欧洲系列之英国储能市场-2025市场分析
文章要点概述:
英国是欧洲对电池储能系统(BESS)投资最具吸引力的国家之一。它目前拥有欧洲最高的已安装电网级BESS储能装机容量,并提供多样化的收入来源,得到政府和电网运营商的强有力支持。
英国政府设定了一个雄心勃勃的目标:到2030年实现清洁能源产量与其消费量相当。这一目标推动了可再生能源的显著增长,并要求能源系统增加灵活性,主要通过BESS储能系统实现。
关键问题仍然是市场条件是否足够吸引人,以确保系统所需的BESS装机容量。
由于可再生能源发电容量的进一步增加、平衡机制的改革以及频率服务的价格侵蚀,能源套利将在BESS收入结构中扮演越来越重要的角色。
尽管存在不确定性,英国BESS市场在政府计划和市场数据的推动下,仍提供了巨大的增长和创新机会。投资者应保持信息更新、适应性强,并寻求合作伙伴关系,以应对潜在挑战。
一、英国引领欧洲电池储能系统市场
我们将英国确定为电池储能系统(BESS)投资最具吸引力的欧洲国家之一。英国目前拥有最高的并网规模BESS装机容量,提供最多样化的收入来源,并且在增加电池容量方面得到了政府和电网运营商的强力支持。在本文中,我们将深入探讨英国BESS市场,探索当前和潜在投资者的主要机遇和关键挑战。
英国政府制定了雄心勃勃的计划,旨在改革能源部门,建设清洁可靠的系统。2024年12月,新上任的工党政府发布了《清洁电力2030行动计划》,设定了到2030年英国生产的清洁电力至少与消费量相当的目标。实现这一目标将需要大幅增加太阳能和风能等可再生能源。这反过来又需要英国能源系统具有更大的灵活性——例如,在电池储能方面。
英国是全球并网规模BESS部署的领导者,也是最早积极寻求BESS投资的国家之一。由于互联容量有限且严重依赖风能,英国需要BESS来确保其电力系统的稳定性。
二、清洁电力2030行动计划:BESS的机遇
英国的电力系统正在迅速发展。2005年,大部分电力由煤炭、天然气和核能发电产生(见图1)。在同一年,风能和太阳能提供的电力不到英国电力的1%。时间快进到2025年,风能和太阳能现在生产了接近英国一半的电力,而最后一家燃煤电厂刚刚关闭。
图1:2005年至2050年英国按来源划分的发电量Fig 1
来源:BloombergNEF,RaboResearch 2025
在未来几十年,可再生能源发电预计将增长到电力供应的80%。这一设想得到了政府在《清洁电力2030行动计划》中最新目标的支持(见图2)。根据该计划,可变可再生能源发电的装机容量将显著增加,而稳定和可调度容量将基本保持不变。需要大量额外的灵活来源来适应发电结构中更高的可变性。
图2:与2024年容量相比,2030年装机容量目标(GW)Fig 2
来源:清洁电力2030行动计划,RaboResearch 2025 注:低碳可调度容量包括生物质能、电力BECCS、带CCUS的天然气和氢气。长时间储能包括液流电池、抽水蓄能、压缩空气、热储能、重力储能和氢储能。
电池预计将在为英国电网提供灵活性方面发挥最大作用。《清洁电力2030行动计划》预计,BESS装机容量将从2024年的4.5 GW增加六倍,到2030年达到23 GW至27 GW。这一预期容量大大超过了我们在本系列第一部分中报告的14 GW至16 GW预期,该预期基于BloombergNEF的情景。
当前的装机计划(见图3)表明,实现国家目标是可能的。根据欧盟委员会最近推出的欧洲能源存储库,2025年3月初,装机容量已经比《气候行动计划》中所述的4.5 GW增加了1 GW。如果我们还计算目前正在建设中并已获得许可的项目,容量达到20 GW,另外18 GW的项目已经宣布。
然而,到2030年实现高达27 GW的电池容量将取决于许多因素,特别是投资者和开发商对投资回报率(ROI)的信心。信心降低可能导致项目上线放缓,正如2024年所见,由于频率市场蚕食,收入减少。尽管电池价格下降将通过降低CAPEX要求改善新项目的投资案例,但投资者和开发商必须注意影响BESS储能资产可用收入流的动态。
图3:累计投产的BESS容量、项目管道和国家目标Fig 3
来源:BloombergNEF,欧洲能源库存储(欧盟委员会),清洁电力2030气候行动计划,RaboResearch 2025 注:截至2025年3月4日的装机容量
三、导航多样化且动态的英国BESS收入结构
英国BESS的收入结构是欧洲最多样化的。大多数英国批发市场和辅助服务都可以允许储能作为独立主体参与(见图4),但每个收入流的动态可能随时间显著变化,使业务战略设计变得复杂。
图4:英国BESS收入结构Fig 4
来源:BloombergNEF,国家能源系统运营商(NESO),Modo Energy,RaboResearch 2025
四、储能从优先参与频率响应服务转向优先参与能源套利服务的转变
典型BESS项目的收入结构组成绝非静态(见图5),储能重点已从频率服务转向能源套利。由于市场饱和,频率服务在收入结构中的份额已显著下降,从2022年的80%降至2024年的仅20%。展望2030年,我们预计能源套利将主导收入结构,大部分收入来自参与平衡机制。
图5:BESS收入结构的变化Fig 5
来源:BloombergNEF,Aurora,Modo Energy,RaboResearch 2025
在以下章节中,我们将剖析不同的收入流及其在英国BESS项目未来中的预期角色。
4.1 批发市场上的能源套利
在过去两年中,能源套利已成为批发市场上最重要的收入流。2022年,它约占平均BESS收入流的8%。到2024年,根据Modo Energy的数据,能源套利占平均项目收入的近50%,预计这一比例将在未来几年增加。
能源套利的收入潜力很大程度上取决于电力生产结构。由于英国的太阳能发电容量较小,夏季格差低于德国和荷兰(见图6)。冬季,价差往往增加。风力发电导致最低价格低,而天然气价格上涨导致最高价格更高。
图6:日前市场的月平均价格差Fig 6
来源:Entso-E,RaboResearch 2025
展望未来,英国电力结构中风能和特别是太阳能的份额增加可能会通过造成更大的价格差来促进套利机会。与德国和荷兰类似,太阳能供应过剩可能导致白天价格降低。同时,由于天然气仍然是英国可调度发电的主要选择,我们预计会继续看到高峰期价格。
由于批发市场的深度,套利能源的蚕食可行性比较低。尽管增加的电池容量可能会减少极端价格波动,但可再生能源的进一步渗透加上天然气轮机预期不变的角色将维持套利机会。这与频率服务形成对比,在频率服务中,装机电池容量现已超过市场固有需求,导致价格大幅下降。
4.2 平衡机制和跳过率
收入结构中能源套利增加的另一个驱动因素是平衡机制的重新设计,有利于电池。平衡机制可能提供比批发市场更高的回报,因为能源是以溢价购买或出售的。
目前,即使电池的出价和要约是最具竞争力的可用选择,它们也经常被跳过。由于电池可用能源容量的数据有限,控制室工程师经常启动传统的平衡机制单元而不是BESS。这导致整个系统成本增加,BESS项目错失收入。
2023年12月引入的开放平衡平台改善了BESS在平衡机制中的参与。该平台允许控制室工程师更有效地向平衡机制单元传达指令,增强包括电池在内的较小单元的参与。这一改进的证据是电池跳过率从2023年的90%降至2024年的75%。
随着额外措施的部署,如2025年第三季度的电网代码GC0166,可以预期电池跳过率将进一步改善。该电网代码将引入新参数,进一步增强控制室在平衡机制中对BESS的利用。
4.3 频率服务
由于市场饱和,频率服务的收入在过去两年中急剧下降。直到2022年,电池运营商可以对其服务要价很高。从2023年开始,BESS容量开始超过频率市场的总需求,由于竞争加剧导致价格下跌。根据BloombergNEF的数据,虽然BESS组合通常每年每MW可从频率服务中赚取超过110,000英镑,但这一数字在2023年降至每年每MW低于30,000英镑。2024年,由于电池容量供应过剩,英国的频率价格已经低于欧洲平均水平的一半。
因此,我们预计频率服务在BESS收入结构中的份额将继续减少(见图5)。到2030年,装机BESS容量可能会增加六倍,但频率服务的市场深度只会增加三倍。因此,频率服务仍将由电池主导,但长期来看将只占其收入结构的一小部分。
4.4 容量市场
与能源套利和频率服务不同,容量市场提供稳定的收入流。英国组织两种类型的拍卖:T-4(交付前四年)和T-1(交付前一年)。这些拍卖对现有和计划中的发电和储能设施开放。T-4拍卖提供了容量市场的大部分容量,并提供最长15年的合同。获得T-4容量市场合同可以为BESS项目提供稳定的收入流,即使在它建成之前。
然而,对于现有项目,收入延迟四年可能带来重大挑战。在最近的容量市场拍卖中,国家能源系统运营商(NESO)已经与许多BESS项目签约,以增加电网上的电池容量。同时,频率服务的收入大幅下降。因此,一些已经上线的储能项目回报率令人失望,而其他项目的部署已被推迟。
过去几年容量市场合同的价格差异很大,部分原因是BESS项目的参与率不同。价格动态也受到竞争技术(主要是天然气发电)的发电成本影响。对于未来几年,Modo能源预计容量市场收入将占BESS收入的10%至20%。
4.5 电网服务
电网服务通常在电池的收入结构中扮演较小的角色,但可能提供额外的低风险收入来巩固储能商业投资逻辑。报酬和投标过程根据服务而有所不同。最近,NESO管理的电网服务进行了一些有利于BESS的改革。
电压、稳定性和恢复(黑启动)服务传统上是从热发电机采购的。由于其物理特性,这些发电机能够产生和吸收无功功率并提供惯性。然而,尽管电池是非同步的,但其逆变器可以产生无功功率并提供虚拟惯性。
NESO现在正从电池采购这些服务。2022年,五个BESS项目在提供稳定性服务的招标中获得了合同。其中一个项目位于苏格兰的Blackhillock,于2025年3月上线,是世界上第一个提供稳定性服务的BESS项目。2024年底,三个BESS项目获得了为期十年的电压合同。恢复服务合同尚未授予BESS项目,但电池已被纳入NESO对新黑启动技术的可行性研究中。
输配网络费用可分为两种类型,输电网络使用系统(TNUoS)和配电使用系统(DUoS),分别指输电网和配电网,网络费用是基于储能位置的。靠近负荷需求的储能项目,如英格兰南部,被支付网络费用或进行补偿,而远离负荷需求的电池项目,如苏格兰和威尔士,必须支付费用。
另一个基于位置的可用于BESS的服务是约束管理。位于英格兰东部和苏格兰的电池项目可以在招标中竞争,在输电故障的情况下待命。到目前为止,只有一个电池项目Wishaw获得了约束管理合同,这项服务的收入潜力尚未完全明确。
五、英国BESS储能市场格局的其他发展
5.1 Tolling Agreement-固定费率协议
2023年和2024年商业收入的下降增加了BESS运营商对合同收入(如收费和底价协议)的兴趣。2024年,BESS资产管理公司Gresham House和优化器Octopus Energy签署了英国首个BESS收费协议。该协议允许Octopus Energy运营568 MW/920 MWh的电池容量,为期两年。作为回报,Gresham House将每年每MW获得57,000英镑,超过2024年的平均BESS收入。固定费率协议是否会成为BESS项目的常态将取决于商业收入流提供的回报和稳定性。
5.2 更大、更好、更长久
英国BESS项目在额定功率和系统持续时间方面变得越来越大。2024年底,最大的BESS项目为100 MW。2025年将看到300 MW及更大的电池上线,而1 GW电池正在进入项目管道,计划在2027年前开发。
储能系统价格的迅速下降导致持续时间从1h增加到2h成为标准。一些已宣布的项目甚至持续时间长达六小时。
5.3 位置、位置、位置...
由于电网限制,收入越来越依赖于位置。根据Modo的说法,苏格兰北部和英格兰东南部的电池项目收入高于平均水平,而中部地区和英格兰西南部的电池项目收入低于平均水平。这种差异的主要原因是平衡机制是基于位置的。
如果英国采用分区定价(英国政府正在考虑),项目位置的重要性将进一步增加。不同的价格区域可能导致一个区域比其他区域提供更具吸引力的批发价格差。发电结构、需求和互联对电价的影响在这种情况下应在地方层面进行评估。
5.4 共址项目(Solar/Wind plus Storage)
预计储能将在与风能特别是太阳能发电的共址中发挥越来越重要的作用。将电池放置在与间歇性发电相同的地点可以优化电网使用并管理配置风险,例如可以使电力购买协议(PPAs)受益。
然而,共址BESS的商业案例与独立BESS不同,需要新的专业知识。此外,如当前的差价合同规则等政策可能需要调整,以更好地适应共址项目。尽管如此,大型共址项目如Ørsted的Hornsea风能储能项目(300MW/600MWh)正在项目管道中。
5.5 新的潜在收入来源将变得可用
英国电力系统正处于改革状态,NESO合同的许多新电网服务将对BESS开放。这些包括针对非平衡机制注册电池的额外快速储备、慢速储备、动态响应与储备的堆叠可能性、静态恢复产品、动态响应和储备的地点采购以及额外的稳定性、电压和约束市场。
六、BESS投资者未来可以期待什么?
在英国BESS储能系统运营商成功的一段时期之后,传统收入正在下降,主要是由于频率市场的饱和。由于频率市场的交易量与BESS容量相比只会略有增加,频率服务的高收入流不太可能回归。因此,BESS投资者必须通过选择商业和/或合同收入流来仔细调整其商业模式以适应新现实。
在商业方面,由于可再生能源的迅速增加和平衡机制的发展,预计套利机会将增加。然而,重要的是要及时了解分区定价的可能性,这可能导致各地区之间的套利机会存在显著差异。
在合同方面,容量市场将继续提供有保障的收入。底价和Tolling Agreement固定费率协议可能会成为BESS项目更常见的选择,以确保收入,而其他合同收入,如PPAs,也可能对电池可用。
储能系统成本价格下降将减少新项目以及增加或更换现有项目的资本支出。然而,没有任何保证,供应链中断和关税的风险不应被排除。
尽管不断发展的BESS市场存在不确定性,但英国电网增加电池容量的需求是显而易见的。政府计划为未来发展提供了明确的方向,而有关英国BESS市场的广泛市场数据和分析表明了投资者的机会。前进的道路可能更为复杂,但英国BESS市场的增长和创新机会仍然巨大。通过保持信息更新、适应性强并寻求与适应这个新市场规则的金融机构的合作,投资者可以在为英国能源转型做出贡献的同时应对这些挑战。
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