2023年儲能高壓級聯(lián)專題報告 市場及政策雙重驅(qū)動下-2023年我國儲能市場全面加速

2023年儲能高壓級聯(lián)專題報告市場及政策雙重驅(qū)動下_2023年我國儲能市場全面加速1.市場及政策雙重驅(qū)動下，2023年我國儲能市場全面加速1.1.市場和政策雙重驅(qū)動下，我國儲能發(fā)展的必要性和可行性不斷顯現(xiàn)1.1.1.必要性：新型電力系統(tǒng)需要儲能這類靈活性資源配置，政策大力支持儲能行業(yè)發(fā)展雙碳背景下，我國能源結(jié)構(gòu)正在向以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型，風(fēng)光裝機量、發(fā)電量占比日趨提高，在能源結(jié)構(gòu)中的占比不斷提升。“碳中和”背景下，我國到2030年非化石能源在一次能源消費結(jié)構(gòu)中占比要達到25%以上，到2060年要實現(xiàn)碳中和目標(biāo)，未來能源結(jié)構(gòu)將會形成以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。新能源包含風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮?、生物質(zhì)等資源發(fā)電，現(xiàn)階段，風(fēng)能、太陽能發(fā)展空間巨大，增速較快。根據(jù)國家能源局，2021年我國風(fēng)光累計裝機占比達到26.7%，風(fēng)光發(fā)電量占比11.7%，發(fā)展動能強勁。發(fā)電側(cè)：光伏和風(fēng)電屬于不穩(wěn)定出力電源，導(dǎo)致電源側(cè)的波動性持續(xù)加大。電力系統(tǒng)需要時刻保持平衡穩(wěn)定，大量新能源并網(wǎng)發(fā)電造成新能源裝機容量比例在電網(wǎng)中不斷增大，但光伏、風(fēng)電等新能源具有波動性、間歇性和隨機性等特性，風(fēng)電出力日波動幅度最高可達80%，出力高峰出現(xiàn)在凌晨前后，午后到最低點，“逆負荷”特征更明顯，光伏日內(nèi)波動幅度最高可達到100%，峰谷特征鮮明，正午達到當(dāng)日波峰，正午前后均呈均勻回落態(tài)勢，夜間出力為0。新能源發(fā)電出力的隨機性、波動性、間歇性特征，加上占比的不斷提升，將使得電源側(cè)的平均可控性降低、波動程度提高。電網(wǎng)側(cè)：風(fēng)電光伏均不能穩(wěn)定出力，將會影響影響電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性；此外新能源發(fā)電并網(wǎng)時，產(chǎn)生沖擊電流，會造成電網(wǎng)電壓下降的現(xiàn)象，影響電網(wǎng)電能質(zhì)量；因此為了應(yīng)對新能源出力不穩(wěn)定的現(xiàn)象，電網(wǎng)系統(tǒng)需要預(yù)留一定的容量當(dāng)作備用，雖然可以增加新能源的接納能力，但會影響電網(wǎng)的經(jīng)濟調(diào)度，增加經(jīng)濟負擔(dān)。用戶側(cè)：經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展背景下，第三產(chǎn)業(yè)和城鄉(xiāng)居民生活用電占比逐漸提升，帶動用電負荷曲線的峰谷差率擴大。一般而言，經(jīng)濟發(fā)展水平與第三產(chǎn)業(yè)和居民生活用電量占比呈同向變化關(guān)系。我國用電負荷曲線的峰谷差率持續(xù)擴大。根據(jù)國網(wǎng)能源研究院對“十四五”的分析，國網(wǎng)經(jīng)營區(qū)最大負荷增速將高于用電量增速，預(yù)測2025年最大日峰谷差達到4億千瓦，最大日峰谷差率增至35%。為保障能源結(jié)構(gòu)的順利轉(zhuǎn)型，需要儲能這類靈活性資源進行調(diào)節(jié)。電源側(cè)靈活性資源需要發(fā)揮調(diào)峰、輔助消納的重要作用；電網(wǎng)側(cè)靈活性資源需要更多的承擔(dān)統(tǒng)籌送受端調(diào)峰安排，制定更加靈活的電網(wǎng)運行方式，實現(xiàn)跨省、跨區(qū)共享調(diào)峰與備用資源；用戶側(cè)靈活性資源需要發(fā)揮需求響應(yīng)的作用，更好地平衡供需。儲能作為優(yōu)質(zhì)的靈活性資源，在電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)均可以發(fā)揮調(diào)峰、調(diào)頻、備用的作用，未來將逐漸成為保障新型電力系統(tǒng)發(fā)展的剛需。為此，多地制定“十四五”儲能發(fā)展目標(biāo)，多管齊下推動儲能發(fā)展。多地制定“十四五”儲能發(fā)展目標(biāo)，25年儲能建設(shè)規(guī)模接近54GW。據(jù)儲能與電力市場公眾號統(tǒng)計，以2022年我國20個省市/自治區(qū)發(fā)布的“十四五”期間儲能發(fā)展規(guī)劃來看，預(yù)計到2025年這些區(qū)域儲能建設(shè)規(guī)模將接近54GW。除規(guī)劃外，我國已有近30個省份規(guī)定了保障性規(guī)模內(nèi)的強制配儲要求，對集中式光伏分布式光伏、以及風(fēng)電的配套建設(shè)儲能都提出了明確要求。整體來看，對于已公布強制配儲政策的省市地區(qū)，新能源配儲比例多集中在10%-20%之間，儲能時長要求多在2小時以上（部分省份配置要求高達4小時）。1.1.2.可行性：獨立儲能商業(yè)模式的探索及產(chǎn)業(yè)鏈成本的下降，降低了制約儲能發(fā)展的障礙在政策和市場需求推動下，獨立儲能商業(yè)模式逐漸清晰。2022年6月7日，國家發(fā)改委和能源局發(fā)布《關(guān)于進一步推動新型儲能參與電力市場和調(diào)度運用的通知》，明確“獨立儲能”的概念：“具備獨立計量、控制等技術(shù)條件，接入調(diào)度自動化系統(tǒng)可被電網(wǎng)監(jiān)控和調(diào)度，符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和電力市場運營機構(gòu)等有關(guān)方面要求，具有法人資格的新型儲能項目，可轉(zhuǎn)為獨立儲能，作為獨立主體參與電力市場”。根據(jù)儲能與電力市場公眾號統(tǒng)計，2022年建成投運獨立式儲能項目達45個，規(guī)模超3.58GW/7.28GWh，分布于16個省市自治區(qū)，涉及27家開發(fā)商。隨著獨立儲能項目的多處試點，獨立儲能的盈利模式也不斷得到探索，現(xiàn)已形成容量租賃、調(diào)峰輔助收入、現(xiàn)貨市場交易、容量補償?shù)榷喾N收入來源。儲能不僅可以通過調(diào)幅調(diào)頻賺取輔助服務(wù)費用，還可以進入電力市場，在低電價的時間段購電進行儲能，在高電價時間段放電以獲得價差；各省份先后出臺了容量補償政策，如山東、河南等，這也為儲能提供方保障保底收益。經(jīng)濟性是儲能行業(yè)長期可持續(xù)發(fā)展的根本驅(qū)動力。產(chǎn)業(yè)鏈價格的下降，極大地降低了制約儲能發(fā)展的障礙。目前，碳酸鋰價格已經(jīng)從接近60萬/噸的高點下降至33萬/噸左右，電化學(xué)儲能中電芯成本超過60%，上游原材料碳酸鋰價格的下降極大地降低了電化學(xué)儲能的成本，預(yù)計2023年隨著上游產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能釋放、相關(guān)政策引導(dǎo)，碳酸鋰等上游原材料價格有望回落正常區(qū)間，市場供需逐步平衡，進而業(yè)主配置儲能的意愿將有望提升；此外，在儲能發(fā)展前期，對下游業(yè)主而言，儲能仍然是被視作額外的成本項，在之前高硅料價格下，為保障整體的投資回報率，配儲的積極性不高，而目前硅料價格同樣也從高位回落指23萬/噸左右，為新能源配儲讓出成本空間，產(chǎn)業(yè)端價格的下降正在對儲能發(fā)展不斷釋放出積極信號。市場和政策雙重驅(qū)動下，我國儲能發(fā)展的必要性和可行性不斷顯現(xiàn)，預(yù)計2023年國內(nèi)儲能項目有望加速落地。預(yù)計2023年隨著光伏上游硅料的降價，組件價格恢復(fù)正常水平，集中式光伏裝機需求向好，占比提升，大型光伏電站配儲將是我國儲能行業(yè)發(fā)展的重要拉動力，疊加我國分布式光伏配儲與風(fēng)電配儲的需求，預(yù)計2023年我國儲能需求為15GW/31.9GWh，同比增長146.3%/166.6%，其中大儲需求為13.3GW/28.5GWh，同比增長144.6%/165.7%。1.2.2023年我國儲能項目加速落地，業(yè)主更加看重安全、性能和成本國內(nèi)儲能招標(biāo)穩(wěn)步推進。月度中標(biāo)情況方面，目前儲能招投標(biāo)主要是以儲能系統(tǒng)和EPC總承包形式，2022年儲能系統(tǒng)招標(biāo)近150個，總規(guī)模22.7GWh，儲能EPC總承包招標(biāo)近120個，總規(guī)模19.8GWh。月度價格方面，結(jié)合2022年各月的報價水平來看，從22年5月起持續(xù)穩(wěn)定在1.5-1.6元/kWh的范圍之內(nèi)。隨著儲能項目的加速落地，業(yè)主更加重視安全、性能和成本。在儲能發(fā)展的早期，在強配儲政策下業(yè)主配儲通常將其作為成本項目，并未充分考慮方案的性價比，而后續(xù)隨著儲能項目加速落地，儲能在新型電力系統(tǒng)中的作用將落到實處真正發(fā)揮，性價比將會成為業(yè)主著重考慮的關(guān)鍵因素；此外隨著技術(shù)的不斷成熟，儲能電站的規(guī)模不斷增大，電池容量也不斷增大，運行的數(shù)據(jù)也會更大，這對安全和效率將會提出更高的要求。為此，我們認為后續(xù)儲能產(chǎn)業(yè)鏈上更具安全性、高性能、高性價比的技術(shù)和產(chǎn)品將會更具有競爭力。2.儲能系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)成長賽道未來可期，充分享受市場規(guī)模快速放量2.1.儲能系統(tǒng)集成由直流側(cè)和交流側(cè)構(gòu)成，起著上下承接的作用電化學(xué)儲能產(chǎn)業(yè)鏈分為上游設(shè)備，中游儲能系統(tǒng)集成及EPC和下游應(yīng)用端。儲能系統(tǒng)由電池簇、電池管理系統(tǒng)BMS、能力管理系統(tǒng)EMS、儲能變流器PCS、消防溫控等其他設(shè)備構(gòu)成，上游設(shè)備中電池和PCS是價值量最大的環(huán)節(jié)；中游包括設(shè)備集成、EPC、并網(wǎng)檢測和項目運維；下游主要是用于與發(fā)電側(cè)（傳統(tǒng)能源和新能源）、電網(wǎng)側(cè)（電網(wǎng)公司）和用戶側(cè)（工商業(yè)和居民）。儲能集成廠商的角色與光伏環(huán)節(jié)中組件廠商類似，在產(chǎn)業(yè)鏈中對接上下游，扮演者渠道商的角色，此外，集成商往往是儲能項目的安全第一負責(zé)人。電化學(xué)儲能系統(tǒng)由直流側(cè)發(fā)電和交流側(cè)并網(wǎng)兩部分構(gòu)成。直流側(cè)為電池集裝箱，包括電池、溫控、消防、匯流柜等設(shè)備；交流側(cè)為升壓變流集裝箱，包括儲能變流器、變壓器等設(shè)備。直流側(cè)的電池產(chǎn)生直流電，交流側(cè)的儲能變流器將其轉(zhuǎn)換為可供電網(wǎng)輸送的交流電，再通過變壓器將交流電轉(zhuǎn)換為相同頻率的另一種電壓，之后輸入電網(wǎng)。2.2.儲能系統(tǒng)集成多技術(shù)路線百花齊放儲能系統(tǒng)集成多技術(shù)路線百花齊放。隨著儲能電站規(guī)模的增大，需要非常多的電池進行串并聯(lián)，不斷升壓、增大電流、提高功率，這對電路設(shè)計以及直流側(cè)、交流側(cè)的拓撲結(jié)構(gòu)優(yōu)化提出了要求，也由此誕生了6種解決方案。按照電氣結(jié)構(gòu)，儲能系統(tǒng)可劃分為：1）集中式：低壓大功率升壓集中式并網(wǎng)，也稱為低壓式。采用直流側(cè)電池多簇并聯(lián)的方式，在交流測與大功率高效率的PCS相連。其結(jié)構(gòu)簡單，投資成本低，是目前最為主流的儲能系統(tǒng)方案。2）分布式：低壓小功率升壓分布式并網(wǎng)，也稱為大組串。每一簇電池都與一個小功率的PCS單元鏈接，在交流側(cè)進行并聯(lián)后升壓變。其結(jié)構(gòu)簡單，投資成本低，是目前最具有潛力的儲能系統(tǒng)方案。3）智能組串式：基于分布式儲能系統(tǒng)架構(gòu)，采用電池模組級能量優(yōu)化、電池單簇能量控制、數(shù)字智能化管理、全模塊設(shè)計等創(chuàng)新技術(shù)，實現(xiàn)儲能系統(tǒng)更高效應(yīng)用。4）高壓級聯(lián)式：電池單簇逆變，不經(jīng)變壓器，直接接入6/10/35kv以上電壓等級電網(wǎng)。單臺容量可達到5MW/10MWh。5）集散式：直流側(cè)多分支并聯(lián)，在電池簇出口增加DC/DC變換器將電池簇進行隔離，DC/DC變換器匯集后接入集中式PCS直流側(cè)，進行集中逆變。6）分布式能源塊：將逆變器、電池簇、EMS、BMS等所有功能子單元都集中到一個單獨的集裝箱里。之前主要應(yīng)用在工商側(cè)儲能，最近兩年才開始應(yīng)用于大儲領(lǐng)域。2.3.儲能系統(tǒng)集成參與者眾多，目前仍處于享受市場規(guī)?？焖俜帕康碾A段目前儲能系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)參與者眾多，競爭格局未定。隨著新能源占比的不斷提升及產(chǎn)業(yè)鏈上游碳酸鋰價格的下跌，儲能發(fā)展的必要性和可行性不斷提升，2023年將成為儲能高增長的元年，目前儲能系統(tǒng)集成的參與企業(yè)眾多，尚處于整個行業(yè)享受市場規(guī)模快速放量的階段，競爭格局未定。整體來看，對于儲能系統(tǒng)集成廠商的分類，包括專業(yè)化廠商和一體化廠商，專業(yè)化廠商占比較小，包括海博思創(chuàng)、電工時代、新源智儲等；一體化廠商包括從儲能產(chǎn)業(yè)鏈上游切入、光伏產(chǎn)業(yè)鏈切入、高壓技術(shù)路線的電力電子廠商。整體而言，儲能集成環(huán)節(jié)仍處于導(dǎo)入期，投資也逐漸從主題過渡到業(yè)績，后續(xù)持續(xù)關(guān)注訂單兌現(xiàn)超預(yù)期的公司。3.高壓級聯(lián)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用加速，滲透率有望進一步提升3.1.高壓級聯(lián)相比其他技術(shù)方案具有低成本、高效率、高安全性等優(yōu)勢隨著儲能項目的加速落地，儲能在新型電力系統(tǒng)中的作用將落到實處真正發(fā)揮，業(yè)主會更加重視儲能集成的安全、性能和成本，而這三方面也會成為儲能集成技術(shù)滲透率提升的關(guān)鍵所在?；诖?，我們對不同儲能集成方案的優(yōu)缺點進行了比較，認為高壓級聯(lián)儲能集成方案具有低成本、高效率和高安全性等優(yōu)勢，在中短期內(nèi)滲透率有望提升。目前集中式儲能集成方案占主流，正通過提高電壓等級的方式進行降本增效，但仍無法解決電站的安全性問題。集中式具有結(jié)構(gòu)簡單、投資成本低、安裝運維成本低、對運維人員要求不高的優(yōu)勢，因此目前占據(jù)市場大多數(shù)份額，但目前集中式項目規(guī)模往往不超過20MWh，當(dāng)儲能電站的規(guī)模放大到百兆瓦以上時，就會出現(xiàn)直流拉弧、直流側(cè)的并聯(lián)容量損失、并聯(lián)環(huán)流等問題，嚴(yán)重影響集中式儲能電站的安全和效率。就集中式方案本身而言，技術(shù)正通過直流高壓進行降本增效，直流側(cè)電壓從1000V提升到1500V逐漸成為主流趨勢，通過將直流側(cè)電壓做到1500V，通過更高的輸入、輸出電壓等級，可以降低交直流側(cè)線損及變壓器低壓側(cè)繞組的損耗，提高電站系統(tǒng)效率，設(shè)備（儲能變流器、變壓器）的功率密度提高，體積減小，運輸、維護等方面工作量也減少，有利于降低系統(tǒng)成本，但同時1500V儲能系統(tǒng)電壓升壓后電池串聯(lián)數(shù)量增加，其一致性控制難度增大，直流拉弧風(fēng)險預(yù)防保護以及電氣絕緣設(shè)計等要求也更高。隨著其他技術(shù)方案的逐漸成熟，集中式儲能集成方案的占比將會有所下降。組串式、智能組串式、高壓級聯(lián)式、集散式等其他技術(shù)方案各具優(yōu)勢，以不同方式解決電池的并聯(lián)環(huán)流、容量損失、直流拉弧等問題，以提高儲能電站的安全性。1）組串式方案采用交流側(cè)并聯(lián)的方式，使得每個儲能變流器串聯(lián)的電池簇規(guī)模更小、集成度更高、模塊化更強，消除集中式并聯(lián)環(huán)流、容量損失、直流拉弧風(fēng)險三大隱患，運維簡單靈活，相比集中式效率提升了4%以上，對應(yīng)成本也比集中式更高，目前上能電氣、寧德時代等廠商選擇此技術(shù)方案；2）智能組串式的代表性廠商為華為，智能組串式對電池兼容性更強，能夠?qū)崿F(xiàn)一包一優(yōu)化、一簇一管理，對電芯的兼容性比較強，但其成本比集中式高15-20%，技術(shù)過于復(fù)雜，擁有一級直流變換和一級交流變換共兩級變換，所以效率比較低；3）高壓級聯(lián)式通過在直流側(cè)將電池直接接入變流器，減少了升壓環(huán)節(jié)，這使得效率就會提升，由于其特殊的拓撲結(jié)構(gòu)，并聯(lián)容量損失、并聯(lián)環(huán)流問題也都不存在了，最終效率可以做到88-90%，高壓級聯(lián)技術(shù)有待經(jīng)過多個項目驗證，代表性廠商包括金盤科技、新風(fēng)光、智光電氣、國電南瑞、四方股份等。4）集散式通過增加DC/DC直流隔離，避免直流并聯(lián)產(chǎn)生的直流拉弧、環(huán)流、容量損失，大大提高了系統(tǒng)的安全性，從而提升系統(tǒng)效率，但由于系統(tǒng)需要經(jīng)過兩級逆變，對系統(tǒng)效率有反向影響額外的DC/DC隔離，讓整個系統(tǒng)多了一層能量損耗，整體的效率表現(xiàn)與集中式相當(dāng)，不如組串式，代表性廠商為特斯拉。5）分布式能源塊布置更加靈活，因為單個機柜可以做的更小在消防上有額外優(yōu)勢，但供應(yīng)鏈體系不夠成熟，成本上有劣勢，之前主要應(yīng)用在工商側(cè)儲能，最近兩年才開始應(yīng)用于大儲領(lǐng)域。綜合來看，我們認為高壓級聯(lián)型儲能效率更高、成本更低，更適合于大型電站儲能場景。級聯(lián)型儲能系統(tǒng)由多個儲能單元構(gòu)成，每個儲能單元包括1個DC/AC功率單元和1個獨立小電池堆。每個儲能單元輸出幾十至幾百伏的交流電壓。級聯(lián)型儲能系統(tǒng)采用三相星形連接的級聯(lián)H橋拓撲結(jié)構(gòu)，可直接輸出0.4~35kV三相交流電壓，無變壓器接入交流電網(wǎng)，單系統(tǒng)輸出功率可達10MW以上。其優(yōu)勢包括：1）無需升壓變壓器，效率比常規(guī)儲能系統(tǒng)高2~2.5%，節(jié)省5%~6%的PCS成本。高壓級聯(lián)儲能系統(tǒng)無需經(jīng)過變壓器，不僅減小系統(tǒng)損耗，提高效率，還減少了儲能系統(tǒng)的占地面積，降低了土地建設(shè)施工成本，提高了單位建設(shè)面積的能量密度。2）系統(tǒng)無電芯/電池簇并聯(lián)運行，不存在短板效應(yīng)，容量衰減情況改善。儲能系統(tǒng)能夠最大限度地減少或消除電池簇的并聯(lián)情況，使得各個電池簇之間相互獨立，減少或消除電池單體和電池簇的環(huán)流現(xiàn)象，削弱了儲能系統(tǒng)中電池一致性導(dǎo)致的問題，提高電池系統(tǒng)的循環(huán)壽命、降低了生產(chǎn)運行的安全風(fēng)險。3）控制簡單，縮短響應(yīng)時間。高壓級聯(lián)儲能系統(tǒng)每三相為一組控制單元，不需要根據(jù)并聯(lián)儲能單元性能的差異進行協(xié)調(diào)后再響應(yīng)指令，縮短了儲能系統(tǒng)的響應(yīng)時間?？梢?，通過高壓級聯(lián)結(jié)構(gòu)可以提高單臺PCS的功率、提高運行效率、降低電力電子損耗、提高整機響應(yīng)速度，提高整機輸出波形質(zhì)量，有效解決傳統(tǒng)儲能技術(shù)存在的技術(shù)痛點，非常適合大容量儲能的應(yīng)用場合，在儲能功率越大的應(yīng)用場合性價比越高。未來有望成為新能源電站儲能、獨立儲能的主流技術(shù)。3.2.高壓級聯(lián)正逐漸從示范項目階段進入實際應(yīng)用階段，未來有較大滲透率提升空間高壓級聯(lián)正逐漸從示范項目階段進入實際應(yīng)用階段。高壓級聯(lián)儲能技術(shù)現(xiàn)已在電源側(cè)得到應(yīng)用和驗證，在電源側(cè)的應(yīng)用分為火電廠調(diào)頻、新能源電站的柔性消納和輔助服務(wù)，對于電源側(cè)的需求，由于電站的功率較大，因此電池容量也較大；此外還要求響應(yīng)一次調(diào)頻，AGC控制和對電站的協(xié)調(diào)控制和響應(yīng)速度要求比較高；第三，電站的電池的數(shù)量比較多，運行數(shù)據(jù)比較大且管理復(fù)雜，因此希望精簡；最后成本降低、性能提升、確保安全性是儲能行業(yè)的共識。面向電源側(cè)的需求，高壓級聯(lián)技術(shù)可以充分適應(yīng)這些需求，目前成熟的高壓儲能系統(tǒng)單機功率較大，可以做到單機10MW，因為不需要協(xié)調(diào)控制器，響應(yīng)速度特別快，單機響應(yīng)速度可以達到2到3個毫秒；單個電池堆的電量非常小，電池并聯(lián)的數(shù)量非常少，這解決了儲能系統(tǒng)的安全性隱患和一致性問題；級聯(lián)型高壓儲能單模塊運行功率可以差異化匹配，電量更有保障，有效保障可用容量最大化。高壓級聯(lián)方案在系統(tǒng)損耗、占地面積、對于電池保護以及指令相應(yīng)時間等多方面均有明顯優(yōu)勢，目前儲能仍然處于發(fā)展早期階段，業(yè)主配儲通常將其作為成本項目，并未充分考慮方案的性價比，早期項目通常采用大規(guī)模普及的成熟方案，我們認為隨著儲能機制的逐步理順，根據(jù)優(yōu)勢和性價比的高壓方案會逐步推向市場。我們也逐漸可以看到高壓級聯(lián)技術(shù)已逐漸從實驗階段進入實際應(yīng)用階段，南瑞繼保研制35kV高壓（級聯(lián)）直掛儲能系統(tǒng)順利并網(wǎng)。智光電氣聯(lián)合中國華能清能院、上海交通大學(xué)聯(lián)合研制的級聯(lián)型35kV高壓直掛大容量電化學(xué)儲能系統(tǒng)已經(jīng)順利下線預(yù)計充放循環(huán)效率將超過91%，單機并網(wǎng)功率/容量高可達25MW/50MWh。新風(fēng)光為浙江某大型光伏發(fā)電項目提供的35KV直掛式一次調(diào)頻儲能電站順利發(fā)運。高壓級聯(lián)技術(shù)在實踐中的應(yīng)用也充分表明了業(yè)主對技術(shù)的認可。整體而言，目前高壓級聯(lián)滲透率不足5%，我們預(yù)測中短期高壓級聯(lián)滲透率有望達到10%。我國新能源滲透率不斷提升，不穩(wěn)定的風(fēng)光發(fā)電需要靈活性的調(diào)節(jié)，多地制定“十四五”儲能發(fā)展目標(biāo)，25年儲能建設(shè)規(guī)模接近54GW，再加上碳酸鋰價格下跌極大降低了電化學(xué)儲能的成本，同時在政策和市場需求推動下，獨立儲能的商業(yè)模式逐漸清晰，在此背景下2023年將會是大型儲能需求高增長的元年。高壓級聯(lián)具備低成本、高效率、高安全性等優(yōu)勢，隨著儲能商業(yè)模式逐漸理順，業(yè)主更加重視產(chǎn)品性能，高壓級聯(lián)的安全性及性價比優(yōu)勢將會更加明顯地凸顯，目前我們也看到了以兩大電網(wǎng)為首的電力央企發(fā)力招標(biāo)，這充分表明高壓級聯(lián)系統(tǒng)得到驗證確認。基于以上分析，目前高壓級聯(lián)滲透率不足5%，我們預(yù)測中短期高壓級聯(lián)滲透率有望達到10%，未來有年化翻倍的增長空間。3.3.高壓級聯(lián)儲能集成方案存在一定技術(shù)壁壘，企業(yè)具有先發(fā)優(yōu)勢高壓級聯(lián)方案在技術(shù)和運營上都具有較大難度，具有進入壁壘。1）技術(shù)方面，一方面，高壓級聯(lián)方案每一相都是35kv，電磁環(huán)境惡劣，對BMS控制提出更高要求。另一方面，高壓級聯(lián)方案為交流側(cè)并聯(lián)，選擇多個H橋連接，ABC三相交流電，每一相都有多個H橋串聯(lián)，可靠性降低，為了提升可靠性，必須進行冗余設(shè)計，如果某個H橋故障，可以切換到旁路電路。因此，高壓級聯(lián)技術(shù)對系統(tǒng)布局和組裝的要求較高，在業(yè)主端的認證周期較長。2）運營方面，35kv儲能系統(tǒng)中直流側(cè)和交流側(cè)放在同一位置，運行維護的難度加大，需要專業(yè)運維人員。目前高壓級聯(lián)技術(shù)路線廠商相對較少，競爭格局較優(yōu)。代表性廠商包括智光電氣、新風(fēng)光、金盤科技、國電南瑞等，其原有業(yè)務(wù)大多涉及高壓技術(shù)路線的電力電子產(chǎn)品，具有技術(shù)同源優(yōu)勢，老玩家也先后獲得下游業(yè)主的訂單認可，目前尚無新玩家入場，我們認為從技術(shù)和運營難度來看，具備先發(fā)優(yōu)勢的企業(yè)短期內(nèi)難以撼動，目前正處于各家積極投標(biāo)爭取訂單的階段。4.重點企業(yè)分析4.1.金盤科技：干變龍頭切入高壓級聯(lián)儲能，打造新增長極干變龍頭切入高壓級聯(lián)儲能，打造新增長極。公司成立于1997年，位于海南，1998年美國上市，2016年美股私有化退市并于2021年科創(chuàng)板上市。公司主要產(chǎn)品為干式變壓器，2021年占比75%，主要應(yīng)用于風(fēng)電、軌交、高壓變頻、新基建等下游行業(yè)，是全球干式變壓器龍頭企業(yè)之一。公司干變產(chǎn)品應(yīng)用于風(fēng)電的市占率達到25%，軌交配套產(chǎn)品市場份額多年穩(wěn)居全國第二，高壓變頻產(chǎn)品長期配套外資龍頭企業(yè)，是西門子歌美颯、維斯塔斯、GE、施耐德、東芝三菱等跨國巨頭的重要供應(yīng)商。其他業(yè)務(wù)主要圍繞新能源為主的相關(guān)產(chǎn)品，包括箱式變電站、電力電子設(shè)備（一體化逆變并網(wǎng)裝置、SVG）、安裝工程等。公司原業(yè)務(wù)與儲能技術(shù)同源、客戶資源共享，開辟高端儲能市場。一方面，公司具有客戶協(xié)同優(yōu)勢，儲能業(yè)務(wù)的目標(biāo)客戶是公司現(xiàn)有業(yè)務(wù)的長期合作客戶，如中廣核、華電、華能、國電投、金風(fēng)、GE、西門子、VESTAS等；另一方面，公司現(xiàn)有電力電子設(shè)備產(chǎn)品與儲能PCS、系統(tǒng)集成技術(shù)同源，公司具備過硬的技術(shù)實力和優(yōu)勢。公司重視研發(fā)創(chuàng)新，研發(fā)支出從2018年的0.96億元增長至2021年的1.58億元，對應(yīng)的研發(fā)費用率也從4.4%增長至4.8%，在同行中始終位于領(lǐng)先水平。且公司的中高壓級聯(lián)儲能系統(tǒng)是全球范圍內(nèi)首次采用全液冷技術(shù)，具有突出技術(shù)及成本優(yōu)勢，低壓儲能系統(tǒng)亦較同行成本低3%。公司現(xiàn)有儲能產(chǎn)能3.9GWh，2022年在手訂單超過3億元。2021年12月公司發(fā)布可轉(zhuǎn)債可行性分析報告，擬募資資金不超過11.97億元主要用于桂林儲能數(shù)字化工廠建設(shè)（年產(chǎn)能1.2GWh）、武漢儲能數(shù)字化工廠建設(shè)（年產(chǎn)能2.7GWh）和儲能系列產(chǎn)品研發(fā)。公司儲能產(chǎn)品已獲得下游客戶的認可，2022年在手訂單超過3億元，未來發(fā)展?jié)摿κ恪９居?023年3月13日披露2023年1-2月的訂單情況，公告顯示公司各業(yè)務(wù)板塊訂單依然保持快速增長，已獲得訂單5.31億元，其中包含儲能系列產(chǎn)品訂單3.40億元，已超過2022全年所獲得的儲能系列產(chǎn)品訂單總額，呈現(xiàn)高速增長的發(fā)展趨勢。4.2.新風(fēng)光：山東能源集團旗下新能源核心設(shè)備供應(yīng)商，高壓級聯(lián)儲能業(yè)務(wù)已形成收入山東能源集團旗下新能源核心設(shè)備供應(yīng)商，高壓級聯(lián)儲能業(yè)務(wù)已形成收入。公司為山東國企，背靠山東能源，前身為國營汶上無線電廠，1992年研發(fā)變頻調(diào)速器，步入電機變頻節(jié)能領(lǐng)域，2002年改制成立山東風(fēng)光電子，研發(fā)電網(wǎng)無功補償裝置SVG，2004年股份改制成立山東新風(fēng)光，于2021年科創(chuàng)版上市。公司區(qū)域優(yōu)勢明顯，山東省新能源發(fā)展迅猛，風(fēng)光裝機占比均超過30%，公司作為山東省省級新能源投資平臺下屬上市公司，未來將受益于山東省風(fēng)、光、儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。其傳統(tǒng)主業(yè)為高壓SVG和變頻器，2021年SVG營收占比61%，主要應(yīng)用于新能源并網(wǎng)、冶金、電力、礦山、化工、水泥等傳統(tǒng)業(yè)務(wù)，主要起到改善電能質(zhì)量的作用，新能源占比超過80%。SVG行業(yè)競爭相對分散，2021年行業(yè)增速下滑競爭加劇，頭部企業(yè)主動降價爭奪份額，預(yù)計23年隨著光伏裝機增加行業(yè)恢復(fù)增長、小容量產(chǎn)品占比提升，毛利率有望觸底回升。變頻器營收占比33%，變頻器是把電壓和頻率固定不變的交流電變成電壓頻率可變的交流電的裝置，主要應(yīng)用于電力、傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域，公司以高壓變頻器為主，22年開始布局中低壓變頻器，有望帶來增長。高壓級聯(lián)技術(shù)源于SVG，訂單、收入高速增長。新風(fēng)光高壓級聯(lián)型儲能PCS與SVG技術(shù)同源，采用級聯(lián)H橋電路拓撲的方式將低電壓功率單元級聯(lián)形成高電壓，提高單臺PCS功率、降低電池儲能系統(tǒng)總體損耗、提高可