中国储能网讯：今天我们学习的素材来自德国普华永道Daniele Spinella撰写的白皮书Empowering Europe's Energy Future --- Navigating the Lifecycle of Battery Energy Storage Deals

1. 摘要---欧洲能源格局的深刻变革

欧洲能源格局正经历一场深刻转型，其驱动力源自《欧洲气候法》与《可再生能源指令（RED）》框架下可再生能源（RES）的加速整合与减碳目标。在此能源转型中电池储能系统（BESS）已成为基石技术，通过可持续且经济高效的解决方案，应对可再生能源间歇性与不确定性的固有挑战。

BESS在稳定电网与保障能源可靠供应方面发挥关键作用：

电网支撑：当可再生能源出力不足时，BESS释放储存电能，通过削峰填谷与频率调节稳定电网；

灵活充放：在低谷时段充电、满足辅助需求并缓解局部拥堵，从而提升可再生能源在电网中的占比，实现全面能源安全。

技术突破：

锂离子电池主导：凭借成本效益、安全性及长循环寿命（如LFP电池循环超4000次），锂离子电池占据市场主流。其工业化生产（尤其是电动汽车领域）推动成本下降，使BESS成为具竞争力的选择。

新兴技术潜力：钠离子电池等新兴技术通过成本优势与缓解供应链瓶颈，有望进一步加速BESS发展。

商业逻辑：

BESS为电网整合可再生能源提供必要灵活性，确保稳定性并降低对化石燃料的依赖。其投资吸引力源于：

政策与市场协同：渐进式监管框架的建立，叠加从辅助服务到电力批发套利的多元商业价值整合；

收益保障机制：容量市场的固定收益流、长期辅助服务合约，以及通过结构化对冲策略（如固定收费模式、保底机制及混合资产组合优化）创造的附加价值，为现金流提供额外保障。

2. 简介---电池储能系统（BESS）在欧洲能源转型中的核心作用

电池储能系统（BESS）处于欧洲能源转型的前沿，在稳定电网、提升可再生能源系统效率方面发挥关键作用。随着欧洲加速向可再生能源转型，此类能源的间歇性对供需平衡提出严峻挑战。

BESS的解决方案：

削峰填谷：在低需求时段储电，系统紧张时放电，保障电网稳定性。

成本优势：全球电池技术成本下降（叠加锂价大幅下跌），使储能优化更经济，进一步释放收益潜力。

技术突破：

锂离子电池主导：镍钴锰酸锂（NMC）与磷酸铁锂（LFP）电池因高能效与成本优势占据主流。

LFP电池崛起：凭借低成本、长寿命（循环超4,000次后容量仍保持标称值80%以上）及热稳定性，成为大型固定式储能首选。

关键参数管理：

充放电深度DoD：高DoD会缩短电池寿命，浅循环则可延长寿命，需通过优化框架平衡性能与耐久性。

荷电状态SoC：有效管理SoC是维持电池性能与寿命的核心。

BESS的局限性与互补性

适用范围：高频短时调节BESS擅长管理日内波动（如风光出力峰谷），但无法替代联合循环燃气轮机（CCGT）满足季节性储能需求。

容量限制：尽管能量密度高于其他储能技术，BESS仍不足以应对跨周/月的巨量储能需求。

互补策略与技术协同：BESS与燃气轮机互补使用，构建可靠、灵活且可持续的能源系统。

BESS的商业价值与协同效应

系统价值：

提升可再生能源渗透率：通过储电与灵活放电，缓解风光波动性，增强电网可靠性。

辅助服务：提供调频与非调频服务，减少弃电并降低跨境电力依赖，助力实现净零目标。

环境与经济双赢：

环境效益推动可再生能源与BESS投资加速，保障能源安全与可负担性。

欧洲BESS发展现状与前景

规模扩张：

截至2023年欧洲运行中BESS总容量约36GWh，项目扩展与新项目探索势头强劲。

收益驱动：灵活性服务、容量市场及辅助服务的叠加收入推动增长。

未来重点：

优化跨市场套利（如日前/实时电价差）、容量合约与资产组合协同（风光储一体化），以获取最大化收益。

3. 市场分析与选址策略

电池储能系统（BESS）交易构建的初始阶段需进行全面的市场分析，以识别最具潜力的机会并理解监管环境。此分析对确定潜在收益来源、保障项目财务可行性至关重要。

3.1. 欧洲市场政策与收益机制

容量市场：

比利时、爱尔兰、法国、波兰、英国及意大利等欧盟国家已设立容量市场，允许储能系统参与各类拍卖，通过长期合约与容量支付提供稳定收益基础。

补贴机制：

希腊：通过差价合约（CfD）提供运营补贴，2024年第二轮储能招标中授予300MW新电池容量。

德国：尚未正式建立容量市场，但通过创新招标为可再生能源与储能项目提供固定溢价（含部分限制）。

监管动态：

需关注意大利、葡萄牙、西班牙等国的监管框架改革（如优化容量市场设计、放宽储能参与辅助服务限制），以捕捉新兴机遇。

选址的核心考量

选址对项目成功影响显著，需综合评估以下因素：

电网接入潜力：优先选择电网基础设施完善区域（如利用退役电厂现有变电站、输电线路），缩短并网时间与成本。

可再生能源邻近性：与光伏电站等可再生能源项目共址建设，可优化电网接入、减少技术性弃电（如光伏超容导致的“削峰”），并实现风光储协同收益。

工业遗留用地改造：利用污染或闲置土地建设BESS，既支持清洁能源转型，又可加速审批流程（已有并网许可的场地优先）。

欧洲标杆项目案例

比利时Ruien储能项目：

规模：25MW/100MWh（欧洲首批4小时长时储能项目之一）。

选址策略：位于800MW燃煤电厂旧址，毗邻比利时输电运营商Elia的高压变电站，凸显欧洲能源系统转型趋势。

近期大型项目：

比利时Vilvoorde（200MW/800MWh）

英国Cellerhead（300MW/624MWh）

德国Förderstedt（300MW/600MWh）

项目规模与收益优化

BESS的容量与放电时长设计需基于以下因素动态优化：

市场需求：辅助服务、电力套利等收益池的实时价格波动。

政策激励：容量拍卖规则、补贴强度及期限。

技术协同：与风光项目的联合运行策略（如消纳弃电、调频响应）。

关键目标：通过精细化市场分析与选址，最大化项目收益潜力，同时降低监管与并网风险。

3.2. 监管环境

在构建电池储能系统（BESS）交易时监管合规性是核心要素。由于欧洲各国监管框架差异显著，理解这些规则对保障项目可行性与长期成功至关重要。

欧洲监管框架的多样性

领先市场：

英国：已建立成熟市场设计，支持BESS在电力批发市场深度渗透，通过多市场协同优化电池使用（如容量市场、调频服务）。

发展中市场：

德国、荷兰、西班牙：逐步开放电力与辅助服务市场，但需关注参与模式与合规要求（如德国计划2028年推出技术中性容量市场）。

政策挑战：

欧盟缺乏统一战略：需选择性进入市场，规避限制性政策（如部分市场仍禁止储能参与特定辅助服务）。

核心监管挑战

双重角色问题：

BESS作为电力消费者与生产者的双重身份，可能导致：

双重附加费：部分国家针对充放电双向征收费用。

并网瓶颈与输电费：如荷兰拟引入分时输电定价（TenneT费率），激励低谷用电以缓解拥堵。

解决方案：

明确BESS在各国市场的监管分类（如德国豁免电网费用至2029年），避免财务与运营风险。

政策机遇与收益机制

容量市场：

已实施：英国、比利时、意大利、波兰通过长期拍卖合同提供稳定收益。

规划中：德国技术中性容量市场（2028年）为BESS开发商创造机会。

补贴计划：

希腊：差价合约（CfD）机制支持储能招标（如2024年300MW项目）。

西班牙：2021年储能战略明确提升储能在电力系统灵活性中的作用。

未来监管趋势

电网费用改革：荷兰与德国拟优化输电定价机制，适配储能灵活性需求。

动态合规策略：跟踪政策变化（如西班牙供应安全目标、意大利区域价值机制），调整项目设计与收益模型。

4.电池储能系统（BESS）融资模式

BESS项目融资需全面理解资本需求并匹配适宜资金来源。其资本需求涵盖技术采购、场地开发、电网连接及持续运营支出，具体成本因项目规模、电池技术类型及区域监管与市场条件差异显著。

4.1 资金来源与结构

资本构成：

股权融资：

来源：机构投资者、私募基金、战略合作伙伴。

用途：覆盖前期开发成本，缓冲早期风险。

债务融资：

来源：商业银行、开发性金融机构、绿色债券发行。

用途：项目成熟后覆盖主要资本性支出（CAPEX）。

公共资金支持：

政策工具：政府提供的赠款、补贴、税收优惠（如欧洲多国容量市场与补贴计划）。

区域差异：各国政策可用性与条款差异显著，需动态跟踪（如德国技术中性容量市场、希腊CfD机制）。

4.2.项目融资机制

现金流匹配模型：

核心逻辑：以项目自身现金流偿还债务，适配BESS短期收益特性。

操作模式：

第三方优化服务（TaaS）：由专业机构优化电池充放电策略，收入扣除服务费后用于偿还特殊目的实体（SPV）贷款。

案例：欧洲市场通过“售电收入+容量支付”组合覆盖长期贷款偿还。

风险管控要点

4.3 收益生成策略

多市场优化

多市场优化是最大化电池储能系统（BESS）收益潜力的核心策略。该策略通过灵活调度BESS参与多个市场，实现收益来源多元化与整体盈利能力提升。其成功关键在于：

动态充放电调节：实时捕捉电价差与市场机会，优化电池充放电周期。

收益叠加：整合容量市场、辅助服务与电力批发市场的收益池，降低单一市场波动风险。

长期收益机制

通过长期拍卖与容量市场，BESS可获取稳定收益并支持电网可靠性：

容量支付：

模式：欧洲多国允许BESS参与容量市场，通过提供高峰时段备用容量获得固定支付。

优势：与电力批发、辅助服务收益形成互补，增强现金流稳定性。

电网支持服务：

服务类型：电压控制、无功补偿、黑启动能力。

变现方式：与输电运营商（TSO）签订长期合约，保障收益持续性。

风险对冲工具：

保底协议（Flooring Agreement）：

第三方（如能源聚合商）承诺最低支付，确保BESS运营商在极端市场条件下的基线收入。

案例：英国Gresham House与Octopus Energy签订两年期固定收费协议，覆盖568MW/920MWh项目，锁定最低收益。

固定收费模式（Tolling Agreement）：

模式：发电商（Toller）支付费用使用BESS容量，BESS运营商收取固定或可变费用（基于储能量或时长）。

案例：Gresham House 14个项目通过Tolling协议覆盖50%目标资产组合（1,072MW），自2024年7月起分阶段实施。

平衡能源辅助服务

BESS通过提供以下辅助服务获取收益，保障电网稳定：

服务类型 功能 收益模式

频率遏制储备（FCR）-秒级响应频率偏差，充放电调节电网频率（一次调频）。快速响应能力溢价，按服务时长计费。

自动频率恢复储备（aFRR）-分钟级恢复标称频率（二次调频），参与每日拍卖。稳定收益流，拍卖竞价模式。

手动频率恢复储备（mFRR）-长期频率恢复（三次调频），需人工激活。 补充性收益，按调用量计费。

电力批发市场参与

BESS通过电力批发市场套利与灵活性服务创收：

市场类型：

日前/日内拍卖：基于电价预测进行跨时段套利（低买高卖）。

实时平衡机制：如英国平衡机制（BM）、荷兰GOPACS与英国Piclo Flex本地灵活性市场。

核心策略：

套利优化：在可再生能源高发时段储电，需求高峰时段放电，捕捉电价差。

不平衡市场收益：预测系统供需缺口，通过充放电平抑波动并获取高波动性溢价。

区域挑战：

欧洲本地灵活性市场（如拥堵管理）仍处于早期阶段，成熟度不足，但潜力显著。

5. 优化算法

高效的跨市场优化需依赖先进算法，通过实时数据分析制定充放电策略，在技术约束（如辅助服务限制、最终物理通知后操作限制）与市场规则下最大化收益。

算法核心要素

输入参数：

市场价格与波动性预测

订单数据

天气预报与历史模式

电网实时状态（如拥堵、调频需求）

动态响应机制：

实时跟踪市场变化（如电价跳变、突发事件），动态调整充放电计划。

结合机会性拍卖竞价与连续订单簿分层策略，释放资产外延价值。

与可再生能源的协同优化

共址场景策略：

联合优化目标：

考虑输电技术约束（如线路容量、弃电风险）。

提升风光储整体效率（如电网再调度时充电、光伏超发时储电）。

收益增强：

通过充放电平抑风光波动，减少弃电损失。

参与跨市场套利（如日前+实时电价差）与辅助服务组合。

算法优势总结

关键结论：

跨市场优化算法是BESS实现收益最大化的核心工具，通过数据驱动决策与多策略协同，不仅提升财务表现，更助力电网稳定与能效升级。

6. 总结与展望

电池储能系统（BESS）与可再生能源的协同整合、经济性提升及技术进步，正推动其成为欧洲能源格局的基石。BESS在稳定电网、管理可再生能源间歇性方面发挥关键作用，通过维持发电与用电的动态平衡，为能源安全提供核心保障。

核心价值与趋势

电网压力缓解与减碳：

可再生能源快速扩张加剧电网压力，BESS通过削峰填谷（高峰放电、低谷充电）平衡电网负荷，降低碳排放。

成本下降驱动投资：电池技术成本降低（2022年以来锂价大幅下跌）与资本性支出（CAPEX）优化，提升项目内部收益率（IRR）。

技术经济性突破：

电池与系统设计创新：提升能效、延长寿命（如LFP电池循环超4,000次），增强项目财务可行性。

金融工具升级：对冲策略、固定收费协议（Tolling）及跨资产组合协同释放收益潜力。

灵活性优势：

短期调节能力：相比氢能等长期储能方案，BESS可日频次充放电，高效应对风光日内波动。

跨市场优化：结合技术约束与站点条件，部署实时优化算法，最大化套利与辅助服务收益。