歐洲儲能裝機結構以戶用為主,戶儲市場近年持續增長。
1.戶儲市場維持高增長,德國為裝機主力
與美國、中國以大型儲能裝機為主的模式不同,歐洲儲能裝機以戶 用為主,2021 年戶用儲能占歐洲儲能裝機的 46%。從戶儲裝機量來看,根據SolarPower Europe 2021 年 11 月發布的《歐 洲戶儲市場展望 2021-2025》,2020 年歐洲戶儲新增裝機量 1.07GWh,2015-2020 年復合增長率 55%;SolarPower Europe的樂觀估計下,2021 年歐洲戶儲市場規模 1.82GWh,較上年增長 70%。2022 年上半年雖無市場規模更新數據,但 GGII 調研顯示,上半年戶用家儲所需電池模塊和變流器需求火爆,產品交期拉長30%~80%不等,側面反映了市場增勢強勁。

德國是歐洲戶儲裝機主力,2021年市場規模達 13億歐元。從區域市場結構來看,德國目前是歐洲戶用儲能裝機主力,2020 年戶儲裝機 749MWh,占歐洲總裝機的 70%。根據德國聯邦儲能協會 BVES 測算,2021 年德國戶用儲能市場規模達到 13 億歐元,累計裝機 43萬臺;BVES 預計 2022 年德國戶儲累計裝機量將突破 50 萬臺大關,折合裝機規模 2.5GW/4.4GWh。
2.驅動因素:政策鼓勵、高電價推動,經濟性驅動歐洲戶儲高成長
(一)能源戰略引領,政策鼓勵歐洲戶儲推廣
碳中和與能源獨立兩大目標推動下,歐洲大力發展可再生能源。
碳中和:歐洲是全球雙碳戰略的引領者之一,在踐行減碳節能方面走在全球前列。2021 年 7 月 14 日,歐盟發布“Fit for 55”一攬子計劃,以實現 2030 年溫室氣體排放較 1990 年減少 55%、2050 年實現碳中和的目標。“Fit for 55”一攬子 計劃中的《可再生能源指令》(Renewable Energy Directive,RED II)設定了 2030年可再生能源占比需達 40%的目 標,大力推進可再生能源投資。
能源獨立:歐洲對能源進口依賴性強,2020 年歐盟近 60%的能源需求由凈進口滿足;俄羅斯是歐洲能源進口的主要來 源國。俄烏沖突催化下,歐洲意圖擺脫對俄羅斯能源的依賴。2022 年 5 月,歐盟委員會公布“REPower EU”計劃,力求通過可再生能源裝機、用戶側節能、尋找新的能源供應國等方式,尋求能源獨立。“REPower EU”將歐盟 2030 年 的可再生能源目標由 40%提高到 45%,進一步鼓勵可再生能源裝機。
戶用光伏及儲能系統,是歐洲可再生能源發展一大重點。歐洲重視個體/家庭用戶作為能源生產者的潛力。2019 年起,歐洲 推出“為所有歐洲人提供清潔能源”(Clean energy for all Europeans)一攬子計劃,補貼個人能源投資、完善電力市場設 計,旨在“使個人消費者更容易生產、儲存或銷售自己的能源;提高賬單透明度和選擇靈活性,保障消費者權利”。個人/家 庭用戶可再生能源投資的主要形式即為戶用光伏和配套的儲能系統。發展戶用光伏有助于充分利用家庭屋頂資源,并推動個 人資金進入可再生能源領域,進一步提高可再生能源滲透率;而配備儲能有助于提高用戶自發自用的比例,減小輸配電能量 損耗和電網調度壓力,是政策鼓勵的發展方向之一。
儲能系統是實現“自消費”的關鍵,政策鼓勵戶用儲能推廣。與集中式可再生能源發電不同,戶用光伏發電規模小而分散, 主要用于滿足“自消費”(Self-consumption)而非上網售電需求。“自消費”可理解為兩層含義: 一是電力的自行生產,即允許終端用戶生產電力,從電力消費者(consumer)的身份轉變為“產消者”(“prosumer”); 二是電力的自發自用,即自行消納所發電量,提高自用電量在自發電量中的比例。 戶用光伏系統承擔電力自行生產的功能,它僅在白天發電,而家庭用戶用電高峰主要在夜間,安裝儲能系統可大幅提高自用 率。歐洲現行政策中,對戶用儲能起推動作用的主要有“凈計費”和投資補貼兩方面政策。
“凈計量”和“凈計費”是戶用光伏用戶余電補償方式的兩種主要類型。戶用光伏發電出力曲線和家庭用戶用電的負荷不完 全匹配,用戶在發電出力不及負荷時需要從電網購電,無法消納發電量時則需要將余電上網。對于用戶未使用的余電,電網 主要有兩類補償方式:一種稱為“凈計量”(Net-metering),采用能量流的形式對余電進行補償;另一種則稱為“凈計費”(Net-billing),采用資金流的形式對余電進行補償。 凈計量:用戶可根據向電網輸送的電量,從自己的電費賬單中扣除一部分,只為消費的“凈”電量付費。若當月用電 量小于發電量,未使用的部分可轉換為信用額度,用于在未來一定時限內(例如一年)抵消用電電費。凈計量模式下, 余電以用電電價(或一定比例,如 80%)計價,但無法提現。 凈計費:用戶自發電不滿足使用時,以終端用電電價從電網購電使用;未使用的電量以上網電價入網,實時計費,抵 扣用電支出。各國凈計費采用的上網定價各不相同,可以為FiT(經補貼的可再生能源上網電價)、FiP(市場上網電價 +補貼)、市場上網電價等,低于用戶用電電價;且補貼部分正逐步退出,用戶用電電價和上網電價之間價差持續拉大。
凈計量模式下用戶儲能需求不明顯,凈計費模式為配儲“自發自用”實現經濟性提供基礎。“凈計量”模式可有力促進用戶 自行生產電力,但對電力的自行消納無促進作用;而“凈計費”模式下用戶具備配儲“自發自用”的動力。 凈計量政策對用戶自發電的補貼程度最大,用戶配置戶用光伏的動力強,可以有效鼓勵用戶自行生產電力;但這一模 式相當于將用戶不匹配需求的發電量“存儲”在電網側,由電網承擔電力調度和儲存的責任,用戶配儲動力較弱。凈計費模式下,由于上網電價通常低于用電電價,用戶僅配備戶用光伏的收益有限,需要通過配置儲能系統,來盡可 能提高自行消納的比例。在高用電電價的情況下,隨著儲能系統度電成本逐漸下降,用戶配置儲能系統滿足電力需求 的做法展現出較好的經濟性。
目前歐洲主要市場已均采用“凈計費”政策,現行“凈計量”的國家也存在退出計劃,光伏配儲有望進一步成為剛需。目前 歐洲戶儲裝機的主要市場包括德國、意大利、英國、奧地利等,均采用凈計費政策;采用凈計量政策的國家包括比利時、丹 麥、荷蘭、葡萄牙等。“凈計量”政策對戶用光伏裝機的激勵作用明顯,但其補貼額度較高,難以持續,在分布式新能源較 為成熟的市場,“凈計量”已呈現退出趨勢。 波蘭曾使用凈計量政策鼓勵戶用光伏裝機,但其凈計量政策已于今年退出; 比利時 10kW 以下的戶用光伏系統采用“凈計量”,但部分地區宣布將退出凈計量政策; 荷蘭相關部門 2020 年提出一項議案,計劃以每年 9%的幅度退出凈計量,但尚未通過;目前,業界正在重新討論退出 凈計量政策的具體節奏。 隨著“凈計量”進一步退出,家庭用戶提高電力自用率的需求迫切,需要為戶用光伏配置儲能系統,通過電力自發自用實現 經濟性。
各國推出戶儲投資補貼政策,降低用戶初始投資成本。除了退出凈計量、采用凈計費并逐漸降低并網補貼外,德國、意大利 等國家部分地區也推出一定的政策補貼,鼓勵家庭用戶配儲。
(二)用電成本高企,經濟性驅動歐洲戶儲走上快車道
節約電費支出是家庭電力用戶購置儲能系統的核心驅動因素。歐洲家庭用電價格高昂,2021 年下半年以來,受天然氣漲價 影響,歐洲各國電價高漲,家庭用戶電價進一步水漲船高,用戶實現能源自給的意愿強烈。戶儲裝機可大幅節約用戶電費支 出,裝機經濟性逐漸凸顯,驅動戶儲市場迅速爆發。 天然氣價格高漲,大幅推升歐洲電價。2021 年下半年以來,歐洲天然氣批發價格不斷攀升。2022 年初以來,在俄烏沖突等 事件催化下,歐洲天然氣批發價格一度達到歷史高位。歐洲各國電價隨之高漲,截至 2022 年 6 月,德國、意大利、希臘等 國批發電價漲幅已超過 200%,達到 250 歐元/MWh 以上。IMF 估計,能源價格的飆升將使 2022 年歐洲家庭的生活成本平 均提高近 7%。

歐洲“擇優順序”定價機制下,電力批發價格與天然氣價格高度相關。歐洲主要的電力交易市場清算價格基于“擇優順序曲 線”(Merit order curve)確定。交易所根據各發電機組報價由低到高排列,價低者優先成交,直至累計交易量滿足該時段電 力需求。最后成交的“邊際機組”報價即為市場統一的交易價格。風、光等可再生能源和核電機組發電的邊際成本最低,優 先成交;在核電和煤電機組退出、可再生能源發電出力穩定性和可調度性不足的情況下,天然氣發電機組成為了歐洲絕大部 分電力市場交易中的“邊際機組”,歐洲電力現貨價格與天然氣價格基本掛鉤。根據 IMF 的測算,自 2021 年第 1 季度以來, 歐洲批發電價的漲幅中 90%源于天然氣價格上漲,而其余的 10%可由歐盟排放交易體系(ETS)中較高的碳價格解釋。
受高稅收、能源附加費等影響,家庭用戶用電價格水平更高,顯著高于戶用光儲度電成本。除批發電價和電力公司毛利外, 家庭用戶用電價格還包括電網費、各項稅費等組成部分,購電成本高昂。以德國為例,2020 年家庭用戶(年電力消耗量 3500kWh 以下)電價平均為 32 歐分/kWh,其中批發電價+毛利、電網輸配電費用各占 1/4,而可再生能源附加、增值稅、 電力稅等各項稅費共計占家庭用戶用電價格的一半以上。2020 年,歐洲 8 個電價最高的國家中,稅費占電價 30%及以上的 有 7 個。天然氣價格居高不下、電網和稅費存在一定剛性的情況下,歐洲家庭用戶電價已明顯高于戶用光儲度電成本。
戶用光儲系統具有優良的經濟性。我們參照 BVES 在 2021 年發布的一篇政策報告中采用的假設,假設用戶采用 8kW 光伏 系統,全年發電量 8000kWh;配備 5kW/10kWh 儲能系統;用戶全年用電量 6000kWh。用電價格 0.37 歐元/kWh(BDEW 測算,2021.4-2022.4 德國家庭平均電價),上網電價 0.09 歐元/kWh(SolarPowerEurope 數據)。在上述假設下,戶用光儲 系統的投資回收期為 4.81 年,20 年使用周期(第10 年再次進行儲能電池投資)IRR 為 19%,已具有優良的經濟性。
敏感性分析:政策補貼可以有力提升戶儲經濟性;電價即使回落,戶儲仍具備經濟性。若考慮補貼等因素,相同電價情況下, 光儲系統初始投資成本每降低 1000 歐元,IRR 提升約 3%,投資回收期約減少 0.4 年。根據前文提及的政策,10kWh 儲能 系統在部分地區可獲得 1000-3000 歐元的補貼,使戶儲經濟性進一步凸顯。若考慮后續天然氣價格企穩或電費改革使居民 電價回落,在系統成本不變的情況下,電費降低到€0.25/kWh 時投資回收期 6.81 年,用戶仍將具有配儲動力。