美國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)空間巨大，未來(lái)幾年開始呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。
8月11日，天風(fēng)證券發(fā)布行業(yè)報(bào)告——《儲(chǔ)能系列深度4：表前市場(chǎng)高增，開啟美國(guó)儲(chǔ)能新篇章》，預(yù)測(cè)2021年美國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模達(dá)46.5億美元，2026年將達(dá)85.3億美元，其中表前市場(chǎng)規(guī)模將從2020 年的11億美元，快速增長(zhǎng)至2025年的53億美元，CAGR達(dá)37%。2020年新增電池儲(chǔ)能0.5GW，預(yù)計(jì)2021年美國(guó)大型電站的電池儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模在4GW，且后續(xù)幾年均有大量項(xiàng)目?jī)?chǔ)備待建。
實(shí)際上，此前已有多家權(quán)威機(jī)構(gòu)對(duì)美國(guó)儲(chǔ)能給出了樂(lè)觀預(yù)測(cè)。
Wood Mackenzie（伍德麥肯茲）預(yù)計(jì)，在2021年可能部署總儲(chǔ)能容量將近12GWh儲(chǔ)能系統(tǒng)，未來(lái)五年內(nèi)儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模將擴(kuò)展20%至25%。
美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室預(yù)測(cè)，到2050年，美國(guó)的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)（持續(xù)放電時(shí)間長(zhǎng)達(dá)12小時(shí)以上）的裝機(jī)容量將會(huì)顯著增長(zhǎng)，在未來(lái)30年將會(huì)部署裝機(jī)容量為125GW到680GW的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)。
美國(guó)儲(chǔ)能協(xié)會(huì)（ESA）則認(rèn)為，到2025年，美國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)部署的儲(chǔ)能系統(tǒng)裝機(jī)容量將會(huì)增長(zhǎng)五倍。其中，用戶側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)繼續(xù)構(gòu)成這一增長(zhǎng)的主要部分。
美國(guó)儲(chǔ)能高速發(fā)展的背后，主要與三大因素相關(guān)：新能源（尤其是光伏）發(fā)電滲透率，政策是否提供了合理的盈利模式，電池儲(chǔ)能的成本。
而隨著近年來(lái)，美國(guó)儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本持續(xù)下降，政策支持力度不斷加大，以及其聯(lián)邦和和各州政府的監(jiān)管改革，共同將美國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)推入了“快車道”。
天風(fēng)證券在上述報(bào)告中，將美國(guó)儲(chǔ)能高速發(fā)展的具體原因梳理為以下幾點(diǎn)：
原因1-美國(guó)特色：美國(guó)電網(wǎng)基礎(chǔ)弱+無(wú)法全國(guó)調(diào)度=主要依賴電力輔助服務(wù)完成消納
美國(guó)電力系統(tǒng)較為復(fù)雜，一半的地區(qū)為發(fā)輸配售電一體化的模式，另外一半經(jīng)過(guò)改革形成了三大層級(jí)：第一層級(jí)：負(fù)責(zé)監(jiān)管與規(guī)則制定的FERC和SPUC。第二層級(jí)：負(fù)責(zé)各地區(qū)電力市場(chǎng)交易和建設(shè)規(guī)劃審核的7大獨(dú)立電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商。第三層級(jí)：負(fù)責(zé)發(fā)電廠建設(shè)與運(yùn)營(yíng)的獨(dú)立發(fā)電廠（IPP）與電力公司等。
聯(lián)邦目前無(wú)法實(shí)現(xiàn)全國(guó)各地之間的調(diào)度，新能源消納問(wèn)題需要各地自行解決。
原因2——改變：2018年起允許電池儲(chǔ)能系統(tǒng)參與電力批發(fā)和輔助服務(wù)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，盈利模式確立
隨著新能源裝機(jī)的增長(zhǎng)，對(duì)儲(chǔ)能等調(diào)峰需求也快速增長(zhǎng)。大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)具有了清晰的盈利模式，即PPA或電力輔助服務(wù)，分別對(duì)應(yīng)發(fā)電側(cè)和電網(wǎng)側(cè)，此后電池儲(chǔ)能裝機(jī)正式進(jìn)入高增期。
原因3：電網(wǎng)側(cè)主要用于電力輔助服務(wù)，儲(chǔ)能成本、效果均優(yōu)于當(dāng)前主流的天然氣
電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能作用主要是三方面：1）減少對(duì)傳輸線、變電站和變壓器的壓 力，減輕阻塞和擴(kuò)容壓力；2）延緩電網(wǎng)擴(kuò)容升級(jí)；3）能量轉(zhuǎn)移，平整負(fù) 載峰值。其中最常見(jiàn)的作用是調(diào)峰、調(diào)頻。
從經(jīng)濟(jì)性層面看，假設(shè)光儲(chǔ)電站為100MW，每天進(jìn)行一次充放電，則儲(chǔ)能 系統(tǒng)的LCOS（儲(chǔ)能度電成本，單位發(fā)電量所對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)能投資成本）為 114$/MWh，2020年光伏的LCOE為28.8 $/MWh，因此光儲(chǔ)調(diào)峰成本為143 $/MWh，低于天然氣調(diào)峰的175$/MWh，因此電池儲(chǔ)能已經(jīng)好于當(dāng)前主流的天然氣。
從服務(wù)效果看，電池儲(chǔ)能用于電力輔助服務(wù)的效果大幅優(yōu)于天然氣，主要是電池儲(chǔ)能響應(yīng)速度快，達(dá)到秒級(jí)；隨時(shí)可以充電或放電，不受燃料供應(yīng)、 機(jī)械慣性的影響；可將電池包靈活布置，安裝周期短。
原因4：發(fā)電側(cè)主要用于PPA，儲(chǔ)能功率配比在50%以內(nèi)時(shí)具備經(jīng)濟(jì)性
發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能作用主要是兩方面：1）消除新能源棄電損失；2）實(shí) 現(xiàn)能量時(shí)移（正午的光伏電存起來(lái)到晚上用）甚至季度調(diào)配。由于美國(guó)多數(shù)地區(qū)的棄光率較低，因此僅靠消除棄電損失帶來(lái)的收 益率較低，利用儲(chǔ)能把光伏電站變成可持續(xù)向用電方出售綠電的 PPA（用電方和供電方簽署長(zhǎng)期購(gòu)電協(xié)議，事先制定電價(jià)，供電方要滿足用電方的實(shí)時(shí)電力需求）模式更具優(yōu)勢(shì)。
假設(shè)每天“一充一放”，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的LCOS為83$/MWh。按不同功率配比進(jìn)行測(cè)算，可知當(dāng)儲(chǔ)能功率配比控制在50%以內(nèi)時(shí)，光儲(chǔ)電站相較天然氣發(fā)電具有相對(duì)優(yōu)勢(shì)。
當(dāng)前光儲(chǔ)PPA的儲(chǔ)能功率配比多在50%以內(nèi)，后續(xù)可通過(guò)多能互補(bǔ)降低儲(chǔ)能配比
當(dāng)前美國(guó)多數(shù)新能源+儲(chǔ)能項(xiàng)目的儲(chǔ)能功 率配比在20%-50%，相較于燃?xì)獍l(fā)電，具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性。
隨著未來(lái)新能源發(fā)電量占比的進(jìn)一步提升，儲(chǔ)能功率配比勢(shì)必要增加，因此中期看 多能互補(bǔ)將成為趨勢(shì)，即通過(guò)增加風(fēng)電、火電等其他類型發(fā)電廠來(lái)解決光 伏晚上完全沒(méi)電完全依賴儲(chǔ)能的問(wèn)題，降低儲(chǔ)能配比。而要實(shí)現(xiàn)光儲(chǔ)電站對(duì)火電的全面替代，則需要光伏與儲(chǔ)能成本進(jìn)一步降低。
美國(guó)發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能裝機(jī)與棄光率關(guān)系不大，主要是電力自由交易制度下的經(jīng)濟(jì)性考量
中國(guó)發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能的安裝與棄光率直接相關(guān)，美國(guó)市場(chǎng)的儲(chǔ)能安裝與棄光率關(guān)系不明顯，更多是業(yè)主出于項(xiàng)目所在地儲(chǔ)能安裝經(jīng)濟(jì)性的自發(fā)選擇，經(jīng)濟(jì)性的來(lái)源則是ITC政 策（初始投資成本降低20-30%）與電力的自由交易制度。
注：文中行業(yè)報(bào)告——《儲(chǔ)能系列深度4：表前市場(chǎng)高增，開啟美國(guó)儲(chǔ)能新篇章》系天風(fēng)證券作品，作者為孫瀟雅，如需了解詳情，請(qǐng)參閱報(bào)告原文。
