發電側儲能行業現狀，佈置發電側儲能將大幅改善棄風、棄光現狀
一、發電側儲能綜述
發電側儲能是指在火電廠、風電場、光伏電站發電上網關口內建設的電儲能設施或彙集站發電上網關口內建設的電儲能設施。儲能裝置容量不得超過發電上網關口內發電機組容量。發電側除了配可再生能源減少棄風棄光提高發電穩定性外，還可用於火電廠調頻提高機組壽命和機組效率。
具體來看，在傳統火電機組中，儲能在發電側中的應用能夠顯著提高機組的效率，對輔助動態運行有着十分積極的作用，這可以保證動態運行的質量和效率，且暫緩使用新建機組，甚至取代新建機組。另外，發電機組用電過程中還可及時為儲能系統充電，在高峯用電時段提高負荷放電的效率，並且可以以較快的速度向負荷放電，促進電網的安全平穩運行。
在風力發電和光伏發電等新能源發電機組中，儲能一方面能夠保證新能源發電的穩定性和連續性，另一方面也可增強電網的柔性與本地消化新能源的能力。在風電場當中，儲能可以有效提升風電調節的能力，保證風電輸出的順暢性。儲能在集中式的併網光伏電站中能夠加強電力調峯的有效性，而且還可提高電能的質量，電力系統運行的過程中不易出現異常問題。
發電側儲能用途及説明
資料來源：公開資料整理
二、儲能應用場景產業鏈
從整個電力系統的角度看，儲能的應用場景可分為發電側儲能、輸配電側儲能和用電側儲能三大場景。從不同場景來看，發電側對儲能的需求場景類型較多，包括電力調峯、輔助動態運行、系統調頻、可再生能源併網等；輸配電側儲能主要用於緩解電網阻塞、延緩輸配電設備擴容升級等；用電側儲能主要用於電力自發自用、峯谷價差套利、容量電費管理和提升供電可靠性等。
儲能應用場景產業鏈
資料來源：派能科技招股説明書，華經產業研究院整理
相關報告：華經產業研究院發佈的《2022-2027年中國電力系統行業市場全景評估及發展戰略規劃報告》
三、發電側儲能行業現狀
1、棄風棄光情況
發電側儲能重要作用之一為減少可再生能源棄風棄光電量。據國家能源局數據，2021年1-9月，全國風電平均利用率96.9%，較上年同期提高0.3個百分點，棄風電量約147.8億千瓦時；全國光伏發電平均利用率98.0%，較上年同期下降0.3個百分點，棄光電量約50.2億千瓦時。
2015-2021年中國棄風電量與棄光電量統計情況
從各省份表現來看，部分西北部省份的棄光、棄風現象依然較嚴重，且裝機量普遍超過年初電網對非水可再生電力消納目標。從棄風率情況來看，2020年棄風率排名前三的省份是新疆（10.3%）、內蒙古（7.0%）、甘肅（6.4%）。
2016-2020年全國及部分地區棄風率（單位：%）
資料來源：國家能源局，華經產業研究院整理
從棄光率來看，2020 年棄光率排名前三的省份是西藏（25.4%）、青海（8%）、新疆（4.6%），與2019年棄光率前三的省份相同，排名略有變化，西藏（24.1%）、新疆（7.4%）、青海（7.2%），三個省份的棄光率均有所下降。
2016-2020年全國及部分地區棄光率（單位：%）
2、電力輔助服務行業市場規模
輔助服務指除正常電能生產、輸送、使用外，由發電企業、電網經營企業和電力用户提供的服務，其中5G基站的產業化建設迅速，將帶來基站備用電源端的增量儲能需求。電力輔助服務是發電側儲能應用場景之一。據統計，2020年全球在輔助服務應用場景新增儲能429MW，其中國內新增262MW。
2018-2020年全球及中國電力輔助服務側儲能情況
資料來源：CNESA，華經產業研究院整理
3、發電側儲能市場規模
受政策刺激，未來全球發電側儲能市場將主要由中國佔據。受國內發電端儲能政策刺激影響，2020-2025年間中國發電側儲能增速快於全球，未來將佔據全球儲能發電側市場的大部分份額，至2025年，中國發電側儲能市場佔全球比例為76%。預計到2025年，全球發電側儲能市場將達33GWh，年均複合增速95%。
2020-2025年全球發電側儲能市場規模情況
資料來源：公開資料整理
至2025年中國發電側儲能裝機總量可達59GWh，新增裝機將貢獻大部分儲能市場。預測發電側總儲能市場中，受補貼和支持政策，疊加鋰電價格下行，新增裝機對應的儲能市場將由0.29GWh增長至18.01GWh，2025年新增裝機對應市場佔全部儲能市場比例達72%。至2025年底，發電側總儲能裝機量可達59GWh，CAGR為137%，總儲能功率佔新能源總裝機功率的份額為3.2%。
2020-2025年中國發電側儲能裝機容量及增速預測
資料來源：公開資料整理
近兩年新能源發電側儲能新增裝機年均增速88%。據中國化學與物理電源行業協會儲能應用分會（CESA）統計,2020年國內新增投運的新能源發電側儲能裝機約259MW，佔比約33.0%；據中關村儲能產業技術聯盟(CNESA)統計，2018年國內新增投運的新能源發電側儲能裝機約73MW，佔比約10.7%，因此2018-2020年均複合增速約88%。根據CNESA，2020年前三季度新能源側儲能累計裝機佔比約29%，較2018年提升約11%。
2018-2020年中國電化學累計裝機應用場景分佈
注：內圈為2020年前三季度，外圈為2018年。
資料來源：CNESA，華經產業研究院整理
四、發電側儲能未來發展前景
我國棄風、棄光情況已連續多年改善，面對“碳中和”目標，預計可再生能源裝機需求未來持續高增，對電網消納提出更高要求。當下解決光伏風電消納問題的主要途徑有兩個：一是風光項目及配套特高壓項目同步配合建設；二是利用儲能平衡電網調峯，風光儲一體化保障可再生能源的有效消納。在3月5日國家發改委、國家能源局發佈的《關於推進電力源網荷儲一體化和多能互補發展的指導意見》中明確提出，利用存量常規電源，合理配置儲能，統籌各類電源規劃、設計、建設、運營，優先發展新能源，積極實施存量“風光水火儲一體化”提升，穩妥推進增量“風光水（儲）一體化”，探索增量“風光儲一體化”，嚴控增量“風光火（儲）一體化”。配置儲能可以有效減少棄光、棄風率，避免棄電損失。以光伏發電為例，中午時段光伏出力達到高峯，出力超過電力系統需求，儲能系統開始充電；下午進入出力低谷，出力小於電力系統需求，儲能系統開始放電，填補了光伏出力不足。
儲能系統參與發電側的平抑波動，可從源頭降低可再生能源發電併網功率的波動性，大幅提升可再生能源併網消納能力。儲能配置通過PCS變流器接入新能源電廠（風電場或光伏電站）的出線母線，抑制爬坡、平滑風電場或光伏電站等可再生能源電廠的出力，提高大容量可再生能源電廠的併網接入能力，為可再生新能源的大規模發電外送與應用提供技術支撐。
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人工智能、“互聯網+”等新興領域。
人工智能、“互聯網+”等新興領域。