中國儲能網(wǎng)訊：
儲能需求日益增長
日本電網(wǎng)中可再生能源發(fā)電量的不斷增加，促成了各種支持政策和資本支出補貼計劃，以支持電網(wǎng)規(guī)模電池儲能 (BESS) 的部署。2021 年，日本出臺了第六個戰(zhàn)略能源計劃，隨后在 2023 年出臺了綠色轉型法案，強調了其到 2050 年實現(xiàn)凈零排放的承諾。這些舉措旨在通過增加可再生能源發(fā)電量和“S+3E 原則”（安全、能源安全、環(huán)境和經(jīng)濟效率）來實現(xiàn)這一目標。根據(jù)該計劃，可再生能源應占2030 年電力供應的 36-38% 。
圖1：國內一次能源供應數(shù)據(jù)來源：METI
圖 1 突出顯示了過去十年來可再生能源在日本一次能源供應中的日益普及。多項支持政策推動了這一趨勢，例如上網(wǎng)電價拍賣，允許可再生能源發(fā)電廠以高于批發(fā)價的價格在現(xiàn)貨市場上出售電力。其他支持機制包括非化石燃料證書和更新的限電規(guī)則。
可再生能源發(fā)電量的增加需要各種形式的儲能來管理間歇性問題。因此，日本為電網(wǎng)規(guī)模的電池開發(fā)商推出了兩項資本支出補貼計劃，但不包括共址項目。這些是經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省 (METI) 和東京都的補貼。符合條件需要滿足一系列要求：項目的最低容量必須為 1 兆瓦，電池必須能夠參與各種市場，并且電池必須直接連接到電網(wǎng)。
儲能市場
日本的儲能包括熱能存儲、水力發(fā)電、抽水蓄能和電池儲能系統(tǒng)。隨著日本努力提高可再生能源滲透率以實現(xiàn)其凈零排放目標，電網(wǎng)平衡變得更加重要，以確保電網(wǎng)穩(wěn)定性并取代熱力發(fā)電機組通常產(chǎn)生的慣量。
日本市場分為十個公用事業(yè)區(qū)域：北海道、東北、東京、北陸、中部、關西、中國、四國、九州和沖繩。電網(wǎng)從長野和靜岡向西以 60Hz 運行，從東京向東以 50Hz 運行。
圖2：日本地圖，其中標注了10個公用事業(yè)區(qū)域
五大組織負責監(jiān)管和決定日本電力市場的未來發(fā)展。它們是：
1.日本電力交易所（JEPX）：管理批發(fā)市場。
2.跨區(qū)域輸電運營商協(xié)調組織 (OCCTO)：協(xié)調電力供需計劃、管理聯(lián)絡線并運營容量市場。
3.經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省（METI）：主要負責日本能源政策的制定。
4.自然資源能源局 (ANRE)：經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省內負責起草能源政策的部門。
5.電力和天然氣市場監(jiān)督委員會 (EGMSC)負責監(jiān)管。
日本電網(wǎng)規(guī)模電池儲能系統(tǒng)的可用收入來源
BESS 可以通過批發(fā)、容量和平衡市場產(chǎn)生收入，類似于英國的情況。目前，每種服務的總收入比例與英國的情況相似。由于今年推出了新的平衡市場產(chǎn)品，隨著這些產(chǎn)品變得更加成熟，預計每個市場的收入細分將有所不同。
商業(yè)收入來源
日本分為 10 個區(qū)域，JEPX 覆蓋其中 9 個區(qū)域，但沖繩除外，因為該區(qū)域與其他大陸區(qū)域之間沒有互連。由于互連有限且不同地區(qū)的供應結構不同，因此各地區(qū)的價格存在差異。
批發(fā)市場并非強制性的，但對 BESS 來說卻越來越重要。JEPX 市場包括日前市場（次日交付的 30 分鐘窗口）、日內市場和遠期市場。
此外，平衡市場，又稱“供需調節(jié)市場”，在批發(fā)市場關閉后，向能夠幫助平衡供需的參與者支付報酬。今年，平衡市場進行了重大改革，推出了新產(chǎn)品，目前所有產(chǎn)品均已投入運營。
2024 年還推出了三款新產(chǎn)品，旨在滿足系統(tǒng)不同的平衡要求（一次、二次 1、二次 2）。加上現(xiàn)有的三次 1 和三次 2 產(chǎn)品，平衡產(chǎn)品總數(shù)達到五種。它們的響應時間差異很大，初級響應時間最短，在 10 秒內，而第三級 2 則需要 30 分鐘以上的響應。BESS 可以同時參與其中的多個產(chǎn)品。
合同收入來源
容量市場提供付費以確保有足夠的備用容量來滿足預期的峰值需求，這與英國市場的 T-1 和 T-4 拍賣類似。雖然價格可能因地區(qū)而異，但全國范圍內的價格上限等于新進入凈成本 (NetCONE) 的 150%。
日本還推出了長期脫碳拍賣；這些是固定價格的 20 年合同，競標上限因地區(qū)而異。拍賣旨在促進對大型脫碳發(fā)電項目的投資，采購目標為每年 1 GW 的 BESS 和抽水蓄能資產(chǎn)。BESS 必須具有 10 MW 的最低容量和 3 小時的持續(xù)時間才能符合條件。然而，第二輪的提案要求至少 30 MW ，并且較長持續(xù)時間的資產(chǎn)（6 小時以上）的價格更高。根據(jù)該計劃，參與者可以競標 5% 的 WACC 固定成本回收，同時還要遵守 90% 的利潤回報機制。
日本的Gore Street Capital
Gore Street Capital 和伊藤忠商事株式會社已被東京都政府 (TMG) 選中，負責管理日本首個電網(wǎng)級儲能基金。經(jīng)過 2023 年 4 月舉行的競爭性程序，這兩家公司被聯(lián)合選為 TMG 能源創(chuàng)造和儲能促進基金的管理者。該基金將針對日本關東地區(qū)的項目。TMG 打算利用儲能資產(chǎn)支持其到 2030 年將可再生電力使用率提高到 50% 的努力。更多信息可在此處找到。
結論
日本追求到 2050 年實現(xiàn)凈零排放目標，這凸顯了對儲能解決方案的迫切需求，以支持可再生能源的日益普及。根據(jù)政府的政策，例如第六個戰(zhàn)略能源計劃和綠色轉型法案，對可再生能源的重視是顯而易見的，但管理間歇性和電網(wǎng)穩(wěn)定性的挑戰(zhàn)也是如此。因此，儲能系統(tǒng)，尤其是 BESS，對于維持平衡可靠的電網(wǎng)至關重要。日本通過批發(fā)、容量和平衡市場開發(fā)收入來源，再加上電網(wǎng)規(guī)模電池項目的資本支出補貼計劃，為鼓勵對儲能的投資提供了一個框架。隨著可再生能源在發(fā)電結構中的份額不斷增加，儲能的作用在確保日本清潔能源轉型成功方面只會變得更加重要。
