各类储能技术大PK!谁能胜出?

　1. 万亿储能市场：电化学储能迎来机遇

　　全球能源互联网发展合作组织预测，2060年全社会用电量将达17万亿千瓦时，人均用电量达到12700千瓦时，清洁能源和新能源装机占比将达90%以上。随新能源大规模接入，为克服风光电的间歇性、波动性，整个电力系统正从“源-网-荷”到“源-网-荷-储”转化，储能将成为新型电力系统的第四大基本要素。

　　市场格局：电化学储能占比迅速提升,锂电仍为主流。储能目前主要集中在抽水蓄能和锂离子电池储能两种形式。无论是全球市场还是中国市场，抽水蓄能的累计装机规模仍占据最大比重，主要得益于较低的成本和满足长时储能的需求，但其份额持续下降;电化学储能的累计装机占比呈现出持续增长的态势，其中，2020年全球电化学储能装机规模增速稳定在50%，中国电化学储能累计装机规模同比增长91%，预计“十四五”时期市场将稳步、快速增长。

　　按照IEA公布的《2050年净零排放：全球能源行业路线图》的指引，要求到2030年，全球太阳能光伏发电新增装机达到630GW，风力发电的年新增装机达到390GW，这是2020年创纪录新增装机数据的4倍。我们按照中国光伏/风电装机全球占比40%简单测算(252GW、156GW)。

　　假设1：我们以2021-2025年复合增速5%，2026-2030年复合增速3%作为用电量的测算，2025年同比2020年累计新增发电量2万亿度电都需要由清洁能源来提供，约占全社会总发电量的20%以上。

　　假设2：我们按照2030年光伏新增装机252GW倒算，2021-2030光伏新增装机的复合增速在17.56%，累计装机复合增速20.42%。如果以更合理的制造业生产逻辑拟合，2021-2025年假设新增装机复合增速25%，2026-2030年新增装机复合增速依然有10%。

　　假设3：我们按照2030年风电新增装机156GW倒算，2021-2030年风电新增装机的复合增速在8.04%，累计装机复合增速17.54%。

　　基于碳达峰测算：如果光伏风电发电量占比在2025年达到25-30%的临界上(2020年仅占比5-7%)，间歇性能源对于电网的冲击下，储能成为解决电网消纳问题的必然选择。面对2021年国内1.87GW的电化学储能新增装机量来讲，需求增速弹性巨大。

　2. 经济性考量：借鉴海外光伏储能发展史

　　2020年风光发电占比最高的国家包括瑞典(19%)、德国(18%)、葡萄牙(18%)、英国(17%)和芬兰(17%)等，欧洲平均占比在12-13%(国内的数据5-7%)。由于葡萄牙、瑞典、芬兰装机规模过小不具备参考意义，我们主要关注德国和英国，其中以德国作为表后储能装机参考、以英国作为表前储能装机参考。

　　2.1 德国户用光伏与储能的发展依赖经济性

　　光伏发电景气度与政策导向高度同频，对补贴依赖度较高。德国于1990年制定“1000户屋顶计划”，拉开其光伏产业发展的序幕;1998年，政府进一步提出“10万屋顶计划”;2000年，德国通过《可再生能源法》，并于2004年、2008年、2012年对该法案进行了三次修订，明确光伏发电强制上网电价，使德国光伏装机容量快速增长，成为世界光伏标杆国家。2010-2012年，德国光伏发电新增装机量连续三年超7GW。随着光伏电站装机成本的下降，德国政府也逐渐削减上网电价补贴，装机容量增速逐渐趋于稳定。2018年，政府提出2040年可再生能源在总电力需求中的份额增加到80%的目标，2021年，该目标被提前至2030年。伴随着愈发激进的政策目标的提出，光伏新增装机规模逐年提升。截至2021年底，德国光伏装机量达59.9GW，2021年新增装机5.3GW，新增装机以分布式为主，户用光伏装机占比呈上升趋势。

　　储能装机方面，用电侧储能占比持续提升，结构特征显著。储能技术进步以及规模化带来的投资成本下降，叠加逐年上涨的高昂电费，推动了德国表后储能市场的蓬勃发展。据Energie Consulting统计，至2020年底，近70%的德国户用光伏发电项目都附带电池储能系统，户用储能装机已超30万个，单户规模约为8.5kWh。

　　随用电侧储能占比提升，德国电化学储能装机功率与容量的配比趋向1kW/2kWh。综合近年光伏和储能系统新增装机数据来看，德国户用光伏装机倾向于配置10%、2h储能，和当前我国政策中对集中式光伏发电项目所要求的配比相似。

　　单户光伏与储能装机并无必然联系。以户用屋顶光伏200W/平米，100平米/户的屋顶面积测算，单户光伏系统装机规模约20kW。单户储能装机平均8.5kWh，和非光伏发电时段的单户用电量基本匹配，户用储能系统占用空间较小，用户接受度高。

　　储能系统成本呈下降趋势，已具备良好经济效益。依据派能科技招股书披露数据，除2020年上半年略有回升外，2017-2019年储能电池系统销售单价逐年下降,销量增势强劲。经测算，德国500€/kWh系统成本下的户用储能系统静态投资回收期6.22年，获利能力较强。