國際儲能市場最新發展動向及趨勢

能源情報研究中心  邱麗靜

近年來，全球儲能產業發展迅速。全球主要儲能應用國家普遍通過完善電力市場規則、提供補貼和投資稅收減免等措施支持儲能市場發展，并逐步降低儲能參與電力市場的門檻。眾多儲能技術路線中，抽水蓄能是全球迄今為止部署最多的儲能方式，電化學儲能緊隨其后。從應用場景看，全球儲能市場主要應用場景更加多元，應用最多的是參與頻率調節市場，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。從電化學儲能細分技術類別看，未來15年，固定式儲能領域應用最多的仍將是鋰離子電池，而液流電池、鈉硫電池等技術則有望在長時儲能應用中取得突破性進展。本報告從全球及典型市場儲能部署、產業政策、熱點技術應用場景及技術經濟性等方面，分析了國際儲能市場最新發展動向及趨勢，供參考。

一、全球儲能市場發展概況

基于已公布儲能項目統計，2019年，全球儲能新增裝機規模為2.7吉瓦/5.5吉瓦時，全球宣布開發的儲能項目總規模為9.7吉瓦。2017年、2018年新增裝機容量分別達到4吉瓦、8吉瓦。綜合各機構的統計結果，2019年，雖然全球年度儲能裝機增速放緩，但仍穩步增長。

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

圖1  2020年全球各儲能技術類型最新裝機及占比情況

從技術分布來看，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；其次是電化學儲能和儲熱，電化學儲能是應用范圍最為廣泛、發展潛力最大的儲能技術；飛輪儲能等機械儲能也存在較大的發展前景。目前，全球儲能技術的開發主要集中在電化學儲能領域。

從地區分布來看，2019年美國、中國的儲能項目累計裝機規模居于全球前兩位，美國33.4吉瓦，中國32.3吉瓦。當年新增規模中，歐洲裝機量新增1吉瓦時，較2018年的1.4吉瓦時下滑28.6%，韓國新增裝機約2吉瓦時，同比下滑50%。2018年韓國電化學儲能累計裝機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折扣計劃。根據中關村儲能產業技術聯盟（CNESA）全球儲能項目數據庫的不完全統計，截至2019年底，中國已投運的儲能項目累計裝機容量為32.3吉瓦，同比增長3.2%，裝機規模增長速度有所降低。

從產業政策來看，美國、英國、澳大利亞、德國等國主要通過完善電力市場規則、提供補貼和投資稅收減免等措施支持儲能市場發展。在完善儲能參與電力市場規則時，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，美國將儲能列為獨立的電力資產；2019年6月，英國對儲能定義進行修訂，將儲能系統歸類為發電設施。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入市場的儲能裝機規模要求，縮短結算周期等，讓小型儲能供應商有機會參與市場，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，以鼓勵儲能發揮在電力系統中的多重作用。

二、國外儲能典型市場發展情況

近年來，隨著全球可再生能源開發利用的規模加大，儲能技術的發展與突破也成為各國關注的重點領域。目前，亞洲、歐洲、北美等地區國家紛紛部署儲能項目，并相繼出臺支持政策來促進儲能項目的研究與應用。下面以美、英、澳、德四國為例，對典型市場儲能發展現狀與產業政策進行分析。

1. 裝機規模

美國是全球儲能產業發展較早的國家，也是目前擁有儲能項目最多的國家，并擁有全球近半數的示范項目。截至2018年底，美國儲能裝機總規模達到32.9吉瓦，占全球比重的18.2%，2019年又新增裝機523兆瓦。美國儲能協會和伍德麥肯茲（Wood Mackenzie）的數據顯示，在2019年第四季度部署的186兆瓦儲能系統中，電網側儲能為103.8兆瓦，非住宅用戶側儲能為42.2兆瓦，而住宅儲能達到了創紀錄的40.48兆瓦，是2018年第四季度的兩倍。從地區上看，美國加州地區將繼續引領全美儲能產業的發展，夏威夷州、紐約州和德克薩斯州等地區的儲能市場也開始呈現爆發趨勢（見圖2）。

圖2  美國各州儲能部署分布情況

2. 產業政策與市場規則

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

補貼方面，自發電激勵計劃（SGIP）是美國歷時最長且最成功的分布式發電激勵政策之一。SGIP補貼收益占用戶側總收益比重較高。根據CNESA全球儲能項目數據庫，將分布式儲能納入補貼范圍開始至2019年7月期間，SGIP處于補貼流程中以及已經獲得全額補貼的儲能項目數量（不包含取消的）達到13156個。其中，約6281個儲能項目已經獲得了SGIP的全額補貼支付。在用戶側儲能項目前五年的收益中，SGIP補貼收益占到總收益的40%～50%。從將儲能納入補貼范圍至今，SGIP經歷了多次調整和修改。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，用于持續激勵更多分布式儲能項目的建設。同時，從申請SGIP補貼的儲能設備廠商來看，特斯拉、LG化學、Stem Inc、CODAEnergy等企業獲得補貼的項目數量、能量規模和金額位居前列，補貼政策為儲能設備廠商帶來發展機遇。

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%抵扣應納稅。2016年，美國儲能協會向美國參議院提交了ITC法案，明確先進儲能技術都可以申請投資稅收減免，并可以以獨立方式或者并入微網和可再生能源發電系統等形式運行。美國ITC自2020年開始下降，稅抵退坡。2016～2019年，ITC仍維持在系統成本的30%；2020年，ITC開始下降至系統成本的26%；2021年，稅收抵免進一步降至系統成本的22%；2022年以后，新的商業太陽能系統的所有者可以從其稅收中扣除系統成本的10%，住宅ITC將取消。這在一定程度上說明2022年后，光伏配套儲能系統成本有望降低至可接受水平，實現無ITC平價應用。

電力市場規則方面，美國對儲能參加電力市場比較重視，美國聯邦能源監管委員會（FERC）2013年發布792號法令簡化小型發電設備并網流程，2015年發布745號法令允許消費端能源產品和服務參與批發電力市場，2016年開始就儲能與分布式能源參與電力市場方面的規則進行建議征集和全面修改。2018年2月，FERC發布841號法令的草案，正式要求區域輸電組織（RTOs）和獨立系統運營商（ISOs）建立相關的批發電力市場模式、市場規則，包括儲能技術參數，參與市場的規模要求以及資格等，以便使儲能可以參與RTOs/ISOs運營的所有電力市場。針對市場參與模式、市場規則的建立，FERC提出四項標準（見表1）。在電力市場規則方面，除了FREC的841號法案外，美國儲能產業發展的主要思路包括將儲能列為獨立的電力資產，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  儲能系統市場參與模式/市場規則必須滿足四項標準

1. 裝機規模

2017年，英國儲能市場規模迎來爆發式增長，其累計投運儲能項目規模達到2016年同期規模的10倍。截至2019年6月初，英國已經部署裝機容量700兆瓦的大型電池儲能系統。目前英國將近800兆瓦儲能項目處于正在建設/準備建設階段。根據帝國理工學院針對Drax Electric Insights進行的分析，在英國、歐盟和美國，在能源轉型中，隨著可再生能源發電（風能和太陽能）高比例接入到能源系統，其對能源存儲的需求將持續增加。在接下來的20到30年中，僅英國的儲能總容量就將增加到30吉瓦或更多。

2. 產業政策與市場規則

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，為容量提供穩定、持續性的新激勵，保證現有容量機組的盈利能力，維持投資者對新建容量機組的熱情。英國從2016年開始允許包括電化學儲能在內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市場，這極大地促進了英國儲能裝機容量快速提升。彭博新能源財經（BNEF）發布報告顯示，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），逆轉容量價格走低的趨勢。BNEF認為，英國儲能市場給電力行業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，煤電將不得不關停。隨著火電逐步退役，2023～2024年度英國調峰機組、儲能和需求響應的并網規模將達到7.1吉瓦。

2016年以來，英國大幅推進儲能相關政策及電力市場規則的修訂工作。2017年，英國將儲能納入“英國智能靈活能源系統發展戰略”，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“智能系統和靈活性計劃”，進一步消除智能技術（如儲能）的市場障礙。該計劃提出要將儲能定義為發電資產的一部分，還提出進行增強頻率響應項目招標。OFGEM于2019年6月對儲能定義進行了修訂，將儲能系統歸類為發電設施。這一舉措否定了原來具有爭議的儲能系統雙重收費政策，即將儲能系統作為用電設施進行收費的同時，又作為發電設施收費。這種雙重收費政策在歐洲各國普遍采用。儲能系統成為發電設施的優勢是能夠在業界已經熟悉的規則中工作，并且業界廠商了解儲能系統如何適應這些規則。

文章來源：微信公眾號“ 能源研究俱樂部 ”

2020/7/22