逆变器行业分析

(报告出品方/作者:东方证券,蒯剑、马天翼、唐权喜)
1.风光先行,储能配置需求急速增长1.1 新能源革命到来,风光产业持续快速增长
受益于碳中和背景下的能源结构转型,可再生能源装机量将加速增长 。今年,多个国家及地区先后 宣布在 2050 年前实现碳中和计划,其中我国宣布在 2060 年前实现碳中和 。碳中和背景下,国际 能源署预计 2020-2030 年,可再生能源电力需求将增长 2/3,约占全球电力需求增量的 80% 。据 国家能源局新能源和可再生能源司司长李创军表示,“十四五”末,可再生能源发电装机占比将从 2021 年 10 月的 43.5%提升到 50%以上 。
光伏及风电是新能源中的翘楚,其装机量和发电量在总量中的占比都将大幅提升 。装机量方面:据 能源局数据,截止 2021 年 10 月,国内风电装机规模 299GW,光伏发电装机规模为 282GW ,均持续保持世界第一,风电、光伏装机量在可再生能源中分别占比 30%、28% 。据全球能源互联 网发展合作组织预计,到 2030 年,我国风电装机量在总装机量中占比 21%,光伏装机量占比 27%,合计占比近 5 成 。2050 年我国风电装机量在总装机量中占比 29%,光伏装机量占比 46%,合计占 比近 8 成 。发电量方面:预计风力发电量占总发电量的比重将从 2020 年的 6%提升到 2030 年的 18%,光伏发电的比重将从 2020 年的 4%提升到 2030 年的 11%,2030 年两者合计占比接近 30%,前景广阔 。

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光伏新增装机量有望持续高增长 。根据 CPIA 预测 ,乐观情况下,我国到 25 年总装机规模将达到 694GW,相当于 2020 年底的 2.7 倍;全球光伏年新增装机到 2022 年将首次突破 200GW,达到 225GW 的水平,到 25 年,全球年新增年装机将达到 330GW,20-25E CAGR 为 20% 。
风电有望新一轮高速增长期 。根据 GWEC 历史数据,我们预测全球风电 2025 年新增年装机量将 增至达 140GW,其中我国风电新增将达 67GW 。全球 21-25 年均新增装机量将达 112GW,21- 25E CAGR 将达 13%,未来前景广阔 。
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1.2 电力系统稳定性至关重要,储能需求激增
系统稳定是电网安全运行的首要条件,风光大规模并网为系统稳定性带来更大挑战 。电网运行中种 种随机性的扰动(负荷突变、雷电、设备故障等)都会造成电力系统的不稳定,而且风光在总装机 量中的占比不断增加,使得其先天具有的间歇性、波动性、低惯性、强随机性对电力系统的稳定性 造成更大冲击,另外电力电子器件接入产生的大量谐波也将加剧电网的脆弱,这为系统稳定性带来 更大挑战 。
储能系统能有效提高了电力系统的稳定性 。在光伏电站中,从储能和光伏并离网切换产生暂态冲击 的根本原因为切入点,引入电流补偿,将储能电池功率转换系统跟随光伏功率输出,减少暂态冲击 从而实现平滑切换 。在风储协调控制中,基于风电机组利用变比例系数进行调速策略、储能系统充 放电功率实时跟踪、风电出力预测偏差策略等控制策略,实现了平滑风电出力目标 。
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除了提高电力系统的稳定性,储能还可以用于电力系统各个环节 。发电侧:储能可以实现电力调峰、 系统调频、辅助电网动态运行、实现可再生能源并网;电网侧:可缓解电网阻塞、延缓输配电扩容 升级;用电侧:可实现电力自发自用、峰谷价差套利、容量电费管理和提升功供电可靠性等功能 。储能应用场景的广泛性和必要性推动着储能的需求进一步增加 。
储能应用场景的广泛性和必要性,使得全球储能规模迅速增长 。截至 2020 年底,全球部署的储能 系统规模为 17GW,根据阳光工匠光伏网预测,2021 年全球将新增 15GW,25 年新增 131GW,21-25E CAGR 高达 73%,储能规模高速增长趋势已现 。
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2.受益于政策催化和成本下降,未来储能有望崛起【逆变器行业分析】中国储能迎来爆发元年
十四五阶段我国累计投运新型储能有望超过 100GW 。“十四五”期间南方电网计划投资 6700 亿 元,推动新能源配套储能 20GW;国家电网计划投入 3500 亿美元(约合 2.23 万亿元),推进电 网转型升级,国家电网的规模约为南网的 5 倍,保守估计新型储能建设有望达到 80-100 GW;2021 年中国新型储能总装机 3.3 GW,仅仅考虑南网和国网两家,十四五阶段保守预计增长将超 30 倍 。我国提出新能源配比具体要求,各地出台储能鼓励政策 。目前共有 20 余省要求配置储能,配置比 例基本不低于 10%,其中河南、陕西部分要求达到 20% 。(报告来源:未来智库)