國際儲能市場最新發(fā)展動向及趨勢

能源情報研究中心  邱麗靜

近年來，全球儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。全球主要儲能應(yīng)用國家普遍通過完善電力市場規(guī)則、提供補(bǔ)貼和投資稅收減免等措施支持儲能市場發(fā)展，并逐步降低儲能參與電力市場的門檻。眾多儲能技術(shù)路線中，抽水蓄能是全球迄今為止部署最多的儲能方式，電化學(xué)儲能緊隨其后。從應(yīng)用場景看，全球儲能市場主要應(yīng)用場景更加多元，應(yīng)用最多的是參與頻率調(diào)節(jié)市場，其次是參與能量時移。隨著鋰離子電池成本的快速下降，未來潛在的儲能市場空間更加廣闊。從電化學(xué)儲能細(xì)分技術(shù)類別看，未來15年，固定式儲能領(lǐng)域應(yīng)用最多的仍將是鋰離子電池，而液流電池、鈉硫電池等技術(shù)則有望在長時儲能應(yīng)用中取得突破性進(jìn)展。本報告從全球及典型市場儲能部署、產(chǎn)業(yè)政策、熱點技術(shù)應(yīng)用場景及技術(shù)經(jīng)濟(jì)性等方面，分析了國際儲能市場最新發(fā)展動向及趨勢，供參考。

一、全球儲能市場發(fā)展概況

基于已公布儲能項目統(tǒng)計，2019年，全球儲能新增裝機(jī)規(guī)模為2.7吉瓦/5.5吉瓦時，全球宣布開發(fā)的儲能項目總規(guī)模為9.7吉瓦。2017年、2018年新增裝機(jī)容量分別達(dá)到4吉瓦、8吉瓦。綜合各機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計結(jié)果，2019年，雖然全球年度儲能裝機(jī)增速放緩，但仍穩(wěn)步增長。

來自美國能源部全球儲能數(shù)據(jù)庫（DOE Global Energy Storage Database）的更新數(shù)據(jù)顯示，截至2020年2月18日，全球包括抽水蓄能、電化學(xué)儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能和儲熱等在內(nèi)累計運(yùn)行的儲能項目裝機(jī)規(guī)模為191.15吉瓦（共1686個在運(yùn)項目），其中抽水蓄能181.12吉瓦（350個在運(yùn)項目）、電化學(xué)儲能4.05吉瓦（1023個在運(yùn)項目）、儲熱3.28吉瓦（220個在運(yùn)項目）、其他機(jī)械儲能2.61吉瓦（80個在運(yùn)項目）、儲氫0.02吉瓦（13個在運(yùn)項目）（見圖1）。其中，抽水蓄能占全球儲能裝機(jī)總量的95%，電化學(xué)儲能和儲熱各占2%左右，其他機(jī)械儲能占比約為1%。

圖1  2020年全球各儲能技術(shù)類型最新裝機(jī)及占比情況

從技術(shù)分布來看，抽水蓄能是全球迄今為止部署最多的儲能方式，是目前最為成熟、成本最低的儲能技術(shù)；其次是電化學(xué)儲能和儲熱，電化學(xué)儲能是應(yīng)用范圍最為廣泛、發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮膬δ芗夹g(shù)；飛輪儲能等機(jī)械儲能也存在較大的發(fā)展前景。目前，全球儲能技術(shù)的開發(fā)主要集中在電化學(xué)儲能領(lǐng)域。

從地區(qū)分布來看，2019年美國、中國的儲能項目累計裝機(jī)規(guī)模居于全球前兩位，美國33.4吉瓦，中國32.3吉瓦。當(dāng)年新增規(guī)模中，歐洲裝機(jī)量新增1吉瓦時，較2018年的1.4吉瓦時下滑28.6%，韓國新增裝機(jī)約2吉瓦時，同比下滑50%。2018年韓國電化學(xué)儲能累計裝機(jī)量一度排名全球第一，這得益于韓國推行的可再生能源配額制以及電費(fèi)折扣計劃。根據(jù)中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟（CNESA）全球儲能項目數(shù)據(jù)庫的不完全統(tǒng)計，截至2019年底，中國已投運(yùn)的儲能項目累計裝機(jī)容量為32.3吉瓦，同比增長3.2%，裝機(jī)規(guī)模增長速度有所降低。

從產(chǎn)業(yè)政策來看，美國、英國、澳大利亞、德國等國主要通過完善電力市場規(guī)則、提供補(bǔ)貼和投資稅收減免等措施支持儲能市場發(fā)展。在完善儲能參與電力市場規(guī)則時，不斷明確儲能功能定位，讓其獲得參與電力市場的合理身份，但不同國家對儲能的定位存在差異。比如，2018年，美國將儲能列為獨(dú)立的電力資產(chǎn)；2019年6月，英國對儲能定義進(jìn)行修訂，將儲能系統(tǒng)歸類為發(fā)電設(shè)施。近年來，英國允許儲能參與容量市場，德國、澳大利亞等國降低進(jìn)入市場的儲能裝機(jī)規(guī)模要求，縮短結(jié)算周期等，讓小型儲能供應(yīng)商有機(jī)會參與市場，并防止大儲能電站拆分成小單元參與競價。這些國家總體上是降低儲能參與市場的門檻，以鼓勵儲能發(fā)揮在電力系統(tǒng)中的多重作用。

二、國外儲能典型市場發(fā)展情況

近年來，隨著全球可再生能源開發(fā)利用的規(guī)模加大，儲能技術(shù)的發(fā)展與突破也成為各國關(guān)注的重點領(lǐng)域。目前，亞洲、歐洲、北美等地區(qū)國家紛紛部署儲能項目，并相繼出臺支持政策來促進(jìn)儲能項目的研究與應(yīng)用。下面以美、英、澳、德四國為例，對典型市場儲能發(fā)展現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)政策進(jìn)行分析。

1. 裝機(jī)規(guī)模

美國是全球儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展較早的國家，也是目前擁有儲能項目最多的國家，并擁有全球近半數(shù)的示范項目。截至2018年底，美國儲能裝機(jī)總規(guī)模達(dá)到32.9吉瓦，占全球比重的18.2%，2019年又新增裝機(jī)523兆瓦。美國儲能協(xié)會和伍德麥肯茲（Wood Mackenzie）的數(shù)據(jù)顯示，在2019年第四季度部署的186兆瓦儲能系統(tǒng)中，電網(wǎng)側(cè)儲能為103.8兆瓦，非住宅用戶側(cè)儲能為42.2兆瓦，而住宅儲能達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的40.48兆瓦，是2018年第四季度的兩倍。從地區(qū)上看，美國加州地區(qū)將繼續(xù)引領(lǐng)全美儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，夏威夷州、紐約州和德克薩斯州等地區(qū)的儲能市場也開始呈現(xiàn)爆發(fā)趨勢（見圖2）。

圖2  美國各州儲能部署分布情況

2. 產(chǎn)業(yè)政策與市場規(guī)則

戰(zhàn)略規(guī)劃與法規(guī)方面，2020年1月8日，美國能源部長Dan Brouillette宣布啟動儲能大挑戰(zhàn)（Energy Storage Grand Challenge）以幫助開發(fā)下一代儲能技術(shù)并將其推向市場，該計劃旨在確保到2030年美國成為全球儲能行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者。美國前瞻性儲能政策的領(lǐng)導(dǎo)者是加州，加州在2013年就通過了一項計劃，要求所有的公用事業(yè)公司（IOUs）到2020年采購1325兆瓦的儲能。2017年，加州公用事業(yè)委員會又發(fā)布了第2868號法案，要求IOUs額外采購500兆瓦的分布式儲能。弗吉尼亞州和內(nèi)華達(dá)州也在2019年相繼提出儲能目標(biāo)。目前，美國制定或已實施儲能發(fā)展目標(biāo)的州已經(jīng)達(dá)到八個。同時，美國各州正在解決立法、行政命令、監(jiān)管程序等眾多問題，這些問題將影響儲能系統(tǒng)的總體成本和價值、儲能系統(tǒng)與電網(wǎng)的連接過程。僅在2019年，美國各州的立法機(jī)關(guān)就審議了30多項與儲能部署相關(guān)的法案，十幾個州的監(jiān)管委員會處理了一系列影響儲能部署的監(jiān)管程序。

補(bǔ)貼方面，自發(fā)電激勵計劃（SGIP）是美國歷時最長且最成功的分布式發(fā)電激勵政策之一。SGIP補(bǔ)貼收益占用戶側(cè)總收益比重較高。根據(jù)CNESA全球儲能項目數(shù)據(jù)庫，將分布式儲能納入補(bǔ)貼范圍開始至2019年7月期間，SGIP處于補(bǔ)貼流程中以及已經(jīng)獲得全額補(bǔ)貼的儲能項目數(shù)量（不包含取消的）達(dá)到13156個。其中，約6281個儲能項目已經(jīng)獲得了SGIP的全額補(bǔ)貼支付。在用戶側(cè)儲能項目前五年的收益中，SGIP補(bǔ)貼收益占到總收益的40%～50%。從將儲能納入補(bǔ)貼范圍至今，SGIP經(jīng)歷了多次調(diào)整和修改。2018年8月，加州議會通過SB700法案，將SGIP計劃的截止日期延長至2026年，用于持續(xù)激勵更多分布式儲能項目的建設(shè)。同時，從申請SGIP補(bǔ)貼的儲能設(shè)備廠商來看，特斯拉、LG化學(xué)、Stem Inc、CODAEnergy等企業(yè)獲得補(bǔ)貼的項目數(shù)量、能量規(guī)模和金額位居前列，補(bǔ)貼政策為儲能設(shè)備廠商帶來發(fā)展機(jī)遇。

稅收方面，投資稅收減免（ITC）是美國為了鼓勵綠色能源投資而出臺的稅收減免政策，光伏項目可按照投資額的30%抵扣應(yīng)納稅。2016年，美國儲能協(xié)會向美國參議院提交了ITC法案，明確先進(jìn)儲能技術(shù)都可以申請投資稅收減免，并可以以獨(dú)立方式或者并入微網(wǎng)和可再生能源發(fā)電系統(tǒng)等形式運(yùn)行。美國ITC自2020年開始下降，稅抵退坡。2016～2019年，ITC仍維持在系統(tǒng)成本的30%；2020年，ITC開始下降至系統(tǒng)成本的26%；2021年，稅收抵免進(jìn)一步降至系統(tǒng)成本的22%；2022年以后，新的商業(yè)太陽能系統(tǒng)的所有者可以從其稅收中扣除系統(tǒng)成本的10%，住宅ITC將取消。這在一定程度上說明2022年后，光伏配套儲能系統(tǒng)成本有望降低至可接受水平，實現(xiàn)無ITC平價應(yīng)用。

電力市場規(guī)則方面，美國對儲能參加電力市場比較重視，美國聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會（FERC）2013年發(fā)布792號法令簡化小型發(fā)電設(shè)備并網(wǎng)流程，2015年發(fā)布745號法令允許消費(fèi)端能源產(chǎn)品和服務(wù)參與批發(fā)電力市場，2016年開始就儲能與分布式能源參與電力市場方面的規(guī)則進(jìn)行建議征集和全面修改。2018年2月，F(xiàn)ERC發(fā)布841號法令的草案，正式要求區(qū)域輸電組織（RTOs）和獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商（ISOs）建立相關(guān)的批發(fā)電力市場模式、市場規(guī)則，包括儲能技術(shù)參數(shù)，參與市場的規(guī)模要求以及資格等，以便使儲能可以參與RTOs/ISOs運(yùn)營的所有電力市場。針對市場參與模式、市場規(guī)則的建立，F(xiàn)ERC提出四項標(biāo)準(zhǔn)（見表1）。在電力市場規(guī)則方面，除了FREC的841號法案外，美國儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要思路包括將儲能列為獨(dú)立的電力資產(chǎn)，定義儲能參與電力市場的模式，降低儲能參與電力市場的門檻等。

表1  儲能系統(tǒng)市場參與模式/市場規(guī)則必須滿足四項標(biāo)準(zhǔn)

1. 裝機(jī)規(guī)模

2017年，英國儲能市場規(guī)模迎來爆發(fā)式增長，其累計投運(yùn)儲能項目規(guī)模達(dá)到2016年同期規(guī)模的10倍。截至2019年6月初，英國已經(jīng)部署裝機(jī)容量700兆瓦的大型電池儲能系統(tǒng)。目前英國將近800兆瓦儲能項目處于正在建設(shè)/準(zhǔn)備建設(shè)階段。根據(jù)帝國理工學(xué)院針對Drax Electric Insights進(jìn)行的分析，在英國、歐盟和美國，在能源轉(zhuǎn)型中，隨著可再生能源發(fā)電（風(fēng)能和太陽能）高比例接入到能源系統(tǒng)，其對能源存儲的需求將持續(xù)增加。在接下來的20到30年中，僅英國的儲能總?cè)萘烤蛯⒃黾拥?0吉瓦或更多。

2. 產(chǎn)業(yè)政策與市場規(guī)則

英國電力市場化改革是世界許多國家參考的典范。2011年，英國能源部正式發(fā)布《電力市場化改革白皮書（2011）》，該法案目的是通過建立容量市場，為容量提供穩(wěn)定、持續(xù)性的新激勵，保證現(xiàn)有容量機(jī)組的盈利能力，維持投資者對新建容量機(jī)組的熱情。英國從2016年開始允許包括電化學(xué)儲能在內(nèi)的新興資源參與容量市場，容量市場允許參與容量競拍的資源同時參與電能批發(fā)市場，這極大地促進(jìn)了英國儲能裝機(jī)容量快速提升。彭博新能源財經(jīng)（BNEF）發(fā)布報告顯示，2019年英國T-4容量競價出清價格為15.97英鎊/千瓦（以2018/19年價格為基準(zhǔn)），逆轉(zhuǎn)容量價格走低的趨勢。BNEF認(rèn)為，英國儲能市場給電力行業(yè)帶來的影響越來越明顯。煤電退役將再推遲一年，到2024年，屆時迫于政策壓力，煤電將不得不關(guān)停。隨著火電逐步退役，2023～2024年度英國調(diào)峰機(jī)組、儲能和需求響應(yīng)的并網(wǎng)規(guī)模將達(dá)到7.1吉瓦。

2016年以來，英國大幅推進(jìn)儲能相關(guān)政策及電力市場規(guī)則的修訂工作。2017年，英國將儲能納入“英國智能靈活能源系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略”，使儲能具備參與英國電力市場的合理身份，并肯定其作用。英國天然氣和電力市場辦公室（OFGEM）于2018年10月更新了“智能系統(tǒng)和靈活性計劃”，進(jìn)一步消除智能技術(shù)（如儲能）的市場障礙。該計劃提出要將儲能定義為發(fā)電資產(chǎn)的一部分，還提出進(jìn)行增強(qiáng)頻率響應(yīng)項目招標(biāo)。OFGEM于2019年6月對儲能定義進(jìn)行了修訂，將儲能系統(tǒng)歸類為發(fā)電設(shè)施。這一舉措否定了原來具有爭議的儲能系統(tǒng)雙重收費(fèi)政策，即將儲能系統(tǒng)作為用電設(shè)施進(jìn)行收費(fèi)的同時，又作為發(fā)電設(shè)施收費(fèi)。這種雙重收費(fèi)政策在歐洲各國普遍采用。儲能系統(tǒng)成為發(fā)電設(shè)施的優(yōu)勢是能夠在業(yè)界已經(jīng)熟悉的規(guī)則中工作，并且業(yè)界廠商了解儲能系統(tǒng)如何適應(yīng)這些規(guī)則。

文章來源：微信公眾號“ 能源研究俱樂部 ”

2020/7/22