欧洲户用储能需求、驱动力及持续性分析

最佳答案 匿名用户编辑于2023/11/15 15:31

1、欧洲户用储能需求持续景气

欧洲居民电价已在2022年年初显著上涨,俄乌冲突进一步加剧能源价格高位波动和欧洲能源安全隐忧。2021年下半年,能 源危机席卷全球,欧洲电力批发价格持续快速上涨。2021年年底,欧洲居民新合同电价也开始相应显著上涨。据能源价格 指数网站数据,2022年1月,德国柏林居民电价上涨至0.5欧元/kWh,同比增长50%以上。2022年2月底爆发的俄乌冲突导 致欧洲天然气价格和电力期货价格高位大幅波动,同时俄罗斯天然气断供风险也增大了欧洲国家对于能源安全的担忧。据 能源价格指数网站数据,2022年11月,欧洲多国首都居民电价仍超过0.5欧元/kWh。

2021年户用储能需求快速增长,2022年户用储能景气度进一步攀升。近年来持续上涨的电价已经推动户用储能在部分国家 和地区快速发展,德国是其中典型代表。据德国BVES报告数据,至2021年底,德国户用储能总销量43万台,新增14.5万台, 同比新增45%。受俄乌冲突对能源价格的影响,户用储能需求近期进一步加速增长。该报告预计2022年德国户用储能全年 新增27万台,同比新增86%。同时,近86%的受访者对2022年的户用储能市场前景评为“非常积极”或“相当积极”。

4.2、驱动力一:高电价和备电需求是户用储能发展的重要源动力

当前户用储能主要集中在高电价国家或地区,备电需求也是重要驱动力。IHS Markit数据显示,2020年全球户用储能主 要集中在德国、意大利、英国等欧洲国家,以及日本、澳大利亚、美国等其他国家。其中,德国、美国、日本和澳大利亚 的户用储能合计占比达74.8%。对照2021年9月全球同期居民电价,德国、日本和澳大利亚的平均居民电价位居全球前列, 分别高达0.33、0.23和0.22美元/kWh。美国户用储能发展较好地区,如夏威夷、加州,同样也面临较高的居民电价, 2022年两者分别为0.31和0.21美元/kWh。由于电网基础设施老化和居民用电可靠性诉求提升,将储能作为备用电源也是 欧美等发达国家户用储能发展的重要驱动力。

用储能通过居民电价与户用光伏上网电价的价差套利,高电价和光储系统降本是实现户用储能经济性的重要前提。不少 欧洲国家居民电价是类似国内电信服务的固定套餐价格,户用储能主要获利来自于晚上居民用电价格与白天户用光伏上网 电价的差额,通过提高户用光伏自发自用电量来节省电费。尽管各国户用光伏上网电价政策有所不同,但其电价很大程度 上与户用光伏成本紧密相关。随着户用光伏和储能系统成本不断下降,以及部分国家居民电价逐年攀升,居民电价和光储 系统成本差额不断拉大,部分国家户用储能经济性愈发显著。尽管2021年以来光储系统成本快速上升,但部分地区居民电 价也在快速上涨,对户用储能发展仍有很强经济性支撑。

驱动力二:户用光伏“自消费”是户储经济性驱动的重要政策基础

户用光伏电价实施“自消费”政策是户用储能发展的重要政策基础。当前并网型户用光伏电价政策主要有“净计量”和 “自消费”两大类,两者的核心区别在于户用光伏余电上网电价。前者的户用光伏余电上网电价接近或等于居民用电价格, 光伏电价与居民电价的套利空间过小,居民也失去配置储能的经济动力;后者的户用光伏余电上网电价一般大幅低于居民 电价,居民可通过配置储能提高户用光伏自发自用比例来节省电费。此外,由于部分地区的分时电价呈现白天低、晚上高 的特点,其峰谷时段和国内相反,即使采取“净计量”政策,户用储能仍可以通过居民电价的价差实现套利。

“净计量”政策不利居民户用光伏配储:即Net metering,以居民用电量与户用光伏发电量净值计算居民电费,等效于 户用光伏发电量上网电价以居民电价结算。该政策进一步细分为全额净计量和部分净计量,后者的余电上网电价在居民电 价基础上适当打折。当前美国大部分州、比利时、匈牙利、荷兰、希腊等国家或地区采用净计量政策。

“自消费”政策有利居民户用光伏配储:即Self-consumption,这是从效果视角对多种政策的概括,其本质是户用光伏 余电上网价格接近常规电源发电价格,相应大幅低于居民电价,户用光伏更适合自发自用。尤其是,不少国家居民电价没 有交叉补贴,显著高于工商业电价。该类政策包括固定上网电价及溢价(FiT/FiP)、净计量计费(Net-billing)以及市场 化交易(Market-based),具体如下表。不过早期户用光伏成本高,对应的FiT价格偏高,之前不宜归为自消费。

德国、日本、澳大利亚户用光伏普遍实施基于FiT的“自消费”政策,FiT价格不断降低甚至退出。德国、日本、澳大利亚 居民余电上网电价主要实施FiT政策,且价格呈现不断下降趋势。例如,据ISE统计,2005年以来德国居民屋顶光伏FiT价 格下降超80%,2021年仅为0.07欧元/kWh,同时居民电价不断上升,两者之间的套利空间不断拉大。此外,据索比光伏 网资讯,日本FiT价格有效期仅为10年,此前高价的户用光伏FiT从2019年11月开始依次到期,到期后的户用光伏余电上 网电价大幅降低。

当前美国仅少数州采用户用光伏“自消费”政策,部分地区采取有利户用储能的居民分时电价。美国大部分州的户用光伏 实行“净计量”政策,但以夏威夷州为代表的户用储能市场已取消“净计量”的户用光伏政策。而以加州为代表的户用储 能市场尽管仍采用“净计量”政策,但对于居民电价实施分时电价政策,且居民电价峰谷时段与国内电价峰谷时段相反。 加州公用事业公司是按照光伏发电曲线特性制定实施居民分时电价,在光伏发电高峰期,按低谷电价向用户收取电费;对 日落后增长的电力需求,考虑启动天然气调峰发电的成本,相应按高峰电价向用户收取电费。

3、持续性之近中期:新旧能源转换和地缘政治冲突推动居民电价持续上行

短期内,欧洲多国首都居民电价保持高位,天然气短期供过于求但短缺危机并未解除。 天然气短期供过于求但后续形势不容乐观:近期天然气供过于求主要系因为异常高温引起供暖需求减少,且经济放缓与天 然气限制使用措施也减少对天然气的需求。在需求弱于预期的同时,欧盟平均储气水平已接近满额,且大批天然气油轮仍 不断驶向欧洲。但IEA报告认为,欧洲在2023年夏季补充其储气库时可能面临多达300亿立方米的天然气缺口,主要由于 明年俄罗斯供应大幅减少且中国等其他LNG市场需求有望恢复。

居民电价和电力期现货批发价格走势出现背离:欧洲天然气和电力期货价格已从8月高点大幅回落,但9-10月欧洲多国首 都居民电价仍在上涨,尽管11月有所回落,但德国、意大利、荷兰等多国仍超过0.5欧元/kWh。我们推测,居民电价高位 是因为电力零售商新签居民电价合同对应的远期购电成本仍在上涨,该成本不是取决于短期电力期现货价格,而是大量未 公开价格的远期电力合约,这部分合约新签价格可能水涨船高;不过批发电价下行和各国限价政策开始抑制居民电价上涨。 限价政策场景测算:欧盟计划限定非天然气发电机组收入上限为0.18欧元/kWh,但并非限定市场价格,若完全以天然气 边际定价,假设天然气价格为0.18欧元/kWh,以德国为例的居民电价上限可达0.76欧元/kWh。考虑德国限定80%居民用 电量的价格为0.40欧元/kWh,居民实际电价上限可达0.47欧元/kWh。

近中期看,加速能源绿色转型政策难免会持续推高欧洲相关国家电力成本和居民用电价格。  化石能源政策影响:尽管受俄乌冲突影响,欧盟不得不逐渐改变之前对化石燃料“零容忍”的态度,但欧盟最新的 “RepowerEU”方案反映其仍将坚持绿色能源转型的长期能源战略不变。尽管大型油气公司在今年盈利颇丰,但他们都 不愿大幅增加对上游的资本支出。据Energy Aspects预测,全球油气投资金额将从今年的3900亿美元提升至2024年的 4500亿美元,但想要弥补能源缺口则至少需要5500亿美元。因此,化石燃料价格高涨固然与当前俄乌冲突引起的能源危 机有关,但其根源则是欧盟未立先破的能源战略转型。另外,欧洲天然气供应由管道气转为LNG也将提升用气和发电成本。

 新能源加速发展影响:尽管随着硅料价格下降,光伏初始投资和度电成本有望进一步下降;但同时,新能源短期过快发展 将快速提升系统平衡成本和补贴费用,将带来电力成本持续上升。以德国为例,尽管新能源的度电成本持续下降,但 2014-2021年德国居民电价仍持续上涨。尤其需要指出的是,管道天然气发电本该是支撑欧洲电力系统绿色转型的重要廉 价灵活性资源,但在当前俄乌冲突下,欧洲不得不选择更加昂贵的调节资源,这将进一步抬升新能源引起的系统平衡成本。