【核心观点】

　　22年以来，受碳酸锂涨价影响，市场担心储能系统的成本上涨会削弱储能(尤其是装机容量更大、经济性相对更弱的国内表前市场)的经济性，最终削弱行业装机量需求；但另一方面，我们发现国内多省(市)加速出台对储能行业的刺激政策，给国内表前市场带来了需求支撑。本篇报告将基于当前时点的政策变化，探讨1)国内电网侧独立储能的商业模式及经济性；2)国内发电侧储能的需求变化；并结合海外表前市场需求，挖掘全球表前市场爆发背景下的投资机会。

　　【正文】

　　1、电网侧独立储能发展背景

　　新能源并网比例加速提高，电网安全面临新挑战

　　三元前驱体位于三元正极材料产业链的中游，整条产业链由上往下可分为：

　　中国新能源并网比例加速提高，21年风光新增装机占全国新增发电装机量58.1%。从中国发电结构看，煤电发电量占比从2015年的72%下降至21年的61%，而新能源发电占比提升明显，21年风电、光伏发电占比达到8%、4%。从新增装机占比看，21年风电、光伏发电新增装机占全国新增装机的27%、31.1%。

　　风电、光伏等新能源发电占比提高后，我国电力系统呈现“双峰双高”&“双侧随机性”，电网的运行安全性面临新的挑战。随着新能源大规模接入，电力系统将呈现显著的 “双峰双高”(双峰—电网夏、冬季负荷高峰；双高—高比例可再生能源、高比例电力电子装备)和 “双侧随机性”(风电、光伏发电具有波动性和间歇性，因此发电占比提升后，供电侧也将出现随机波动的特性，能源电力系统由传统的需求侧单侧随机系统向双侧随机系统演进)。

　　图：2015-2019年中国发电结构

　　图：2021年中国发电结构

　　数据来源：国家统计局，中国能源产业发展网，中国产业经济信息网，国务院国资委，电缆网，北极星光伏网，天风证券研究所

　　“双峰双高”&“双侧随机性”催生电网侧对电化学储能的需求

　　风电、光伏并网比例增加带来的电力系统“双峰双高”&“双侧随机性”问题，对电网的安全性挑战包括1)影响电网的稳定运行；2)影响电网电能的质量；3)影响电网的经济调度。

　　影响电网的稳定运行：电力系统需要时刻保持平衡稳定，而具有波动性和间歇性的新能源并网增大，将造成电压出现波动或者闪变现象，还会影响着系统的潮流分布，若风能、光伏并网点功率超出规定范围，电力系统将无法稳定运行。

　　影响电网电能的质量：新能源发电并网时所产生的冲击电流，会使得电网电压下降，且出力不稳定也会造成电网电压波动。因此，随着新能源机组容量的扩大，抖客网，电网电压的波动会影响电网的频率稳定性，给系统和新能源机组的稳定运行带来挑战。

　　影响电网的经济调度：电网侧为了应对新能源出力不稳定的现象，系统需要预留一定的容量当作备用，以增加新能源的接纳能力，因而增加了经济负担。

　　在此背景下，为保证电力系统的稳定运行，电网对电化学储能的需求亦有了快速增长的趋势。电化学储能具有响应速度快、功率及能量密度大、动态性能好等特点，因而运用在电网侧，可以改善负荷走向、降低峰谷差、增大新能源的接入比例、通过参与系统频率的调节改善电网的稳定性。电网侧储能具体可参与工作包括：

　　调峰：负荷低谷时刻充电，高峰时刻放电，均衡区域负荷，减小峰谷负荷差。

　　调频：电池储能系统具有快速的充放电响应能力，可通过快速释放或者吸收有功和无功来调节变电站供电区域电网频率和电压，提高电能质量，保证供电区域电压和频率的稳定。

　　备用电源：实现变电站配电侧孤岛运行供电，提高供电安全保障能力，辅助电网实现黑启动。

　　图：储能参与电网调峰的应用图

　　图：储能参与电网调频的应用图

　　数据来源：《储能在电力系统调频调峰中的应用》张晓晨，《储能在高占比可再生能源系统中的应用及关键技术》黎淑娟，天风证券研究所

　　电网侧对电化学储能的需求1:调峰

　　需求来源：目前电网的调峰形势为在负荷尖峰时段有足够的旋转备用空间，但在负荷低谷时期，机组的向下调节灵活性严重不足，从而导致大量弃风产生。风电、光伏出力的不确定性导致电网备用需求增加+风电出力的反调峰特性以及光伏出力与高峰负荷的不匹配性，导致电网净负荷峰谷差增大。因此给电网的安全运行和电力供应保障带来了挑战——部分地区出现了较为严重的弃风、弃光问题。

　　解决方法：包括水电等调峰电源建设、燃煤机组灵活性改造、储能系统建设等。

　　水电等调峰电源建设：抽水蓄能电站是电力系统重要的调峰电源之一，具有调峰填谷双重功能，反应迅速、运行灵活、启停方便。但抽水蓄能电站选址困难，对地势要求大，投资周期较大，损耗较高。

　　燃煤机组灵活性改造：对机组设备进行技术改造，提高燃煤机组爬坡速度、降低最小稳定出力，以增加电厂调峰能力。但灵活性改造会对燃煤机组的安全运行、节能减排、运行成本等带来负面影响，造成减排压力的上升和发电成本的上涨。

　　储能系统建设(包括火储联合调峰、独立储能两种)：1)火储联合调峰：在火电站引入储能系统参与调峰服务，可减少并优化火电机组的频繁增减出力，从而有效缓解火电厂的调峰压力，依托于火电厂提高新能源消纳能力；2)独立储能：电化学储能作为独立主体，参与深度调峰市场。

　　图：储能辅助参与调峰原理

　　数据来源：《用于缓解电网调峰压力的储能系统规划方法综述》徐国栋等，《参与调峰的储能系统配置方案及经济性分析》李军徽等，北极星电力新闻网，北极星储能网，碳排放交易网，天风证券研究所

　　电网侧对电化学储能的需求2:调频