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1、欧洲储能市场专题分析报告（一）一、欧洲能源转型刺激储能需求增长欧洲率先提出2050碳中和目标，能源转型势在必行欧洲是应对全球气候变化的先导者，率先提出2050碳中和目标，各国相继提出淘汰煤电。欧洲一直是全球应对气候变化、减少温室气体排放行动的有力倡导者，是低碳发展的先驱者。2015年欧洲发起巴黎协定，要求减少全球温室气体排放；2019年，欧盟率先出台2050碳中和计划，走在了各国应对气候变化的前列；2020年的欧盟峰会上，27个成员国领导人就减排目标达成一致，到2030年将温室气体排放量较1990年的水平减少55%。欧洲各国也提出了相应的目标。法国是第一个在法律中明确“2050碳中和”目标的国
2、家，英国出台气候变化法案，也将碳中和正式立法。芬兰提出2035年实现碳中和，冰岛和奥地利2040年实现，瑞典2045年实现。为落实温室气体减排目标，尽早达成碳中和，欧洲各国要求陆续提出淘汰煤电，加速能源转型。比利时率先与2016年停止使用煤炭，奥地利和瑞典2020年停止使用，预计截止到2025年，葡萄牙、法国、斯洛伐克、英国、爱尔兰、意大利等国将陆续停止使用，到2030年，希腊、芬兰、荷兰、匈牙利、丹麦等也将终止使用。表1：欧洲各国能源转型进程国家政策比利时2016年正式淘汰燃煤，第一个已弃煤奥地利2020年正式淘汰燃煤，第二个已弃煤瑞典2020年正式淘汰燃煤，第三个已弃煤法国到2022年淘汰
3、燃煤英国到2024年淘汰煤炭,是世界上首个承诺淘汰燃煤的国家意大利到2025年淘汰煤炭荷兰到2029年底淘汰燃煤西班牙到2030年逐步淘汰煤炭德国到2038年淘汰燃煤数据来源：，北极星电力网，东方证券研究所随着燃煤的逐步退出，可再生能源成为发电主力军。为推动可再生能源发展,各国都推出了针对可再生能源的激励政策，建立起以上网电价为主的补贴政策机制。根据IRENA统计，2010至2020期间，欧洲可再生能源装机稳步增长，截至2020年，欧洲累计新能源装机容量609.5GWo其中德国是欧洲可再生能源装机规模最大的国家，总装机容量达131.82GW,占据欧洲市场的21.6%0德国新能源累计装机中，陆上
4、风电装机54.44GW,占比41.3%；光伏装机53.78GW,占比40.8%；海上风电7.75GW,占比5.9%、图1: 2010-2020欧洲累计新能源装机容（MW）2 : 2020年德国新能源累计装机容分布700000600000500000二、可再生能源大量接入威胁电网安全性，储能为新能源保驾护航储能是维护电网的安全稳定运行的解决方案。可再生能源，尤其是风力和光资源，具有随机性、间歇性和波动性。随着可再生能源装机容量的不断增加，给电网带了极大的冲击，其本身的调节能力远远不足，影响了电网的安全稳定运行。储能可以灵活应用于发电侧与用户侧，存储过量的光伏风电资源，通过充放电进行调节，减小波动
5、性、平滑出力、提高能源利用率，有效调节新能源发电引起的电网电压、频率及相位的变化，使风电光伏能够方便可靠地并网，在提高新能源发电比例的同时，维持电力系统的安全和稳定。图3:光伏出力具有不确定性散据来源：（区域光伏功率预测及水光互补短期调度方法研究）.东方证券研究所增长稳定，德英分别领跑表后户用和表前市场欧洲储能市场增长稳定。根据BNEF统计，欧洲2020年新增储能（不包括抽水蓄能，下同）装机量L2GWL9GWh,同比增长19%,2020年全球储能市场新增规模达到5.3GW10.7GWh,欧洲市场功率占比22.64%,能量占比17.76%。截至2020年底，欧洲累计储能装机达到4.1GW6.2G
6、Wh,占全球19%0欧洲储能市场在2020年疫情的影响下，仍然有着较高的增长，EASE预测2021年欧洲储能累计装机容量将达到8.3GWho散据来源：BNEF,东方证券研究所散据来源：BNEF,东方证券研究所数据来源：BNEF,东方证券研究所应用场景分为表前和表后。根据DataEuropa统计，截至2020年，欧盟在运的表前储能项目（包含抽水蓄能）累计装机容量为51.68GW,德国、意大利、西班牙、奥地利、法国、英国、瑞士累计装机容量居于前列。表前电化学储能项目累计装机容量为1.21GW,英国占比47%,领跑市场。在新部署的电化学储能项目中，英国亦表现出色,2020年英国新部署94IMW电化学
7、储能项目，且2020年部署的大量储能项目将于2021年投运。表后储能市场方面，根据BNEF统计，2020欧洲户用市场新增储能装机641MW,其中德国户用新增装机552MW。根据北极星储能网的统计，德国户用储能市场规模持续扩大，截至2020年累计装机容量达到2.3GWh,覆盖了30余万户家庭用户，成为全球最大的户用储能市场。图7:2019年欧洲新增户用储能装机市场分布数据来源：SolarPowerEurope,东方证券研究所图8:截至2020年欧盟表前市场累计在运储能项目（含抽水蓄能）分布法国奥地利数据来源：Data-Europa,东方证券研究所三、技术路线：抽水蓄能占比最高，电化学储能增速最快
8、根据储能技术，储能主要包括机械储能、电化学储能、电磁储能、热储能、化学储能等。机械储能包括抽水蓄能、飞轮储能、压缩空气储能等，目前以抽水蓄能为主，度电成本最低，但是它受到地理位置的约束，近几年增长动力不足。随着技术的快速发展，电化学储能成本降低，可靠性提高，从新增装机容量来看,电化学储能正逐渐成为发展主力。根据储能时长，储能可以分为短期、中期和长期储能。抽水蓄能、压缩空气储能、储氢、各类容量型电池等储能时长大于4h,属于长期储能，可用于电网调峰调频、备用容量等。短期储能，如铅酸电池、部分锂电池、电磁储能，储能时长在2h以下，可用于调峰调频、平滑出力、紧急备用等。抽水蓄能占据主要市场，电化学储能
9、是新的增长动力。根据欧盟2020年发布的储能报告，抽水蓄能的容量最大。根据DataEUroPa的累计装机容量统计数据，目前抽水蓄能占据欧洲储能市场的94队其中西班牙和德国容量最大。德国Huntorf建设的290MW580MWh压缩空气储能项目，是欧洲第一个也是唯一的压缩空气储能运营项目。电化学储能中，英国、爱尔兰、德国表现较为亮眼，根据欧盟预测，电化学储能会成为欧洲储能增速最快的市场。四、抽水蓄能占据欧洲储能90%以上，德国西班牙持续引领市场目前，欧洲储能市场仍以抽水蓄能为主，根据DataEuropa统计，截至2020年，累计装机容量达到48.38GW。抽水蓄能利用负荷低谷时的电能将水抽到高处
10、,负荷高峰期再利用水的势能发电，可灵活应用于调峰、调频、调相、稳定电压、事故备用等，技术成熟、综合效益高、装机规模最大。但是它受到地理位置的限制，投资成本高且建设周期长，近年来增长放缓。德国的抽水蓄能规模最大，意大利、西班牙和英国紧随其后。根据DataEuropean统计，截至2020年，意大利和德国抽水蓄能累计装机容量分别为7.33GW和7.02GW,占欧洲市场15%和14%0此外，奥地利、西班牙、法国、英国居于前列。根据欧盟的预测，未来抽水蓄能仍有会有增长，其中到2050年德国拥有最大的抽水蓄能市场，西班牙紧随其后，成为欧洲第二大抽水蓄能市场。英国、瑞士等也会有较为亮眼的增长。欧盟预测到2
11、030年欧洲抽水蓄能较当前水平共增加15GW,到2050年增加50GWo五、电化学储能贡献最大增速，德英领跑电化学储能市场随着技术的不断发展，电化学储能占据了主要的新增市场。根据EASE统计,截至2020年，欧洲累计电化学储能装机达5.3GWh,同比增长45%；2020年新增装机约3GWh。就2020年新增装机容量来看，德国和英国占据欧洲电化学储能市场的主导地位。根据BNEF统计德国新增装机容量626MW/1.IGWh,同比增加36乐占据欧洲新增市场的52乐英国新增装机容量294MW399MWh,同比下降29%,占据欧洲新增市场的24虬意大利、法国、伊利比亚等国的储能市场也在快速增长,分别占据
12、新增市场的6%,K和l%o数据来源：EASE,东方证券研究所图17:欧洲2020年新增电化学装机分布数据来源：BNEF,东方证券研究所锂电池占储能主导地位，是未来发展方向锂电池是电化学储能的主流技术。电化学储能主要包括银基电池、锂电池、铅酸电池、钠硫电池、液流电池等。其中，铅酸电池较早应用于储能，由于它技术成熟、结构简单、价格低廉且维护方便，早期在欧洲储能市场发展较快，但由于其能量密度低、寿命短，且可能对环境造成影响，未来会逐渐淡出储能市场。锂电池拥有出色的循环次数、能量密度、响应时间，过去由于高昂的成本限制了它的发展，近年来随着技术的发展，成本持续下降，成为未来主要的发展方向。钠硫电池能量和功率密度高，能量转换效率高，是一项基于丰富材料的成熟技术，但其需要在高温熔融环境下运行，成本高昂，市场占比较低。液流电池是一项新兴技术，循环次数多，转换效率高，但能量密度低。根据欧盟的统计数据，以德国为例，截至2020年运行的大型储能系统OlOOkW）的累计装机容量中，锂电池占据81乐锂电池/钠硫电池占比3%,铅酸电池占比1乐还有15%尚未得到统计。数据来源：BNEF,东方证券研究所
