一、工商业储能方兴未艾,为虚拟电厂的关键一环
1.1 储能行业处于黄金发展时期,工商业储能目前处于初期
储能行业刚需凸显,正值黄金发展时期。全球“双碳”目标确定,新能源快速发展,而新 能源的波动性、不稳定性也随着新能源发电占比提升不断放大,储能是解决此问题的重要 方式,因此具有刚性需求。全球来看,2022 年累计装机 45.75GW(YOY+80%);中国来 看,2022 年累计装机 13.08GW(YOY+128%)。由此可见,储能行业目前保持高速增长态 势,正值黄金发展时期。
工商业储能为储能市场的重要组成。储能按照应用场景可以分为电源侧、电网侧、用户侧 储能,其中电源侧、电网侧储能又称为表前储能或大储,用户侧储能又称为表后储能。用 户侧储能分为工商业储能与家庭储能,两者区别在于客户群体,而我国的用户侧储能基本 为工商业储能。
工商业储能经济性敏感,目前处于发展初期。我国工商业储能下游主要为工商业企业,具 有工业属性:相比于家庭储能,工商业储能对于外观、产品力、品牌力、渠道商等要求更 低,即消费属性更弱;相比于大储,工商业储能的资质要求、业绩积累、技术标准更低, 即电力设备属性更低。我们认为工商业储能需求发展的核心在于工商业企业建设储能是否 具有经济性。规模上看,工商业储能处于发展初期,并网规模从 2021 年 0.59GW 增加至 2022 年 0.78GW,2022 年仅占并网规模容量的 10%。
1.2 工商业储能收益模式未来有望逐步丰富
工商业储能应用场景广阔而分散。当前工商业储能的应用场景主要有以下四类。(1)工厂 与商场:工厂与商场用电习惯明显,安装储能以进行削峰填谷、需量管理,能够降低用电 成本,并充当后备电源应急;(2)光储充电站:光伏自发自用、供给电动车充电站能源, 储能平抑大功率充电站对于电网的冲击;(3)微电网:微电网具备可并网或离网运行的灵 活性,以工业园区微网、海岛微网、偏远地区微网为主,储能起到平衡发电供应与用电负 荷的作用;(4)新型应用场景:工商业储能积极探索融合发展新场景,已出现在数据中心、 5G 基站、换电重卡、港口岸电等众多应用场景。
工商业储能可分为光伏配套工商业储能与非光伏配套工商业储能。根据是否随工商业光伏 安装,工商业储能可以分为光伏配套工商业储能与非光伏配套工商业储能。(1)光伏配套 工商业储能:对于商业与大工业用户,能够通过安装光伏+储能实现电力自发自用,平抑光 伏发电出力曲线、提高清洁能源的利用率。同时,亦可利用储能进行单独的峰谷套利;(2) 非光伏配套工商业储能:对于商业楼宇、学校、医院等不适合安装大规模分布式光伏的场 景,独立安装储能系统可以对用电负荷削峰填谷、峰谷套利。
目前工商业储能主要形成以下四大商业模式。 (1)业主直接投资:工商业用户自行安装储能系统,能够直接削峰填谷、减少用电成本, 但需承担初始投资成本和每年的运维费用; (2)合同能源管理:能源服务方投资购买储能,并以能源服务的形式提供给用户,与其按 约定比例分享储能带来的收益。能源服务方通常是对储能建设运营经验丰富的能源集团、 储能设备商等; (3)融资租赁+合同能源管理:引入融资租赁公司作为储能设备的出租方,减少业主或能 源服务方的资金压力。租赁期内,储能设备的所有权归融资租赁方、业主拥有使用权,到 期后业主可获得储能的所有权; (4)纯租赁:租赁期内,业主向储能设备出租方支付固定的租金,出租方提供维保服务, 储能产生的收益由业主自享。到期后,储能设备归还出租方,或由业主出价买断。此模式 适合轻资产运营或有临时用电需求的企业,对出租方储能设备的性能和移动便捷性要求较 高。
合同能源管理、融资租赁有望成为工商业储能发展的主流商业模式。工商业储能尚处于发 展早期,初始投资和资金压力可能削弱储能对业主或投资方的吸引力。合同能源管理模式 下,业主无需投资,只需与投资方(能源服务方)按比例分享储能收益,这一比例通常为 10%:90%、15%:85%等。业主获得了部分峰谷套利、需求响应等收入,投资方则可在 收回投资成本后继续获得额外收益;若在此基础上进一步引入融资租赁方,则可进一步降 低能源服务方的资金压力。随着工商业储能日趋成熟,业主自投、纯租赁模式占比或将有所上升。
工商业储能收益模式主要为价差套利、增加光伏自用比例。(1)峰谷价差套利:在电价谷 时从电网购买低价电价给储能系统充电,在电价峰时或尖峰时利用储能系统供给负载,降 低企业用电成本;(2)增加光伏自用比例:光伏发电与负载消耗存在时间上的错配。当光 伏发电超出负载消耗时,工商业用户以低价出售余电给电网公司;当光伏发电小于负载消 耗时,工商业用户需要以高价代理购电。通过安装储能系统,对光伏发电实现削峰填谷, 在光伏发电 量大时储存无法消耗的电量,在光伏发电量不足时释放储能系统中的电量供给 负载,减少高价购电成本。
工商业储能是虚拟电厂的重要一环,收益模式有望逐步拓展。除上述两种收益模式以外, 未来工商业储能还有望发展其他收益来源。收益来源包括:(1)需量管理:我国针对受电 变压器容量在 315kVA 及以上的大工业用电采用两部制电价,用户缴纳的电费中可以选择容 量电费与需量电费。工商业储能系统在用电高峰时供给负载,可以抵消高峰负荷冲击、减 少变压器出力,降低变压器容量需求电费;(2)电力现货交易:在电力现货市场上,市场主体开展日前、日内和实时的电能量交易。工商业储能由于容量较小,难以满足买方的一 次性调用需求量,可以通过虚拟电厂(VPP)方式聚合参与电力现货交易;(3)电力辅助 服务:工商业储能系统可以根据电网的调度指令,释放或存储电能,实现供需平衡,并提 供调峰调频等电力辅助服务。这种作用方式允许工商业储能系统根据电力市场的价格信号 或电网的需求变化,灵活地调整自己的操作模式,以获取相应的收益。我们认为收益来源 拓展的核心在于电力现货市场、虚拟电厂的建设。
二、多因素助力工商业储能经济性提升,2023 年有望成为工 商业储能元年
2.1 工商业储能经济性的核心指标为峰谷价差、投资成本
工商业储能的收益模式主要为峰谷价差套利,两充两放下经济性凸显。 以江苏省为例,假设:1)装机规模 500kw,连续运行时长 2h;2)储能单位投资成本为 1.7 元/wh;3)循环次数 6000 次、年运行天数 330 天;4)运营年限为 20 年,两充两放在 第 10 年更换电池;5)放电深度 90%、充放电效率 92%;6)一充一放与两充两放下年衰 减系数分别为 1.3%、2.5%(对应 10 年换一次电池),其中两充两放为峰谷循环、峰平循环; 7)融资成本为 5%;8)峰谷价差幅度为 0.84 元/kWh。
根据以上假设,我们测算得到:1)一充一放下工商业储能 IRR 达 6.93%、LCOS 为 0.76 元/kWh,两充两放下工商业储能 IRR 为 16.29%、LCOE 为 0.44 元/kWh。2)从敏感性分 析看,其他条件不变,在 1.7 元/Wh 的 EPC 成本下,当峰谷价差大于 0.86 元时,一充一放 下工商业储能 IRR 便可达到 8%,当峰谷价差大于 0.64 元/kWh,两充两放下工商业储能 IRR 达到 8%,具有经济性。3)工商业储能对峰谷价差敏感性较高,峰谷价差提升 0.1 元 /kWh,IRR 提升约 5%。 考虑到工商业储能并不一定能完成两个完整循环,因此在其他条件不变的情况下,0.7 元 /kWh(介于 0.60-0.78 元/kWh)以上的峰谷价差能较大概率实现较好收益。工商业储能的 经济性的核心指标为峰谷价差和投资成本。
我们判断 23 年有望成为工商业储能的发展元年,主要原因 23 年工商业储能的经济性有望 大幅提升。工商业储能下游主要为工商业企业,投资是否具有经济性是工商业需求的核心 因素之一,而 2023 年工商业储能经济性或将显著提升: 1、收益端:预计峰谷电价差距将 进一步拉大,分时电价机制也将得到完善,这可能为工商业储能提供更大的经济收益。2、 成本端:由于碳酸锂等原材料价格的大幅下降以及制造业成本的持续下降,预计工商业储 能的投资成本将大幅降低。此外,其他成本方面也仍然具有降低的空间。3、政策端:预计 政府将进一步推进工商业储能的建设,包括提供补贴政策、调整输配电价政策,以及推广 隔墙售电等政策措施。4、应急需求:在可能出现的顶峰缺电形势下,工商业储能有望保证 电力供应的稳定,满足紧急需求。
2.2 收益端:峰谷价差不断拉大,分时电价不断完善
全国峰谷价差大于 0.7 元/kWh 的省份已达 19 个,且价差呈扩大 趋势。数量变化上, 2022 年 7 月至 2023 年 7 月,我国峰谷价差超过 0.7 元/kWh 的省份从 16 个增加至 19 个。价差变化上,共有 20 个地区的峰谷价差增大,如江西省从 0.3934/kWh 提升至 0.8225/kWh,山东省从 0.7036/kWh 提升至 0.8102/kWh。
各地分时电价政策不断完善,实现两充两放的省份不断增加。为鼓励工商业用户改变用电 模式,多地动态调整完善工商业用户分时电价政策,为峰谷套利提供重要支持。当前大部 分地区设置两个高峰时段,能够进行两充两放。广东、江苏、山东、浙江、河南、河北等 地在个别月份出台尖峰电价,江苏试行工业用电重大节日深谷价,多地高耗能企业电价涨 至1.5倍,在实现两充两放之外进一步扩大套利空间。以广东省7-9月为例,10:00-11:00、 14:00-15:00、17:00-19:00 为高峰段,11:00-12:00、15:00-17:00 为尖峰段,可在 0:00- 8:00 谷时及 12:00-14:00 平时充电,高峰/尖峰放电。两充两放提高储能利用率、增加套利收入、缩短投资回报期,其经济性使得工商业储能投资更具吸引力。叠加峰谷价差持续拉 大趋势,储能套利空间广阔,收益有望进一步提升。
2.3 成本端:碳酸锂价格大幅下降,投资成本大幅下降
电芯占储能系统成本比重 60%,其正极主要材料为碳酸锂。在储能系统中,电芯是最大的 成本支出,降本空间广阔,主要由正负极材料、电解液、隔膜等组成。原材料成本占电芯 成本比重 87.3%,其中半数为正极材料。碳酸锂作为正极关键材料,据 SMM 统计,占储 能电芯成本高达 30%-40%。
碳酸锂价格进入下行通道,储能装机成本降低。2022 年碳酸锂价格大涨,11 月下旬一度 高达 57 万元/吨,储能电池价格随之高涨,较 2021 年同期涨幅超一倍。2023 年 Q1 随国内 盐湖和云母提锂释放产能、全球锂矿企业竞争加剧,碳酸锂价格进入下行通道,传导至下 游储能系统,利好储能规模化发展。当前碳酸锂价格反弹回升、尚未企稳,或将震荡波动, 未来随着供给端产能逐渐释放,碳酸锂价格仍有下降空间。
碳酸锂价格每下降 5 万元/吨,两充两放下 IRR 提升约 0.5%。我们按照 55 万元/吨的碳酸 锂价格测算电芯为 0.918 元/Wh,储能 EPC 价格为 2.00 元/Wh。碳酸锂价格每下降 5 万元 /吨,电芯价格下降 0.029 元/Wh,两充两放下储能 IRR 提升约 0.5%。当碳酸锂价格从 55 万元/吨跌至 25 万元/吨,IRR 将从 10.7%提升至 13.7%。 制造业降本为常态,其他成本仍具有降本空间。除碳酸锂价格下降带来的成本下降之外, 制造业会随着规模效应、技术不断成熟/更迭,成本持续下降,因此我们认为储能系统价格 成本下降空间较大,有望进一步带来储能的收益率提升。
2.4 政策端:政策不断催化,推进工商业储能建设
多地用户侧储能补贴落地,补贴方向与分布式光伏结合。2022 年全年各地共发布 20 项储 能补贴政策,涉及放电补贴、容量补贴与投资补贴,体现出与分布式光伏相结合的方向特 点,是地方产业招商的重点项目。补贴政策直接降低初始投资、有望增加投资收益,提升 工商业储能经济性。其中浙江、江苏、四川、广东等地政策出台密集,浙江省龙港市放电 补贴力度最大,高达 0.8 元/千瓦时。
“隔墙售电”在浙江率先破局,有望落地开花促成共享用户侧储能模式。“隔墙售电”指分 布式能源可以直接通过配电网将电能销售给周边用户,省去先低价卖给电网、再由用户从 电网高价买回的过程。2017年 10月 31日,《关于开展分布式发电市场化交易试点的通知》 文件出台,标志着“隔墙售电”在我国正式启动。2022 年 9 月 29 日,浙江省颁布《浙江省 电力条例》,提出分布式发电企业可以与周边用户按规定直接交易,成为首个“隔墙售电” 政策落地省份。2023 年 3月宁夏、广东先后出台政策,积极推行“隔墙售电”模式。“隔墙 售电”给工商业储能带来共享储能的发展新机遇,可以视用户分布与储能归属分为私有储 能共享模式、资源再分配模式、公共储能共享模式、云储能模式。资源方面,全民参与的 共享储能模式整合了负荷侧储能、提供灵活性资源;收益方面,降低了储能投资成本、拓 宽业主或运营商盈利边界。随着“隔墙售电”与共享储能发展完善,工商业储能未来规模 可期。
1)私有储能共享模式:适合用户数量少且均配备储能的情况。此模式下储能设备所有权仍 归用户所有,用户间可以交易储能设备的闲置容量,将其视作可调动的灵活性电力资源。 2)资源再分配模式:适合用户数量多且均配备储能的情况。此模式下将区域用户储能相连 接,实现容量共享,按容量需求再分配用户对储能设备的所有权。 3)公共储能共享模式:适合邻近的商业楼宇、工业园区。同一供电区域下的用户集资投资 或由投资方出资建储,由共享储能运营商统一管理、统一供电。 4)云储能模式:适合广域范围的工商业用户。云储能将分散的用户侧储能集中在云端,由 云储能提供商建设、调度和维护,摆脱传统模式对距离的限制,不仅能在邻近范围内实现 共享,亦可满足广域范围用户需求。 我们认为若“隔墙售电”促成用户侧共享储能模式,工商业储能有望规模化降本,增加管 理效率,还有望创造辅助服务收益的可能性,进而促进未来工商业储能的规模化发展。
2.5 应急需求:高峰缺电形势下,工商业储能保证电力供应稳定
限电政策频发,限电损失催生工商业用户对电力保供需求。2021 年受煤电价格倒挂导致发 电意愿大降、“能耗双控”目标驱动,全国大范围限电,严控高能耗高污染行业用电。 2022 年高温高旱天气持续时间长、用电需求激增,多地发布有序用电方案,四川、重庆两 地要求辖区内工业企业放高温假。限电甚至停电导致工商业企业减产、收益下滑,停电重 启成本高昂的企业将蒙受更大损失。在此背景下,限电受损严重的工商业企业对于保障用 电安全的需求迫切。 储能用作后备电源,有效保证供电稳定性。在用电连续性要求高的场景下,储能系统可先 储存新能源发电设备余电或通过电力系统充电,在电网限电停电时替代传统 UPS 电源作为 备用电源,为工商业用户提供紧急用电支持,保障用电稳定性、维持正常经营。
三、虚拟电厂为新型电力系统必要一环,打开工商业储能远 期空间
3.1 虚拟电厂整合负荷侧灵活性资源,工商业储能是体现虚拟电厂灵活性的核心
虚拟电厂的基础为灵活性资源,核心是智能化平台。虚拟电厂(VPP)实际是一个能量管 理系统,指运用信息通信、物联网、先进计量等技术,将用户侧分散的清洁能源、储能系 统、可控负荷、电动汽车等分布式能源聚合,作为一个特殊电厂参与电力市场交易、接受 电网调度指令、参与需求侧响应、提供电网辅助服务。虚拟电厂的本质是整合一个区域内 的分布式发电、灵活性调节资源,使发用电出力内部尽量平衡,进而作为一个整体(可以 为发电、可以为负荷)参与电力系统。因此灵活性资源为虚拟电厂的“基础建设”,智能化 调度平台是虚拟电厂的核心。
虚拟电厂是较为有经济性的“削峰”投资,政策持续加速推进虚拟电厂建设。根据国家电 网测算,通过火电厂实现电力系统削峰填谷,满足 5%的峰值负荷需要投资 4000 亿;而通 过虚拟电厂,在建设、运营、激励等环节投资仅需 500-600 亿元,具有较大经济性优势。 近年来国家层面、各省层面政策也在不断加速推进虚拟电厂的建设,广东明确提出在广州 深圳推进虚拟电厂试点,逐步培育形成百万千瓦级虚拟电厂响应能力。 工商业储能是体现虚拟电厂灵活性的核心,虚拟电厂有望拓展工商业储能盈利模式。对于 虚拟电厂而言,灵活性主要表现为为可调节负荷、用户侧储能。由于容量较小,或难以满 足电力交易市场买方需求,可以通过聚合方式参与虚拟电厂,从市场交易获益。我国虚拟 电厂产业起步晚,近两年政策不断加码,各地建立虚拟电厂试点示范项目,发展有望提速。 以广东省为例,2023 年 6 月颁布的《广东省促进新型储能电站发展若干措施》中指出,在 广东、深圳开展试点项目,统筹全省虚拟电厂接入、市场交易和协同控制,逐步培育形成 百万千瓦级虚拟电厂响应能力。
电力市场化改革是构建虚拟电厂的市场机制基础。2022 年 1 月国家发改委、国家能源局出 台《关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见》,明确指出到 2025 年初步全国统一 电力市场体系。电力市场改革围绕电力商品属性为核心,建立完善电力现货市场、电力中 长期交易市场、辅助服务市场等功能模块,引入储能电站、虚拟电厂、分布式能源等新型 市场主体参与市场交易,利用市场机制优化电力资源配置,有利于促进新能源消纳和能源 结构转型。电力市场化也是虚拟电厂形成的市场机制基础,因此电力市场化改革在推进虚 拟电厂的形成上有重要作用。
第三轮输配电价改革启动,理顺电价传导机制,为电力市场的建设奠定基础。第三次输配 电价主要内容包括:
1)简化用户分类,首次推动实现工商业用户同价全覆盖:用户电价逐步归并为居民生活、 农业生产和工商业用电三类,不再区分大工业用户、一般工商业用户。同电压等级工商业 用户执行相同电价,避免交叉补贴、用电种类不同导致的同电压电价差,促进电力市场交 易与竞争的公平性;
2)输配电价按“准许成本+合理收益”原则核定:自 2023 年 6 月 1 日起,工商业用户用电 价格由上网电价、上网环节线损费用、输配电价、系统运行费用、政府性基金及附加等组 成,新增上网环节线损费用、系统运行费用。其中,系统运行费用包括辅助服务费用、抽 水蓄能容量电费等。此次电价结构调整突出了中间环节电价,清晰反映电力系统调节资源 费用,引导用户为调节资源付费,利于工商业储能等市场主体参与电力市场辅助服务。
3)建立负荷率激励约束机制,利好安装工商业储能合理用电:对每月每千伏安用电量达到 260 千瓦时及以上的两部制用户,需量电价按 90%执行,引导工商业用户合理确定用电报 装容量,工商业用户亦可通过储能系统进行需量管理。
4)扩大两部制电价工商业范围,增加需量管理需求。第三轮输配电价改革扩大了两部制电 价执行范围,对于用电容量在 100-315kVA 的工商业用户,可选择执行两部制电价;用电容 量在 315kVA 及以上的工商业用户,执行两部制电价,现执行单一制电价的用户可选择执行 单一制电价或两部制电价。容量电费(基本电费)按用户变压器容量(按容收费)或运行 的最大需要量(按需收费)计算,电量电费按用户实际购电量计算。工商业用户因此增加 精细化管理电费的需求,比如安装光储系统可以同时降低容量电费与电量电费,节省用电 支出。精细化管理需要布局能量管理系统,也为虚拟电厂的建设奠定基础。
电力辅助服务交易市场日益活跃,丰富工商业储能收益模式。当前我国辅助服务市场建设 蓬勃发展,据中国能源报数据,2015年之前我国辅助服务费用占电费比例不足 1.5%,近两 年这一比重已经提升至 2.5%。在电力市场改革浪潮中,负荷集成商、虚拟电厂、抽蓄、储 能等新兴市场主体被纳入电力辅助服务交易,打开工商业储能盈利新渠道。
3.2 虚拟电厂与工商业储能相互促进,提高收益率且或改变资产属性
虚拟电厂对工商业储能的影响是:
1)收益率提升。当前工商业储能的收益来源单一,主要为峰谷价差套利。而虚拟电厂的建 设一方面带来了其他收益的可能性,如参与电力现货市场、提供辅助服务等,进而增加 投资收益;另一方面,虚拟电厂的建设基础是电力市场化改革,而电力市场化后会放大 光伏出力波动性的劣势,最终体现在光伏大幅出力的中午电价较低的情况(如山东的午 时电价)、弃光率提升。而工商业储能对此受益,受益模式或从峰谷价差套利变为峰-零 电价套利、甚至峰-负电价套利,减少了储能充电成本,进而增加收益率。
2)工商业储能由可选性的资产投资品转为电力系统必要性投资品。我们认为对于企业而 言,工商业储能的普及性还不高,投资工商业储能的企业或将其作为锦上添花的可选投 资品,用于节省电费。而虚拟电厂作为新型电力系统用户侧改革的重要一环,需要工商 业储能的支撑,政策、市场机制或将“教育”工商业企业其储能的重要性,进而快速推 广建设。这或将给工商业储能带来的是资产属性的变化,由可选投资品变为必要性投资 品的投资观念的改变。
3.3 工商业储能短期需求高速增长,或提升工商业储能的收益、改变工商业的资 产属性
短期来看,工商业储能与分布式光伏装机量相关。在虚拟电厂处于示范阶段的情况下,工 商业储能的主要功能为降低用电成本,获得投资收益,其与分布式光伏功能类似,因此目 前来看工商业储能与分布式光伏的相关性较强。 工商业光伏装机量赶超户用光伏装机量,发展驶入快车道。分布式光伏相较集中式光伏具 有投资小、土地集约性高、应用场景广等特点,近年来发展迅速,可根据投资主体进一步 划分为户用光伏、工商业光伏。在工业用电需求旺盛、电价中枢上升叠加政策支持背景下, 2022 年工商业光伏新增装机量超户用光伏,同比增长 223%。2021 年 6 月国家能源局发布 《国家能源局综合司关于报送整县(市、区)屋顶分布式光伏开始试点方案的通知》,指出 2023年底,工商业厂房屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于 30%。展望今年,我们认为,工商业光伏有望延续蓬勃发展态势。
多地出台分布式光伏配储政策,利好光伏配套工商业储能。截至目前,已有江苏、浙江、 山东、河北、河南五地对分布式光伏提出配储要求,其中山东枣庄要求配储比例最高达 30%,江苏、浙江同步出台分布式光伏配储补贴,或推动配套工商业储能规模化发展。
光伏发电市场化交易态势明确,光伏配储经济性有望凸显。各省市发布的 2023 年光伏发 电市场化交易政策中,已有青海、云南、山东等 6 地明确要求光伏参与市场化交易,由电 力市场供需情况决定售电价格,改变原先按固定不变电价上网的商业模式。在新能源消纳 问题亟待解决的背景下,光伏发电市场化造成电力供应大幅增加,使得售电价格波动,甚 至出现负电价,削弱仅装工商业光伏项目的经济性。我们认为,此前提下若配套建设工商 业储能,或能降低充电机会成本,配储经济性将进一步凸显。
短期来看,工商业储能需求 2023-2025 年有望达 5.1、10.4、18.7GWh。在收益不断提 升、成本不断下降、政策持续推动、缺电焦虑持续的情况下,我们预计未来两年经济性将 推动工商业储能快速发展。我们基于:1)存量、新增分布式光伏配套储能渗透率不断提 升,23 年分别至 1%、20%。2)配储比例逐步提升至 15%。3)参考观研天下数据,独立 工商业储能新增装机逐步提升至 2023 年的 2.2GWh。我们测算工商业储能 2023-2025 年 有望达 5.1、10.4、18.7GWh。
虚拟电厂带来工商业储能远期空间以及需求超预期的可能。上述测算基于分布式光伏的装 机并估计储能的渗透率,由于目前量较小,渗透率较低,且工商业企业众多,变化较大, 因此测算结果参考性一般。我们认为工商业储能提供给用户侧充足的灵活性资源,奠定虚 拟电厂的发展基础,而虚拟电厂的建设增添未来收益增长的预期,或将改变工商业储能的 投资属性,进而促进工商业储能的发展,打开工商业储能的远期空间。这或将带来下游企 业的观念的改变、储能的刚需属性凸显,进而有望带动储能渗透率的快速提升,我们认为 虚拟电厂有望带来工商业储能需求超预期的可能。
我们预计在虚拟电厂建设顺利的情况下,工商业储能累计装机 2030 有望达 189GWh。根 据《电力需求侧管理办法(征求意见稿)》,2025 年的我国各省目标的需求响应能力为最大用电负荷的 3-5%,根据中电联的测算 2025 年最大负荷为 16.3 亿千瓦,按需求响应能力为 5%计算,对应的灵活性资源为 82GW。灵活性资源包括数据中心、储能、5G 基站、电动 汽车、可调节负荷(如空调等)、电制氢等。其中储能是最为主要的灵活性资源,目前澳洲 的虚拟电厂走在世界前列,澳洲的已有的虚拟电厂项目中,表后储能电池为主要的资源类 型。我们预计在虚拟电厂建设前期可以挖掘较多的其他灵活性资源(比如空调等可调节负 荷),工商业储能天花板来看, 根据郭永强等的《基于需求侧响应的广义储能容量配置方法研究》,微网的总负荷 5000KW 左右,可调节负荷约 800kW(包括电动汽车+空调,占比 16%),储能配置约 486-1243kW (占比约 10-25%),以此推测未来微网中维持电力稳定需要配置灵活性资源 26%-40%。假 设 2030 年最大负荷调节能力占比 10%,工商业储能占灵活性资源的比例为 50%(相当于 总负荷的 5%)。我们测算得到在虚拟电厂进展顺利的情况下,工商业储能 2025、2030 累 计装机有望达 37、189GWh(累计装机 CAGR 为 38.5%),在此逻辑下工商业储能远期空 间广阔。
四、产业链与其他类型储能相似,偏下游的企业更具投资弹性
工商业储能系统构成与储能电站基本一致,要求较储能电站更低。工商业储能系统主要由 电池模组、逆变器、BMS(电池管理系统)、EMS(能量管理系统)和其他配件构成。工 商业储能系统常用于 30kW 以上的应用场景,多采用集装箱一体式建造,但对于 MW 级别 的大工业用户,其配置与储能电站一致。由于容量小、功能需求简单,工商业储能系统在 电池响应速度、BMS 和 EMS 管理要求等方面要求均低于储能电站。
工商业储能系统产业链完善,与大储、户储同源。上游部件环节中,储能电池模组由电芯 经过串并联组成用以储存电力;逆变器进行交流电与直流电的转换,根据功率指令对电池 进行充放电;BMS 是控制、管理电池各项功能并保护电池的核心部件,亦具备和 EMS、 SCADA(能量管理系统及监控系统)通讯功能,目前也有部分电池厂家开始自主设计 BMS;EMS 控制逆变器并采集逆变器数据、控制电池模组并采集电芯数据、执行逻辑(各 种应用)并与其他设备集成调度。中游集成商与品牌渠道商直接与下游工商业用户对接, 需要对 BMS/EMS 系统及储能应用场景有着高理解,且 BMS/EMS 系统基本为自研,以完 成对上游设备的高效整合。
格局尚未形成,核心竞争力为资源先发优势。工商业储能处于 0-1 的阶段,格局还未形成, 但因其制造的壁垒不高,更多的壁垒在于渠道、资源、服务、品牌等软性壁垒。1)客户资 源。工商业储能下游客户较分散,客户资源为重要优势。客户资源来源于其他业务的积累、 或者通过其他中枢机构(比如规划设计院等)来获取、或者通过已有的平台信息获取潜在 客户。并且资源优势与公司所处的位置相关,峰谷价差较大的省份比如江浙沪、广东等地 方的企业具有先发优势。2)资源整合。工商业储能未来需要向虚拟电厂服务,获取辅助服 务、参与电力现货市场的收益,因此有资源整合平台布局的企业有望享受未来丰富的商业 模式,也会形成一定的品牌壁垒。我们认为客户资源、资源整合能力都偏向下游,因此偏 产业链下游的企业或更具有工商业储能的投资弹性。
原标题:工商业储能专题报告:峰谷价差拉大带来量变,虚拟电厂引发质变