（报告出品方/作者：中信建投证券，朱玥，万炜，任佳玮）

一、需求研判：碳中和大背景，新能源发电与储能是重中之重

1、低碳转型趋势确定，光伏、风电景气周期开启

为应对气候变化，过去两年多个国家将碳中和目标提上日程，全球低碳转型已经是确定性的趋势。低碳转型趋势下，以风电、光伏为代表的可再生能源发电量占比预计将快速提升，根据我们的测算结果：预计年全球光伏、风电分别新增装机GW、GW，其中国内分别为GW、83GW；预计年全球光伏、风电分别新增装机GW、GW，其中国内分别为GW、GW。

关键假设1：低碳趋势下能源结构中电力占比将显著提升，基于-年间全球用电量增速为2%-3%，假设-年全球电力消费量平均增速为3.5%，略高于历史增速。

关键假设2：假设年全球风电、光伏发电量占比分别为11.9%、15.6%，国内风电、光伏发电量占比分别为14.7%、17%，对应年非化石能源占比目标达到29%（年目标为25%）。假设年全球风电、光伏发电量占比分别为25%、35%，国内风电、光伏发电量占比分别为31%、45.3%，对应非化石能源占比目标为66%（年目标为80%）。

关键假设3：风电平均年利用小时数为小时，光伏平均年利用小时数为小时

2、碳达峰、碳中和目标坚定明确，不断提升非化石能源消费比重

回顾我国非化石能源消费占比历史数据，年，我国非化石能源消费占一次能源消费的比例为8%，“十二五”期间提升了2.8个百分点，“十三五”期间提升了4.1个百分点。根据《年前碳达峰行动方案》，“十四五”、“十五五”期间非化石能源占比将分别提升4.7、5个百分点，从“十二五”到“十五五”，我国减少化石能源占比的目标日益艰巨。

10月24日，中共中央国务院印发《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》（以下简称《意见》），对我国中长期非化石能源消费占比作出了重要指示。

《意见》提出，到年，非化石能源消费比重达到20%左右；到年，非化石能源消费比重达到25%左右；到年，非化石能源消费比重达到80%以上，碳中和目标顺利实现。同时，对单位GDP能耗等指标、单位GDP二氧化碳、森林覆盖率也做出相应规范。

3、光伏：全面市场化开启成长周期，预计-年全球CAGR24%

截至年，全球光伏累计装机GW，-年间，全球光伏累计装机复合增长率16.5%。其中，分地区看，亚洲、欧盟、北美地区光伏累计装机.0GW、.9GW和84.5GW，占比分别为57.0%、21.4%、11.8%，位列全球前三。分国别看，截至年底，中国光伏累计装机GW，占全球总装机35.4%，光伏装机量占比位列全球第一。

分季度而言，-年间，海外光伏装机各季度较均衡，海外每季度装机量20GW左右，国内方面，由于抢装期的影响，一年中我国大部分光伏装机都集中在四季度。展望年，预计年全球光伏装机总量GW，同比增长33%；其中，海外全年总装机GW，各季度增长平稳，中国全年总装机82GW，装机主要集中在第四季度，一季度为装机淡季。

我们根据年、年全国非化石能源消费占比目标，测算“十四五”、“十五五”期间我国光伏装机增量。我们预计，截至年，全国光伏累计装机GW，“十四五”期间复合增长率25%，-年，中国新增光伏装机合计.6GW，年新增光伏装机GW，预计年，全国光伏累计装机将达到GW，“十五五”期间复合增长率13%。预计-年，全球新增光伏装机1GW，年新增装机GW，-年，年均复合增速24.3%。

4、风电：陆风稳定增长，海风年左右迎来放量

截至年，全球风电累计装机GW，-年间，全球风电累计装机复合增长率12.8%。其中，中国风电累计装机.5GW，全球排名第一；欧洲、美国风电装机分别为、GW，位列全球前列。欧洲国家中，德国装机量63GW，排名欧洲第一。

年，全球风电新增装机量93GW，同比增长55%，增量主要由中国贡献，年，中国风电并网装机72.4GW，同比增长%，海外风电装机20.6GW，同比减少41.3%。中国风电装机周期性较为显著，主要受弃风率和补贴影响，海外年度新增装机量表现平稳，近几年维持在30-35GW，年装机量仅20.6GW。

自年以来，中国风电共经历三次周期，两次抢装潮。“十一五”时期，行业呈爆发式增长，但因电网适配能力问题，弃风限电问题浮现，、年出现较大规模弃风限电，年弃风率达到顶点超17%，风电新增装机在“十二五”初期暂时退潮，此后弃风问题暂得缓解，年弃风率下探至8%，下游需求景气周期开启，因16年风电电价首次下调2分，年风电出现第一次抢装。年，弃风问题重新浮现，加上抢装潮后期影响，-年风电新增装机再度出现明显下滑。伴随相关政策推出，风电消纳得到保障，带动装机进入新一轮景气周期，这一轮周期中，随着电网消纳能力的提升，弃风率始终维持在较低水平，21年风电取消补贴，进入平价时代，年风电出现第二次抢装，新增装机量创历史新高。

分季度而言，我国大部分风电装机都集中在四季度。展望年，预计年全球风电装机总量89GW，同比增长1.7%，年全球装机高基数影响，、年风电装机量增幅平缓；预计年内，海外全年新增装机39GW，各季度增长平稳，中国全年总装机50GW，装机主要集中在第四季度，一季度为装机淡季。

双碳叠加平价背景下，风电周期性减弱，成长性凸显，“十四五”期间我们预计全国风电累计装机年均复合增长15.5%。我们预计，-年，中国新增风电装机合计GW，年新增装机75GW，截至年累计装机.5GW，“十四五”期间复合增长率15.5%；预计年，全国风电累计装机将达到GW，“十五五”期间复合增长率7.4%。全球来看，预计-年，全球新增风电装机.5GW，年累计装机将达到.5GW，-年期间年均复合增速11.6%。从装机类型来看，预计海风在年前后有望迎来放量，我国海风可开发资源超过35亿千瓦，累计装机仅万千瓦，前景广阔，预计年底前后能够实现海风全面平价。

5、储能：“双碳”实现路径中不可缺少的一环

“双碳”的实现伴随着电源结构的转变。“碳达峰”、“碳中和”的实现必然伴随着能源结构的转变，长期以来我国一次能源消费以化石能源为主。年，我国一次能源消费约49.8亿吨标准煤，其中非化石能源（风、光、水、核、生物质）等消费量约占15.9%，约7.8亿吨标准煤（发电煤耗当量）；化石能源约占84.1%，其中煤炭约28.4亿吨、石油约8.9亿吨、天然气约4.3亿吨（均为标准煤当量），合计造成约.3亿吨二氧化碳排放。

能源结构优化是减排二氧化碳的根本对策，非化石能源主要包括风能、太阳能、水能、核能、地热能、生物质能等，除少量地热能可直接用于供暖、热水外，几乎所有的非化石能源利用方式都是发电。因此风、光、水、核等所发出的电能又被称为“一次电力”，以与煤炭、石油、天然气等所发出的“二次电力”相区别。近年来，以光伏、风电为代表的可再生能源占比逐年提高，并已成为新增装机容量中占比最高的电源类型。

可再生能源的“上位”需要储能扶持。年，我国可再生能源装机占比已达41.4%，其中非水可再生能源（风、光）占比已达24.3%，但发电量方面，可再生能源发电量仅占27.3%，其中非水可再生能源仅占9.54%，与其装机占比极不相称。究其原因，以风电、光伏为代表的可再生能源出力不稳定、不可控，带来两个问题，一是风电、光伏必须配备足够的调峰电源以平滑出力，保证电力系统安全稳定运行；二是风电、光伏利用小时数低，若要满足电量需求，则装机容量需大大超出负荷水平，造成发电侧和用电侧解耦，联系两者的只能是储能。

发电侧，新能源配储渐成主流

储能的首要应用场景是配置在新能源场站中，起到平滑出力曲线，促进消纳的作用。目前，随着电网消纳空间日益挖掘殆尽，调峰消纳责任将逐渐转移至发电端。根据“双碳”目标要求，我们预测“十四五”期间国内风电、光伏年均新增装机分别可达41GW、GW，其中硅料、能源等价格上涨影响，光伏新增装机预测约50GW、风电新增装机预测约25GW。我们预测国内“十五五”期间风电、光伏年均装机分别可达52GW、GW。

随着消纳压力日益增大，我们预测新能源配储能的渗透率、配储装机比例、储能时长均将提升，使得储能装机迅速增长，侧储能装机需求可达28.1GWh。海外方面，我们预计年新增风电装机可达GW、新增光伏装机可达GW，两者贡献发电侧储能需求约70.5GWh。至年，由于全球碳达峰、碳中和进程加速，预计国内新增风电、光伏装机可达GW，对应的配储需求可达89.8GWh；海外新增风电、光伏装机可达GW，对应的配储需求可达.5GWh。

电网侧，配合新能源调峰需求并获取辅助服务收益，静待电网侧储能放开

随着电源端新能源渗透率的提高以及电动车、取暖供冷负荷的增长，电网受到发电侧出力不稳定和用电侧波动性大、同时率高的影响，导致电网负荷峰谷差逐年增大，对电网的调峰、调频提出了更高的要求。电化学储能调峰、调频具备跟踪速度快、可双向调节、不产生额外碳排放、不依赖站址等优点。我们测算，国内电网侧储能年装机需求约1.71GWh，至年需求增至30.04GWh，年可达.7GWh。海外方面，电网侧储能主要用于调频和尖峰负荷补偿，我们测算年海外电网侧储能需求为8.47GWh，至年可达22.19GWh，至年可达53.77GWh。

用户侧，海外已实现经济性

用户对低成本高质量用电的需求是推动用户侧储能装机增长的根本驱动力。我国电网网架坚强，可靠性较高，用户侧储能的商业模式主要是工商业用户减少容量电费，并获取峰谷价差套利收入。对海外用户来说，尤其是发达国家，由于其电价较高，推行“光+储”的业务模式已可实现经济性。（报告来源：未来智库）

年分季度需求测算

国内方面，目前我国发电侧国内发电侧储能季节性较为显著，海外储能随着储能渗透率提升稳定增长。储能在我国正处商业化初期，年我国多地出台强制配储政策，预计年及以后，各地储能将有较为严格的储能配比要求，储能通常与风光电站建设同步进行，因此，我国发电侧储能装机将主要集中在电站建设较为集中的第四季度。预计年，我国发电侧储能装机量2.92GWh，其中第四季度占比40%。我国电网侧、用户侧方面，储能配置受季度波动影响较小，伴随着储能渗透率的逐步提升，预计全年稳定增长，年国内电网侧储能装机总量1.75GWh，用户侧储能装机总量0.72GWh。海外储能装机季节性较弱，预计海外发电、电网、用户侧储能装机各季度稳定增长。

二、行业变化：构建风光为主体的新型电力系统，风机大型化及光伏电池片技术迭代迅速推进

1、严控煤炭，构建风光为主体的新型电力系统

火电新增装机下滑，风电光伏比例大幅度提升。年7月，国家发改委会同工业和信息化部、财政部等15个部委，发布《关于推进供给侧结构性改革防范化解煤电产能过剩风险的意见》，提出针对煤电行业的动煤电行业供给侧结构性改革。文件要求“十三五”期间，全国停建和缓建煤电产能1.5亿千瓦，淘汰落后产能0.2亿千瓦以上，到年，全国煤电装机规模控制在11亿千瓦以内。

可以看到，自年以来，整个“十三五”火电投资都处于不断下滑的过程，而以风电为代表的新能源投资额持续放大，年风电投资完成额超过当年电源工程建设投资额的50%（光伏未被统计）。

从年度新增发电装机容量来看，从年开始风电光伏合计新增装机容量就超越火电（火电不仅指煤电，还包括天然气、生物质发电等），占据我国新增电力装机的主导。年，风电光伏合计新增装机贡献了当年全国新增装机的62.9%，年前9个月也占到了45.5%。

在“碳达峰、碳中和”大的政策背景下，我们判断“十四五”对于煤电的限制政策不会放松，会继续限制在11亿千瓦以内，后续新增电力需求通过发展风电光伏等可再生能源解决，风电光伏未来有望成为主导能源。不仅中国，全球主要国家的电力系统中，风电和光伏未来都将占据更高的比例。根据国际能源署（IEA）发布的《全球能源部门年净零排放路线图》，风电和光伏累计装机量在年有望分别占到全球所有电力装机的25%和43%，发电量贡献中风电和光伏也有望分别达到全球电量供应的35%和33%。

2、新型电力系统：电网配套+灵活性资源助力新能源成为主体

新型电力系统：目的与路径

以风电、光伏为代表的新能源具有资源丰富、开发难度较低，零碳环保等优点，是实现“双碳”目标的必然之选，但新能源同时具有随机性、间歇性和波动性的特点，对负荷的支撑能力不足。新能源通过电力电子装置并网，逆变器、变流器等对电网电压、频率等电能质量指标要求较高，工作范围较窄，若发生电压跌落、频率失步等易于脱网。然而，电力电子设备本身却又是电网的谐波源、无功用户，不但不能对电网起到稳定支撑作用，反而会恶化电网的电能质量。

与火电、水电等使用同步发电机并网的传统电源不同，逆变器、变流器等电力电子并网设备缺乏转动惯量，无法提供稳定性，故障传播速率远高于传统电网，若发生大规模脱网切机事故，对电网的供电安全产生极大威胁。此外，新能源出力的不稳定、不可控、波动大的特点，还造成负荷消纳困难，由于新能源出力无法随着负荷水平的波动而实时调节（即传统电源的“源随荷动”的模式），必然造成新能源出力大发时弃电，而新能源出力不足时仍需要传统电源补足，在传统电力系统下，新能源难以承担主力电源的重任。

目前，尚没有任何一个独立的电力系统，在长时间尺度下实现50%以上的新能源发电量渗透率，这足以说明高比例可再生能源电力系统的长时间安全可靠运行仍是一个世界级难题。新型电力系统主要需解决新能源高比例接入的两个问题：并网和消纳。首先需为新能源创造良好的并网条件，包括坚强可靠的网架建设、动态无功补偿等，保证新能源能够有足够的接入点和足够的线路输送容量进行送出。其次是新能源能够在用户侧良好消纳，尽量减少限电，主要是各种灵活性资源的建设，如火电灵活性改造、抽水蓄能、电化学储能等，未来氢储能技术成熟后，也将在电力系统长时间尺度上维持电力系统的平衡。

并网：

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