中国储能网讯:
储能需求日益增长
日本电网中可再生能源发电量的不断增加,促成了各种支持政策和资本支出补贴计划,以支持电网规模电池储能 (BESS) 的部署。2021 年,日本出台了第六个战略能源计划,随后在 2023 年出台了绿色转型法案,强调了其到 2050 年实现净零排放的承诺。这些举措旨在通过增加可再生能源发电量和“S+3E 原则”(安全、能源安全、环境和经济效率)来实现这一目标。根据该计划,可再生能源应占2030 年电力供应的 36-38% 。
图1:国内一次能源供应数据来源:METI
图 1 突出显示了过去十年来可再生能源在日本一次能源供应中的日益普及。多项支持政策推动了这一趋势,例如上网电价拍卖,允许可再生能源发电厂以高于批发价的价格在现货市场上出售电力。其他支持机制包括非化石燃料证书和更新的限电规则。
可再生能源发电量的增加需要各种形式的储能来管理间歇性问题。因此,日本为电网规模的电池开发商推出了两项资本支出补贴计划,但不包括共址项目。这些是经济产业省 (METI) 和东京都的补贴。符合条件需要满足一系列要求:项目的最低容量必须为 1 兆瓦,电池必须能够参与各种市场,并且电池必须直接连接到电网。
储能市场
日本的储能包括热能存储、水力发电、抽水蓄能和电池储能系统。随着日本努力提高可再生能源渗透率以实现其净零排放目标,电网平衡变得更加重要,以确保电网稳定性并取代热力发电机组通常产生的惯量。
日本市场分为十个公用事业区域:北海道、东北、东京、北陆、中部、关西、中国、四国、九州和冲绳。电网从长野和静冈向西以 60Hz 运行,从东京向东以 50Hz 运行。
图2:日本地图,其中标注了10个公用事业区域
五大组织负责监管和决定日本电力市场的未来发展。它们是:
1.日本电力交易所(JEPX):管理批发市场。
2.跨区域输电运营商协调组织 (OCCTO):协调电力供需计划、管理联络线并运营容量市场。
3.经济产业省(METI):主要负责日本能源政策的制定。
4.自然资源能源局 (ANRE):经济产业省内负责起草能源政策的部门。
5.电力和天然气市场监督委员会 (EGMSC)负责监管。
日本电网规模电池储能系统的可用收入来源
BESS 可以通过批发、容量和平衡市场产生收入,类似于英国的情况。目前,每种服务的总收入比例与英国的情况相似。由于今年推出了新的平衡市场产品,随着这些产品变得更加成熟,预计每个市场的收入细分将有所不同。
商业收入来源
日本分为 10 个区域,JEPX 覆盖其中 9 个区域,但冲绳除外,因为该区域与其他大陆区域之间没有互连。由于互连有限且不同地区的供应结构不同,因此各地区的价格存在差异。
批发市场并非强制性的,但对 BESS 来说却越来越重要。JEPX 市场包括日前市场(次日交付的 30 分钟窗口)、日内市场和远期市场。
此外,平衡市场,又称“供需调节市场”,在批发市场关闭后,向能够帮助平衡供需的参与者支付报酬。今年,平衡市场进行了重大改革,推出了新产品,目前所有产品均已投入运营。
2024 年还推出了三款新产品,旨在满足系统不同的平衡要求(一次、二次 1、二次 2)。加上现有的三次 1 和三次 2 产品,平衡产品总数达到五种。它们的响应时间差异很大,初级响应时间最短,在 10 秒内,而第三级 2 则需要 30 分钟以上的响应。BESS 可以同时参与其中的多个产品。
合同收入来源
容量市场提供付费以确保有足够的备用容量来满足预期的峰值需求,这与英国市场的 T-1 和 T-4 拍卖类似。虽然价格可能因地区而异,但全国范围内的价格上限等于新进入净成本 (NetCONE) 的 150%。
日本还推出了长期脱碳拍卖;这些是固定价格的 20 年合同,竞标上限因地区而异。拍卖旨在促进对大型脱碳发电项目的投资,采购目标为每年 1 GW 的 BESS 和抽水蓄能资产。BESS 必须具有 10 MW 的最低容量和 3 小时的持续时间才能符合条件。然而,第二轮的提案要求至少 30 MW ,并且较长持续时间的资产(6 小时以上)的价格更高。根据该计划,参与者可以竞标 5% 的 WACC 固定成本回收,同时还要遵守 90% 的利润回报机制。
日本的Gore Street Capital
Gore Street Capital 和伊藤忠商事株式会社已被东京都政府 (TMG) 选中,负责管理日本首个电网级储能基金。经过 2023 年 4 月举行的竞争性程序,这两家公司被联合选为 TMG 能源创造和储能促进基金的管理者。该基金将针对日本关东地区的项目。TMG 打算利用储能资产支持其到 2030 年将可再生电力使用率提高到 50% 的努力。更多信息可在此处找到。
结论
日本追求到 2050 年实现净零排放目标,这凸显了对储能解决方案的迫切需求,以支持可再生能源的日益普及。根据政府的政策,例如第六个战略能源计划和绿色转型法案,对可再生能源的重视是显而易见的,但管理间歇性和电网稳定性的挑战也是如此。因此,储能系统,尤其是 BESS,对于维持平衡可靠的电网至关重要。日本通过批发、容量和平衡市场开发收入来源,再加上电网规模电池项目的资本支出补贴计划,为鼓励对储能的投资提供了一个框架。随着可再生能源在发电结构中的份额不断增加,储能的作用在确保日本清洁能源转型成功方面只会变得更加重要。