美国户用储能市场空间及需求分析

备电需求打开户用储能市场空间。

1.NEM大背景下，备电需求带动美国户储市场空间

美国广泛采用净电量计量（NEM）模式，削弱加装户用储能的经济性：自 1983 年明尼苏达州最早 通过净电量计量法案之后，美国各州也陆续采用了净电量计量方式，允许分布式发电用户将多余的 电量送回电网，并按照送回电量转换为度电积分，供其在分布式发电能力无法满足用电需求时使用。 这一政策充分保障了分布式光伏系统的利用小时数，是激励早期美国居民安装光伏发电的重要利好 政策之一。目前，全美共有 46 个州采用净电量计量方式鼓励居民安装户用清洁能源，其中 12 个州 采用全额净计量的方式，每并网 1 度电即可获得 1 度电的积分，用以抵消其他时间段的用电需求； 其余 34 个州采用非全额净计量的方式，电网以一定折扣的居民用电价格或避免的成本（电力公司不 必生产该电量节省的成本）计算上网电量的价值，并在后续的电费账单中扣除。

我们认为，在全额 净电量计量的情境下，电网成为户用光伏系统的“储能方式”，承担消化超发电量、供应用电缺口的 作用，此时安装储能系统对于户用光伏业主而言属于纯成本项；在非全额净电量计量的情境下，储 能系统可通过上网/用电价差套利的方式增厚收益，但项目经济性将取决于价差高低，若电网的收购 电价相对较高，则安装储能仍不具备经济性。因此，尽管 NEM 政策对美国各州的户用光伏发展起 到了积极促进的作用，但也同时削弱了当地户用储能经济性，因此美国户储新增装机量绝对值相对 偏低。

保障用电安全拉动美国户用储能需求：从用电安全角度考量，根据美国能源部统计，美国电网系统 超过 70%的部分已经建成 25 年以上，系统老化较为明显，难以抵抗极端天气。同时美国电网大部 分线路、变电站都属于私营公司，东部、西部、得克萨斯三大区域电网里，500 多家电网运营公司 各占山头，无法形成统一调度。在 2021 年能源大州得州也经历了暴风雪造成的电价暴涨与大面积停 电之后，居民对用电可靠性的需求大幅提升，更多用户倾向于将自家电力系统独立于电网之外运行， 户用储能需求也随之提高。

出于用电可靠性考虑，用户对经济性要求有所放松：我们分析美国户储各州累计装机情况，并测算 了各地光储系统经济性，发现美国的储能装机量主要集中于加利福尼亚州、夏威夷州、得克萨斯州、 亚利桑那州、犹他州、康涅狄格州等少数几个地区。通过 IRR 测算我们发现，上述各州的含储能光 伏系统投资回报率在美国 50 个州中排名均位于前 10 名，较为靠前，但从数值上分析，犹他州、得 克萨斯州、康涅狄格州在晚间用电量占比 60%，贷款比率 0%，储能系统成本 1.05 美元/W，不考虑 峰谷价差的前提假设下，IRR 均为负数，因此单纯从经济性角度考虑，安装户用光储系统在当地并 不划算。

我们据此分析，户用储能系统对于美国居民而言还额外具备可以提升用电质量的家用电器 属性，在决策是否安装储能系统时，用户并非完全从经济性角度考虑，若价格在其可承受的范围内， 部分经济水平相对较强的家庭亦有意愿安装储能系统。

2.NEM退坡与储能补贴或成为户储需求增长新驱动

NEM 逐步退坡或是长期发展趋势，储能配比有望上升：尽管 NEM 在扶持户用光伏产业发展上起到 了重要作用，但这一政策同样存在弊端。一方面，在全额净计量的地区，光伏发电用户并未承担电 力运输成本及电网固定成本，这对无法自行发电的用户而言并不公平；另一方面，伴随新能源发电 量在电网中的占比提升，电网的电力调配难度也有所增加，由于清洁能源发电量难以人为控制，电 网在实际运行过程中承担了更多消纳成本。

因此我们认为，从长期来看，以自配储能取代净电量计 量才是保障美国电力体系稳定发展的未来方向，目前美国各州在政策的制定上也有如此考虑，部分 地区已经或正在计划逐步取消 NEM。例如光照资源最好的夏威夷州在 2015 年就宣布停止对新安装 分布式光伏的业主提供 NEM，在此之后，为充分利用自有光伏系统，夏威夷州的新增户用光伏配储 比例从 2016 年不足 1%的水平快速提升至 2020 年的约 80%，远超其他各州。2023 年 4 月 15 日起， 加利福尼亚州亦计划开始由 NEM 2.0 转为 NEM3.0，余电上网电价将从原先的零售价格降为避免的 成本，这一变化或有望提升当地户用光伏配储的经济性，进而提升当地的储能渗透率。

NEM 退坡通常伴随其他辅助政策的出台，稳定光伏安装需求：通过测算我们发现，若各州余电上 网电价全部转变为避免的成本，含储能光伏系统相比不含储能光伏系统的经济性有所接近，部分地 区含储能系统 IRR 可反超不含储能系统 IRR，有望带动储能配比的提升。然而，当前美国户用储能 系统主要是作为户用光伏的配套产品使用，因此除光伏配储比率之外，新增户用光伏装机量也是影 响美国户储新增装机量的重要因素之一。不可否认，NEM 退坡在一定程度上会对美国户用光伏的经 济性产生负面影响，但我们认为，这并不会导致当地户用光伏系统新增安装量出现大幅度萎缩，主 要是因为各州政府在 NEM 政策退坡前后一般也会推出相应的配套政策，例如加利福尼亚州已经从 2020 年起强制要求所有新建建筑安装光伏系统。

此外，各州推出地方储能补贴，亦将带动需求提升：为达成无碳电力目标，美国联邦政府与部分州 政府积极推动户用储能发展。联邦层面，拜登政府在 IRA 法案中首次将独立储能纳入 ITC 范围，在 此之前，储能必须与光伏配套安装，且在五年内直接从与之配套的光伏系统中获得至少 75%的电量 时，才能够享受 ITC 税收抵免，这也意味着享受 ITC 退税的储能系统不能执行许多额外的需求套利 功能，而 IRA 法案允许电池在享受税收抵免的同时发挥其全部功能，有利于提升储能系统的经济效 益，以此刺激更多需求的释放。此外在各州层面，也有部分地区或电力运营商为储能系统提供初装 补贴或容量补贴，根据我们的不完全统计与基于美国平均数据的测算，部分地区的补贴或有望帮助 当地户用光储系统的 IRR 提升 1 个百分点左右。

3.当前基数相对较小，需求增速预计维持高位

2023 年美国户储市场空间或超 4GWh，加利福尼亚州仍为主力装机市场：我们认为当前美国储能市 场发展仍处于较早期阶段，绝大部分地区需求受到备电诉求与储能补贴政策驱动，而少部分光照条 件优越的地区（如加利福尼亚州、夏威夷州等）可脱离补贴实现经济性。在此情境下，我们预计短 期美国户储需求放量与市场分布情况仍与政策变化、电网稳定性等因素密切相关。预计 2023 年美国 户储有望实现超 4GWh 的装机量，同比增速超 100%，主力装机市场仍为 NEM 即将退补的加利福尼 亚州与电网独立于东西部的得克萨斯州。后续伴随光储系统软硬件成本的持续下行与各州 NEM 补 贴的退出，各地区储能经济性或有望逐渐提升。长期来看，美国户储市场有望重演户用光伏发展路 径，由加州主导的装机市场逐步演化为需求分布多样化的全美市场。