中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：今天學(xué)習(xí)的素材來自 Coen Hutters 和 Pablo Ruiz的 Backup power for Europe - part 1: Country attractiveness for battery energy storage systems
摘要
電池儲(chǔ)能系統(tǒng)（BESS）將在整合日益增長的波動(dòng)性風(fēng)光發(fā)電中發(fā)揮關(guān)鍵作用，但評(píng)估其歐洲市場前景絕非易事。
本報(bào)告梳理了德國、英國、法國、西班牙、意大利和荷蘭六大市場影響B(tài)ESS商業(yè)模式的核心因素，涵蓋電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（發(fā)電構(gòu)成、電網(wǎng)設(shè)施、跨境互聯(lián)容量、現(xiàn)有及規(guī)劃中的儲(chǔ)能裝機(jī)）、能源市場機(jī)制（電力批發(fā)、平衡與容量市場）以及監(jiān)管框架等維度。
盡管量化市場吸引力存在挑戰(zhàn)，但綜合分析表明：英國、德國和意大利是當(dāng)前BESS投資最具吸引力的市場。不過，其他國家雖整體吸引力較低，仍可能孕育可行的BESS項(xiàng)目機(jī)會(huì)——具體需結(jié)合當(dāng)?shù)貏?dòng)態(tài)市場條件審慎評(píng)估。
為全面解析歐洲BESS市場格局，荷蘭合作銀行研究院將推出系列專題研究。第一部分（本文）聚焦市場吸引力評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)及六國綜合對(duì)比結(jié)果；后續(xù)報(bào)告將深入剖析各國具體市場環(huán)境與政策法規(guī)對(duì)BESS項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性的影響。
電池儲(chǔ)能系統(tǒng)（BESS）是整合光伏、風(fēng)電等波動(dòng)性可再生能源的關(guān)鍵。本文分析了德國、英國、法國、西班牙、意大利和荷蘭影響電池儲(chǔ)能系統(tǒng)投資的主要因素，甄選出最具吸引力的市場，并強(qiáng)調(diào)評(píng)估當(dāng)?shù)貤l件對(duì)電池儲(chǔ)能項(xiàng)目成功實(shí)施的重要性。
歐洲電池儲(chǔ)能系統(tǒng)市場吸引力評(píng)估：一場電池領(lǐng)域的角逐
隨著歐洲電力系統(tǒng)中風(fēng)電、光伏等間歇性可再生能源占比持續(xù)攀升，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)將在其并網(wǎng)過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。以荷蘭、德國和英國為例，間歇性可再生能源在裝機(jī)結(jié)構(gòu)中的占比已從2015年的25%-40%增長至2024年的50%-60%，預(yù)計(jì)到2030年將達(dá)80%。如此高比例的波動(dòng)性能源并網(wǎng)，亟需電力系統(tǒng)具備強(qiáng)大的靈活性支撐——這正是電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心價(jià)值所在。這種靈活性可通過三種方式實(shí)現(xiàn)：獨(dú)立電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能項(xiàng)目、與風(fēng)電/光伏電站配套建設(shè)的儲(chǔ)能系統(tǒng)，及 戶用電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。
盡管自2015年以來電池價(jià)格持續(xù)大幅下降（這一趨勢預(yù)計(jì)將延續(xù)至2035年，見圖1），但我們先前研究表明，要實(shí)現(xiàn)電池儲(chǔ)能項(xiàng)目的投資回報(bào)，仍需通過可疊加收入來源構(gòu)建盈利模式。
來源：彭博新能源財(cái)經(jīng)（BNEF）電池價(jià)格展望，荷蘭合作銀行研究院2024年
評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)（BESS）項(xiàng)目的市場潛力，不能僅關(guān)注其運(yùn)營市場的價(jià)格與交易量，還需綜合考慮地理、技術(shù)、政策等多維度的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素。
鑒于BESS商業(yè)模式的復(fù)雜性，本文將對(duì)德國、英國、法國、西班牙、意大利和荷蘭六大歐洲市場的吸引力進(jìn)行全面分析。
多重變量下的市場吸引力評(píng)估
由于影響因素龐雜且各國能源體系特征迥異，量化市場吸引力并非易事。這如同選美比賽——冠軍未必在所有維度均占優(yōu)，而末位選手也可能因特定條件吸引某些投資者。更微妙的是，某些顯性劣勢可能轉(zhuǎn)化為優(yōu)勢。例如，電網(wǎng)擁堵雖可能制約BESS部署，但也可能凸顯電池在提供靈活性、延緩電網(wǎng)投資需求方面的價(jià)值。
六國能源結(jié)構(gòu)：差異與共性
發(fā)電結(jié)構(gòu)
電力系統(tǒng)的構(gòu)成決定了當(dāng)前及未來儲(chǔ)能的商業(yè)空間。其中，風(fēng)能和太陽能在發(fā)電結(jié)構(gòu)中的占比尤為關(guān)鍵：這類能源受天氣影響具有間歇性，其占比越高，電力系統(tǒng)對(duì)靈活性的需求越強(qiáng)。
風(fēng)能與太陽能發(fā)電還為電力批發(fā)市場創(chuàng)造套利機(jī)會(huì)——通過低價(jià)時(shí)段購電、高價(jià)時(shí)段售電實(shí)現(xiàn)收益。當(dāng)可再生能源發(fā)電充足時(shí)，可能壓低電價(jià)甚至導(dǎo)致負(fù)電價(jià)；而在其出力不足時(shí)，需依賴高價(jià)能源補(bǔ)足缺口，推高電價(jià)。這種價(jià)差為BESS提供了套利空間。尤其在日間光伏發(fā)電占比高、晚高峰依賴燃?xì)獍l(fā)電的市場，價(jià)差可能更為顯著。
圖2顯示，除法國和意大利外，其余四國的間歇性電源占比均較高。意大利因地理限制風(fēng)電占比偏低，但其光伏占比與西班牙、德國、荷蘭相當(dāng)，日間與晚高峰電價(jià)差異明顯。英國間歇性電源以風(fēng)電為主，因風(fēng)機(jī)可晝夜發(fā)電，峰谷價(jià)差相對(duì)平緩。
展望2030年，所有電力情景預(yù)測均顯示間歇性電源占比將持續(xù)攀升。在分析國家中，法國是唯一例外——其低碳能源仍以核電為主，風(fēng)光發(fā)電增長有限。其余國家發(fā)電結(jié)構(gòu)預(yù)測（圖3）則表明，隨著風(fēng)光占比提升，對(duì)儲(chǔ)能及其他靈活性解決方案的需求將顯著增加。
圖2：歐洲六國電力系統(tǒng)的對(duì)比分析
電網(wǎng)設(shè)施
電網(wǎng)作為能源基礎(chǔ)設(shè)施的核心要素，通過多重機(jī)制影響B(tài)ESS項(xiàng)目的商業(yè)潛力：對(duì)新建項(xiàng)目而言，電網(wǎng)擁堵雖凸顯系統(tǒng)靈活性需求，但也可能導(dǎo)致并網(wǎng)延遲或接入容量受限；對(duì)已投運(yùn)項(xiàng)目，電網(wǎng)容量不足可能因輸電限制或可再生能源消納問題削弱收益。因此，各國電網(wǎng)投資規(guī)劃成為關(guān)鍵評(píng)估維度。
圖2呈現(xiàn)了六國電網(wǎng)并網(wǎng)隊(duì)列規(guī)模（即待接入電網(wǎng)的能源項(xiàng)目總?cè)萘浚Ｓ?duì)列除約250GW風(fēng)光及其他發(fā)電項(xiàng)目外，還包括200GW獨(dú)立BESS、160GW光儲(chǔ)一體化及10GW風(fēng)儲(chǔ)一體化項(xiàng)目。其他國家隊(duì)列僅統(tǒng)計(jì)風(fēng)光項(xiàng)目，實(shí)際待并網(wǎng)容量可能更高。以德國為例，根據(jù)WindEurope報(bào)告的70GW風(fēng)電項(xiàng)目及基于國家目標(biāo)估算的40GW公用事業(yè)級(jí)光伏，我們推測其電網(wǎng)并網(wǎng)隊(duì)列約110GW。
圖3基于Ember分析描繪了各國至2030年的年度電網(wǎng)投資計(jì)劃。德國規(guī)劃投資額尤為突出，部分源于四條高壓直流（HVDC）輸電項(xiàng)目——這些耗資50億至110億歐元的地下電纜工程旨在將北部風(fēng)電輸送至南部工業(yè)區(qū)。Ember報(bào)告同時(shí)核驗(yàn)了輸電系統(tǒng)運(yùn)營商（TSO）電網(wǎng)規(guī)劃與國家風(fēng)光目標(biāo)的匹配度：英國、西班牙、意大利規(guī)劃與政策目標(biāo)基本協(xié)同；法國電網(wǎng)建設(shè)略滯后于光伏裝機(jī)目標(biāo)；荷蘭電網(wǎng)規(guī)劃則較風(fēng)光目標(biāo)更為激進(jìn)。
圖3：2030年歐洲電力系統(tǒng)預(yù)測
電網(wǎng)互聯(lián)水平
電網(wǎng)互聯(lián)度作為分析的另一核心維度，通過對(duì)比各國進(jìn)口電力容量與本土發(fā)電裝機(jī)規(guī)模進(jìn)行評(píng)估?？鐕娋W(wǎng)互聯(lián)使電力貿(mào)易成為可能，為應(yīng)對(duì)供需波動(dòng)提供靈活性調(diào)節(jié)手段。
圖2與圖3分別展示了當(dāng)前及未來電力系統(tǒng)的互聯(lián)水平。電網(wǎng)互聯(lián)度對(duì)BESS項(xiàng)目吸引力具有雙重影響：一方面，電池儲(chǔ)能需與跨區(qū)輸電競爭靈活性服務(wù)市場，互聯(lián)度越低越有利于BESS；另一方面，在風(fēng)光滲透率低、電價(jià)差較小的市場，互聯(lián)線路可通過引入低價(jià)電力擴(kuò)大套利空間。因此，需結(jié)合電力系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)辨證評(píng)估其影響。
基于此，英國、西班牙、意大利在現(xiàn)有及未來電力系統(tǒng)中均具備優(yōu)勢——高可再生能源占比與低互聯(lián)靈活性形成有利組合。德國隨著本土可再生能源裝機(jī)增速超越進(jìn)口容量增長，BESS前景也將改善。法國則因較高互聯(lián)度受益，其批發(fā)電價(jià)可借助鄰國波動(dòng)性獲得套利機(jī)會(huì)。
儲(chǔ)能裝機(jī)現(xiàn)狀
現(xiàn)有電池儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模是市場吸引力的直觀指標(biāo)，既反映實(shí)際需求，也體現(xiàn)政策支持力度。
當(dāng)前德國、意大利、英國的絕對(duì)裝機(jī)量領(lǐng)跑歐洲。德、意以戶用儲(chǔ)能為主（受益于政府補(bǔ)貼），而英國5.3GW裝機(jī)中電網(wǎng)級(jí)項(xiàng)目占主導(dǎo)，戶用占比微乎其微。
未來裝機(jī)展望
至2030年的儲(chǔ)能裝機(jī)預(yù)測對(duì)研判市場吸引力至關(guān)重要。盡管風(fēng)光占比提升是普遍驅(qū)動(dòng)力，但各國市場機(jī)制與監(jiān)管環(huán)境的差異性將顯著影響增長路徑。下文將深入分析這些條件如何塑造各國電池裝機(jī)前景。
解碼歐洲多元電力市場
除電力系統(tǒng)條件外，BESS投資者需深入理解底層市場動(dòng)態(tài)以評(píng)估收益可行性。值得注意的是，電池項(xiàng)目往往需通過電力批發(fā)市場、平衡市場及容量市場（如有）構(gòu)建多元化收入流。
由于這些市場正經(jīng)歷結(jié)構(gòu)性變革（如可再生能源占比激增、電力市場機(jī)制改革），其收益預(yù)測的不確定性遠(yuǎn)高于成熟市場。關(guān)于歐洲電力市場規(guī)模與價(jià)格水平的詳細(xì)分析，請(qǐng)參閱我們此前發(fā)布的荷蘭電力市場專題報(bào)告。
圖4：歐洲BESS項(xiàng)目市場化收益吸引力評(píng)估
電力批發(fā)市場
在日前市場（電力交割前一日進(jìn)行交易的市場）中，BESS項(xiàng)目收益潛力的核心指標(biāo)是價(jià)差。價(jià)差越大，套利空間越顯著：BESS可通過在低價(jià)時(shí)段（如午間光伏大發(fā)時(shí)）購儲(chǔ)電能，并在高價(jià)需求時(shí)段返售電網(wǎng)獲利。
價(jià)差水平由電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)決定：下限通常取決于風(fēng)光發(fā)電占比，上限則由可調(diào)度電源（如火電、水電等）的調(diào)節(jié)能力塑造。目前：
荷蘭與德國價(jià)差最高：光伏導(dǎo)致日間電價(jià)極低甚至為負(fù)，而依賴燃?xì)庹{(diào)峰推高尖峰電價(jià)；
西班牙與意大利：盡管光伏占比相當(dāng)，但水電調(diào)節(jié)能力平抑了價(jià)格尖峰，價(jià)差相對(duì)溫和；
英國：較低的光伏占比使日間電價(jià)跌幅有限，疊加風(fēng)電占比高與氣價(jià)下行，峰谷價(jià)差收窄；
法國：核電主導(dǎo)的穩(wěn)定供應(yīng)使電價(jià)波動(dòng)平緩，但負(fù)電價(jià)時(shí)段數(shù)與德國相當(dāng)。
展望未來，隨著風(fēng)光占比提升且氣價(jià)維持現(xiàn)狀，多數(shù)國家價(jià)差有望擴(kuò)大。彭博新能源財(cái)經(jīng)測算，當(dāng)前電池成本下，兩小時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)盈虧平衡需日均價(jià)差達(dá)114歐元/兆瓦時(shí)。若價(jià)差持續(xù)走闊疊加電池降價(jià)，荷、德等市場或率先實(shí)現(xiàn)純套利模式盈利。
平衡市場
平衡市場通過實(shí)時(shí)匹配電力供需維護(hù)電網(wǎng)穩(wěn)定，是BESS重要收益來源。其中一次調(diào)頻（FCR）與二次調(diào)頻（aFRR）因技術(shù)要求適配電池特性，成為主要參與品種：
英國、法國、德、荷：開放BESS參與每日調(diào)頻服務(wù)拍賣，其中德、荷因高風(fēng)光占比+氣電調(diào)峰需求，服務(wù)價(jià)格最具吸引力；
意大利：暫無法參與日常平衡拍賣，但可競標(biāo)多年期快速備用市場合約；
西班牙：法規(guī)限制BESS進(jìn)入平衡市場，改革方案正在制定中。
需警惕市場飽和風(fēng)險(xiǎn)：隨著BESS項(xiàng)目大量涌入，英國等先發(fā)市場已現(xiàn)服務(wù)價(jià)格下行壓力。
容量市場
容量市場通過提前拍賣為系統(tǒng)可靠性付費(fèi)，為BESS提供穩(wěn)定收益保障：
現(xiàn)有市場：英國、法國、意大利（規(guī)則各異）；
規(guī)劃市場：西班牙、德國；
無計(jì)劃市場：荷蘭。
監(jiān)管框架與支持政策
監(jiān)管環(huán)境直接影響項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性，關(guān)鍵趨勢包括；
德、英、意領(lǐng)跑：
英國：免除BESS雙向輸配電費(fèi)，開放多元輔助服務(wù)；
德國：大儲(chǔ)項(xiàng)目電網(wǎng)費(fèi)豁免延至2029年，擬推容量市場；
意大利：MACSE容量市場激發(fā)投資熱情，快速備用市場（響應(yīng)＜200毫秒）創(chuàng)造溢價(jià)。
西、荷、法待改進(jìn)：
西班牙：雖免除電池電網(wǎng)費(fèi)且擬推容量市場，但收益疊加機(jī)制缺失；
荷蘭：高輸配電費(fèi)與有限補(bǔ)貼制約發(fā)展；
法國：核電主導(dǎo)弱化儲(chǔ)能套利與輔助服務(wù)需求。
BESS市場吸引力：無絕對(duì)贏家
表1綜合評(píng)估六國市場吸引力，結(jié)論如下：
第一梯隊(duì)：德國、英國、意大利——多元收益機(jī)制與政策支持形成優(yōu)勢閉環(huán)；
潛力市場：西班牙、荷蘭——高波動(dòng)性可再生能源基礎(chǔ)良好，但局部短板明顯；
追趕者：法國——核電路徑依賴導(dǎo)致靈活性需求低迷，項(xiàng)目機(jī)會(huì)高度個(gè)案化。
需強(qiáng)調(diào)：儲(chǔ)能市場與能源轉(zhuǎn)型同樣充滿變數(shù)，表1僅為當(dāng)前快照。項(xiàng)目成功仍需結(jié)合當(dāng)?shù)貏?dòng)態(tài)條件（如區(qū)域電網(wǎng)阻塞、地方補(bǔ)貼細(xì)則）定制化評(píng)估。
表1：歐洲BESS市場吸引力評(píng)估
