（报告出品方/作者：华泰证券，申建国、张志邦）

为什么我们需要储能？弃电率：储能增加电网调节余量，协助减少电网弃电

电网是需要瞬时平衡的系统，外送线路的容量和调峰调频余量均限制了电网消纳能力。在电网运行过程中，外送线路容量有限，变压器变电功率限制了输出的最大电力，主变受阻时需限制机组输出功率，造成限电。此外，调度系统需要为电源和负荷波动留出余量，全额消纳意味着有充足灵活性电源/负荷调节，灵活性改造的火电和储能调节余量也是可再生能源消纳的限制因素，可调节余量不足也会限制光伏电站的输出功率，造成限电弃电现象。

风光日内出力波动明显，调节难度增大。要构建以可再生能源为主体的新型电力系统，必然要大幅提升可再生能源发电在全社会发电中的占比，尤其是风力发电和太阳能发电。然而风力发电和太阳能发电受自然环境影响较大，日内出力波动大，且由于天气难以预测，风光的出力更难以预测。目前已有的电力系统均是为以火电为主的电力系统而设计的，出力波动大的风光大规模并网后，会影响电力系统的可靠性，原有的针对火电的电力系统备用等灵活性资源将不能应对未来复杂的情况，电力系统的调节难度大幅增加。

可再生能源波动性提升，调节压力凸显。根据中国电科院的储能实证研究，光伏电站发力波动大，多云情况下波动量提升明显，为保障电网中有足够调节能力，保障稳定运行，电网采用限制输出功率方式来降低整体波动性，年青海光伏电站采样的天发电数据里，有天发生限制输出功率的情况。

风光装机量大幅提升拖累电网消纳水平，30/60战略下电网消纳压力凸显。复盘风电光伏发展历史，15-16年光伏风电装机大幅提升，年全国光伏/风电弃电率一度升高至10/15%以上，主要能源基地的弃电率在30%以上，16年以后限制高弃电区域装机、调度系统全力保障新能源并网和电网建设等措施多管齐下，弃电率持续下降。30/60战略下装机中枢已定，年非化石能源在一次能源占比将达到25%，年风电光伏累计装机或达12亿千瓦以上，年底风光累计装机量仅为6.35亿千瓦，我们预计“十四五”期间风光装机仍需快速新增，“十四五”弃电率或将提升。

火电调节潜力低于天然气机组，后续弃电率或有压力。据朱军辉、衡乔针对广东省电力系统分析所得论文数据对比，天然气机组在电厂调度灵活性方面的三个指标均优于国产煤电机组，火电的调节能力先天不足。根据北极星太阳能光伏网，目前欧洲光伏电站普遍按1.2-1.4的容配比设计，美国、印度大约在1.4倍，日本甚至达到了2倍的容配比，而国内均值在1.2倍左右。据世界银行数据，年欧洲企业每月停电次数约0.3次；据国家能源局数据，我国年全国平均停电频次为0.22次。从国内情况看，火电资源调节能力先天不足、国内容配比显著低于海外，叠加高电能安全要求，我们认为国内电网调节压力高于海外。考虑到现有调节能力和用户侧对稳定性的要求，我国的弃电率或将提升，传统的火电作为灵活性资源恐不足以满足电力系统的要求。

储能抑制光伏出力的波动性，提升电网调度灵活性，系统增益发电或远高于储能电量。光伏出力受光照强度和天气情况影响，波动性较大，能源基地在可调节余量和上网通道不足时，限制光伏电站总出力功率，导致弃电。一方面，储能可以增加光伏系统出力（输出功率）的稳定性，降低对电网调节余量需求，减少电站的辅助服务支出，降低调度系统对电站的功率限制，在下游需求高时增加对电网的放电量，降低光伏电站弃电。

趋势：能源结构复杂多样，储能均为不可或缺一环

构筑能源互联网体系，未来电网结构更为复杂。对于未来能源结构展望，未来电网将具备超复杂性（Extreme

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