中國儲能網(wǎng)訊：今天我們學(xué)習(xí)的素材來自德國普華永道Daniele Spinella撰寫的白皮書Empowering Europe's Energy Future --- Navigating the Lifecycle of Battery Energy Storage Deals
1. 摘要---歐洲能源格局的深刻變革
歐洲能源格局正經(jīng)歷一場深刻轉(zhuǎn)型，其驅(qū)動力源自《歐洲氣候法》與《可再生能源指令（RED）》框架下可再生能源（RES）的加速整合與減碳目標(biāo)。在此能源轉(zhuǎn)型中電池儲能系統(tǒng)（BESS）已成為基石技術(shù)，通過可持續(xù)且經(jīng)濟(jì)高效的解決方案，應(yīng)對可再生能源間歇性與不確定性的固有挑戰(zhàn)。
BESS在穩(wěn)定電網(wǎng)與保障能源可靠供應(yīng)方面發(fā)揮關(guān)鍵作用：
電網(wǎng)支撐：當(dāng)可再生能源出力不足時，BESS釋放儲存電能，通過削峰填谷與頻率調(diào)節(jié)穩(wěn)定電網(wǎng)；
靈活充放：在低谷時段充電、滿足輔助需求并緩解局部擁堵，從而提升可再生能源在電網(wǎng)中的占比，實現(xiàn)全面能源安全。
技術(shù)突破：
鋰離子電池主導(dǎo)：憑借成本效益、安全性及長循環(huán)壽命（如LFP電池循環(huán)超4000次），鋰離子電池占據(jù)市場主流。其工業(yè)化生產(chǎn)（尤其是電動汽車領(lǐng)域）推動成本下降，使BESS成為具競爭力的選擇。
新興技術(shù)潛力：鈉離子電池等新興技術(shù)通過成本優(yōu)勢與緩解供應(yīng)鏈瓶頸，有望進(jìn)一步加速BESS發(fā)展。
商業(yè)邏輯：
BESS為電網(wǎng)整合可再生能源提供必要靈活性，確保穩(wěn)定性并降低對化石燃料的依賴。其投資吸引力源于：
政策與市場協(xié)同：漸進(jìn)式監(jiān)管框架的建立，疊加從輔助服務(wù)到電力批發(fā)套利的多元商業(yè)價值整合；
收益保障機(jī)制：容量市場的固定收益流、長期輔助服務(wù)合約，以及通過結(jié)構(gòu)化對沖策略（如固定收費模式、保底機(jī)制及混合資產(chǎn)組合優(yōu)化）創(chuàng)造的附加價值，為現(xiàn)金流提供額外保障。
2. 簡介---電池儲能系統(tǒng)（BESS）在歐洲能源轉(zhuǎn)型中的核心作用
電池儲能系統(tǒng)（BESS）處于歐洲能源轉(zhuǎn)型的前沿，在穩(wěn)定電網(wǎng)、提升可再生能源系統(tǒng)效率方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。隨著歐洲加速向可再生能源轉(zhuǎn)型，此類能源的間歇性對供需平衡提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
BESS的解決方案：
削峰填谷：在低需求時段儲電，系統(tǒng)緊張時放電，保障電網(wǎng)穩(wěn)定性。
成本優(yōu)勢：全球電池技術(shù)成本下降（疊加鋰價大幅下跌），使儲能優(yōu)化更經(jīng)濟(jì)，進(jìn)一步釋放收益潛力。
技術(shù)突破：
鋰離子電池主導(dǎo)：鎳鈷錳酸鋰（NMC）與磷酸鐵鋰（LFP）電池因高能效與成本優(yōu)勢占據(jù)主流。
LFP電池崛起：憑借低成本、長壽命（循環(huán)超4,000次后容量仍保持標(biāo)稱值80%以上）及熱穩(wěn)定性，成為大型固定式儲能首選。
關(guān)鍵參數(shù)管理：
充放電深度DoD：高DoD會縮短電池壽命，淺循環(huán)則可延長壽命，需通過優(yōu)化框架平衡性能與耐久性。
荷電狀態(tài)SoC：有效管理SoC是維持電池性能與壽命的核心。
BESS的局限性與互補性
適用范圍：高頻短時調(diào)節(jié)BESS擅長管理日內(nèi)波動（如風(fēng)光出力峰谷），但無法替代聯(lián)合循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)（CCGT）滿足季節(jié)性儲能需求。
容量限制：盡管能量密度高于其他儲能技術(shù)，BESS仍不足以應(yīng)對跨周/月的巨量儲能需求。
互補策略與技術(shù)協(xié)同：BESS與燃?xì)廨啓C(jī)互補使用，構(gòu)建可靠、靈活且可持續(xù)的能源系統(tǒng)。
BESS的商業(yè)價值與協(xié)同效應(yīng)
系統(tǒng)價值：
提升可再生能源滲透率：通過儲電與靈活放電，緩解風(fēng)光波動性，增強(qiáng)電網(wǎng)可靠性。
輔助服務(wù)：提供調(diào)頻與非調(diào)頻服務(wù)，減少棄電并降低跨境電力依賴，助力實現(xiàn)凈零目標(biāo)。
環(huán)境與經(jīng)濟(jì)雙贏：
環(huán)境效益推動可再生能源與BESS投資加速，保障能源安全與可負(fù)擔(dān)性。
歐洲BESS發(fā)展現(xiàn)狀與前景
規(guī)模擴(kuò)張：
截至2023年歐洲運行中BESS總?cè)萘考s36GWh，項目擴(kuò)展與新項目探索勢頭強(qiáng)勁。
收益驅(qū)動：靈活性服務(wù)、容量市場及輔助服務(wù)的疊加收入推動增長。
未來重點：
優(yōu)化跨市場套利（如日前/實時電價差）、容量合約與資產(chǎn)組合協(xié)同（風(fēng)光儲一體化），以獲取最大化收益。
3. 市場分析與選址策略
電池儲能系統(tǒng)（BESS）交易構(gòu)建的初始階段需進(jìn)行全面的市場分析，以識別最具潛力的機(jī)會并理解監(jiān)管環(huán)境。此分析對確定潛在收益來源、保障項目財務(wù)可行性至關(guān)重要。
3.1. 歐洲市場政策與收益機(jī)制
容量市場：
比利時、愛爾蘭、法國、波蘭、英國及意大利等歐盟國家已設(shè)立容量市場，允許儲能系統(tǒng)參與各類拍賣，通過長期合約與容量支付提供穩(wěn)定收益基礎(chǔ)。
補貼機(jī)制：
希臘：通過差價合約（CfD）提供運營補貼，2024年第二輪儲能招標(biāo)中授予300MW新電池容量。
德國：尚未正式建立容量市場，但通過創(chuàng)新招標(biāo)為可再生能源與儲能項目提供固定溢價（含部分限制）。
監(jiān)管動態(tài)：
需關(guān)注意大利、葡萄牙、西班牙等國的監(jiān)管框架改革（如優(yōu)化容量市場設(shè)計、放寬儲能參與輔助服務(wù)限制），以捕捉新興機(jī)遇。
選址的核心考量
選址對項目成功影響顯著，需綜合評估以下因素：
電網(wǎng)接入潛力：優(yōu)先選擇電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施完善區(qū)域（如利用退役電廠現(xiàn)有變電站、輸電線路），縮短并網(wǎng)時間與成本。
可再生能源鄰近性：與光伏電站等可再生能源項目共址建設(shè)，可優(yōu)化電網(wǎng)接入、減少技術(shù)性棄電（如光伏超容導(dǎo)致的“削峰”），并實現(xiàn)風(fēng)光儲協(xié)同收益。
工業(yè)遺留用地改造：利用污染或閑置土地建設(shè)BESS，既支持清潔能源轉(zhuǎn)型，又可加速審批流程（已有并網(wǎng)許可的場地優(yōu)先）。
歐洲標(biāo)桿項目案例
比利時Ruien儲能項目：
規(guī)模：25MW/100MWh（歐洲首批4小時長時儲能項目之一）。
選址策略：位于800MW燃煤電廠舊址，毗鄰比利時輸電運營商Elia的高壓變電站，凸顯歐洲能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型趨勢。
近期大型項目：
比利時Vilvoorde（200MW/800MWh）
英國Cellerhead（300MW/624MWh）
德國F?rderstedt（300MW/600MWh）
項目規(guī)模與收益優(yōu)化
BESS的容量與放電時長設(shè)計需基于以下因素動態(tài)優(yōu)化：
市場需求：輔助服務(wù)、電力套利等收益池的實時價格波動。
政策激勵：容量拍賣規(guī)則、補貼強(qiáng)度及期限。
技術(shù)協(xié)同：與風(fēng)光項目的聯(lián)合運行策略（如消納棄電、調(diào)頻響應(yīng)）。
關(guān)鍵目標(biāo)：通過精細(xì)化市場分析與選址，最大化項目收益潛力，同時降低監(jiān)管與并網(wǎng)風(fēng)險。
3.2. 監(jiān)管環(huán)境
在構(gòu)建電池儲能系統(tǒng)（BESS）交易時監(jiān)管合規(guī)性是核心要素。由于歐洲各國監(jiān)管框架差異顯著，理解這些規(guī)則對保障項目可行性與長期成功至關(guān)重要。
歐洲監(jiān)管框架的多樣性
領(lǐng)先市場：
英國：已建立成熟市場設(shè)計，支持BESS在電力批發(fā)市場深度滲透，通過多市場協(xié)同優(yōu)化電池使用（如容量市場、調(diào)頻服務(wù)）。
發(fā)展中市場：
德國、荷蘭、西班牙：逐步開放電力與輔助服務(wù)市場，但需關(guān)注參與模式與合規(guī)要求（如德國計劃2028年推出技術(shù)中性容量市場）。
政策挑戰(zhàn)：
歐盟缺乏統(tǒng)一戰(zhàn)略：需選擇性進(jìn)入市場，規(guī)避限制性政策（如部分市場仍禁止儲能參與特定輔助服務(wù)）。
核心監(jiān)管挑戰(zhàn)
雙重角色問題：
BESS作為電力消費者與生產(chǎn)者的雙重身份，可能導(dǎo)致：
雙重附加費：部分國家針對充放電雙向征收費用。
并網(wǎng)瓶頸與輸電費：如荷蘭擬引入分時輸電定價（TenneT費率），激勵低谷用電以緩解擁堵。
解決方案：
明確BESS在各國市場的監(jiān)管分類（如德國豁免電網(wǎng)費用至2029年），避免財務(wù)與運營風(fēng)險。
政策機(jī)遇與收益機(jī)制
容量市場：
已實施：英國、比利時、意大利、波蘭通過長期拍賣合同提供穩(wěn)定收益。
規(guī)劃中：德國技術(shù)中性容量市場（2028年）為BESS開發(fā)商創(chuàng)造機(jī)會。
補貼計劃：
希臘：差價合約（CfD）機(jī)制支持儲能招標(biāo)（如2024年300MW項目）。
西班牙：2021年儲能戰(zhàn)略明確提升儲能在電力系統(tǒng)靈活性中的作用。
未來監(jiān)管趨勢
電網(wǎng)費用改革：荷蘭與德國擬優(yōu)化輸電定價機(jī)制，適配儲能靈活性需求。
動態(tài)合規(guī)策略：跟蹤政策變化（如西班牙供應(yīng)安全目標(biāo)、意大利區(qū)域價值機(jī)制），調(diào)整項目設(shè)計與收益模型。
4.電池儲能系統(tǒng)（BESS）融資模式
BESS項目融資需全面理解資本需求并匹配適宜資金來源。其資本需求涵蓋技術(shù)采購、場地開發(fā)、電網(wǎng)連接及持續(xù)運營支出，具體成本因項目規(guī)模、電池技術(shù)類型及區(qū)域監(jiān)管與市場條件差異顯著。
4.1 資金來源與結(jié)構(gòu)
資本構(gòu)成：
股權(quán)融資：
來源：機(jī)構(gòu)投資者、私募基金、戰(zhàn)略合作伙伴。
用途：覆蓋前期開發(fā)成本，緩沖早期風(fēng)險。
債務(wù)融資：
來源：商業(yè)銀行、開發(fā)性金融機(jī)構(gòu)、綠色債券發(fā)行。
用途：項目成熟后覆蓋主要資本性支出（CAPEX）。
公共資金支持：
政策工具：政府提供的贈款、補貼、稅收優(yōu)惠（如歐洲多國容量市場與補貼計劃）。
區(qū)域差異：各國政策可用性與條款差異顯著，需動態(tài)跟蹤（如德國技術(shù)中性容量市場、希臘CfD機(jī)制）。
4.2.項目融資機(jī)制
現(xiàn)金流匹配模型：
核心邏輯：以項目自身現(xiàn)金流償還債務(wù)，適配BESS短期收益特性。
操作模式：
第三方優(yōu)化服務(wù)（TaaS）：由專業(yè)機(jī)構(gòu)優(yōu)化電池充放電策略，收入扣除服務(wù)費后用于償還特殊目的實體（SPV）貸款。
案例：歐洲市場通過“售電收入+容量支付”組合覆蓋長期貸款償還。
風(fēng)險管控要點
4.3 收益生成策略
多市場優(yōu)化
多市場優(yōu)化是最大化電池儲能系統(tǒng)（BESS）收益潛力的核心策略。該策略通過靈活調(diào)度BESS參與多個市場，實現(xiàn)收益來源多元化與整體盈利能力提升。其成功關(guān)鍵在于：
動態(tài)充放電調(diào)節(jié)：實時捕捉電價差與市場機(jī)會，優(yōu)化電池充放電周期。
收益疊加：整合容量市場、輔助服務(wù)與電力批發(fā)市場的收益池，降低單一市場波動風(fēng)險。
長期收益機(jī)制
通過長期拍賣與容量市場，BESS可獲取穩(wěn)定收益并支持電網(wǎng)可靠性：
容量支付：
模式：歐洲多國允許BESS參與容量市場，通過提供高峰時段備用容量獲得固定支付。
優(yōu)勢：與電力批發(fā)、輔助服務(wù)收益形成互補，增強(qiáng)現(xiàn)金流穩(wěn)定性。
電網(wǎng)支持服務(wù)：
服務(wù)類型：電壓控制、無功補償、黑啟動能力。
變現(xiàn)方式：與輸電運營商（TSO）簽訂長期合約，保障收益持續(xù)性。
風(fēng)險對沖工具：
保底協(xié)議（Flooring Agreement）：
第三方（如能源聚合商）承諾最低支付，確保BESS運營商在極端市場條件下的基線收入。
案例：英國Gresham House與Octopus Energy簽訂兩年期固定收費協(xié)議，覆蓋568MW/920MWh項目，鎖定最低收益。
固定收費模式（Tolling Agreement）：
模式：發(fā)電商（Toller）支付費用使用BESS容量，BESS運營商收取固定或可變費用（基于儲能量或時長）。
案例：Gresham House 14個項目通過Tolling協(xié)議覆蓋50%目標(biāo)資產(chǎn)組合（1,072MW），自2024年7月起分階段實施。
平衡能源輔助服務(wù)
BESS通過提供以下輔助服務(wù)獲取收益，保障電網(wǎng)穩(wěn)定：
服務(wù)類型 功能 收益模式
頻率遏制儲備（FCR）-秒級響應(yīng)頻率偏差，充放電調(diào)節(jié)電網(wǎng)頻率（一次調(diào)頻）?？焖夙憫?yīng)能力溢價，按服務(wù)時長計費。
自動頻率恢復(fù)儲備（aFRR）-分鐘級恢復(fù)標(biāo)稱頻率（二次調(diào)頻），參與每日拍賣。穩(wěn)定收益流，拍賣競價模式。
手動頻率恢復(fù)儲備（mFRR）-長期頻率恢復(fù)（三次調(diào)頻），需人工激活。 補充性收益，按調(diào)用量計費。
電力批發(fā)市場參與
BESS通過電力批發(fā)市場套利與靈活性服務(wù)創(chuàng)收：
市場類型：
日前/日內(nèi)拍賣：基于電價預(yù)測進(jìn)行跨時段套利（低買高賣）。
實時平衡機(jī)制：如英國平衡機(jī)制（BM）、荷蘭GOPACS與英國Piclo Flex本地靈活性市場。
核心策略：
套利優(yōu)化：在可再生能源高發(fā)時段儲電，需求高峰時段放電，捕捉電價差。
不平衡市場收益：預(yù)測系統(tǒng)供需缺口，通過充放電平抑波動并獲取高波動性溢價。
區(qū)域挑戰(zhàn)：
歐洲本地靈活性市場（如擁堵管理）仍處于早期階段，成熟度不足，但潛力顯著。
5. 優(yōu)化算法
高效的跨市場優(yōu)化需依賴先進(jìn)算法，通過實時數(shù)據(jù)分析制定充放電策略，在技術(shù)約束（如輔助服務(wù)限制、最終物理通知后操作限制）與市場規(guī)則下最大化收益。
算法核心要素
輸入?yún)?shù)：
市場價格與波動性預(yù)測
訂單數(shù)據(jù)
天氣預(yù)報與歷史模式
電網(wǎng)實時狀態(tài)（如擁堵、調(diào)頻需求）
動態(tài)響應(yīng)機(jī)制：
實時跟蹤市場變化（如電價跳變、突發(fā)事件），動態(tài)調(diào)整充放電計劃。
結(jié)合機(jī)會性拍賣競價與連續(xù)訂單簿分層策略，釋放資產(chǎn)外延價值。
與可再生能源的協(xié)同優(yōu)化
共址場景策略：
聯(lián)合優(yōu)化目標(biāo)：
考慮輸電技術(shù)約束（如線路容量、棄電風(fēng)險）。
提升風(fēng)光儲整體效率（如電網(wǎng)再調(diào)度時充電、光伏超發(fā)時儲電）。
收益增強(qiáng)：
通過充放電平抑風(fēng)光波動，減少棄電損失。
參與跨市場套利（如日前+實時電價差）與輔助服務(wù)組合。
算法優(yōu)勢總結(jié)
關(guān)鍵結(jié)論：
跨市場優(yōu)化算法是BESS實現(xiàn)收益最大化的核心工具，通過數(shù)據(jù)驅(qū)動決策與多策略協(xié)同，不僅提升財務(wù)表現(xiàn)，更助力電網(wǎng)穩(wěn)定與能效升級。
6. 總結(jié)與展望
電池儲能系統(tǒng)（BESS）與可再生能源的協(xié)同整合、經(jīng)濟(jì)性提升及技術(shù)進(jìn)步，正推動其成為歐洲能源格局的基石。BESS在穩(wěn)定電網(wǎng)、管理可再生能源間歇性方面發(fā)揮關(guān)鍵作用，通過維持發(fā)電與用電的動態(tài)平衡，為能源安全提供核心保障。
核心價值與趨勢
電網(wǎng)壓力緩解與減碳：
可再生能源快速擴(kuò)張加劇電網(wǎng)壓力，BESS通過削峰填谷（高峰放電、低谷充電）平衡電網(wǎng)負(fù)荷，降低碳排放。
成本下降驅(qū)動投資：電池技術(shù)成本降低（2022年以來鋰價大幅下跌）與資本性支出（CAPEX）優(yōu)化，提升項目內(nèi)部收益率（IRR）。
技術(shù)經(jīng)濟(jì)性突破：
電池與系統(tǒng)設(shè)計創(chuàng)新：提升能效、延長壽命（如LFP電池循環(huán)超4,000次），增強(qiáng)項目財務(wù)可行性。
金融工具升級：對沖策略、固定收費協(xié)議（Tolling）及跨資產(chǎn)組合協(xié)同釋放收益潛力。
靈活性優(yōu)勢：
短期調(diào)節(jié)能力：相比氫能等長期儲能方案，BESS可日頻次充放電，高效應(yīng)對風(fēng)光日內(nèi)波動。
跨市場優(yōu)化：結(jié)合技術(shù)約束與站點條件，部署實時優(yōu)化算法，最大化套利與輔助服務(wù)收益。
