欧洲储能装机结构以户用为主,户储市场近年持续增长。
1.户储市场维持高增长,德国为装机主力
与美国、中国以大型储能装机为主的模式不同,欧洲储能装机以户 用为主,2021 年户用储能占欧洲储能装机的 46%。从户储装机量来看,根据SolarPower Europe 2021 年 11 月发布的《欧 洲户储市场展望 2021-2025》,2020 年欧洲户储新增装机量 1.07GWh,2015-2020 年复合增长率 55%;SolarPower Europe的乐观估计下,2021 年欧洲户储市场规模 1.82GWh,较上年增长 70%。2022 年上半年虽无市场规模更新数据,但 GGII 调研显示,上半年户用家储所需电池模块和变流器需求火爆,产品交期拉长30%~80%不等,侧面反映了市场增势强劲。

德国是欧洲户储装机主力,2021年市场规模达 13亿欧元。从区域市场结构来看,德国目前是欧洲户用储能装机主力,2020 年户储装机 749MWh,占欧洲总装机的 70%。根据德国联邦储能协会 BVES 测算,2021 年德国户用储能市场规模达到 13 亿欧元,累计装机 43万台;BVES 预计 2022 年德国户储累计装机量将突破 50 万台大关,折合装机规模 2.5GW/4.4GWh。
2.驱动因素:政策鼓励、高电价推动,经济性驱动欧洲户储高成长
(一)能源战略引领,政策鼓励欧洲户储推广
碳中和与能源独立两大目标推动下,欧洲大力发展可再生能源。
碳中和:欧洲是全球双碳战略的引领者之一,在践行减碳节能方面走在全球前列。2021 年 7 月 14 日,欧盟发布“Fit for 55”一揽子计划,以实现 2030 年温室气体排放较 1990 年减少 55%、2050 年实现碳中和的目标。“Fit for 55”一揽子 计划中的《可再生能源指令》(Renewable Energy Directive,RED II)设定了 2030年可再生能源占比需达 40%的目 标,大力推进可再生能源投资。
能源独立:欧洲对能源进口依赖性强,2020 年欧盟近 60%的能源需求由净进口满足;俄罗斯是欧洲能源进口的主要来 源国。俄乌冲突催化下,欧洲意图摆脱对俄罗斯能源的依赖。2022 年 5 月,欧盟委员会公布“REPower EU”计划,力求通过可再生能源装机、用户侧节能、寻找新的能源供应国等方式,寻求能源独立。“REPower EU”将欧盟 2030 年 的可再生能源目标由 40%提高到 45%,进一步鼓励可再生能源装机。
户用光伏及储能系统,是欧洲可再生能源发展一大重点。欧洲重视个体/家庭用户作为能源生产者的潜力。2019 年起,欧洲 推出“为所有欧洲人提供清洁能源”(Clean energy for all Europeans)一揽子计划,补贴个人能源投资、完善电力市场设 计,旨在“使个人消费者更容易生产、储存或销售自己的能源;提高账单透明度和选择灵活性,保障消费者权利”。个人/家 庭用户可再生能源投资的主要形式即为户用光伏和配套的储能系统。发展户用光伏有助于充分利用家庭屋顶资源,并推动个 人资金进入可再生能源领域,进一步提高可再生能源渗透率;而配备储能有助于提高用户自发自用的比例,减小输配电能量 损耗和电网调度压力,是政策鼓励的发展方向之一。
储能系统是实现“自消费”的关键,政策鼓励户用储能推广。与集中式可再生能源发电不同,户用光伏发电规模小而分散, 主要用于满足“自消费”(Self-consumption)而非上网售电需求。“自消费”可理解为两层含义: 一是电力的自行生产,即允许终端用户生产电力,从电力消费者(consumer)的身份转变为“产消者”(“prosumer”); 二是电力的自发自用,即自行消纳所发电量,提高自用电量在自发电量中的比例。 户用光伏系统承担电力自行生产的功能,它仅在白天发电,而家庭用户用电高峰主要在夜间,安装储能系统可大幅提高自用 率。欧洲现行政策中,对户用储能起推动作用的主要有“净计费”和投资补贴两方面政策。
“净计量”和“净计费”是户用光伏用户余电补偿方式的两种主要类型。户用光伏发电出力曲线和家庭用户用电的负荷不完 全匹配,用户在发电出力不及负荷时需要从电网购电,无法消纳发电量时则需要将余电上网。对于用户未使用的余电,电网 主要有两类补偿方式:一种称为“净计量”(Net-metering),采用能量流的形式对余电进行补偿;另一种则称为“净计费”(Net-billing),采用资金流的形式对余电进行补偿。 净计量:用户可根据向电网输送的电量,从自己的电费账单中扣除一部分,只为消费的“净”电量付费。若当月用电 量小于发电量,未使用的部分可转换为信用额度,用于在未来一定时限内(例如一年)抵消用电电费。净计量模式下, 余电以用电电价(或一定比例,如 80%)计价,但无法提现。 净计费:用户自发电不满足使用时,以终端用电电价从电网购电使用;未使用的电量以上网电价入网,实时计费,抵 扣用电支出。各国净计费采用的上网定价各不相同,可以为FiT(经补贴的可再生能源上网电价)、FiP(市场上网电价 +补贴)、市场上网电价等,低于用户用电电价;且补贴部分正逐步退出,用户用电电价和上网电价之间价差持续拉大。
净计量模式下用户储能需求不明显,净计费模式为配储“自发自用”实现经济性提供基础。“净计量”模式可有力促进用户 自行生产电力,但对电力的自行消纳无促进作用;而“净计费”模式下用户具备配储“自发自用”的动力。 净计量政策对用户自发电的补贴程度最大,用户配置户用光伏的动力强,可以有效鼓励用户自行生产电力;但这一模 式相当于将用户不匹配需求的发电量“存储”在电网侧,由电网承担电力调度和储存的责任,用户配储动力较弱。净计费模式下,由于上网电价通常低于用电电价,用户仅配备户用光伏的收益有限,需要通过配置储能系统,来尽可 能提高自行消纳的比例。在高用电电价的情况下,随着储能系统度电成本逐渐下降,用户配置储能系统满足电力需求 的做法展现出较好的经济性。
目前欧洲主要市场已均采用“净计费”政策,现行“净计量”的国家也存在退出计划,光伏配储有望进一步成为刚需。目前 欧洲户储装机的主要市场包括德国、意大利、英国、奥地利等,均采用净计费政策;采用净计量政策的国家包括比利时、丹 麦、荷兰、葡萄牙等。“净计量”政策对户用光伏装机的激励作用明显,但其补贴额度较高,难以持续,在分布式新能源较 为成熟的市场,“净计量”已呈现退出趋势。 波兰曾使用净计量政策鼓励户用光伏装机,但其净计量政策已于今年退出; 比利时 10kW 以下的户用光伏系统采用“净计量”,但部分地区宣布将退出净计量政策; 荷兰相关部门 2020 年提出一项议案,计划以每年 9%的幅度退出净计量,但尚未通过;目前,业界正在重新讨论退出 净计量政策的具体节奏。 随着“净计量”进一步退出,家庭用户提高电力自用率的需求迫切,需要为户用光伏配置储能系统,通过电力自发自用实现 经济性。
各国推出户储投资补贴政策,降低用户初始投资成本。除了退出净计量、采用净计费并逐渐降低并网补贴外,德国、意大利 等国家部分地区也推出一定的政策补贴,鼓励家庭用户配储。
(二)用电成本高企,经济性驱动欧洲户储走上快车道
节约电费支出是家庭电力用户购置储能系统的核心驱动因素。欧洲家庭用电价格高昂,2021 年下半年以来,受天然气涨价 影响,欧洲各国电价高涨,家庭用户电价进一步水涨船高,用户实现能源自给的意愿强烈。户储装机可大幅节约用户电费支 出,装机经济性逐渐凸显,驱动户储市场迅速爆发。 天然气价格高涨,大幅推升欧洲电价。2021 年下半年以来,欧洲天然气批发价格不断攀升。2022 年初以来,在俄乌冲突等 事件催化下,欧洲天然气批发价格一度达到历史高位。欧洲各国电价随之高涨,截至 2022 年 6 月,德国、意大利、希腊等 国批发电价涨幅已超过 200%,达到 250 欧元/MWh 以上。IMF 估计,能源价格的飙升将使 2022 年欧洲家庭的生活成本平 均提高近 7%。

欧洲“择优顺序”定价机制下,电力批发价格与天然气价格高度相关。欧洲主要的电力交易市场清算价格基于“择优顺序曲 线”(Merit order curve)确定。交易所根据各发电机组报价由低到高排列,价低者优先成交,直至累计交易量满足该时段电 力需求。最后成交的“边际机组”报价即为市场统一的交易价格。风、光等可再生能源和核电机组发电的边际成本最低,优 先成交;在核电和煤电机组退出、可再生能源发电出力稳定性和可调度性不足的情况下,天然气发电机组成为了欧洲绝大部 分电力市场交易中的“边际机组”,欧洲电力现货价格与天然气价格基本挂钩。根据 IMF 的测算,自 2021 年第 1 季度以来, 欧洲批发电价的涨幅中 90%源于天然气价格上涨,而其余的 10%可由欧盟排放交易体系(ETS)中较高的碳价格解释。
受高税收、能源附加费等影响,家庭用户用电价格水平更高,显著高于户用光储度电成本。除批发电价和电力公司毛利外, 家庭用户用电价格还包括电网费、各项税费等组成部分,购电成本高昂。以德国为例,2020 年家庭用户(年电力消耗量 3500kWh 以下)电价平均为 32 欧分/kWh,其中批发电价+毛利、电网输配电费用各占 1/4,而可再生能源附加、增值税、 电力税等各项税费共计占家庭用户用电价格的一半以上。2020 年,欧洲 8 个电价最高的国家中,税费占电价 30%及以上的 有 7 个。天然气价格居高不下、电网和税费存在一定刚性的情况下,欧洲家庭用户电价已明显高于户用光储度电成本。
户用光储系统具有优良的经济性。我们参照 BVES 在 2021 年发布的一篇政策报告中采用的假设,假设用户采用 8kW 光伏 系统,全年发电量 8000kWh;配备 5kW/10kWh 储能系统;用户全年用电量 6000kWh。用电价格 0.37 欧元/kWh(BDEW 测算,2021.4-2022.4 德国家庭平均电价),上网电价 0.09 欧元/kWh(SolarPowerEurope 数据)。在上述假设下,户用光储 系统的投资回收期为 4.81 年,20 年使用周期(第10 年再次进行储能电池投资)IRR 为 19%,已具有优良的经济性。
敏感性分析:政策补贴可以有力提升户储经济性;电价即使回落,户储仍具备经济性。若考虑补贴等因素,相同电价情况下, 光储系统初始投资成本每降低 1000 欧元,IRR 提升约 3%,投资回收期约减少 0.4 年。根据前文提及的政策,10kWh 储能 系统在部分地区可获得 1000-3000 欧元的补贴,使户储经济性进一步凸显。若考虑后续天然气价格企稳或电费改革使居民 电价回落,在系统成本不变的情况下,电费降低到€0.25/kWh 时投资回收期 6.81 年,用户仍将具有配储动力。