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请 仔 细 阅 读 报 告 尾 页 的 免 责 声 明 1 行 业 深 度 报 告2022年 08月 09日乘 风 光 大 基 地 建 设 之 东 风 ， 重 力 储 能 未 来 可 期 重 力 储 能 行 业 深 度 报 告核 心 观 点新 型 重 力 储 能 下 游 应 用 场 景 广 泛 ， 补 全 现 有 储 能 技 术 不 足 。 与 锂电 池 储 能 相 比 1） 成 本 方 面 ， 重 力 储 能 度 电 成 本 相 对 较 低 ； 2） 储 能 时长 方 面 ， 储 能 时 长 更 长 ， 相 对 更 能 满 足 下 游 应 用 场 景 的 储 能 需 求 ； 3）效 率 方 面 ， 储 能 塔 等 项 目 与 锂 电 池 储 能 差 距 较 小 。 在 温 度 层 面 重 力 储 能的 效 率 相 对 于 锂 电 池 更 加 稳 定 ； 4） 安 全 方 面 ， 重 力 储 能 属 于 机 械 储能 ， 无 自 燃 以 及 爆 炸 等 安 全 隐 患 。 与 抽 水 蓄 能 相 比 新 型 重 力 储 能 的 类型 多 样 ， 因 此 选 址 限 制 较 少 且 不 完 全 依 赖 于 水 源 。 重 力 储 能 方 案 种 类 多 样 1） 基 于 不 同 的 地 形 可 选 取 不 同 的 重 力 储 能 方 案 ， 其 中 包 括 基 于 抽水 蓄 能 、 基 于 构 筑 物 高 度 差 、 基 于 山 体 落 差 、 基 于 地 下 竖 井 的 方 案 ；2） 响 应 时 间 各 重 力 储 能 方 案 响 应 时 间 跨 度 较 大 （ 从 小 于 1 秒 到 大 于10秒 ） ， 不 同 重 力 储 能 方 案 可 满 足 不 同 的 响 应 需 求 。储 能 塔 重 力 储 能 先 锋 ， 降 本 路 径 清 晰 。 从 发 展 进 程 来 看 ， EV 公司 储 能 塔 海 外 项 目 成 功 并 网 ， 且 公 司 产 品 升 级 较 快 。 从 建 造 方 面 来 看 ，储 能 塔 能 量 密 度 较 小 、 占 地 面 积 大 、 外 部 环 境 影 响 、 建 造 污 染 等 问 题 均有 待 解 决 。 1） 储 能 塔 能 量 密 度 单 个 储 能 塔 能 量 密 度 相 对 较 低 。 针 对此 问 题 可 以 通 过 多 储 能 塔 多 模 块 拼 凑 解 决 ， 整 体 储 能 系 统 容 量 有 望 扩 展到 1GWh； 2） 占 地 面 积 储 能 塔 占 地 面 积 较 大 ， Energy Vault的 储 能 项目 采 用 25MW 储 能 容 量 ， 其 占 地 面 积 达 2 英 亩 （ 约 8000 平 方 米 ） 。 因此 短 期 应 用 将 主 要 集 中 于 土 地 资 源 丰 富 的 地 区 ， 例 如 作 为 风 光 大 基 地 的配 套 储 能 项 目 ； 3） 外 部 环 境 影 响 储 能 塔 塔 吊 技 术 要 求 较 高 ， 水 泥 块位 置 误 差 要 求 为 毫 米 级 。 针 对 该 问 题 ， EVx™平 台 可 提 高 重 力 储 能 系 统 应 对 恶 劣 条 件 的 能 力 ； 4） 建 造 污 染 方 面 根 据 中 国 水 泥 网 计 算 ， 每 生产 1吨 水 泥 熟 料 将 会 排 放 1吨 二 氧 化 碳 。 后 期 有 望 通 过 其 他 密 度 较 高 的物 质 进 行 替 代 ， 从 而 降 低 浇 筑 水 泥 所 带 来 的 碳 排 放 。 从 系 统 容 量 和 效 率来 看 ， 起 重 机 可 在 2.9 s 内 达 到 最 高 功 率 ， 能 源 效 率 能 够 达 到 90。 该储 能 塔 可 持 续 以 4-8MW 功 率 连 续 放 电 8-16 小 时 。 从 成 本 来 看 ， 根 据EV 公 司 测 算 ， 储 能 塔 技 术 平 准 化 成 本 约 为 0.32 元 /kwh。 主 要 降 本 路 径是 对 密 度 较 高 的 废 料 重 铸 ， 替 代 水 泥 重 力 块 。截 至 2030 年 ， 新 型 重 力 储 能 市 场 规 模 有 望 超 300 亿 元 。 我 们 假设 1） 储 能 市 场 累 计 装 机 容 量 2025 年 和 2030 年 我 国 储 能 装 机 容 量分 别 为 255GWh 和 755GWh； 2） 重 力 储 能 渗 透 率 2025 年 和 2030 年重 力 储 能 渗 透 率 分 别 为 5.5和 15； 3） 重 力 储 能 单 GW成 本 储 能 塔降 本 路 径 相 对 清 晰 ， 后 续 有 望 通 过 规 模 化 生 产 以 及 改 变 重 力 块 材 料 进 行降 本 。 从 短 期 看 （ 截 至 2025 年 ） ， 重 力 储 能 市 场 规 模 有 望 突 破 百 亿元 。 重 力 储 能 处 于 市 场 发 展 初 期 ， 根 据 目 前 商 业 化 进 程 来 看 ， 前 期 将 以 储 能 塔 为 主 。 从 长 远 来 看 ， 新 型 重 力 储 能 市 场 规 模 有 望 超 300 亿 元 。 经过 前 期 技 术 验 证 ， 重 力 储 能 技 术 得 到 认 可 ， 且 技 术 更 为 成 熟 。 储 能 塔 降本 有 望 加 速 ， 重 力 储 能 的 市 场 占 有 率 或 有 望 大 幅 增 长 。投 资 建 议建 议 关 注 拥 有 重 力 储 能 技 术 的 公 司 。 相 关 标 的 中 国 天 楹 。风 险 提 示重 力 储 能 技 术 发 展 不 及 预 期 ； 储 能 政 策 推 进 不 及 预 期 。 评 级 推 荐 （ 维 持 ）报 告 作 者作 者 姓 名 段 小 虎资 格 证 书 S1710521080001电 子 邮 箱 duanxheasec.com.cn股 价 走 势 相 关 研 究 【 电 新 】 2022 年 H1 海 内 外 光 伏 需 求 旺盛 ， 7 月 国 内 新 能 源 汽 车 持 续 发 力 _20220725 2022.07.25 【 电 新 】 2022 年 H1 光 伏 新 增 装 机 量 同比 137.4， 光 伏 电 池 组 件 出 口 金 额 同比 95.4_20220721 2022.07.21 【 电 新 】 新 能 源 汽 车 6 月 销 量 强 劲 ， 可再 生 能 源 电 价 补 贴 下 达 _20220704 2022.07.05 【 电 新 】 洞 悉 光 伏 主 产 业 链 系 列 一 光 伏 电 池 片 N 型 电 池 片 技 术 迭 代 拉 开序 幕 ， 引 领 行 业 降 本 增 效 _20220630 2022.06.30 【 电 新 】 2022 年 可 再 生 能 源 电 价 附 加补 助 地 方 资 金 预 算 出 台 ， 推 动 解 决 可 再生 能 源 发 电 补 贴 资 金 缺 口 _20220629 2022.06.29 行业研究·综合电力设备商·证 券研究报告 请 仔 细 阅 读 报 告 尾 页 的 免 责 声 明 2 综 合 电 力 设 备 商正 文 目 录1. 新 型 重 力 储 能 储 能 行 业 后 起 之 秀 41.1. 重 力 储 能 旧 瓶 换 新 酒 .41.2. 新 型 重 力 储 能 种 类 多 样 ， 应 用 场 景 打 开 41.3. 新 型 重 力 储 能 优 势 突 出 ， 储 能 塔 一 骑 绝 尘 72. 重 力 储 能 上 下 游 产 业 链 .82.1. 上 游 原 材 料 价 格 稳 定 ， 重 力 储 能 建 设 设 备 供 给 充 足 82.2. 中 游 重 力 储 能 系 统 安 装 以 及 运 维 商 成 为 主 角 92.3. 重 力 储 能 下 游 为 储 能 全 应 用 场 景 103. 储 能 行 业 需 求 增 长 ， 重 力 储 能 优 势 助 其 打 开 市 场 空 间 10 3.1. 需 求 端 、 政 策 端 齐 发 力 ， 行 业 整 体 空 间 大 幅 增 长 103.1.1. 新 能 源 装 机 量 持 续 上 涨 ， 推 动 储 能 行 业 整 体 需 求 增 长 103.1.2. 储 能 政 策 逐 步 落 地 ， 为 储 能 行 业 发 展 保 驾 护 航 143.2. 解 决 行 业 痛 点 问 题 ， 新 型 重 力 储 能 大 有 可 为 164. 多 种 新 型 重 力 储 能 系 统 处 于 发 展 初 期 ， 重 力 塔 储 能 项 目 抢 先 落 地 国 内 174.1. 储 能 塔 商 用 进 展 加 速 ， 多 种 重 力 储 能 系 统 进 入 试 验 及 商 用 阶 段 174.1.1. 海 下 储 能 系 统 .184.1.2. 储 能 塔 .204.1.3. 机 车 斜 坡 轨 道 系 统 214.1.4. 山 地 缆 绳 索 道 储 能 系 统 224.1.5. 地 下 竖 井 系 统 .234.2. 重 力 储 能 市 场 规 模 测 算 245. 相 关 标 的 .25 5.1. 中 国 天 楹 .255.1.1. 立 足 传 统 环 保 业 务 ， 切 入 重 力 储 能 领 域 255.1.2. Urbaser 剥 离 ， 公 司 盈 利 能 力 回 升 .265.1.3. 垃 圾 发 电 业 务 稳 定 增 长 ， 重 力 储 能 业 务 成 为 第 二 增 长 点 286. 风 险 提 示 .29图 表 目 录图 表 1. 重 力 储 能 发 展 历 程 .4图 表 2. 德 国 海 下 储 能 StEnSea储 能 系 统 .5图 表 3. 活 塞 水 泵 储 能 系 统 .5图 表 4. 储 能 塔 储 能 过 程 示 意 图 .5图 表 5. ARES 轨 道 车 辆 储 能 系 统 6 图 表 6. 山 地 缆 绳 索 道 结 构 .6图 表 7. Gravitricity 公 司 废 弃 钻 井 储 能 6图 表 8. 葛 洲 坝 中 科 储 能 废 弃 矿 井 缆 绳 系 统 .6图 表 9. 主 流 储 能 技 术 对 比 .7图 表 10. 多 种 新 型 重 力 储 能 相 关 参 数 对 比 .8图 表 11. 重 力 储 能 产 业 链 全 景 图 .8图 表 12. 2017-2022年 6月 我 国 水 泥 价 格 指 数 走 势 （ 点 ） 9图 表 13. 铁 矿 石 价 格 指 数 （ 元 /吨 ） 9图 表 14. 起 重 机 进 出 口 数 量 （ 辆 ） .9图 表 15. 重 力 储 能 下 游 场 景 应 用 图 .10 请 仔 细 阅 读 报 告 尾 页 的 免 责 声 明 3 综 合 电 力 设 备 商图 表 16. 光 伏 及 风 电 装 机 量 维 持 较 高 增 速 （ GW） 11图 表 17. 2021年 储 能 装 机 增 速 大 幅 回 升 （ GW） .11图 表 18. 2015-2021年 我 国 新 能 源 配 储 比 例 .11图 表 19. 2015-2021年 我 国 弃 风 弃 光 情 况 .11图 表 20. 2021年 我 国 各 地 风 电 弃 风 率 12图 表 21. 2021年 我 国 各 地 弃 光 率 13图 表 22. 储 能 调 峰 示 意 图 .14图 表 23. 储 能 调 频 示 意 图 .14图 表 24. 储 能 政 策 汇 总 .15图 表 25. LFP 电 池 充 放 电 效 率 随 温 度 变 化 趋 势 16图 表 26. 2017年 -2022年 1-5月 全 球 电 化 学 事 故 次 数 统 计 （ 起 ） 16图 表 27. 全 球 重 力 储 能 公 司 .17图 表 28. 重 力 储 能 技 术 发 展 情 况 汇 总 .18 图 表 29. StEnSea-博 登 湖 试 点 测 试 球 体 结 构 及 参 数 .19图 表 30. 海 下 储 能 安 装 条 件 .19图 表 31. 2017年 全 球 StEnSea系 统 安 装 面 积 TOP10（ km2） .20图 表 32. 2017年 全 球 StEnSea系 统 安 装 面 积 占 比 情 况 .20图 表 33. EVxTM平 台 示 意 图 .21图 表 34. EV1 项 目 图 .21图 表 35. 轨 道 机 车 储 能 系 统 选 址 参 考 参 数 .22图 表 36. 内 华 达 项 目 参 数 情 况 .22图 表 37. MGES 与 主 流 储 能 项 目 成 本 对 比 23图 表 38. MGES 项 目 不 同 参 数 储 能 情 况 23图 表 39. Gravitricity 爱 丁 堡 项 目 相 关 参 数 .24图 表 40. Gravitricity 地 下 竖 井 项 目 示 意 图 .24图 表 41. 2021年 中 国 储 能 市 场 累 计 装 机 规 模 占 比 情 况 25图 表 42. 2021年 中 国 新 增 储 能 装 机 量 占 比 情 况 25 图 表 43. 重 力 储 能 市 场 规 模 测 算 .25图 表 44. 中 国 天 楹 发 展 历 程 .26图 表 45. 中 国 天 楹 股 权 架 构 图 （ 截 至 2022年 一 季 报 ） .26图 表 46. 2015-2022Q1公 司 营 收 （ 亿 元 ） .27图 表 47. 2015-2022Q1公 司 归 母 净 利 润 （ 亿 元 ） .27图 表 48. 2015-2022Q1公 司 毛 利 率 、 净 利 率 .28图 表 49. 2015-2022Q1公 司 各 项 费 用 率 . 28图 表 50. 2015-2022Q1公 司 经 营 性 现 金 流 情 况 （ 亿 元 ） .28 请 仔 细 阅 读 报 告 尾 页 的 免 责 声 明 4 综 合 电 力 设 备 商1.新 型 重 力 储 能 储 能 行 业 后 起 之 秀1.1.重 力 储 能 旧 瓶 换 新 酒重 力 储 能 属 于 机 械 储 能 ， 其 储 能 介 质 主 要 为 固 体 物 质 和 水 。 重 力 储 能的 基 本 原 理 是 基 于 高 度 落 差 对 储 能 介 质 进 行 升 降 ， 从 而 完 成 储 能 系 统 的 充放 电 过 程 。 1） 当 以 水 为 重 力 储 能 介 质 时 ， 储 能 系 统 可 以 使 用 密 封 性 较 好的 管 道 、 竖 井 等 结 构 。 水 介 质 最 大 的 局 限 在 于 其 灵 活 性 以 及 储 能 容 量 将 会受 到 水 源 和 地 形 的 极 大 限 制 ； 2） 当 以 固 体 物 质 为 介 质 时 ， 固 体 重 物 需 要选 择 密 度 较 高 的 物 质 ， 例 如 金 属 、 水 泥 、 石 砂 等 从 而 实 现 相 对 较 高 的 能 量 密 度 。新 型 重 力 储 能 将 通 过 多 种 路 径 实 现 。 海 外 在 19 世 纪 末 已 有 抽 水 蓄 能电 站 ； 我 国 重 力 储 能 应 用 相 对 较 晚 ， 于 1968 年 建 成 第 一 座 小 型 混 合 式 抽水 蓄 能 电 站 。 目 前 根 据 储 能 介 质 和 落 差 实 现 路 径 的 不 同 有 多 种 重 力 储 能 方案 基 于 抽 水 蓄 能 、 基 于 构 筑 物 高 度 差 、 基 于 山 体 落 差 、 基 于 地 下 竖 井 等方 案 。图 表 1. 重 力 储 能 发 展 历 程 资 料 来 源 华 经 产 业 研 究 院 ， 东 亚 前 海 证 券 研 究 所1.2.新 型 重 力 储 能 种 类 多 样 ， 应 用 场 景 打 开重 力 储 能 种 类 多 样 ， 不 同 类 型 重 力 储 能 应 用 场 景 不 同 。 根 据 重 力 储 能的 介 质 以 及 高 度 差 ， 主 要 有 以 下 四 种 储 能 类 型 新 型 抽 水 蓄 能 、 基 于 构 筑物 高 度 差 的 重 力 储 能 、 基 于 山 体 落 差 的 重 力 储 能 和 基 于 地 下 竖 井 的 重 力 储能 。 新 型 抽 水 蓄 能 解 决 传 统 抽 水 蓄 能 痛 点 ， 提 高 消 纳 新 能 源 发 电 的 能 力 。海 下 储 能 系 统 1） 利 用 海 水 静 压 差 通 过 水 泵 -水 轮 机 进 行 储 能 和 释 能 ； 2）合 理 利 用 海 洋 空 间 ， 适 合 用 于 沿 海 大 规 模 储 能 。 我 国 用 电 负 荷 大 多 为 沿 海地 区 ， 海 上 风 电 场 建 设 加 速 ， 沿 海 地 区 储 能 需 求 或 将 迎 来 爆 发 期 。 此 种 储 能 的 难 点 在 于 中 空 球 体 的 制 造 、 海 底 系 统 的 加 固 以 及 海 面 沟 通 的 电 缆 和 管道 的 架 设 。 活 塞 水 泵 储 能 系 统 1） 利 用 活 塞 的 重 力 势 能 在 密 封 良 好 的 通道 内 形 成 水 压 进 行 储 能 和 释 能 ； 2） 根 据 活 塞 的 质 量 以 及 被 抬 升 高 度 的 改 请 仔 细 阅 读 报 告 尾 页 的 免 责 声 明 5 综 合 电 力 设 备 商变 ， 可 以 改 变 其 储 能 容 量 ， 从 而 实 现 电 网 级 的 长 时 间 储 能 。 该 储 能 系 统 容量 可 调 ， 水 量 需 求 较 少 ， 可 灵 活 应 用 于 城 市 中 小 功 率 储 能 和 大 规 模 储 能 。相 对 于 传 统 的 抽 水 蓄 能 用 水 量 更 少 ， 选 址 更 加 灵 活 。 尽 管 相 对 于 传 统 抽 水蓄 能 选 址 更 为 灵 活 ， 但 是 该 项 储 能 技 术 只 能 建 造 在 地 质 坚 硬 的 地 区 ， 因 此大 规 模 应 用 仍 受 阻 碍 。图 表 2. 德 国 海 下 储 能 StEnSea 储 能 系 统 图 表 3. 活 塞 水 泵 储 能 系 统 资 料 来 源 国 防 科 技 信 息 网 ， 东 亚 前 海 证 券 研 究 所 资 料 来 源 新 型 重 力 储 能 研 究 综 述 ， 东 亚 前 海 证 券 研 究 所基 于 构 筑 高 度 差 的 重 力 储 能 各 方 面 优 势 显 著 ， 选 址 制 约 相 对 较 小 。 以储 能 塔 为 例 ， 储 能 塔 是 利 用 起 重 机 将 混 凝 土 块 堆 叠 成 塔 的 结 构 ； 通 过 混 凝土 块 的 吊 起 和 掉 落 进 行 储 能 和 释 能 。 储 能 塔 具 有 选 址 灵 活 、 能 源 效 率 较 高 、可 长 时 间 连 续 功 率 放 电 、 响 应 速 度 快 等 优 点 。 因 此 ， 该 系 统 足 以 满 足 电 网侧 调 峰 的 需 求 。 破 除 基 于 构 筑 高 度 差 的 重 力 储 能 系 统 发 展 制 约 的 关 键 在 于克 服 外 部 环 境 影 响 ， 保 证 做 到 毫 米 级 别 的 误 差 控 制 。图 表 4. 储 能 塔 储 能 过 程 示 意 图 资 料 来 源 Energy vault官 网 ， 东 亚 前 海 证 券 研 究 所 基 于 山 体 落 差 的 重 力 储 能 结 构 能 够 降 低 安 全 风 险 ， 实 现 连 续 大 规 模 储能 。 ARES 公 司 轨 道 车 辆 储 能 系 统 的 工 作 原 理 通 过 起 重 机 将 沙 砾 等 运 送 到山 顶 ， 在 沙 石 运 回 山 下 时 将 重 力 势 能 转 化 为 电 能 。 后 期 演 变 成 多 电 机 多 绞盘 分 段 储 能 ， 连 续 作 业 ， 利 用 传 送 链 提 升 重 物 方 案 可 以 减 少 能 量 损 耗 ， 安全 性 足 以 支 撑 长 时 间 连 续 工 作 。 该 储 能 系 统 对 环 境 影 响 小 ， 利 用 重 物 储 能 请 仔 细 阅 读 报 告 尾 页 的 免 责 声 明 6 综 合 电 力 设 备 商和 释 能 ， 且 没 有 坍 塌 风 险 ， 结 构 稳 定 ， 易 实 现 大 规 模 安 全 储 能 。 轨 道 车 辆储 能 系 统 建 设 成 本 较 高 ， 且 需 要 依 靠 山 地 地 形 ， 因 此 其 发 展 受 到 制 约 。 山地 缆 绳 索 道 结 构 工 作 原 理 由 两 个 平 台 连 接 而 成 ， 每 一 个 平 台 都 由 一 个 类似 矿 山 的 砂 砾 储 存 站 和 一 个 正 下 方 的 加 砂 站 组 成 。 阀 门 将 沙 石 填 放 入 筐 内 ，然 后 通 过 起 重 机 和 电 机 电 缆 将 其 运 送 到 高 海 拔 平 台 。 通 过 将 沙 石 运 回 低 海拔 平 台 ， 从 而 将 重 力 势 能 转 化 为 电 能 。 此 系 统 发 电 功 率 较 小 ， 并 且 受 外 部环 境 影 响 较 大 。图 表 5. ARES 轨 道 车 辆 储 能 系 统 图 表 6. 山 地 缆 绳 索 道 结 构 资 料 来 源 新 型 重 力 储 能 研 究 综 述 ， 东 亚 前 海 证 券 研 究 所 资 料 来 源 新 型 重 力 储 能 研 究 综 述 ， 东 亚 前 海 证 券 研 究 所基 于 地 下 竖 井 的 重 力 储 能 ， 体 现 了 重 力 储 能 向 地 下 研 究 趋 势 。Gravitricity 公 司 废 弃 钻 井 工 作 原 理 通 过 电 动 绞 盘 ， 在 用 电 低 谷 时 将 钻 机拉 升 至 废 弃 矿 井 口 。 在 用 电 高 峰 时 ， 通 过 钻 机 的 下 落 释 放 储 存 的 能 量 。 此系 统 可 以 通 过 控 制 重 物 下 落 时 间 及 速 度 改 变 发 电 时 间 和 功 率 。 这 种 储 能 技术 由 于 在 封 闭 的 环 境 中 ， 安 全 系 数 高 。 利 用 废 弃 矿 井 可 以 解 决 长 期 不 使 用矿 井 的 风 险 和 浪 费 问 题 ， 也 降 低 了 重 力 储 能 系 统 的 设 备 成 本 。 但 由 于 环 境限 制 ， 可 能 存 在 利 用 不 充 分 以 及 泄 漏 等 问 题 。图 表 7. Gravitricity 公 司 废 弃 钻 井 储 能 图 表 8. 葛 洲 坝 中 科 储 能 废 弃 矿 井 缆 绳 系 统 资 料 来 源 新 型 重 力 储 能 研 究 综 述 ， 东 亚 前 海 证 券 研 究 所 资 料 来 源 新 型 重 力 储 能 研 究 综 述 ， 东 亚 前 海 证 券 研 究 所 请 仔 细 阅 读 报 告 尾 页 的 免 责 声 明 7 综 合 电 力 设 备 商1.3.新 型 重 力 储 能 优 势 突 出 ， 储 能 塔 一 骑 绝 尘新 型 重 力 储 能 下 游 应 用 场 景 广 泛 ， 储 能 塔 表 现 突 出 。 与 锂 电 池 储 能 相比 1） 成 本 方 面 ， 重 力 储 能 度 电 成 本 相 对 较 低 ； 2） 储 能 时 长 方 面 ， 储 能时 长 更 长 ， 相 对 更 能 满 足 客 户 储 能 需 求 ， 例 如 电 网 侧 长 时 间 调 峰 、 工 商 业通 过 储 能 套 利 等 ； 3） 效 率 方 面 ， 重 力 储 能 的 效 率 跨 度 相 对 于 锂 电 池 储 能更 大 ， 但 储 能 塔 项 目 与 锂 电 池 储 能 的 效 率 差 距 较 小 。 锂 电 池 受 温 度 影 响 较大 ， 当 温 度 过 低 时 ， 锂 电 池 储 能 容 量 会 相 应 降 低 ， 相 比 而 言 在 温 度 层 面 重力 储 能 的 效 率 相 对 于 锂 电 池 更 加 稳 定 ； 4） 安 全 方 面 ， 锂 电 池 储 能 属 于 化学 储 能 ， 其 安 全 系 数 较 低 ， 易 发 生 自 燃 或 爆 炸 事 件 。 由 于 重 力 储 能 是 机 械 储 能 ， 无 自 燃 以 及 爆 炸 等 安 全 隐 患 。 与 抽 水 蓄 能 相 比 新 型 重 力 储 能 选 址较 容 易 。 抽 水 蓄 能 对 于 水 源 以 及 地 形 要 求 较 高 ， 新 型 重 力 储 能 种 类 多 样 不完 全 依 赖 于 水 源 与 地 形 。图 表 9. 主 流 储 能 技 术 对 比 主 流 储 能 技 术 对 比重 力 储 能 抽 水 蓄 能 锂 电 池 储 能初 始 投 入 成 本 （ 元 /KWh） 3000左 右 7500左 右 1800左 右度 电 成 本 （ 元 /KWh） 0.5左 右 0.45左 右 0.8左 右规 模 MWh 100 1MWh-20GWh 100长 、 短 时 储 能 2-15h 1-24h 0.5-4h寿 命 30-35 年 40-60年 10年效 率 65-90 65-87 87-90ESG 可 持 续 性 高 地 质 限 制 和 生 态 破 坏 有 毒 化 学 物 质 的 排 放 是 否 大 型 工 程 是 是 是资 料 来 源 华 经 产 业 研 究 院 ， 东 亚 前 海 证 券 研 究 所 下 游 应 用 场 景 广 泛 ， 响 应 时 间 跨 度 大 。 1） 基 于 不 同 的 地 形 可 选 取 不同 的 重 力 储 能 方 案 ， 主 要 包 括 基 于 抽 水 蓄 能 、 基 于 构 筑 物 高 度 差 、 基 于 山体 落 差 、 基 于 地 下 竖 井 的 方 案 ； 2） 响 应 时 间 各 重 力 储 能 方 案 响 应 时 间跨 度 较 大 （ 从 小 于 1 秒 到 大 于 10 秒 ） ， 不 同 重 力 储 能 方 案 可 满 足 不 同 的响 应 需 求 。 请 仔 细 阅 读 报 告 尾 页 的 免 责 声 明 8 综 合 电 力 设 备 商图 表 10. 多 种 新 型 重 力 储 能 相 关 参 数 对 比资 料 来 源 新 型 重 力 储 能 研 究 综 述 ， 东 亚 前 海 证 券 研 究 所2.重 力 储 能 上 下 游 产 业 链中 游 储 能 系 统 集 成 商 或 将 成 为 重 力 储 能 产 业 链 主 角 。 产 业 链 上 游 以 建设 原 材 料 （ 水 泥 、 金 属 、 钢 铁 等 ） 和 装 备 为 主 ， 中 游 为 储 能 系 统 集 成 商 ， 下 游 应 用 分 布 在 发 电 侧 、 电 网 侧 以 及 用 户 侧 。图 表 11. 重 力 储 能 产 业 链 全 景 图 资 料 来 源 东 亚 前 海 证 券 研 究 所 整 理 2.1.上 游 原 材 料 价 格 稳 定 ， 重 力 储 能 建 设 设 备 供 给 充 足重 力 储 能 上 游 为 基 建 原 材 料 以 及 机 械 设 备 。 重 力 储 能 需 要 用 到 金 属 、水 泥 等 能 量 密 度 较 高 的 物 质 作 为 重 物 ， 因 此 所 选 择 的 材 料 以 及 设 备 均 属 于基 建 类 。 基 建 类 大 宗 原 材 料 价 格 大 都 处 于 区 间 内 波 动 ， 大 幅 上 涨 情 况 较 少 。以 水 泥 价 格 指 数 为 例 ， 2017 年 -2021 年 7 月 我 国 水 泥 价 格 指 数 长 期 处 于135-162 点 之 间 小 幅 波 动 。 2021 年 7 月 价 格 指 数 大 幅 上 涨 后 回 调 至 前 期 价格 指 数 区 间 内 。 由 于 铁 矿 石 密 度 相 对 较 大 ， 且 是 大 型 基 建 机 械 设 备 的 原 材料 ， 因 此 铁 矿 石 或 将 成 为 上 游 需 求 量 最 大 的 原 材 料 。 我 国 起 重 机 产 能 相 对充 足 。 2021 年 我 国 起 重 机 出 口 量 和 进 口 量 分 别 为 6.27 万 辆 和 0.21 万 辆 。起 重 机 出 口 量 远 高 于 进 口 量 ， 因 此 可 以 判 断 我 国 起 重 机 产 量 充 足 ， 足 以 满 足 国 内 需 求 。 起 重 机 或 将 不 会 成 为 重 力 储 能 发 展 的 瓶 颈 。 请 仔 细 阅 读 报 告 尾 页 的 免 责 声 明 9 综 合 电 力 设 备 商图 表 12. 2017-2022 年 6 月 我 国 水 泥 价 格 指 数 走 势（ 点 ） 图 表 13. 铁 矿 石 价 格 指 数 （ 元 /吨 ） 资 料 来 源 Wind， 东 亚 前 海 证 券 研 究 所 资 料 来 源 Wind， 东 亚 前 海 证 券 研 究 所图 表 14. 起 重 机 进 出 口 数 量 （ 辆 ） 资 料 来 源 Wind， 东 亚 前 海 证 券 研 究 所 整 理 2.2.中 游 重 力 储 能 系 统 安 装 以 及 运 维 商 成 为 主 角产 业 链 中 游 为 重 力 储 能 产 业 链 的 重 点 ， 主 要 以 储 能 系 统 安 装 商 和 运 维商 组 成 。 1） 重 力 储 能 系 统 安 装 方 面 重 力 储 能 对 于 控 制 要 求 较 高 ， 储 能系 统 安 装 存 在 一 定 技 术 壁 垒 。 以 “ 基 于 高 度 差 的 重 力 储 能 ” 为 例 ， 该 项 目对 于 建 筑 的 稳 定 性 要 求 较 高 ， 且 在 运 行 过 程 中 需 要 对 吊 塔 和 行 吊 进 行 精 准控 制 。 因 此 ， 处 于 中 游 的 储 能 系 统 安 装 商 的 技 术 水 平 将 直 接 影 响 该 储 能 项目 的 运 行 情 况 ； 2） 重 力 储 能 系 统 运 维 方 面 重 力 储 能 系 统 运 维 提 高 储 能项 目 充 放 电 效 率 。 以 “ 海 下 储 能 系 统 ” 为 例 ， 储 能 系 统 位 于 海 洋 内 ， 对 于该 储 能 系 统 中 空 中 球 体 、 海 缆 以 及 管 道 的 维 护 均 有 一 定 的 技 术 壁 垒 。 请 仔 细 阅 读 报 告 尾 页 的 免 责 声 明 10 综 合 电 力 设 备 商2.3.重 力 储 能 下 游 为 储 能 全 应 用 场 景重 力 储 能 下 游 应 用 可 围 绕 发 电 侧 、 电 网 侧 、 用 电 侧 全 方 位 打 开 。 1）发 电 侧 风 力 电 站 以 及 光 伏 电 站 等 新 能 源 发 电 比 例 上 涨 ， 发 电 侧 配 储 需 求强 烈 ； 2） 电 网 侧 电 力 供 应 以 及 需 求 不 匹 配 ， 叠 加 新 能 源 发 电 无 法 供 应稳 定 电 力 。 电 网 侧 为 应 对 用 电 峰 谷 ， 保 证 电 网 电 力 供 应 需 求 相 对 平 稳 ， 储能 需 求 爆 发 ； 3） 用 电 侧 峰 谷 价 差 拉 大 ， 导 致 用 电 端 套 利 空 间 逐 步 打 开 ，工 商 业 以 及 户 用 储 能 意 识 增 强 。图 表 15. 重 力 储 能 下 游 场 景 应 用 图 资 料 来 源 派 能 科 技 招 股 说 明 书 ， 东 亚 前 海 证 券 研 究 所3.储 能 行 业 需 求 增 长 ， 重 力 储 能 优 势 助 其 打 开 市场 空 间3.1.需 求 端 、 政 策 端 齐 发 力 ， 行 业 整 体 空 间 大 幅 增 长3.1.1.新 能 源 装 机 量 持 续 上 涨 ， 推 动 储 能 行 业 整 体 需 求 增 长新 能 源 装 机 量 维 持 较 高 增 速 ， 储 能 一 定 程 度 上 可 以 解 决 新 能 源 对 于 电力 系 统 的 不 良 影 响 。 1） 从 整 体 上 看 ， 2021 年 我 国 光 伏 以 及 风 电 累 计 装 机量 为 634GW， 同 比 增 长 18.73。 2021 年 我 国 储 能 累 计 装 机 量 达 到 43.44GW， 同 比 增 长 22.02。 从 2019 年 至 2021 年 储 能 装 机 量 增 速 持 续 提升 ， 由 3.85提 升 至 22.02； 2） 从 特 性 上 看 ， 新 能 源 发 电 具 有 间 歇 性 、不 稳 定 性 的 特 点 。 当 新 能 源 发 电 的 功 率 波 动 相 对 较 大 ， 直 接 上 网 会 对 电 网造 成 冲 击 。 储 能 可 使 得 电 能 质 量 提 高 ， 有 效 降 低 新 能 源 发 电 对 于 电 网 的 冲击 ； 请 仔 细 阅 读 报 告 尾 页 的 免 责 声 明 11 综 合 电 力 设 备 商图 表 16. 光 伏 及 风 电 装 机 量 维 持 较 高 增 速 （ GW） 图 表 17. 2021年 储 能 装 机 增 速 大 幅 回 升 （ GW） 资 料 来 源 国 家 能 源 局 ， 东 亚 前 海 证 券 研 究 所 资 料 来 源 国 家 能 源 局 ， 东 亚 前 海 证 券 研 究 所图 表 18. 2015-2021年 我 国 新 能 源 配 储 比 例 图 表 19. 2015-2021年 我 国 弃 风 弃 光 情 况 资 料 来 源 国 家 能 源 局 ， 东 亚 前 海 证 券 研 究 所 资 料 来 源 国 家 能 源 局 、 CPIA， 东 亚 前 海 证 券 研 究 所3） 从 消 纳 上 看 ， 我 国 弃 风 弃 光 率 仍 有 改 善 空 间 。 由 于 用 电 负 荷 电 力需 求 波 动 会 导 致 新 能 源 电 力 资 源 的 浪 费 。 我 国 弃 风 弃 光 率 有 所 下 降 ， 但 依然 相 对 严 峻 。 2021 年 我 国 弃 风 率 和 弃 光 率 分 别 为 3.10和 2.00。 西 北 地区 远 离 用 电 负 荷 ， 弃 风 和 弃 光 问 题 依 然 严 峻 。 弃 风 方 面 2021 年 青 海 、 蒙西 、 新 疆 三 地 弃 风 率 均 超 5， 分 别 为 10.70、 8.90、 7.30。 弃 光 方 面 2021 年 西 藏 和 青 海 两 地 弃 光 率 超 10， 分 别 为 19.80和 13.80。 随 着 风光 大 基 地 逐 步 落 地 ， 西 北 地 区 储 能 需 求 或 将 呈 现 爆 发 式 增 长 ； 请 仔 细 阅 读 报 告 尾 页 的 免 责 声 明 12 综 合 电 力 设 备 商图 表 20. 2021年 我 国 各 地 风 电 弃 风 率 资 料 来 源 派 能 科 技 招 股 说 明 书 ， 东 亚 前 海 证 券 研 究 所 请 仔 细 阅 读 报 告 尾 页 的 免 责 声 明 13 综 合 电 力 设
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