新业·锐见 | 当前全球电化学储能市场发展现状

储能是智能电网、可再生能源高占比能源系统、能源互联网的重要组成部分和关键支撑技术，近年来持续稳定发展，根据CNESA全球储能项目库数据，2015-2019年，全球储能项目累计装机规模从 164.7GW增长至184.6GW，总体来看持续稳定发展。截至2019年底，全球已投运储能项目累计装机规模184.6 GW，同比增长1.9%，其中抽水蓄能累计装机占比最大，为92.6%，同比增长0.2%，其次为电化学储能，累计装机规模9.52GW，占比 5.2%。

图：2015-2019年全球储能项目累计装机规模及增速

数据来源：CNESA

图：2019年全球储能项目累计装机规模结构

数据来源：CNESA

图：2014-2019年全球电化学储能累计装机规模及增速

数据来源：CNESA

无论是存量市场，还是新增市场，锂电池均已在电化学储能中占据垄断地位。在储能电池领域，随着环保压力日趋严峻，更加环保的锂离子电池大量应用已是大势所趋。从全球来看，2015-2019年，锂离子电池在累计装机比例中始终位于80%左右。截至2019年底，全球新增电化学储能装机1.59GW，累计装机规模达到8.21GW，同比增长24.02%，从技术分布上看，全球新增电化学储能投运项目中，锂离子电池装机占比最大为88%。

图：2019年全球电化学储能项目累计装机规模结构

数据来源：CNESA

从主要市场分布来看，2019年，全球新增投运的电化学储能项目主要分布在49个国家和地区，装机规模排名前十位的国家分别是：中国、美国、英国、德国、澳大利亚、日本、阿联酋、加拿大、意大利和约旦，规模合计占2019年全球新增总规模的91.6%。

图：2019年全球新增投运电化学储能项目装机规模TOP10

数据来源：CNESA

与2018年榜单相比，从排名上看，中国、美国、德国、日本和加拿大的排名分别上升了1-2位，特别是中国，由2018年的第二位跃升至首位，英国和澳大利亚与2018年的排名一致，而阿联酋、意大利和约旦成为2019年榜单的新进入者。从地域分布上看，上榜的国家主要分布在亚太（3个）、欧洲（3个）、北美（2个）和中东（2个）地区；从装机规模上看，排在前七位的国家的新增投运规模均超过百兆瓦，中国和美国的规模更是突破500MW。

从全球已投运电化学储能项目在电力系统中的应用分布看，根据CNESA的统计，截至2018年，用户侧领域的累计装机规模最大，为2.2GW，占比32.6%；辅助服务、集中式可再生能源并网、电网侧和电源侧分列二至五位。从2018年全球新增投运项目的应用分布看，同样是用户侧领域的新增装机规模最大，为1.6GW，占比43.8%；集中式可再生能源并网、辅助服务、电网侧和电源侧分列二至五位，所占比重分别为25.2%、15.8%、13.8%和1.3%。

图：全球新增投运电化学储能项目应用分布

数据来源：CNESA

用户侧：储能在该领域主要与分布式电源配套或作为独立储能电站应用，满足用户电力自发自用、峰谷价差套利、节约容量电费、提升电能质量和供电可靠性等需求。用户侧近年来首次成为新增投运规模最大的应用领域，占比从2015年7.3%上升至2018年43.8%。从地域分布上看，全球用户侧储能装机量排名前列的国家包括韩国、日本、中国、德国、美国和澳大利亚，驱动因素包括特殊电价优惠政策、分时电价政策、高昂零售电价、FIT逐年降低等。此外，西班牙和南非正成为新兴市场，主要原因为西班牙于2018年取消“太阳能税”以及南非家庭在间歇性断电期间对备用电源的需求。

电网侧：2018年新增投运规模为510.8MW，较2017年大幅增长634%，该领域在全球新增投运总规模中的占比也从2017年的7.6%提升至2018年的13.8%。

电源侧：该领域是2018年唯一一个新增投运规模较2017年有所下降的应用领域，为49MW，同比下降53.1%，新增投运项目主要分布在英国。

尽管现阶段电化学储能技术在电力系统的装机规模依然不大，但开发增速加快，发展潜力巨大。根据IHS的统计及预测，2019-2023年全球电力系统电化学储能新增装机规模年均复合增长率达53.0%。

从电化学储能的发展趋势来看，主要有以下特点：

1、锂离子技术指标优于铅酸电池，铅酸替代增量空间广阔

与传统铅酸电池相比，锂电池有三大优势:（1）锂离子电池能量密度为铅酸电池的4倍，容量、重量均优于铅蓄电池;（2）锂离子电池更加环保，锂离子电池中不包含汞、铅、镉等有害元素，是真正意义上的绿色电池，此外锂离子电池更加节能，能量转换效率高于铅蓄电池，政策风险相比铅蓄电池来说较小;（3）锂离子循环寿命更长，目前来看锂离子电池的寿命一般是铅酸电池的三到四倍，虽然前期成本较高，但从长期来看更经济。

2、光伏、风电属于不稳定输出电源，需要配套储能实现价值

光伏、风电等新能源具有波动性、间歇性与随机性等特性，风电出力日内波动幅度最高可达80%，出力高峰出现在凌晨前后，午后到最低点，“逆负荷”特性更明显，光伏日内波动幅度100%，峰谷特性鲜明，正午达到当日波峰，正午前后均呈均匀回落态势，夜间出力为 0，此外光伏易受天气影响，天气阴晴对光伏发电系统实际有功功率的影响非常明显，因此每日的实际有功功率也具有一定随机性。正是风电和光伏的这些不稳定的特点对发电量预测造成了难度，因此二者均属于不稳定出力的电源。当二者装机占比或发电占比达到一定程度时，会对电网的稳定性带来挑战，为避免电网不稳定会限制部分新能源的出力，从而引发了弃风、弃光现象，因此只有配合储能的应用才能更好地消纳和平滑波动，实现更高的新能源渗透率。

集中式风电场/光伏电站+储能的应用模式，其作用主要包括削峰填谷、跟踪计划出力、电网支撑、平抑波劢，当前赢利点包括限电时段削峰填谷、优先调度带来的电量收益、减少火电旋转备用容量，潜在赢利点是风储先储电价收益和参与调峰调频辅助服务收益。

3、5G基站建设高峰带来储能市场未来五年确定性增量

据统计2018年全球通信铁塔数量430万座左右，2019年5G基站尚未大规模兴起，主要是传统通信基站新建带动的需求，同比增幅不大，增速为9.3%，约470万座。随着5G网络逐渐兴起，GGII预计2020-2025年，通信铁塔的建设速度会加快，到2025年，通信铁塔数目将增至1300万座，基本实现全球主要城市5G网络覆盖。

GGII根据市场调研与测算2018年全球通信基站锂电池市场需求为7.4GWh，2019年同比增长64.1%，为12.1GWh。2020-2025年，基站锂电池需求增速明显，GGII预计2025年全球基站锂电池的市场需求将达到60GWh。