美國戶用儲能市場空間及需求分析

備電需求打開戶用儲能市場空間。

1.NEM大背景下，備電需求帶動美國戶儲市場空間

美國廣泛采用凈電量計量（NEM）模式，削弱加裝戶用儲能的經(jīng)濟(jì)性：自 1983 年明尼蘇達(dá)州最早 通過凈電量計量法案之后，美國各州也陸續(xù)采用了凈電量計量方式，允許分布式發(fā)電用戶將多余的 電量送回電網(wǎng)，并按照送回電量轉(zhuǎn)換為度電積分，供其在分布式發(fā)電能力無法滿足用電需求時使用。 這一政策充分保障了分布式光伏系統(tǒng)的利用小時數(shù)，是激勵早期美國居民安裝光伏發(fā)電的重要利好 政策之一。目前，全美共有 46 個州采用凈電量計量方式鼓勵居民安裝戶用清潔能源，其中 12 個州 采用全額凈計量的方式，每并網(wǎng) 1 度電即可獲得 1 度電的積分，用以抵消其他時間段的用電需求； 其余 34 個州采用非全額凈計量的方式，電網(wǎng)以一定折扣的居民用電價格或避免的成本（電力公司不 必生產(chǎn)該電量節(jié)省的成本）計算上網(wǎng)電量的價值，并在后續(xù)的電費賬單中扣除。

我們認(rèn)為，在全額 凈電量計量的情境下，電網(wǎng)成為戶用光伏系統(tǒng)的“儲能方式”，承擔(dān)消化超發(fā)電量、供應(yīng)用電缺口的 作用，此時安裝儲能系統(tǒng)對于戶用光伏業(yè)主而言屬于純成本項；在非全額凈電量計量的情境下，儲 能系統(tǒng)可通過上網(wǎng)/用電價差套利的方式增厚收益，但項目經(jīng)濟(jì)性將取決于價差高低，若電網(wǎng)的收購 電價相對較高，則安裝儲能仍不具備經(jīng)濟(jì)性。因此，盡管 NEM 政策對美國各州的戶用光伏發(fā)展起 到了積極促進(jìn)的作用，但也同時削弱了當(dāng)?shù)貞粲脙δ芙?jīng)濟(jì)性，因此美國戶儲新增裝機(jī)量絕對值相對 偏低。

保障用電安全拉動美國戶用儲能需求：從用電安全角度考量，根據(jù)美國能源部統(tǒng)計，美國電網(wǎng)系統(tǒng) 超過 70%的部分已經(jīng)建成 25 年以上，系統(tǒng)老化較為明顯，難以抵抗極端天氣。同時美國電網(wǎng)大部 分線路、變電站都屬于私營公司，東部、西部、得克薩斯三大區(qū)域電網(wǎng)里，500 多家電網(wǎng)運營公司 各占山頭，無法形成統(tǒng)一調(diào)度。在 2021 年能源大州得州也經(jīng)歷了暴風(fēng)雪造成的電價暴漲與大面積停 電之后，居民對用電可靠性的需求大幅提升，更多用戶傾向于將自家電力系統(tǒng)獨立于電網(wǎng)之外運行， 戶用儲能需求也隨之提高。

出于用電可靠性考慮，用戶對經(jīng)濟(jì)性要求有所放松：我們分析美國戶儲各州累計裝機(jī)情況，并測算 了各地光儲系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性，發(fā)現(xiàn)美國的儲能裝機(jī)量主要集中于加利福尼亞州、夏威夷州、得克薩斯州、 亞利桑那州、猶他州、康涅狄格州等少數(shù)幾個地區(qū)。通過 IRR 測算我們發(fā)現(xiàn)，上述各州的含儲能光 伏系統(tǒng)投資回報率在美國 50 個州中排名均位于前 10 名，較為靠前，但從數(shù)值上分析，猶他州、得 克薩斯州、康涅狄格州在晚間用電量占比 60%，貸款比率 0%，儲能系統(tǒng)成本 1.05 美元/W，不考慮 峰谷價差的前提假設(shè)下，IRR 均為負(fù)數(shù)，因此單純從經(jīng)濟(jì)性角度考慮，安裝戶用光儲系統(tǒng)在當(dāng)?shù)夭?不劃算。

我們據(jù)此分析，戶用儲能系統(tǒng)對于美國居民而言還額外具備可以提升用電質(zhì)量的家用電器 屬性，在決策是否安裝儲能系統(tǒng)時，用戶并非完全從經(jīng)濟(jì)性角度考慮，若價格在其可承受的范圍內(nèi)， 部分經(jīng)濟(jì)水平相對較強(qiáng)的家庭亦有意愿安裝儲能系統(tǒng)。

2.NEM退坡與儲能補(bǔ)貼或成為戶儲需求增長新驅(qū)動

NEM 逐步退坡或是長期發(fā)展趨勢，儲能配比有望上升：盡管 NEM 在扶持戶用光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展上起到 了重要作用，但這一政策同樣存在弊端。一方面，在全額凈計量的地區(qū)，光伏發(fā)電用戶并未承擔(dān)電 力運輸成本及電網(wǎng)固定成本，這對無法自行發(fā)電的用戶而言并不公平；另一方面，伴隨新能源發(fā)電 量在電網(wǎng)中的占比提升，電網(wǎng)的電力調(diào)配難度也有所增加，由于清潔能源發(fā)電量難以人為控制，電 網(wǎng)在實際運行過程中承擔(dān)了更多消納成本。

因此我們認(rèn)為，從長期來看，以自配儲能取代凈電量計 量才是保障美國電力體系穩(wěn)定發(fā)展的未來方向，目前美國各州在政策的制定上也有如此考慮，部分 地區(qū)已經(jīng)或正在計劃逐步取消 NEM。例如光照資源最好的夏威夷州在 2015 年就宣布停止對新安裝 分布式光伏的業(yè)主提供 NEM，在此之后，為充分利用自有光伏系統(tǒng)，夏威夷州的新增戶用光伏配儲 比例從 2016 年不足 1%的水平快速提升至 2020 年的約 80%，遠(yuǎn)超其他各州。2023 年 4 月 15 日起， 加利福尼亞州亦計劃開始由 NEM 2.0 轉(zhuǎn)為 NEM3.0，余電上網(wǎng)電價將從原先的零售價格降為避免的 成本，這一變化或有望提升當(dāng)?shù)貞粲霉夥鋬Φ慕?jīng)濟(jì)性，進(jìn)而提升當(dāng)?shù)氐膬δ軡B透率。

NEM 退坡通常伴隨其他輔助政策的出臺，穩(wěn)定光伏安裝需求：通過測算我們發(fā)現(xiàn)，若各州余電上 網(wǎng)電價全部轉(zhuǎn)變?yōu)楸苊獾某杀荆瑑δ芄夥到y(tǒng)相比不含儲能光伏系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性有所接近，部分地 區(qū)含儲能系統(tǒng) IRR 可反超不含儲能系統(tǒng) IRR，有望帶動儲能配比的提升。然而，當(dāng)前美國戶用儲能 系統(tǒng)主要是作為戶用光伏的配套產(chǎn)品使用，因此除光伏配儲比率之外，新增戶用光伏裝機(jī)量也是影 響美國戶儲新增裝機(jī)量的重要因素之一。不可否認(rèn)，NEM 退坡在一定程度上會對美國戶用光伏的經(jīng) 濟(jì)性產(chǎn)生負(fù)面影響，但我們認(rèn)為，這并不會導(dǎo)致當(dāng)?shù)貞粲霉夥到y(tǒng)新增安裝量出現(xiàn)大幅度萎縮，主 要是因為各州政府在 NEM 政策退坡前后一般也會推出相應(yīng)的配套政策，例如加利福尼亞州已經(jīng)從 2020 年起強(qiáng)制要求所有新建建筑安裝光伏系統(tǒng)。

此外，各州推出地方儲能補(bǔ)貼，亦將帶動需求提升：為達(dá)成無碳電力目標(biāo)，美國聯(lián)邦政府與部分州 政府積極推動戶用儲能發(fā)展。聯(lián)邦層面，拜登政府在 IRA 法案中首次將獨立儲能納入 ITC 范圍，在 此之前，儲能必須與光伏配套安裝，且在五年內(nèi)直接從與之配套的光伏系統(tǒng)中獲得至少 75%的電量 時，才能夠享受 ITC 稅收抵免，這也意味著享受 ITC 退稅的儲能系統(tǒng)不能執(zhí)行許多額外的需求套利 功能，而 IRA 法案允許電池在享受稅收抵免的同時發(fā)揮其全部功能，有利于提升儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效 益，以此刺激更多需求的釋放。此外在各州層面，也有部分地區(qū)或電力運營商為儲能系統(tǒng)提供初裝 補(bǔ)貼或容量補(bǔ)貼，根據(jù)我們的不完全統(tǒng)計與基于美國平均數(shù)據(jù)的測算，部分地區(qū)的補(bǔ)貼或有望幫助 當(dāng)?shù)貞粲霉鈨ο到y(tǒng)的 IRR 提升 1 個百分點左右。

3.當(dāng)前基數(shù)相對較小，需求增速預(yù)計維持高位

2023 年美國戶儲市場空間或超 4GWh，加利福尼亞州仍為主力裝機(jī)市場：我們認(rèn)為當(dāng)前美國儲能市 場發(fā)展仍處于較早期階段，絕大部分地區(qū)需求受到備電訴求與儲能補(bǔ)貼政策驅(qū)動，而少部分光照條 件優(yōu)越的地區(qū)（如加利福尼亞州、夏威夷州等）可脫離補(bǔ)貼實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性。在此情境下，我們預(yù)計短 期美國戶儲需求放量與市場分布情況仍與政策變化、電網(wǎng)穩(wěn)定性等因素密切相關(guān)。預(yù)計 2023 年美國 戶儲有望實現(xiàn)超 4GWh 的裝機(jī)量，同比增速超 100%，主力裝機(jī)市場仍為 NEM 即將退補(bǔ)的加利福尼 亞州與電網(wǎng)獨立于東西部的得克薩斯州。后續(xù)伴隨光儲系統(tǒng)軟硬件成本的持續(xù)下行與各州 NEM 補(bǔ) 貼的退出，各地區(qū)儲能經(jīng)濟(jì)性或有望逐漸提升。長期來看，美國戶儲市場有望重演戶用光伏發(fā)展路 徑，由加州主導(dǎo)的裝機(jī)市場逐步演化為需求分布多樣化的全美市場。