碳中和模式下新能源“风光无限”，“光储充”一体化迎来风口

在碳中和这出大戏中，以风电、光伏为主的可再生能源以及“光伏•储能•充电”一体化能源生产利用形式具有无限广阔的前景。

随着全球脱碳趋势愈加明确，已经有许多国家给出了碳中和承诺。例如，中国2060年、美国2050年、日本2050年、韩国2050年、南非2050年、德国2050年实现碳中和。

自中国提出碳达峰与碳中和目标之后，大规模开发利用可再生能源、提升能源利用效率和深度减排成为了能源行业发展的基本方向。

2020年12月12日，在联合国气候雄心峰会上，我国首次明确提出碳达峰具体目标：2030年中国单位GDP碳排放相比2005年下降65%以上，非化石能源装机比重达25%左右，2030年光伏风电总装机1200GW以上。

可以说实现碳中和、优先发展非化石能源，已经成为我国能源发展顶层设计的一部分。

根据国际可再生能源署(IRENA)公布的数据，化石燃料燃烧和工业过程的二氧化碳排放占比80%以上。其中，电力行业占比31%、交通行业占比25%、工业占比21%，为排放量前三的部门。可见电力行业脱碳工作是首要任务。

从能源供给侧来看，能源结构的清洁化将是实现碳达峰、碳中和的主要路径。也就是说，可再生能源将是中国能源清洁转型的主角，在碳中和这出大戏中，以风电、光伏为主的可再生能源以及“光伏•储能•充电”一体化发展无疑是重中之重，具有无限广阔的前景。

风电、光伏成为非化石能源发展主力

2021年是风电和光伏实现全面平价的首年，由于风电、光伏行业产业链节点多、体量大，其技术迭代和规模化效应仍然有较大增长潜力。长期来看，光伏和风电受碳中和政策的影响，将共同成为我国非化石能源发展的主力。

根据气候雄心大会的目标，到2030年，中国风电、光伏发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。说明风电光伏未来十年还需至少实现6.7亿千瓦的增长。按照当前行业企业预测，2030年实际装机将会大幅高于这一目标。

1.光伏行业实现国际领先

在国家长期政策引导和市场扶持的驱动下，光伏经过十几年的发展已经成为我国在能源行业可参与国际竞争，并且有希望达到战略复兴的新兴产业。目前我国光伏产业在制造业规模、产业化技术水平、应用市场拓展、产业体系建设等方面均位居全球前列。

“十三五”期间光伏行业得到持续发展。数据显示，2016-2020年，全国光伏累计新增装机约2.07亿千瓦。2020年，全国光伏装机容量2.53亿千瓦，同比增长24.1%，比上年同期增长6.7个百分点。

目前，我国光伏新增装机已经连续7年位居全球首位，累计装机连续5年位居全球首位。我国光伏行业已经基本实现产业链国产化，供应链基本自主可控。其中，多晶硅产量连续9年位居世界首位，光伏组件产量连续13年位居全球首位，此外，逆变器、玻璃、胶膜、支架基本实现国产化，并已实现出口。(数据来源：中国光伏行业协会)

中国光伏行业协会则预测，“十四五”期间，国内年均光伏新增装机规模一般预计是7000万千瓦，乐观预计是9000万千瓦。

2.风电稳步发展

“十三五”期间我国风电稳步发展，数据显示，2016-2020年，全国风电累计新增装机1.38亿千瓦。截至2020年底，全国风电装机容量2.81亿千瓦，同比增长34.6%，比上年同期提高20.6个百分点。2020年，风电光伏不仅实现大幅增长，而且经历了新一轮的抢装潮。抢装大潮之下，煤电在电源装机结构中的占比下降3.9个百分点，首次降至一半以下;风电、光伏占比分别提高3.1、2.3个百分点，合计占比近四分之一。

随着碳中和目标的提出，风电与光伏进一步得到政策收益。展望未来风电行业具备了快速发展的有利条件。

首先，我国部分地区风能资源丰富，具备较强的竞争力。根据Wood Mackenzie统计，目前国内风电基地正在建设和规划的项目超过25个，总容量超过100GW。其中规模较大的地区包括内蒙古(44GW以上)、新疆(10.7GW)、河北(10GW以上)。

其次，近两年随着各地弃风限电问题的改善，2020年，新疆、甘肃等地区解除了风电红色预警，目前全国已无风电红色预警地区。随着限电风电的逐渐消除，未来风电装机还将进一步复苏。

在经历抢装周期带来的价格上涨后，风机价格理性回落。根据金风科技数据，2020年9月，国内风机招标中2.5S级别机组投标均价为3400元/kW，3S级别机组投标均价3250元/kW。风机系统成本的下降也为未来高增长打下基础。

电力央企加速风光建设

2016-2019年，九大电力央企的风电和光伏累计新增装机为81GW，其中风电装机为46.5GW，光伏装机为34.5GW。

九大电力央企集团2016-2019风电和光伏新增装机情况(GW，%)

资料来源：各集团社会责任报告和可持续发展报告，财信证券

电力央企2016-2019年风光新增装机占比(GW，%)

资料来源：wind，财信证券

数据显示，中广核和国家电投在风光装机上处于领先地位。华能、三峡、大唐、中广核、华润、华电、国家电投、国能集团和中核集团2016-2019年的风光累计新增装机容量分别为7.71、5.93、7.30、16.96、5.07、4.18、23.79、5.40和4.62GW，占各集团全部累计新增装机容量的34.81%、38.49%、42.83%、58.12%、8.96%、22.84%、54.45%、35.16%和29.57%，中广核和国家电投在风光装机的发展明显领先。

与此同时，电力央企集团的风光装机在2020年开始明显提速。根据华能、国家电投、三峡、中广核和国能集团最新公布的数据，2020年其新增新能源装机分别为10GW、21.86GW、5GW、4GW和5.21GW。华能2020年的新增装机量超过了2016-2019年的4年累积新增装机量，国家电投、三峡和国能集团2020年的新增装机量也几乎接近各自2016-2019年的4年累积新增装机量。

尤其是国家电投，2016-2019年的累计风光新增装机已经大幅领先其他电力央企集团，2020年的装机更是明显提速，截止到2020年底，国家电投光伏累计装机规模已达29.612GW，光伏、风电新能源装机总规模达到60.49GW，风光装机总量继续保持在电力央企集团中的领先地位。

预计“十四五”期间，九大电力央企的风光新增装机目标将达到500GW以上;如按“十四五”年均新增风光装机120GW、5年累积新增600GW的预计，九大电力央企的风光新增装机将占全国目标的86.17%。

储能迎来爆发期

可再生能源发电先天具有间歇性和波动性特征，以提高可再生能源发电占比的能源结构转型势必会导致电力系统面临安全问题。例如，风力发电受风能资源的影响，风能的不稳定造成了风电的间歇性和波动性。另外，光伏受太阳光的影响，在不同时段会出现光照和发电的随机性，这些都给电网稳定运行提出了新的挑战。

而储能有望成为解决可再生能源消纳的最终方案。在间歇性可再生能源发电比例提升的背景下，配置储能电站，不仅可以降低弃风弃光率，更重要的是可以平抑新能源波动，并参与系统调峰调频，增强电网的稳定性。

“光储充”发力

目前我国已经成为世界最大的电动汽车市场，相比于电动车的快速发展，充电基础设施建设速度缓慢，导致存在巨大的充电桩缺口。而新能源发电和电动车快速发展为“光伏+储能+充电”一体化发展提供了良好的机遇。

据中汽协统计，2020 年我国全年新能源汽车销量达到136.7万辆，同比增长10.9%。截至2020年底，我国新能源汽车保有量约为 492 万辆。与此同时，截至2020年底我国充电基础设施累计达到168.1万台，其中公共充电桩为80.7万台，公共充电设施车桩比约为 6：1。

在电动汽车和充电桩发展不平衡的情况下，光储充系统解决上述问题的一种理想方案，光储充一体化电站能够利用储能系统在夜间进行储能，在充电高峰期通过储能电站和电网一同为充电站供电，既实现了削峰填谷，又能节省配电增容费用，同时能有效解决新能源发电间歇性和不稳定等问题。

政策方面，工信部发布的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》明确提出，鼓励“光储充放”(分布式光伏发电—储能系统—充放电)多功能综合一体站建设，未来光储充一体化充电站模式有望推广。据民生证券研究院测算，预计 2021-2025 年光储充一体化的储能系统需求约 6.8 GWh，其中 2025 年储能系统需求约 3.62GWh;长期看来，预计 2030 年储能系统需求约 44.8GWh。

除了中央政策之外，2020年江苏、福建、浙江、湖北、陕西等多个省市地区出台了鼓励配套储能的相关政策。

江苏省在《关于进一步促进新能源并网消纳有关意见的通知》中，明确鼓励新能源发电企业配置一定比例的储能设施，支持储能项目参与电力辅助服务市场，推动储能系统与新能源协调运行。

福建省在《“电动福建”建设三年行动计划(2020-2022年)》中提出，鼓励风力、光伏电站等配备储能设备，提升电能质量，推进一批风光储一体化、光储充一体化和储能电站项目建设，大力推动储能商业化应用。

2020-2030国内光储充一体化储能需求测算

来源：民生证券研究院整理

随着中央和地方政府的层层推进，各省光储充一体化项目正在快速落地。

1.福州建成首个“光储充检”一体化智能超级快充站

2020年，福州建成首个“光储充检”一体化智能超级快充站。该项目位于马尾物联网产业创新发展中心的“光储充检”一体化智能超级快充站。快充站除了配备充电桩和供电变压器，还有一个占地面积15平方米的储能柜，这个储能柜相当于新能源汽车充电宝，用电谷时存储490度电，可以用于8辆车充电，从而降低充电站运营成本，接下来这里还要建设一排光伏板，利用太阳能发电。

作为光储充一体化战略共建的成果，该智能快充站集成了光伏发电、大容量储能、超级快充桩、智慧能源管理云平台等多项先进技术，能实现光伏能源接入、削峰填谷、谷电利用、后备供电、电网扩容、新能源汽车快速充电及检测等功能。

2.国家电投杭州安吉长虹光储充一体化综合智慧能源项目落地

2020年12月15日，国家电投浙江分公司首个综合智慧能源项目——杭州公司安吉长虹光储充一体化综合智慧能源项目正式投产运营。

该项目实现了光伏发电、储能及充电桩的微电网系统应用，光伏发电优先给充电桩使用，同时余电传输至储能系统进行储存，在光伏出力不足时进行放电，实现自发自用、余电上网，还可参与电网需求侧响应，提高储能经济效益。也可以在夜间储能，在充电高峰期通过储能系统和城市电网一起为充电站供电，既给电动汽车提供了绿色电能，又可实现削峰填谷功能，具有良好的社会效益。

结 语

千里之行，始于足下。“十四五”时期作为未来40年碳中和之路的开端，大力发展风电、光伏、储能为一体的光储充能源生产和利用形式，将在我国实现碳中和目标以及能源结构转型中发挥巨大的作用。

(张学坤 冉泽)