2023年儲能市場分析之美國:ITC政策鼓勵,表前表后齊爆發(fā)

時間:2023-06-06

來源:光伏儲能網(wǎng)

導(dǎo)語:美國是全球規(guī)模最大的大儲市場。根據(jù)BNEF,2021年美國電化學(xué)儲能新增裝機3.97GW/10.88GWh,分別同比+262%/+341%,從功率看,占全球新增的40%。

全球規(guī)模最大的儲能市場,大儲(表前)占主導(dǎo)

美國是全球規(guī)模最大的大儲市場。根據(jù)BNEF,2021年美國電化學(xué)儲能新增裝機3.97GW/10.88GWh,分別同比+262%/+341%,從功率看,占全球新增的40%。

從結(jié)構(gòu)上看,表前市場(大儲)在美國儲能中占據(jù)主導(dǎo)。儲能根據(jù)所處節(jié)點不同,可分為表前市場(主要是大儲)、表后市場(包括工商業(yè)儲能、戶用儲能),2021年美國公用事業(yè)儲能(大儲)/戶用儲能/工商業(yè)儲能新增儲能裝機分別為3.50/0.34/0.13GW,分別占當(dāng)年新增總裝機功率的88.2%/8.6%/3.2%,大儲在裝機中占據(jù)主導(dǎo)地位。



2022年光伏降速,儲能仍保持高速增長

2022Q1~Q3美國儲能新增裝機達3.57GW/10.67GWh,同增102%/93%。在美國2022年光伏新增裝機反規(guī)避調(diào)查影響有所滑落的背景下,大儲及戶儲新增裝機仍保持高速增長。從滲透率來看,2022Q3新增裝機光儲滲透率已達31.5%(其中地面51.1%,分布式27.2%),去年同期2021Q3光儲滲透率21.2%(地面26.3%,分布式9%)。根據(jù)BerkeleyLab,美國儲能項目備案正在不斷加速,截至2022年11月底總備案為22.53GW,去年同期水平為13.13GW,同比增長71.6%。



電網(wǎng)復(fù)雜分散+設(shè)備老舊,儲能具有調(diào)節(jié)實用價值

美國進行電力市場改革后,全國范圍內(nèi)協(xié)調(diào)能力較差。美國進行電力市場改革后,ISO/RTO成為區(qū)域市場主體負責(zé)調(diào)度運行,美國供電能源分布不均,全美各地電力能源企業(yè)多元化,導(dǎo)致用電供給不穩(wěn)定,且電價存在時空差異。由此在分布式光伏、套利、備電等多種需求衍生下,儲能得到發(fā)展。

電網(wǎng)投資意愿較低,輸配電設(shè)備老舊,停電事故頻發(fā)。在現(xiàn)有電力體系改革下,ISO/RTO擁有輸配電環(huán)節(jié)調(diào)度權(quán),而不具備輸配電資產(chǎn)所有權(quán),而輸配電資產(chǎn)所有者不具備使用權(quán),只能獲得利潤來分攤設(shè)備折舊。在這種體系下,美國電網(wǎng)投資意愿較低,導(dǎo)致電網(wǎng)設(shè)備老舊嚴重。根據(jù)美國能源部(DOE),美國70%的輸電線路和變壓器運行年限超過25年,60%的斷路器運行年限超過30年,陳舊的電網(wǎng)設(shè)施面臨著供電可靠性的挑戰(zhàn)。在搶修電網(wǎng)并恢復(fù)運行方面,儲能應(yīng)用有助于盡快恢復(fù)重要輸變電設(shè)備、電力主干網(wǎng)架運行。



多地出臺儲能政策,強化監(jiān)管并提升支持力度

多地出臺儲能政策,強化監(jiān)管并提升支持力度。無論是在聯(lián)邦層面還是在州監(jiān)管程序中,美國的儲能政策格局都在不斷發(fā)展。根據(jù)PNNL,美國目前有19個州發(fā)布儲能行業(yè)的監(jiān)管要求,17個州出臺儲能相關(guān)的扶持政策,有9個州出臺儲能裝機目標,5個州出臺儲能相關(guān)的電網(wǎng)政策,在強化監(jiān)管、完善市場機制的同時提升支持力度,美國儲能迎來黃金發(fā)展時期。

州補貼政策:以加州、內(nèi)華達州、弗羅里達州為首的17州出臺了明晰的儲能補貼制度,其中加州的SGIP政策補貼力度大,持續(xù)時間長,助力非戶用和戶用儲能均蓬勃發(fā)展,迅速成長為美國儲能裝機增長的核心引擎。2020年,內(nèi)華達州發(fā)布了NV儲能激勵政策,此政策提出了最高每瓦時0.5美元的非戶用儲能補貼,扶持力度較大,對非戶用儲能經(jīng)濟性有較大提升,助力內(nèi)華達州迅速成長為2021年美國分州儲能裝機前5。



ITC延期10年,提升基礎(chǔ)抵免比例

2022年8月,美國《通脹削減法案》發(fā)布ITC新政,在儲能方面的主要政策為延長ITC十年和提升基礎(chǔ)抵免比例。核心區(qū)別1:過去儲能只能跟著光伏配套享受,新政中獨立大儲或戶儲均可享受;核心區(qū)別2:過去最高抵稅比例為26%,無額外補償條款,新政中最高比例提高到70%。

光伏和儲能均可享受ITC至少延長十年:在2032年或美國達成溫室氣體目標的時間(年度溫室氣體排放≤2022年的25%)中取后達成者,達成后1年抵免比例分別降為22.5%/4.5%,達成后2年為15%/3%,達成后3年為0%。

戶用:抵免比例提至30%。非戶用:1MWac以內(nèi)的基礎(chǔ)抵免比例提至30%;1MWac以上的新增附加條款,若滿足則基礎(chǔ)地面比例提至30%,不滿足則為6%。



美國ITC新政:附加條款

1)現(xiàn)行工資要求(Prevailing Wage Requirement):要求項目公司及其承包商和分包商雇傭的用于建設(shè)、改造或修理合格項目的勞工和機械師的工資不低于設(shè)施所在地類似工作的現(xiàn)行工資。

2)學(xué)徒要求(Apprenticeship Requirement):要求擁有≥4名員工的項目,承包商和分包商的總工時“比例”的工作必須由合格學(xué)徒完成。合格學(xué)徒是指根據(jù)美國《國家學(xué)徒法》參加學(xué)徒計劃的員工?!氨壤币螅?022年起施工10%,2023年起施工12.5%,之后為15%。

時間限制:1)以上二項條款只適用于2022/12/31后開始施工項目,并且須在建設(shè)期間與投運后5年持續(xù)符合要求。2)符合以上2項附加要求的項目,或在財政部長發(fā)布有關(guān)現(xiàn)行工資和學(xué)徒標準的指導(dǎo)意見后60天內(nèi)投建的項目(還未發(fā)布),ITC基礎(chǔ)抵免比例將由6%升至30%。



美國ITC新政:額外抵免條款

1)本土制造(Domestic Content):項目所用鋼鐵100%出自美國+總成本金額的40%在美國開采、生產(chǎn)或制造,獲得ITC額外加10%資格需符合以上要求。此條款只適用于2022/12/31后投運項目。

2)能源社區(qū)(Energy Community):要求項目安裝在:1)可能存在污染和地下有害物質(zhì)污染,并有重新開發(fā)計劃的不動產(chǎn);2)擁有或曾經(jīng)有大量與煤炭、石油或天然氣行業(yè)相關(guān)的就業(yè)機會,并且失業(yè)率達到或高于全國平均水平的地區(qū);3)1999年12月31日后關(guān)閉的煤礦或2009年12月31日后退役的人口普查區(qū)或毗鄰區(qū)。獲得ITC額外加10%資格需符合以上3項中至少1項要求。此條款只適用于2023/1/1后投運項目。

獲得以上ITC額外+10%,須在符合以上條款的同時符合附加條款;若不符合附加條款,ITC僅額外+2%。

3)環(huán)境正義(Environmental Justice):要求項目位于或服務(wù)于低收入社區(qū)的≤5MWac的光伏、風(fēng)電和與其連接的儲能項目(≥5kWh):1)若項目位于低收入社區(qū)或美洲原住民土地:ITC額外加10%。2)若項目屬于低收入住宅建筑或合格低收入經(jīng)濟效益項目:ITC額外加20%。獲準項目須在獲準后4年內(nèi)投運,2023-2024年配額為1.8GWdc/年。



ITC新政下IRR測算顯著提升

非戶用儲能IRR小幅提升,2024年后開建項目提升較大。以加州大儲為例,假設(shè)項目規(guī)模1MW/2MWh,充放電2次/天,項目享受SGIP補貼及ITC補貼。相較于舊政,此次新政下符合ITC附加條款的加州大儲IRR有小幅提升,同時獨立大儲將首次具備經(jīng)濟性。

戶用儲能IRR提升顯著,延長10年保障戶儲增長。以加州光伏配儲為例,假設(shè)項目規(guī)模5kW/10kWh,充放電1次/天,項目享受SGIP補貼及ITC補貼。經(jīng)測算得出,加州戶用光儲經(jīng)濟性優(yōu)于大型地面光儲,同時新政延長ITC10年,戶儲收益率增幅有長期保障。



大儲:收益來源多元、市場化程度高

美國大儲具有獨立市場地位,可參與多種交易。美國大儲市場機制主要從以下幾方面完善:1)確立儲能電站市場主體地位,允許其參與調(diào)頻等輔助服務(wù),并逐步拓展其可提供的服務(wù)種類;2)降低門檻,允許更多小容量的儲能系統(tǒng)參與市場;3)明確回報機制,完善電力市場交易體系,明確儲能參與各類輔助服務(wù)的收益結(jié)算方式。目前,美國大儲獲取收益來源渠道包括:現(xiàn)貨電力市場套利、輔助服務(wù)市場等。

對比歐洲,儲能獨立主體地位不明、輔助服務(wù)市場化更低共同阻礙儲能發(fā)展。1)以德國為例,儲能獨立市場地位至今仍未明確,雙重身份導(dǎo)致其在項目審批效率較低,且雙重征稅影響項目經(jīng)濟性,削弱了表前發(fā)展積極性。2)在輔助服務(wù)市場中,相較于英國,美國對儲能電站容量門檻要求更低;同時美國儲能參與調(diào)頻輔助服務(wù)可以以較低的報價中標,但因為是以出清價格而非報價進行結(jié)算,因此將獲得不錯的收益,而英國儲能參與固定頻率響應(yīng)月度招標獲得輔助服務(wù)合同后,按投標價格進行結(jié)算,收益更低。



電力批發(fā)市場全面競爭,輔助服務(wù)全面開放

FERC841明確大儲可與其他表前市場主體共同參與電力批發(fā)市場競爭。一般能源場景:獨儲可以參與峰谷套利。可再生能源場景:“光儲一體”場景下,配儲幫助光伏實現(xiàn)能源的時間轉(zhuǎn)移,在價高時賣出,以獲得更高收入。根據(jù)EIA,到2021年,近60%的已安裝公用事業(yè)規(guī)模儲能用于峰谷套利,高于2019年的17%。在儲能裝機最多的加州,低買高賣策略發(fā)揮著主導(dǎo)作用,2021年加州獨立系統(tǒng)運營商服務(wù)領(lǐng)域新增的電池儲能中,有超80%用于峰谷套利。

FERC841首次允許儲能公平參與各類輔助服務(wù)市場投標競爭。FERC841允許了儲能項目公平參與輔助服務(wù)市場投標競爭,給儲能帶來了更廣闊的市場空間。2021年9月FERC888明確了6種基本的電力輔助服務(wù)品種,進一步規(guī)范市場,品種包括:系統(tǒng)運行調(diào)度;無功和電壓支撐;系統(tǒng)調(diào)頻;電量平衡;運行備用-旋轉(zhuǎn)備用;運行備用-補充備用。執(zhí)行層面各州電網(wǎng)差異較大,因此各州輔助服務(wù)品種及規(guī)定差異均較大。各州電網(wǎng)供電來源、電網(wǎng)功率、電網(wǎng)老舊程度、配電資源等均有差別,輔助服務(wù)發(fā)展現(xiàn)狀不同,決定了各州輔助服務(wù)品種及規(guī)定差異均較大。



PPA電價:高配儲比溢價明顯

PPA電價:PPA由發(fā)電企業(yè)與輸電企業(yè)之間約定買方在一定期限內(nèi)以約定的固定價格,購買一定數(shù)量的電力。PPA電價主要由供需關(guān)系決定,若風(fēng)光資源豐富,則地區(qū)PPA較低;若投資成本趨高,則PPA較。

美國PPA定價高度市場化,高配儲比獲更高PPA溢價。根據(jù)BerkeleyLab的統(tǒng)計數(shù)據(jù):新能源項目配儲比與PPA溢價呈正向線性關(guān)系,更高的配儲比將獲更高的PPA溢價,同時溢價占PPA總價的比例也會更高。配儲(50%+4h)項目平均PPA溢價為$10/MWh,配儲溢價占PPA總價的30-50%,其中可再生能源滲透率高的區(qū)域溢價更高,目前已具備經(jīng)濟性(例:加州2022年以來,新建光伏項目配儲比為30%左右,PPA電價溢價超20%)。2020年以來,隨著電價的上漲,PPA配儲溢價也呈現(xiàn)出上漲趨勢。



2023年美國儲能裝機達36GWh,22-25年裝機CAGR=88.5%

美國大儲市場機制日益健全,我們認為美國大儲市場2023年繼續(xù)高增,達到28GWh以上,同比增長124%;ITC新政下戶儲收益率顯著提升,2023年新增裝機達3.9GWh,同比增長146%!隨著多地儲能政策不斷出臺及市場機制日益完善,我們預(yù)計美國工商業(yè)儲能市場將逐步增長。綜上,東吳證券預(yù)計2023年美國儲能市場總需求為36GWh,對應(yīng)出貨量為83GWh,裝機/出貨同增117%/104%,到2025年裝機/出貨需求為111GWh/223GWh,2022-2025年裝機/出貨CAGR分別為88.5%/76.4%。



大儲集成商以本土為主,電池廠商中國占比高

美國大儲集成商新進入者眾多,以本土廠商為主。目前市場對于單項目定制化的需求越來越高,擁有提供定制化解決方案能力的集成商在逐漸崛起。根據(jù)IHS Markit,2021年美國大儲集成商CR5達55%,其中Fluence占18%,居第一。

美國戶儲以本土品牌為主,中國供應(yīng)商占比逐步提升。2021年美國戶用市場中,Tesla、BYD、Enphase分列前三,國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈占比提升。特斯拉采用寧德100ah的方形電池;Enphase采用新能安52ah的軟包電池;Generac從松下的三元電池模組轉(zhuǎn)向國內(nèi)企業(yè)代工;韓國Q-cell品牌找杭州艾羅(Solax)代工;SolarEdge與時代科士達以O(shè)DM模式合作,德業(yè)給Sol-Ark做代工,科華數(shù)據(jù)為Juniper做代工。



供應(yīng)鏈:大儲國內(nèi)廠商彈性明顯

美國儲能高速發(fā)展,帶來產(chǎn)業(yè)鏈盈利彈性。1)儲能系統(tǒng),陽光電源、阿特斯、科陸電子、比亞迪均以自主品牌出貨,其中阿特斯依靠集團旗下EPC部門在美國多年的項目資源積累,美國出貨占比高,我們預(yù)計阿特斯2022-23年美國出貨1.4-1.5/3.2GWh,2023年同增121%,2022-23年分別占總出貨約78%/80%。2)電池端,美國能源機構(gòu)對于儲能電芯品質(zhì)要求高,偏好一線品牌,寧德時代、億緯鋰能電芯優(yōu)勢顯著,科士達憑借進入Solaredge供應(yīng)鏈,快速上量,我們預(yù)計2022-23年美國出貨0.5/2.0GWh,2023年同增300%;3)PCS端,大儲PCS盛弘股份規(guī)模逐漸提升,我們預(yù)計2022-23年美國分別出貨0.2/0.6GW,2023年同增150%,2022-23年分別占總出貨約20%/25%,高溢價的美國市場出貨占比提升,小儲PCS德業(yè)股份、科華數(shù)據(jù)等加速滲透,增量亮眼。





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