• PTR观察到电池储能系统的采用率显著上升，这主要归因于可再生能源与电力系统的快速融合。
• 就电池储能系统的运营容量而言，美国、英国、德国和澳大利亚在全球处于领先地位。
• 电池储能项目依赖于多种应用，这些应用各自拥有创收的市场，包括频率调节服务、负荷转移和能源套利。

PTR观察到电池储能技术的采用率显著上升，这主要归因于可再生能源与 电网。这一趋势在全球发达经济体中尤为明显，这些经济体有能力投资清洁能源资源，而发展中经济体则普遍面临资金短缺的问题。可再生能源是一种间歇性电源，因此需要依靠储能技术来保障电网的平稳运行。 电池储能是当前主流的储能技术，正被广泛应用以支持从传统能源向可再生能源的转型。电池储能系统（BESS）在将电网参数（频率和电压）维持在安全运行规定的限值范围内方面发挥着关键作用。

全球多个国家正在部署电池储能系统，预计未来十年内，电池储能容量将大幅增加。  

电池储能系统的全球部署与发展

美国、英国、德国和 澳大利亚 在电池储能装机容量方面处于全球领先地位。近期，美国已超越其他所有国家，2022年其电池储能项目装机容量达到4000兆瓦。在美国境内，加利福尼亚州和得克萨斯州占据了绝大多数的电池储能装机容量，因此这两个州被归类为美洲地区的成熟市场。

在欧洲，英国在电池储能系统（BESS）的运营装机容量方面一直处于领先地位。英国电池储能系统的累计运营装机容量约为1.9吉瓦，这有助于该国风能和太阳能等低碳发电资产的广泛部署。英国的电池储能项目通过向电网提供频率调节服务，创造了可观的收入。 近期，由于英国频率服务市场的饱和，频率服务带来的收入已开始下滑。

另一方面，在德国，经过连续三年的下滑，2022年公用事业规模的电池储能系统（BESS）项目装机量增长了910%。 同年，德国新增了装机容量为470兆瓦的BESS项目，使总装机容量达到1吉瓦。德国的这些项目在创收方面也主要依赖频率控制储备（FCR）市场。随着FCR市场的饱和，预计这些项目将转向开拓其他收入来源，例如峰值需求市场和套利市场。

2022年，澳大利亚建成了总装机容量为200兆瓦的电池储能系统（BESS）项目。 澳大利亚正致力于大规模部署电池储能系统，并建设单个装机容量达200兆瓦的项目。这些目前处于规划或建设阶段的项目，预计将大幅提升该国的累计电池储能装机容量。此外，澳大利亚还积极推进混合型电池储能项目，即将电池储能设施与可再生能源发电项目相结合，以提供容量调节服务。同时，澳大利亚还在已退役的燃煤电厂旧址上建设大型电池储能项目。

图1：全球市场概况——主要国家电池储能系统的增长情况。来源：PTR Inc

电池储能技术与成本演变

全球绝大多数电池储能系统（BESS）都基于锂离子技术。全球范围内，只有少数几个BESS项目采用了流动电池技术和钠离子技术。对 锂离子电池 的需求正在增长，这主要是因为目前正在安装的大多数BESS项目都采用了这项技术。然而，锂离子技术也在不断演进，重点在于提高BESS的整体能量密度和安全性。

根据国际能源署的估算，2022年包括锂、钴和铜在内的原材料价格高于2010年代的任何时期。这进而推高了锂离子电池组和电池单体的成本，而此前这部分成本已连续三年呈下降趋势。 原材料价格上涨的原因之一是供应链中断，这促使各国政府投资建立本地原材料供应链。此外，观察到锂离子电池制造商正与矿业公司建立战略联盟，以确保供应链安全。预计在本十年后半期，锂离子电池价格将（与2022年相比）出现下降。

图2：全球锂离子电池平均价格（2022年）。来源：PTR Inc

电池储能系统（BESS）项目的收入来源

电池储能项目依赖于多种应用，这些应用各自拥有创收的市场，包括频率调节服务、负荷转移和能源套利。

频率服务

电池储能系统（BESS）项目创收的主要途径之一是提供频率调节等电网服务。随着BESS项目与电力电网的融合，电池运营商主要依靠提供一次和二次频率调节服务来创造收入。 频率调节不仅是BESS项目创收的途径，还能提高电网的稳定性和可靠性，这具有极高的价值。然而，在德国、英国和美国等发达经济体中，人们普遍观察到频率服务市场已趋于饱和，这进而导致频率调节服务的补偿金额减少。

负荷转移与能源套利

在全球范围内，电池储能系统（BESS）项目通过负荷转移创造收入的情况非常普遍，特别是在可再生能源（包括太阳能和风能发电）已广泛并入电网的地区。为了高效管理间歇性可再生能源，会部署电池储能系统，该系统在发电量高峰期储存多余的能源，并在用电需求较高时释放。 能源套利是另一项收入来源，它不仅使可再生能源开发商能够提高整体发电量，还能通过在用电高峰时段（即电价较高时）承诺并出售电力来获得额外收入。

新趋势

电池储能开发商正寻求多元化其收入来源，并向其他市场/服务领域拓展，包括电网拥堵缓解和电压稳定等。目前，电池储能系统（BESS）项目通过在用电低谷期储存多余电力，并在用电高峰期释放电力，从而为电网提供拥堵缓解服务。在荷兰，电网拥堵缓解服务已成为电池储能项目的一项成熟收入来源。 在英国，电池储能项目通过向电网提供无功功率来稳定电网电压。在美国市场，电池储能项目则通过延缓对输配电网络扩容的投资来创造收入。总而言之，电力市场为电池储能项目开发商提供了诸多机遇，这些机遇不仅将推动行业增长，还将提升行业的盈利能力。

图3：电池储能收入来源与储能时长的对比。来源：PTR Inc

展望未来

预计未来几年全球电池储能容量将有所增长，这主要得益于可再生能源的部署，特别是在发达经济体中。这反过来又将为电池储能技术参与各国电力市场、提供各类电网服务创造新的市场空间。

然而，亟需对政策和法规进行修订，重点在于消除障碍，并为行业利益相关方营造有利的环境。到2030年，主要国家已承诺大幅增加电池装机容量，这得益于技术进步、成本降低以及各种电池化学体系的突破。这些因素将加速计划中项目的完成，确保电池储能能在提升全球能源体系的可靠性、稳定性和可持续性方面发挥关键作用。

关于作者

西迪卡·巴图尔 目前在PTR公司担任分析师，专注于储能市场分析。她的职责包括分析储能市场趋势，特别是市场规模以及已投运和规划中项目的分析。西迪卡还负责对电池化学体系和供应链的最新进展进行分析。 作为市场分析师，她还曾参与过电网和电力电子领域的项目。她拥有梅赫兰工程大学（UET）的电气工程学士学位，这一专业背景为她担任市场分析师一职提供了坚实的技术基础。

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