抽水蓄能項目建設(shè)周期普遍在6-8年,短期裝機規(guī)模釋放有限,我們預計抽水蓄能在2025年后有望釋放較大增量調(diào)峰資源。根據(jù)《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃(2021-2035)》提出的目標,至2025年抽水蓄能總投產(chǎn)規(guī)模達62GW以上,至2030年總投產(chǎn)規(guī)模達120GW。
火電靈活性改造成本最優(yōu),補償機制理順后可滿足部分靈活性調(diào)節(jié)需求。火電靈活性核心目標是降低最小出力、快速啟停、快速升降負荷,充分相應電力系統(tǒng)的波動性變化,是目前各類調(diào)節(jié)資源中成本最低的選擇,調(diào)峰度電成本僅約0.15元/kWh,低于抽水蓄能與電化學儲能。2021年11月,國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布《全國煤電機組改造升級實施方案》,提出存量煤電機組靈活性改造應改盡改,“十四五”期間完成2億千瓦,增加系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力3000—4000萬千瓦,促進清潔能源消納。而另一方面,火點靈活性改造面臨一定改造成本,且靈活性調(diào)節(jié)將降低火電廠發(fā)電利用小時數(shù)影響發(fā)電收益,政策端需給予火電靈活性調(diào)節(jié)合理的市場化補償,以提升火電廠靈活性改造的積極性。
歐洲:大型項目儲備豐富、放量在即,戶儲受高電價持續(xù)驅(qū)動
歐洲表前市場需求放量在即、未來2-3年大儲儲備項目豐富,建議關(guān)注出口英國、西班牙等市場的機會,表后市場在高電價和政策補貼激勵下經(jīng)濟性可觀,建議關(guān)注德國、西班牙、意大利等核心市場的政策持續(xù)性。
1、表前市場:短期關(guān)注儲備項目,中長期靈活性資源缺乏、電化學儲能有望成為優(yōu)解
歐洲大儲市場或?qū)⑦_到放量起點。歐洲市場因可再生能源中風電占比高(2021年發(fā)電貢獻14.4%)、火電靈活性較高、抽蓄儲備較多(2021年底裝機達51.2GW)等因素,表前儲能需求放量推后。但近期我們觀察到歐洲市場儲備表前儲能項目增多,2022年以來公開項目儲備規(guī)模達9.9GW/22.5GWh,我們認為短期看歐洲電力市場靈活性資源匱乏初現(xiàn)端倪,表前儲能達到起量前夜。
電化學儲能儲備項目可觀,保障未來2-3年裝機并網(wǎng)。我們統(tǒng)計2022年歐洲各國公開儲能項目,發(fā)現(xiàn)電化學儲能項目累計規(guī)劃8.6GW/20.3GWh,而抽水蓄能規(guī)劃合計僅為1.07GW。其中,英國規(guī)劃項目規(guī)模最大、達4.1GW/10.5GWh,西班牙次之、達1.2GW/2.4GWh,愛爾蘭、意大利、德國和希臘規(guī)劃項目容量均超過1GWh,上述規(guī)劃電化學儲能項目有望在未來2-3年內(nèi)裝機并網(wǎng)、驅(qū)動歐洲表前大儲裝機增長。
圖表14:2022年歐洲各國公開電化學儲能項目累計功率及容量
資料來源:Energy Storage News,中金公司研究部
2、表后市場:高電價持續(xù)驅(qū)動自發(fā)電,政府補貼激勵裝機
? 短期:高電價持續(xù)、政策補貼有力,自發(fā)電經(jīng)濟性可觀、驅(qū)動儲能裝機。歐洲能源危機以來,天然氣價格攀升、拉高批發(fā)市場電價,高批發(fā)電價逐步傳導零售電價。根據(jù)歐盟Eurostat統(tǒng)計1H22各國家庭平均電價,我們考慮各國針對家用光儲的補貼和針對光伏余電上網(wǎng)的價格機制,測算得意大利家用光儲IRR達16.8%,德國/西班牙分別達13.1%/11.3%。由于居民電價數(shù)據(jù)靜態(tài)、未考慮后續(xù)天然氣漲價的持續(xù)傳導,我們認為實際投資經(jīng)濟性會高于上述測算結(jié)果,短期看考慮政策補貼、家用光伏配儲具備較好的經(jīng)濟性。
圖表15:10M21和10M22歐盟部分國家和歐盟平均居民電價報價及變化
資料來源:HEPI,中金公司研究部
圖表16:歐洲主要市場家用光儲IRR測算(基于1H22居民電價)
資料來源:Eurostat,SPE,中金公司研究部
? 中長期:關(guān)注各國補貼政策和能量時移價差。我們認為,能量時移價差取決于各國光伏發(fā)電上網(wǎng)價格機制和居民電價,其中德國、奧地利余電上網(wǎng)采用固定電價FIT且價格不斷退坡、利于價差擴大,此外英國純市場機制同樣降低余電上網(wǎng)價格、利于價差擴大,我們測算能量時移價差大于0.27歐元/kWh時,增配儲能系統(tǒng)的IRR可超過15%。
3、市場空間測算
短期看,我們預計2023年歐洲電力系統(tǒng)中新增電化學儲能裝機達34GWh,其中表前/表后市場分別為18/16GWh。展望未來,我們認為歐洲市場在表前靈活性資源缺乏和表后高電價驅(qū)動下,儲能裝機有望維持較高的同比增速,預計2026年歐洲新增電化學儲能裝機72GWh,其中表前/表后分別為35/37GWh。
圖表17:2021-2026年歐洲電化學儲能裝機預測
資料來源:BNEF,GWEC,中金公司研究部
美國:表前局部地區(qū)放量啟動,表后關(guān)注余電上網(wǎng)價格
我們認為IRA法案將獨立儲能納入ITC范疇,并且提高稅收抵免額度(從26%提高到30%,甚至最高可達50%)[2],將會改善儲能投資經(jīng)濟性、激勵光伏配儲及獨立儲能裝機。短期看,表前市場加州、德州等局部地區(qū)風光發(fā)電比例較高、儲能放量趨勢明顯、儲備項目較多,表后夏威夷高電價驅(qū)動自發(fā)電、凈計量機制廢除后儲能崛起,加州受益于分時電價和補貼政策激勵、儲能經(jīng)濟較好。
圖表18:IRA法案針對儲能的政策內(nèi)容
資料來源:白宮官網(wǎng),中金公司研究部
1、表前市場:局部放量趨勢明顯,中長期靈活性資源缺乏、電化學儲能主力貢獻
美國大儲市場局部放量趨勢明顯。根據(jù)我們統(tǒng)計,2022年以來美國市場公開電化學儲能項目儲備規(guī)模達13.2GW/43.0GWh,其中加州占比超過一半,德州風電占比較高、需求相對較少;我們認為短期看美國加州、德州等局部地區(qū)放量趨勢明顯、儲備項目較多。
圖表19:2022年美國公開儲能項目累計功率和容量(按區(qū)域,截至2022年11月)
資料來源:Energy Storage News,中金公司研究部
組件供給增強,刺激光伏裝機、驅(qū)動儲能配套。2022年6月6日美國總統(tǒng)令給予東南亞進口組件兩年零關(guān)稅政策,10月美國正式暫停對東南亞四國光伏電池和組件征收雙反關(guān)稅的調(diào)查,12月2日晶科能源被暫扣的光伏組件獲美國海關(guān)首批放行,我們認為這些意味著美國市場組件供給能力逐步增加,有望刺激下游需求、驅(qū)動美國光伏裝機,根據(jù)中金風光公用環(huán)保組預測,2023年美國光伏裝機反彈,集中式/分布式裝機規(guī)模達20/14GW,光伏配套有望帶動儲能增長。
抽蓄建設(shè)放緩,中長期電化學儲能有望成為主要增量。考慮到抽蓄項目建設(shè)的長周期以及獲得FERC許可證的難度,我們認為電化學儲能或?qū)⒊蔀槊绹`活性資源的重要增量,其中綜合性價比最高的鋰電池有望成為主流路線。
圖表20:美國2021年發(fā)電結(jié)構(gòu)及EIA預計的2030年發(fā)電結(jié)構(gòu)資料來源:EIA,中金公司研究部
2、表后市場:夏威夷、加州等地區(qū)經(jīng)濟性尚可,中長期關(guān)注補貼和能量時移價差
整體平均電價不貴,局部地區(qū)分時電價+補貼激勵表后儲能發(fā)展。
? 夏威夷:高電價激勵自發(fā)電,凈計量機制廢除后儲能崛起。夏威夷高電價激勵表后用戶自發(fā)電,凈計量的廢除提升儲能經(jīng)濟性,進而鼓勵光伏配儲。考慮到ITC提升至30%,我們測算夏威夷家庭光伏配儲IRR達12.1%、經(jīng)濟性尚可。
? 加州:分時電價及政策補貼激勵表后裝機。考慮到ITC和SGIP,我們測算加州家庭光伏配儲IRR達18.5%、經(jīng)濟性較好。
圖表21:2022年美國加州家用光儲IRR測算
資料來源:Lazard,PG&E官網(wǎng),中金公司研究部
中長期持續(xù)關(guān)注各州補貼政策及能量時移價差。能量時移價差主要由各州零售電價和光伏余電上網(wǎng)電價決定,我們統(tǒng)計美國各州情況,發(fā)現(xiàn)當前約75%州的光伏余電上網(wǎng)價格接近零售電價,剩余各州(除夏威夷以外)雖光伏余電上網(wǎng)補償較少,但其零售電價水平較低、拉低能量時移價差,表后儲能經(jīng)濟性仍較差。但值得注意的是,加州公用事業(yè)委員會于2022年11月10日發(fā)布NEM 3.0提案[3],該提案計劃從凈計量轉(zhuǎn)向凈計費制度、降低光伏余電上網(wǎng)受益,我們認為這或?qū)⒃谘a貼退坡后、成為加州表后儲能裝機的又一支撐。
圖表22:美國各州光伏余電上網(wǎng)價格統(tǒng)計(截至2022年11月)資料來源:SolarReviews,中金公司研究部
圖表23:采用NEM 3.0后光伏余電上網(wǎng)價格示意圖
資料來源:CPUC官網(wǎng),中金公司研究部;注:Export Price為光伏余電上網(wǎng)價格
3、市場空間測算
短期看,我們預計2023年美國電力系統(tǒng)中新增電化學儲能裝機達81GWh,其中表前/表后市場分別為70/11GWh。展望未來,我們認為美國加州、德州等表前市場對靈活性資源需求較高,表前大儲裝機有望維持較大規(guī)模,表后儲能有望隨光伏余電上網(wǎng)電價政策的改變而翻倍增長,預計2026年美國新增電化學儲能裝機117GWh,其中表前/表后分別為87/30GWh。
圖表24:2021-2026年美國電化學儲能裝機預測
資料來源:BNEF,GWEC,中金公司研究部
澳大利亞:東南部電網(wǎng)或?qū)⒊蔀楸砬皟δ苎b機主力,表后受益于分布式光伏
我們認為短期看,澳大利亞市場東南部電網(wǎng)靈活性資源需求提升、表前儲能或?qū)⑵鹆浚砗笫袌瞿习?、新南威爾士光儲系統(tǒng)經(jīng)濟性較好;中長期看,澳大利亞可再生能源發(fā)電目標明確,電化學儲能有望成為表前裝機主力,表后市場分布式光伏發(fā)展賦能配儲空間,主要關(guān)注FiT退坡和各地部分補貼政策的變化。
1、表前市場:東南部電網(wǎng)風光發(fā)電超20%,儲能需求旺盛、規(guī)劃項目眾多
表前大儲或?qū)⑵鹆?,東南部電網(wǎng)有望成為裝機主力。根據(jù)我們統(tǒng)計,2022年以來澳大利亞市場公開電化學儲能項目儲備規(guī)模達10.7GW/25.4GWh,其中東南部電網(wǎng)規(guī)劃裝機容量超過96%,主要分布在新南威爾士州、昆士蘭州、維多利亞州。
圖表25:2022年澳大利亞公開儲能項目容量分布(按區(qū)域,截至2022年11月)
資料來源:Energy Storage News,中金公司研究部
中長期看,高VRE發(fā)電目標驅(qū)動電化學儲能裝機。澳大利亞雖可再生能源發(fā)電目標已在2020年實現(xiàn),但在其2050年零碳排放目標的指引之下,各州逐步確定更高的可再生能源發(fā)電目標,例如維多利亞州、昆士蘭州和北領(lǐng)地的目標均為2030年可再生能源發(fā)電占比超過50%,驅(qū)動電化學儲能裝機。
圖表26:澳大利亞全國及各州可再生能源發(fā)電及碳排放目標(2022年12月10日統(tǒng)計)
資料來源:澳大利亞政府官網(wǎng),各州政府官網(wǎng),IEA,中金公司研究部
2、表后市場:分布式光伏賦予潛力,政策補貼、分時電價、虛擬電廠等助推發(fā)展
補貼政策及FiT退坡驅(qū)動表后儲能發(fā)展。
圖表27:澳大利亞聯(lián)邦和部分州地區(qū)對光伏和儲能的補貼政策(2022年12月10日統(tǒng)計)
資料來源:Instyle Solar,中金公司研究部
分時電價、虛擬電廠等賦能配儲更高收益。
? 分時電價:以新南威爾士州為例,如采取分時電價的模式來計算電費,電力供應商AGL的報價分別為峰平谷0.56/0.25/0.17澳元/kWh。假設(shè)家庭安裝10kW光伏并配置6kW/25kWh儲能,經(jīng)過我們的測算該項目IRR可達20.5%,具有較好的經(jīng)濟性。
? 虛擬電廠:南澳大利亞的虛擬電廠模式幾乎全部減免光儲投資成本、激勵儲能裝機。目前,南澳虛擬電廠已有約6,000個安裝光儲能系統(tǒng)的家庭加入特斯拉VPP項目,特斯拉預計在未來將總數(shù)拓展到50,000個家庭。
圖表28:2022年澳洲新南威爾士家用光儲IRR測算
資料來源:Lazard,州政府網(wǎng)站,中金公司研究部
局部地區(qū)小電網(wǎng)激勵自發(fā)電需求。除經(jīng)濟性外,離網(wǎng)的電力需求亦會驅(qū)動用戶配置光伏和儲能系統(tǒng)。澳大利亞光照資源充足,未來隨著光伏和儲能系統(tǒng)成本逐年降低,我們認為離網(wǎng)式光伏+儲能的方式有望替換油氣發(fā)電機,以更低的成本提滿足能源需求。
3、市場空間測算
短期看,我們預計2023年澳大利亞電力系統(tǒng)中新增電化學儲能裝機達7GWh,其中表前/表后市場分別為3/4GWh。展望未來,我們認為澳大利亞市場分布式光伏裝機規(guī)模較大、FiT退坡后持續(xù)驅(qū)動表后儲能裝機,表前市場主要受益于東南部電網(wǎng)靈活性資源缺乏,預計2026年澳大利亞新增電化學儲能裝機15GWh,其中表前/表后分別為5/10GWh。
圖表29:2021-2026年澳大利亞電化學儲能裝機預測
資料來源:BNEF,GWEC,中金公司研究部
其他國家儲能市場展望
目前全球儲能裝機集中于美中歐澳等國家,其他國家隨風電光伏裝機量提升有望迎來快速發(fā)展。2021年美中歐澳日韓等國儲能全球裝機量占比達97%,其他國家裝機占比僅約3%,從裝機結(jié)構(gòu)來看,發(fā)電側(cè)儲能裝機占比43%、工商業(yè)/家儲等表后儲能裝機占比約32%。我們認為其他國家用電需求基數(shù)高、風光等波動性可再生能源裝機量占比持續(xù)提升,有望驅(qū)動儲能需求;同時部分國家電力系統(tǒng)基礎(chǔ)建設(shè),有望驅(qū)動微網(wǎng)等分布式供能的儲能需求,保障居民供電可靠性。
1、風光裝機占比提升驅(qū)動儲能需求
巴西、菲律賓、泰國等發(fā)展中國家通過目標規(guī)劃、補貼政策等方式驅(qū)動風光裝機。預期眾多發(fā)展中國家風光裝機及發(fā)電量占比快速提升。2021年巴西、土耳其、墨西哥和印度風光發(fā)電量分別占總發(fā)電量的10.91%、11.78%、9.62%和8.04%,BNEF預期在2030年,其風光發(fā)電量占比將分別提升至29.05%、39.02%、18.33%和24.36%。
圖表30:部分國家2012-2030年風光發(fā)電占比及預期
資料來源:BNEF,中金公司研究部
以巴西為例,過去十年間政策驅(qū)動分布式光伏裝機高增,電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施薄弱逐步成制約因素。在持續(xù)的“凈計量”政策刺激之下,巴西分布式光伏項目數(shù)量持續(xù)高增,2021年新增項目數(shù)量已突破42萬個。而另一方面,持續(xù)增長的風光裝機對巴西原本并不發(fā)達的電力系統(tǒng)帶來巨大挑戰(zhàn),政府需通過改善電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施或增強靈活性資源等方式適應波動性可再生能源的大規(guī)模接入問題。
凈計量上網(wǎng)電價逐步退坡,同時鼓勵分布式儲能裝機。2022年1月,巴西頒布14,300號聯(lián)邦法律,2023年起將針對分布式發(fā)電項目執(zhí)行新的“凈計量”政策,主要變化點包括:1)分布式光伏上網(wǎng)電價需支付配電系統(tǒng)使用費與能源關(guān)稅,支付比例將從2023年起逐步增加(原先無需支付,分布式發(fā)電對電力系統(tǒng)產(chǎn)生的額外成本由全電網(wǎng)消費者承擔,即存在交叉補貼);2)要求3-5MW的分布式光伏必須配備一定儲能方可享受凈計量政策。
圖表31:巴西分布式發(fā)電項目數(shù)量持續(xù)高增
資料來源:ANEEL,中金公司研究部
除巴西之外,我們看到2021年以來,印度、菲律賓、智利等發(fā)展中國家均通過政策手段驅(qū)動表前及表后儲能裝機。
? 印度:2022年7月,印度政府規(guī)定2023年風光發(fā)電輸送電量的1%需來自儲能,并計劃在2030年將目標要求提升至4%,我們根據(jù)其風光裝機預期測算隱含儲能總裝機量超70GWh。
? 菲律賓:2021年,政府在能源計劃中明確,將按照10%-20%的光伏裝機來配置包括儲能、水力、LNG等非波動電力來源以保障電網(wǎng)穩(wěn)定;同時政府規(guī)定光伏FiT上網(wǎng)電價以每年6%的速度退坡,驅(qū)動表后側(cè)儲能經(jīng)濟性。
? 智利:2022年11月,智利政府在2022年通過了一項允許向儲能電站支付容量電費的法案,以協(xié)助達成2030年關(guān)閉所有煤炭發(fā)電廠的目標,并計劃在10年間增加2GW的儲能系統(tǒng)。
? 泰國:2022年9月政府新能源裝機規(guī)劃2022-2030年國家配電公司通過PPA采購5.2GW新能源裝機的電力,其中包括光伏配儲1.0GW。
2022年以來,我們統(tǒng)計發(fā)展中國家陸續(xù)落地眾多大型表前光儲項目。
圖表32:發(fā)展中國家部分大型儲能項目規(guī)劃
資料來源:Energy Storage.News,北極星儲能網(wǎng),中金公司研究部
2、電網(wǎng)薄弱帶來保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定的儲能需求
我們認為部分發(fā)展中國家電力基礎(chǔ)設(shè)施相對薄弱、電網(wǎng)覆蓋率低、停電次數(shù)多,將帶來部分保障供電系統(tǒng)穩(wěn)定性與離網(wǎng)式儲能需求。
圖表33:2020年各國電網(wǎng)覆蓋的人口比例
資料來源:The World Bank,中金公司研究部
風險提示
全球儲能需求不及預期。一方面風光裝機持續(xù)高增驅(qū)動儲能等靈活性資源需求,同時各國通過政策補貼、完善市場機制等方式提升儲能經(jīng)濟性。若未來光伏風電裝機量增長放緩將影響配儲需求,同時,若未來儲能補貼退坡、儲能盈利模式開拓不及預期,儲能經(jīng)濟性將受到影響,最終影響全球儲能需求量。
儲能市場競爭加劇。目前儲能電池及PCS等產(chǎn)能正快速擴張,若未來時長需求放緩而產(chǎn)能快速擴張出現(xiàn)產(chǎn)能供大于求,市場競爭可能加劇,進而影響企業(yè)盈利水平。
本文作者:曾韜、季楓、杜懿臻等,來源:中金公司 (ID:CICC_Perspective),原文標題:《中金2023年展望 | 全球儲能市場:揚帆出海正當時》
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