中美风光储渗透率对比

中国：风光发电占比加速提升，中远期规划明确

历经十年发展，21 年我国风光发电占比达到约 12%。自 2011 年以来，我国风光发电占比已从 2%上升至约 12%。目前我国大多数省份处于储能探索期，整体波动式可再生能源对于系统的稳定影响较小。部分省份如甘肃、青海等波动式可再生能源发电比例接近或超过 20%，正进入储能的市场启动期。2021 年，共 11 个省份风光发电占比突破 10%，随着多个省份即将迈入储能的启动期，未来中国储能将在更多地区迎来长足发展。

2011-2021 年中国发电结构变化

2021 年风光发电占比超过 10%的省份

可再生能源电量占比加速提升，储能中长期需求空间逐步打开。从未来 5 年维度看，根据 CWEA 和 CPIA 预测，2022-2025 年中国光伏+风电年新增装机预计达到133/143/151/160GW，新能源装机保持稳步增长。从未来 10 年维度看，中国在气候雄心峰会上目标 2030 年风光装机达到 12 亿千瓦。在此基础上，根据清华四川能源互联网研究院数据，由于双碳战略实施，2030 年全社会用电量预期从过去的 10 万亿度电上升至 12万亿度电，新的用电增量需要新能源装机加速发展，2030 年风光装机有望达到 16-18 亿千瓦，非水可再生能源电量占比有望达到 20%左右。

21-25 年中国光伏+风电年新增装机预测（GW）

中国高比例可再生能源电力系统的规划

美国：远期可再生能源发电目标确立，储能需求徐徐打开

美国风光发电占比持续提升，零售电价稳步上涨。2011-2021 年，美国风光发电占比自 3%提升至 12%。2022 年 1-8 月，风光发电占比继续提升至 14%。根据 EIA 预计，2022年美国电网将新增 46.1GW 的公用事业发电装机（地面电站），其中规划的新增容量中 46%来自于太阳能，其次是天然气，占到 21%，风能占比 17%。2022 年太阳能+风电共计预计新增 29.1GW 的装机，为美国发电新增装机的主力电源。从美国电力零售价看，美国不同部门的平均电力零售价均有所上涨，住宅/商业/工业从 2020 年 1 月的 12.76/10.18/6.37美分/kWh 分别上涨至 2022 年 8 月的 15.95/13.45/9.72 美分/kWh，高电价为新能源项目和储能项目提供了更好的经济性。

2011-2022 年 1-8 月美国发电结构变化

美国不同部门电力平均零售价（美分/kWh）

美国多数州已确立可再生能源发电比例 50%+的远期目标。美国大多数州通过可再生能源配额（RPS）和清洁能源标准（CES）对当地可再生能源发电比例做出强制性规定，截至 2021 年底，美国共有 31 个州和哥伦比亚特区制定了相关目标，如加利福利亚州、马里兰州、新墨西哥州等 9 个州确立 2040-2050 年期间可再生能源发电比例达到 100%。美国各州可再生能源发展的趋势已在中长期维度确定，可再生能源发电占比的提升成为必然趋势，储能在美国电力系统的角色将愈发重要。

美国部分州 RPS/CES 目标

展望未来，中美储能发展即将进入市场启动期。波动式可再生能源发展水平不断提升下，系统对储能需求和储能结构均有不同的更多需求。根据波动式可再生能源发电比例的不同，我们可将储能发展分为探索期、市场启动期、高速发展期和应用成熟期。目前中国与美国正处于储能探索向市场启动的过渡期，电力系统可通过灵活性资源（如天然气发电、灵活性调节后的火电、抽水蓄能和电化学储能等）进行内部调节，整体波动式可再生能源对于系统的稳定影响逐渐增大。未来随着中美进入储能的市场启动期和高速发展期，系统需要补充短时储能来调节功率，同时也需要长时储能调节能量。

储能需求与波动式可再生能源发电占比的关系

2025 年和 2030 年，中美合计电化学储能累计装机有望达到 83GW 和 405GW。2011-2021 年，中国风光发电占比从 1.6%提升至 11.7%，美国风光发电占比从 3.0%提升至12.0%。2022-2030年，假设中国和美国2022-2030年每年平均新增风光装机为140GW和 50GW，我们预计中美两国波动式风光发电占比均有望在 2025 年和 2030 年超过 20%和 30%，两国储能将逐步进入市场启动期。2021 年，中美电化学储能累计装机规模占电力系统最大负荷的比重分别为 0.4%和 1.1%。假设中国电化学储能装机占最大负荷的比重在 2025 年和 2030 年分别达到 3%和 10%，美国电化学储能装机占最大负荷的比重在 2025年和 2030 年分别达到 5%和 20%，我们预计，中国电化学储能累计装机将在 2025 年和2030 年分别达到 49GW 和 241GW，美国电化学储能累计装机将在 2025 年和 2030 年分别达到 34GW 和 164GW。

中美风光装机及风光发电占比变化

2021-2030 年中美电化学储能装机展望

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