本文系基于公开资料撰写，仅作为信息交流之用，不构成任何投资建议。
自2021年年初以来，锦缎研究院持续跟踪储能板块，先后发布《碳中和的“龙脉”：储能》、《储能“豹变”之后的估值隐忧》、《“缺电”不应被引申为新旧能源的矛盾》等分析报告。
(相关资料图)
虽然今天新能源＋储能已经得到广泛认可，但是市场还是习惯把光伏、风电等新能源当成主角，而储能仅仅是配角。
新能源行业毫无疑问是一片繁荣，前景可期。然而，随着风电、光伏等装机量的快速增长，新能源的消纳问题愈发突出，能源转型面临严峻挑战。基于此，我们越发看到发展大型储能的重要性与紧迫性。
01
大型储能成为最优解——把风和光存下来
1、新能源发展浩浩荡荡，燃眉之急由谁解？
过去十余年，我国的能源转型取得了全球瞩目的成绩。根据国家能源局数据，截至2021年，我国风光累计装机容量占比达到26．7％，风光发电量占比11．7％。展望未来，新能源发电占比还将持续提升，直至成为主要电力来源，而传统火电慢慢退居二线，终极角色是作为调峰和补充产能。
但在新旧能源角色互换过程中，新能源的消纳问题成为其继续发力向上的主要障碍。
图1：2021年新能源装机渗透率达到26．7％（单位：万千瓦），资料来源：Wind，华宝证券
众所周知，风电、光伏是间歇性能源，容易受到气候天气影响，是典型的“靠天吃饭”。一旦遭遇极端天气，新能源出力的不确定性容易导致局部时段的缺电问题。
不管是2021年的全国大范围拉闸限电，还是2022年夏季的错峰用电，缺电问题都严重影响了经济发展和居民生活。背后的本质就是新能源替代传统能源的过程中，新能源的并网消纳出现问题。
另一方面，光伏、风电的出力高峰往往与用电需求不一致，随着更多新能源接入电网，将给电力系统带来较大的冲击，严重时候会导致电网频率崩溃，造成大面积停电。
根据全球能源互联网发展合作组织研究数据，当新能源的渗透率由20％向上提升将会造成电力系统净负荷的波动幅度陡增，给电网的安全性带来挑战。以山西省为例，作为新能源装机大省，山西近年来火电机组一次调频次数已上升至每日数百次之多。
图2：电网净负荷波动随新能源渗透率提高而增大，资料来源：全球能源互联网发展合作组织
那么该如何解决，具体方法其实大家现在都已经知道了，就是配套储能。
首先，新能源发电侧配置储能可以平衡新能源的随机性和波动性，从而有效避免当新能源出力下降，或用电负荷升高时因发电容量不足引发停电问题。比如风光储一体化工程。
其次，在电网上配置储能，相当于增加了“缓冲器”，可以有效保障发电端和用电端动态平衡。
最后，随着火电等传统可调节电力的占比不断降低，需要引入储能作为新的调节能力来源，从而加强电力系统的灵活性。
不过，目前储能的装机速度还远远赶不上可再生能源发展的速度，仍然存在明显的缺口。并且，我们正处于电气化深化的时代，未来电气化的场景将会越来越丰富。根据全球能源互联网发展合作组织预测，到2060年，电能占终端用能的比重有望达到66％。
浓缩成一句话，光伏、风电份额的不断增加，储能不仅仅是新能源发展的重要前提，还将深入参与能源转型过程，成为电力系统的关键组成部分。
图3：储能成为新型电力系统的重要组成部分，资料来源：光大证券
2、为什么是大型储能？
按照《“十四五”可再生能源发展规划》，到2030年，我国风电、光伏总装机容量将达到12亿千瓦以上。面对如此大规模新能源的接入，电网消纳压力可想而知，电力系统迫切需要大型储能来解决新能源消纳问题，以提高电力系统和能源系统的安全性和稳定性。
何谓大型储能？顾名思义是指功率和容量较大的储能。根据国标《电化学储能电站设计规范》，大型储能电站定义为功率30MW且容量30MWh及以上的储能电站。
储能主要应用场景涵盖发电侧（风电场、光伏电站、传统电站等）、电网侧（电网公司等）与用电侧（家庭、工商业等）。而大型储能更多的应用于发电侧和电网侧。
图4：储能在电力系统中的应用场景分类，资料来源：派能科技招股书
目前，大型储能路线呈现多点开花局面，其中最受关注的是抽水储能和电化学储能。
抽水储能。作为世界上技术最成熟、装机量最大的储能技术，占据我国86％左右储能装机容量。可以说，抽水储能充当着能源系统的定盘星。
锂电池储能。凭借建设周期短、选址灵活、调节性能优秀等特点，锂电池储能已经成为电化学储能的先锋。根据InfoLink数据，2022年全球储能锂电池出货总计142．7GWh，同比增长204．3％。
钠离子储能。虽然钠离子电池的能量密度不高，无法和锂电池相提并论，但其更具备经济性和安全性，未来有望在储能等领域得到更广泛的应用，成为电化学储能的重要分支。目前，中科海纳、宁德时代等公司正积极推动钠离子电池产业化进程。
全钒液流电池储能。凭借安全性高、扩容性强、循环寿命长、全生命周期成本低的特点，未来有望在长时储能领域占据一席之地。
此外，还有氢储能、压缩空气储能等正在向规模化应用前进，逐渐在能源革命时代崭露头角。
总体而言，储能应用场景的多样性决定了储能技术的多元化发展，各种大型储能技术互为补充，发挥独特的性能优势。
