【国海证券】一带一路电力新基建系列专题之储能:亚非拉分布式储能刚需有望迎来快速增长元年.pdf

2023-07-18
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一、为什么关注亚非拉分布式储能?

我们认为,分布式储能(工商储+户储)对于电力基础设施条件较差的地区更容易成为刚需,亚非拉分布式储能有望成为全 球新能源相关市场的弹性环节。对于电力基础设施条件较好地区,分布式光储一体化发展是新能源发展的长期趋势,但分布式储能短期并非刚需,其需求 取决于新能源发展节奏、低压电网容量、消纳成本分摊政策设计等因素,例如欧洲需求部分是经济驱动,更多是政策驱动。对于电力基础设施条件较差地区,“分布式光储降本+煤电援建退出”将加速这些地区新能源跨越式发展,发展新能源有望改 善“缺电用”问题,分布式储能更是解决分布式新能源和用户用电时间错配的刚需,也是光储降本的弹性环节。


近中期驱动力:亚非拉分布式储能主要源自两类备用电源需求,本质也是经济性驱动,关键在于识别具有消费力的群体。缺电问题加重国家:对应增量备用电源需求,这些国家具备相对较好的电力基础,但疫情期间电力投资不足导致疫情后缺 电问题爆发,这些国家部分群体具有储能消费力,同时因缺电导致分布式储能成为新的刚需,例如南非、黎巴嫩等国。大量存量柴发等备电国家:对应存量备用电源需求,对于具有大量存量柴发等备用电源的国家,光储降本有利于柴发替代, 主要如尼日利亚、印度、巴基斯坦、伊拉克等国,存量备用电源本质也在于识别亚非拉具有分布式储能消费力的群体。


1.1近期驱动力:疫情后大停电问题加重导致分布式储能需求快速增长


疫情加重了亚非拉地区多国电力公用事业公司经营压力,多国新增 电力投资和存量资产维护投入均停滞不前。电力公司财务恶化:以非洲为例,IEA指出,疫情加剧了非洲许多 能源公司本已岌岌可危的财务状况,尤其是电力公司。该地区的大 部分能源供应基础设施都需要扩建和维修,由于财务和后勤原因, 这两项工作在新冠疫情开始时都停滞不前。非洲公用事业长期面临 管理不善、投资不足等问题,投资不足和成本回收率低有关,相应 严重限制了他们维护存量资产和投资新资产的能力,导致经营业绩 不佳、成本上升和盈利能力下降。


发电投资放缓:以非洲为例,IEA指出,非洲大多数电力公司的财 务状况恶化导致整个非洲大陆新增发电装机量放缓,2020年非洲 新增太阳能光伏装机大幅下降,但在2021年反弹至接近疫情前水 平,主要受中小型项目推动。输配电网投资停滞:以非洲为例,IEA指出,输配电网的扩展自 2010年代中期至2019年以来一直在放缓,但自疫情开始以来几乎 没有得到任何投资。非洲的电网容易出现频繁的、计划外的停电, 这鼓励了终端用户发电自给,特别是大型商业和工业企业,还导致 了电网高成本、低收入、低成本回收、投资不足、可靠性恶化和损 失增加的恶性循环。


南非等国在疫情后停电时间显著增加,部分国家停电问题蔓延成全国性电力短缺危机。南非大停电:根据世界银行数据,2015-2020年期间,南非系统平均中断持续时间指数(SAIDI)介于30-65小时。根据 ALJAZEERA资讯,自从2022年年中以来,南非停电问题不断恶化,开始“第六阶段”停电,即大多数南非民众每天至少停电 6个小时;据新华网资讯,2023年2月9日,南非总统宣布全国进入灾难状态以应对电力危机及其影响。黎巴嫩能源危机:根据France 24资讯,黎巴嫩于2020年债务违约,陷于经济、社会和政治三重危机,黎巴嫩电力公司 (EDL)每天只能为家庭供电几小时,一些地区每天停电长达23小时。2022年以来,我国出口南非、黎巴嫩等国锂电蓄电池数量同比高增。根据我国海关数据,2022年以来我国出口南非、黎巴 嫩等国锂电蓄电池蓄能同比高增,其中出口南非环比基本保持持续高增势头。


1.2近中期驱动力:光储系统有望逐步替代存量柴发等备用电源发电


汽油发电机、柴油发电机等备用电源是一些发展中国家的主要电力来源,2016年估计量达2500万台。IFC预计,2016年发 展中国家部署了2500万台备用发电机,即主要用于电网薄弱或损坏地区,而不是缺乏电网连接场景。数量分布方面,IFC 估计备用发电机主要集中在南亚(340万台)、撒哈拉以南非洲(650万台)、中东和北非(530万台);其中,人均保有 量前列国家依次为南非、安哥拉、委内瑞拉、尼日利亚、伊拉克、越南等国。


汽发等备用发电机主要集中在少数非洲、亚洲和南美国家。装机规模方面,全球备用发电组总装机规模450GW,其中中低 收入国家合计350GW,少数非洲和亚洲国家占其中大多数。撒哈拉以南非洲人口占比20%,但占全球备用发电总装机规模 的25%;东亚和南亚(不含中国)人口占比50%,但占全球备用发电总装机36%。具体到国家,其中印度、安哥拉、印度 尼西亚、尼日利亚和菲律宾分别占比10%、9%、8%、5%和4%。


备用发电机的边际燃料成本介于0.2-0.5美元/kWh,显著高于各国公用电网电价。根据IFC数据,备用发电机的燃料支出显 著高于固定投资支出,边际燃料成本范围很广,介于0.2-0.5美元/kWh,主要受燃料价格、发电机组类型、运行负载率等因 素影响。根据下述表格,这些地区备用发电机的边际零售成本显著高于公用电网,这些服务的边际成本可为“太阳能+储能” 等替代方案提供经济性对比参考。西非备用发电机燃料支出和公用电网相当,亚洲和美洲大部分地区能源服务主要来自公用电网。


根据备用发电机和公用电 网燃料支出,可以大致判断各地区备用发电机的使用情况。根据IFC分析,亚洲和美洲大部分地区的能源服务绝大部分来自 于公用电网,不过它们备用发电机燃料支出达10-100亿美元。非洲部分地区的备用发电机燃料支出和电网相当,其中西非 尼日利亚的备用发电机燃料支出甚至超过公用电网。因此,这些非洲地区部署分布式系统可有效减少对备用发电机的依赖。


1.3中远期驱动力:新能源跨越式发展有望驱动分布式储能加速发展


中低收入亚非拉国家没有欧美国家一样广泛的化石燃料基础设施,他们更有能力跨越到以新能源为中心的经济体。我们认 为,背后是两方面因素共同作用的结果,一是新能源和储能的成本快速下降,新能源是世界上大多数国家/地区最便宜的新 发电来源;二是国际社会宣布停止为非洲国家燃煤电厂提供资金,不少中低收入国家缺乏相应的资金和技术实力重走以火 电为中心的传统能源电力发展路径。


中低收入亚非拉国家有望经历新能源跨越式发展,相应迎来储能加速发展。ESMAP认为,由于大多数发展中国家的电网规 模小,新能源快速发展可能导致其电力系统跨越到IEA定义的第四发展阶段,即新能源可能供应大部分电力需求,相应地也 对灵活性资源的要求更高。因此我们认为,相较于发达国家强大且稳定的电网,这些弱电网的发展中国家反而可能更迫切 需要发展电池储能。


由于较低人口密度和薄弱电网基础设施条件,分布式新能源在亚非拉国家具有广阔空间。根据ESMAP于2022年估计,全 球共有4800万人连接到约21500个微型电网中,其中一半是光伏微网,目前计划在建的微网约29400个,其中95%在非洲 和南亚,99%为光伏微网。我们看好亚非拉分布式新能源加速发展,尤其以微网形式发展,主要系分布式系统适合部署在 距离现有电网超过1km,且人口密度大于>1,000人/平方公里的地区,例如撒哈拉以南非洲地区满足相应条件的人口群落数 量近29.1万个。


光伏微网成本有望低于大部分亚非拉国家公共电网,光伏微网将驱动分布式储能加速发展。根据ESMAP测算,2018年一 流微网的平准化度电成本(LCOE)为0.55美元/kWh,2021年仅0.38美元/kWh(负荷率22%),预计2025年降至0.30美元 /kWh(负荷率22%),2030年降至0.20美元/kWh(负荷率40%)。相应地,当前38%的非洲国家公共电网度电成本在 0.30美元/kWh及以上,39个非洲国家中24个国家度电成本在0.20美元/kWh及以上。以ESMAP的典型系统为例,对于稳定 负荷为230kW,平均日用电量758kWh的微网,若91%-94%电量由新能源供应,则配置的光伏和储能规模分别为286kW和 690kWh,相应光伏微网将驱动分布式储能需求。


二、亚非拉分布式储能空间怎么看?

2.1近中期空间:柴发等备用电源替代预计是近中期分布式储能发展重点


存量备用电源替代是近中期亚非拉分布式储能市场空间估算的基础,但消费能力等因素是空间估算应考虑的限制条件。驱动力视角:从驱动力看,我们认为近中期分布式储能来自两类备用电源需求,1)疫情后大停电问题加重带来的增量备用 电源需求;2)柴发等备用电源的存量替代。不过,南非等国存在增量备用电源需求,但这些国家也存在大量存量备用电源, 从国家层面视角两类需求是交织在一起的。消费力视角:我们认为柴发等备用电源并不会都被分布式光储系统替代,尤其是小功率备用电源,例如尼日利亚典型的汽 油发电机功率仅为0.5kW,主要对应电灯和基础电器需求。该判断主要系,1)小功率备用电源消费群体的消费能力限制, 2)当前对高可靠供电的迫切性有限。


存量柴发等备用电源规模在2500万台,其中小型汽发接近2000万台,小型柴发近500万台。数量估计:IFC估计,2016年接近2000万台备用发电机为小型汽油发电机,占比75%;约500万台为小型柴油发电机,占 比20%;剩余为中型和大型规格的柴油发电机。需求分类:从功率段看,小型汽发对应3-5kW以下功率段, 小型柴发对应60kW以下功率段,中型柴发为60-300kW, 大型柴发大于300kW。相应地,小型汽发和部分小型柴发 对应户储常用功率段,其余柴发对应工商储功率段。户储说明:由于大部分亚非拉国家的用户用电负荷较小, 适用于发达国家的户用储能功率段可能用于亚非拉国家的 工商业用户或者太阳能微电网。


我们认为,高利用小时数的存量小型柴发是分布式储能优先替代的重点,估计存量规模约为126GW;其次可能是小型汽发, 尤其是单体规模较大的汽发;中低收入国家的中大型柴发也具有替代潜力,规模为170GW。2016年存量小型柴发年平均利用小时数超400h,小型汽发近400h。我们根据IFC图表估算,小型汽发、小型柴发、中型柴 发、大型柴发的装机规模分别为42GW、126GW、41GW、227GW,对应发电量为16TWh、53TWh、10TWh、53TWh, 相应年利用小时数为378h、421h、249h、231h。由于年利用小时数越高,分布式储能经济性越好,我们预计替代存量小 型柴发是近中期重点。其次,小型汽发年利用小时数也较高,我们预计消费力较好的较大单体规模汽发也具有替代潜力。


2.2中远期空间:光伏微网更大范围普及将拓展分布式储能发展空间


为实现全球电力普及目标,2030年微网有望规模达21.7万个,服务近5亿人。根据ESMAP预计,到2030年微型电网有可能 成为近5亿人成本最低的供电方式。其中,微网是4.3亿人首次用电成本最低的选择,另外6000万人将因主电网可靠性问题 而接入微网。至2030年,保守估计新增微网可带来分布式储能装机306GWh。根据ESMAP数据,当前计划建设的微网平均单个功率为 1304kW,按照该数据估算新增微网规模为255GW。按照40%负荷率,并按平均负荷配置3h储能估算,预计新增储能 306GWh。


三、投资分析

德 业 股 份 : 2022年度公司逆变器主要销往巴西、南非、美国、黎巴嫩等市场,2022 年 度 储 能 逆 变 器 实 现 销 售 收 入 241,835.64万元,较上年同期增长354.19%。公司储能逆变器功率段为3kW-100kW,主要对应户用和工商业场景。结合海 关逆变器出口数据看,公司主要市场南非等国保持强劲增长,2023年1-5月我国逆变器出口南非总额为23.8亿元,累计同比 增长655.2%;出口菲律宾1.9亿元,累计同比增长138.2%。作为亚非拉市场的优势企业,公司有望受益于亚非拉分布式储 能需求快速增长。


海兴电力:公司依托拉美、非洲、亚洲、中东、欧洲五 大海外区域总部构建全球营销网络,产品已销往全球90 多个国家和地区,其中一带一路国家46个。公司在南非 培育出了优秀的本地化新能源销售团队,携手战略伙伴、 本地分销商和安装商,建设快速响应市场的仓储物流和 售后运维能力,有望受益于南非分布式储能需求快速增 长。博力威:公司的储能业务快速发展,储能电池受到国外 众多厂商的认可,与Goal Zero、DURACELL等厂商展 开紧密合作。公司继续深耕南非的户储市场,加强与当 地厂商的合作,有望受益于非洲分布式储能需求快速增 长。建议重点关注亚非拉市场先发优势企业【德业股份】,以及亚非拉具有丰富渠道资源企业【海兴电力】、【博力威】。



(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)


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