2021 年的美国储能市场发展仍然创造了历史记录。
1.1 中国储能市场发展空间巨大
中国、美国、印度、日本、德国、法国、澳大利亚、韩国和英国将是主要国家。到 2040 年,这 9 个市场的装机容量将占到总装机容量的三分之二。短期来看,美国在全球 占有领先地位,但是根据 BloombergNEF 预测,到 21 世纪 20 年代中国将超越美国并成为 全球储能第一大国。中国将一直领先到 2040 年。
1.2 表前:应用仍是国内装机主要来源
表前应用仍是国内装机主要来源。根据 CNESA 数据,2021 年国内新增储能装机中, 41%来自于电源侧储能,35%来自于电网侧储能,表前应用合计占 2021 年国内储能装机 比例达到 76%。其中将电源侧拆分来看,新能源配储依旧是电源侧储能的下游核心应用, 2021 年占电源侧装机比例超过 70%。
1.3 表后:业务以大型储能为主
国内用户侧储能以工商业和产业园为主。2021 年国内新型储能中用户侧储能占比 达到 24%,重要性愈发凸显,细分应用场景来看,国内工商业和产业园占据了绝对主力, 合计占比超过 80%,是用户侧应用的主流用途。

1.4 宏观、地方政策辅助新能源发电配储快速铺开
目标&框架:2021 年 7 月发改委、能源局发布《关于加快推动新型储能发展的指导 意见》,明确了未来几年的装机量目标。其中指出到 2025 年,装机规模达到 30GW,新型 储能从商业化初期向规模化发展转变,新型储能向全面市场化发展。 管理规范:2021 年 9 月国家能源局印发《新型储能项目管理规范(暂行)》。2021 年 10 月国家能源局、国家市场监督管理总局印发《电化学储能电站并网调度协议示范文 本(试行)》。 地区落实:截止 2021 年底,全国已有 21 个省级行政区在全省或部分地区明确了新 增新能源发电项目规制性配储能比例以及配储时长。3 个省份出台鼓励配储政策。综合 来看,平均配储比例约为 10%,配储时长约为 2h。其中,全省或部分地区要求配储的省 份 2021 年风电光伏装机量达到全国风光装机量的 81%,为储能装机量增加的主要来源。
2.1 电力系统基本情况
从最高层面来说,美国本土的电力系统由三个独立的同步电网组成:东部联网、西 部联网和得克萨斯州电力可靠性委员会(ERCOT),它们之间仅靠几条小容量的直流线路 相连。
从实际构成上讲,美国电网目前由约 170 000 英里的高压(200kV 以上)输电线路 和相关设备,以及近 6000000 英里的低压配电线路组成。这包括约 2400 英里 765kV 交流 线路,这是运行的美国最高电压等级线路,以及 3000 多英里的 500kV 直流线路。 储能正在成为许多国家实现碳中和目标的关键赋能技术之一。2021 年,尽管受到新 冠肺炎疫情和供应链短缺的影响,全球新储能市场继续快速增长。2021 年全球新增运行 电力储能项目产能总量为 18.3GW,同比增长 185%,其中新型储能占比最大,为 10.2GW, 首次突破 10GW,是 2020 年的 2.2 倍,同比增长 117%。美国、中国和欧洲继续引领全球 储能市场的发展,合计占全球市场的 80%。
2.2 表前:美国装机量快速提升,总体占比高达 88%
2021 年的美国储能市场发展仍然创造了历史记录。一方面,新增储能项目规模首次 突破 3GW,是 2020 年同期的 2.5 倍,其中,88%的装机份额来自表前应用,主要因为 美国 60%+的光伏装机以及多数风电装机是在地面电站,储能贴近新能源安装具有更强的 经济性。根据 Woodmac 数据,美国公用事业规模的储能市场继续加速,2022 年第二季度 为 2,608MWh 储能,预计到 2026 年全美储能可以达到 52.4GWh。
按照是否与新能源电站共址,可将储能分为独立储能和新能源配储,2020 年之前美 国表前储能装机以独立储能为主,且主要满足功率型需求,配储时长普遍较短,2021 年 起美国表前储能中新能源配储的装机规模大幅领先独立储能。随着越来越多光伏系统接 入电网,预计能量型需求占比将提升,有望驱动表前储能平均配储时长提高至 4 小时。 表前储能的主要作用为电网服务、峰谷套利、调峰、减少弃风/弃光及备用电源,其 中独立储能主要侧重于电网服务(50%),光伏配储更侧重于减少弃光(40%)。

2.3 表后:2021 年户储渗透率 10%,发展势头强劲
户用储能渗透率迅速上升,工商业储能渗透率震荡上行。从渗透率来看,储能系统 在新增户用及工商业光伏装机中的渗透率均保持向上趋势。根据 NREL 的调研,受益于 储能系统单价的大幅下降以及美国停电事件频发等影响,储能在户用光伏新增装机中的 渗透率从 2015 年的接近 0%快速上升至 2021 年的 10%,发展势头好于工商业储能。
户储部分的需求正在上升,首次安装了超过 150MW 的住宅存储,但持续的供应短缺 和价格上涨抑制部署。新的太阳能安装商继续为他们的产品增加存储,尽管正在进行的 采购问题。
2.4 政策支持:IRA 法案更新后,ITC 补贴力度增强
美国储能的催化来自《降低通胀法案》对 ITC 补贴的延期和力度提升,所得税抵免 额度最高可达初始投资成本的 50%,将促进储能项目装机增长。2022 年 8 月 16 日, 美国总统拜登签署《降低通胀法案》,其中对 ITC、PTC 政策做了修订。政策期限延长 10 年,补贴力度有提升。对于储能项目变化在于:(1)适用范围:此前只有与光伏共 建且至少 75%电力来自光伏的储能项目才能享受 ITC,更新后共建的储能、独立储能均 可享受。
(2)抵免额度:此前 ITC 额度已经由 30%降低至 2022/23/24 年 26%/22%/10%, 更新后符合条件的项目可持续获得 30%,部分不符合条件且功率大于 1MWac 的项目降 为低 6%.(3)额外抵免:1)国内制造:全部使用美国制造钢铁产品,且国产原材料成 本占比 40%的项目,额外获得 10%/2%;2)能源社区:额外抵免 10%/2%。(低收入社区条件只适用于光伏和风电项目)。 ITC 抵免额度提升,储能度电成本降低。假设储能电站 100MW/400MWh;年运营天数 350 天,每天满充满放一次,使用年限 20 年;电站初始投资$210/kwh,投资总额 8410 万美元。以现行 ITC 税收抵免政策,新能源配储项目抵免额度 22 年 26%,23 年 22%, 计算储能 LCOS 为 $0.130/kwh 和$0.131/kwh,独立储能项目抵免额度为 0,LCOS 为 $0.137/kwh。新版 ITC 税收抵免政策(30%/40%/50%),储能 LCOS 下降至$0.129/kwh、 $0.127/kwh 、 $0.125/kwh。