美国独立储能需求及收益来源分析

摘要

美国独立储能需求及收益来源解释

近年来美国储能装机和光伏同步增长，但近期相关关税政策对光伏装机预期形成扰动，市场担忧光伏增速放缓影响美国大储增速。诚然，光伏配储会受到影响，但美国2024年Q2-Q4计划并网的大储项目中，独立储能占比已上升至67%。以独立储能增速最快的德州为案例，分析美国独立储能收益和需求来源，发现美国独立储能需求在中短期内装机不受光伏增速影响，存在独立逻辑和刚需。

收益来源：供电不足导致电价飙升

德州独立储能可参与辅助服务、批发市场交易和运行储备需求曲线三种市场机制，电价完全市场化，因此批发电价及辅助服务价格随供需波动较大。2022-2023年，德州收益高峰主要发生在夏季制冷需求高增期间、2022年12月艾略特风暴期间，和电价及辅助服务价格强相关。供电不足是德州独立储能需求的核心驱动因素，虽然储能无法从根本上解决供电不足问题，但是可以通过能量的时间搬运，将电力富裕时段的能量存储起来，在供电不足的时段释放。

需求来源一：设备老化和需求高增的矛盾

德州供电不足，首先源于发电设备老化和需求高增之间的矛盾。目前德州煤电厂平均年龄已超过50年，天然气发电厂平均年龄已超过30年，非计划停运的频次逐渐升高。而电力需求增长主要来源于大规模增长的比特币挖矿业务，由于开发比特币需要大量的计算能力，相较于传统数据中心，加密挖矿数据中心能源消耗更大，已对德州电网造成压力。据ERCOT统计，截至 2023年5月，已批准启动项目达2.6GW，根据已提交的加密挖矿设施申请，预计2027年电力需求将近42GW。

需求来源二：过低的新能源存量渗透率

德州供电不足，原因二是储能在新能源存量中的渗透率依然偏低。自2022年以来，德国储能规模增长迅速，但在存量新能源中的渗透率仍仅达到7%左右。过低的新能源存量渗透率，导致日内新能源与传统电力衔接期间电网供电不足。光伏发电降低了午间均价，导致传统电力发电的意愿下滑，在傍晚出现光伏发电退坡和传统电力爬坡的现象，导致电网波动。但由于储能渗透率过低，无法平滑此时的电网波动，最终导致该时段供电不足，电价大幅上涨。

静态下测算，德州独立储能仍有100%-140%的增长空间

供电不足带来的电价飙升，使得当前德州独立储能收益率在35%左右的高水平。由于存量储能仍然较少，所以即便2023年底德州独立储能累计装机较2022年底增长78%，2023年德州独立储能平均收益较2022年平均收益提高33%，达到196000美元/MW，即德州储能收益总额较2022 年提高 137%左右。在静态条件下，假设新能源装机不增长、用电需求不增长、电网设备不进一步老化、储能收益总额不再扩大，考虑交流侧价格下降至2.1元/Wh，独立储能收益率回归10-15%的合理区间，仍有100%-140%的增长空间。。

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