1. 背景說明
1.1 市場穩(wěn)步發(fā)展但增速逆向遞減
但作為全球光伏商業(yè)化最徹底的優(yōu)質市場之一,在經歷了 2013~2016 年瘋狂增長之后,日本光伏市場增長速度逐漸放緩,但依舊保持穩(wěn)定的增長趨勢。
1.2 政策引導與電力公司圍堵強制市場商業(yè)模式轉型
同歐洲光伏市場類似,日本光伏市場過去幾年的繁榮完全依賴日本政府高額補貼電價政策,隨著政府預算日益吃緊,以及各大電力公司對于光伏電站非理性增長的集體排斥,日本政府逐年削減光伏補貼電價,如下圖所示
最新 2019 年新建項目光伏補貼電價如下:
從日本光伏市場產業(yè)鏈上 30 多家不同服務商(路條開發(fā)商、設備渠道代理商、EPC 安裝商、運維服務商...)的采樣調研結果判斷,雖然光伏并網系統(tǒng)的商用價格大幅下降(主要是組件價格下降),但是,不論夏普、京瓷、日立、丸紅這些國際巨頭企業(yè),還是只有幾個員工的微小服務商企業(yè),各環(huán)節(jié)服務商均表示上述電價已經無法滿足終端用戶對并網光伏系統(tǒng)的最低投資回報期望門檻值,即 IRR=5%。
因此,日本光伏市場正處于一個時代交替的節(jié)點,G1.0 時代并網發(fā)電換取高額補貼電價商務模式已經走到盡頭,新的 G2.0 時代商務模式正在迸發(fā)初生的光芒。
2. 日本光伏 G2.0 時代的商業(yè)模式預判
作為日本新能源市場風向標的 TOKYO PV EXPO 展會,人流趨勢和場館人流密度數據可以作為最明顯的市場轉型指示牌。2019 年 2 月 27~3 月 1 日 PV EXPO 展會,在光伏、風電、生物能、儲能等多個展館中,儲能展館人流密度之高遠超其他展館,幾乎達到摩肩擦踵排隊進場觀展的地步。是什么原因吸引眾多業(yè)內人士蜂擁涌入此場館參觀洽談?
日本經濟產業(yè)?。∕ETI, Ministry of Economy, Trade and Industry)在逐步降低傳統(tǒng)并網光伏市場補貼的同時,也在積極規(guī)劃未來日本新能源世界的布局和方向,其中在新能源發(fā)電側,儲能系統(tǒng)的應用明確列入政府規(guī)劃當中。
隨著科技和制造成本的不斷優(yōu)化,光伏系統(tǒng)占成本最大份額的光伏組件單價已降到1.6RMB/W,儲能系統(tǒng)占成本最大的鋰電池單價(磷酸鐵鋰)也降到 1.0~1.2RMB/wh,二者聯(lián)合降本為儲能子系統(tǒng)引入光伏系統(tǒng)批量商用創(chuàng)造了條件;
此外,日本電價在全球市場偏高,也為日本光伏新能源向 2.0 時代躍進創(chuàng)造了機會。此點我們會在下一章進行數據化測算。
因此,政策引導、系統(tǒng)總成本下降、高值電價三重因素成為日本新能源時代變遷的動力,對于光伏應用三大主力場景(戶用、商用、地面電站),其中分布式(戶用/商用)系統(tǒng)并網發(fā)電獲取高額補貼電價模式將向“光伏+儲能”自發(fā)自用模式變遷;而傳統(tǒng)地面電站系統(tǒng)功率輸出波動可能會給電網潮流安全造成極大沖擊,面對電力公司頻繁限電棄光的阻力,也有必要配置潮流沖擊抑制系統(tǒng)來突破電力系統(tǒng)引電上網的壁壘,儲能系統(tǒng)成為當前唯一可選的配套解決方案。
3. 分布式儲能系統(tǒng)成為熱點的根源剖析
不論是 G1.0 時代的光伏獨立系統(tǒng)還是 G2.0 時代的光伏+儲能系統(tǒng),能夠吸引大批量用戶投資的根本原因在于這兩類方案應用后帶給終端用戶的商業(yè)投資回報吸引力。針對 2.0 時代的商業(yè)環(huán)境特點,日本政府不再對光伏發(fā)電系統(tǒng)進行高額電價補貼,轉而對儲能系統(tǒng)進行補貼。根據平成 31 年度「災害時に活用可能な家庭用蓄電システム導入促進事業(yè)費補助金」政策,拿到日本 SII 認證的儲能設備,可以在應用中獲得設備費用 33%,上限不超過 60 萬日元的補貼;除此之外,日本各地方政府也會有不同的補貼政策,視地區(qū)而定,這里不一一詳述。
此外,日本分布式戶用階梯電價政策是吸引客戶投資儲能系統(tǒng)目光的另外一個重要因素。如下圖所示,普通戶用民居安裝 50A 電閘,月最低電費 1404 日元。用電電價分為三檔,對應120KWh,300KWh 兩個門檻,分別設立 19.52 日元/KWh,26 日元/KWh,30.02 日元/KWh 三個電價檔位。這種政策對于電量消耗越大的用戶施加負擔越重。
參考上圖日本關東地區(qū)某用戶實際用電數據模型,我們按照一套已經使用滿 10 年的 3KW 光伏系統(tǒng)增配一套新款 10KWh 儲能系統(tǒng)為例進行測算,如下表所示,年節(jié)省電費為 83814 日元。能夠節(jié)省電費,成為吸引用戶投資的關鍵因素。
但是,節(jié)省的電費能夠滿足投資回報期望嗎?筆者遇到絕大多數用戶都表示不清楚這個問題,僅了解投資儲能系統(tǒng)可以節(jié)省電費,至于具體的回報數據都沒有概念。下面,就讓我們來具體精算,看看這樣的投資是否具備可行性。
4. 分布式儲能系統(tǒng)投資回報測算
4.1 FIT 到期用戶選擇儲能系統(tǒng)的商業(yè)經濟性
日本光伏市場商用化從 2009 年正式大規(guī)模啟動,電價補貼有效期 10 年,即截止 2019 年 11月,第一批享受光伏補貼電價的終端客戶將補貼到期不再享受高額補貼電價。在日本經產省METI 的官網上,已經出現(xiàn)電力零售商收購這些補貼過期光伏系統(tǒng)電價的信息,如下圖 1 所示。
圖一:光伏零售電價
圖二:2019 年底關西地區(qū)到期用戶預測
從圖二可以看到,僅日本關西地區(qū),截止今年年底預計會有 9 萬套系統(tǒng)合計月 30 萬 KW 容量光伏系統(tǒng)結束補貼,如果將市場范圍擴展到全日本,預計每年都會有近 30 萬戶光伏系統(tǒng)結束補貼狀態(tài),平均每戶容量約 3KWp。這些用戶將面臨兩個選擇:
選擇 1:維持現(xiàn)有光伏系統(tǒng)不變,將光伏電力出售給零售商;
選擇 2:改造系統(tǒng),添加儲能系統(tǒng),將光伏電力自發(fā)自用;
筆者走訪了國內多家比較知名的儲能系統(tǒng)供應商,假設他們的產品通過日本 JET 和 SII 雙重認證,即拿到日本市場產品準入許可證和補貼許可證,可以享受系統(tǒng)設備 1/3 價格補貼,我們使用其設備建設一個 12KWh 儲能系統(tǒng),配套 10 年期補貼期滿的 3KW 光伏系統(tǒng):
測算假設:
A. 儲能配置 = 1*5KW雙向逆變器 + 2*5.7KWh鋰電儲能系統(tǒng)+1*監(jiān)控系統(tǒng)+1*EMS管理系統(tǒng)上述一整套系統(tǒng) CIF 日本的報價為 6000 美金。
B. 考慮到日本分銷商的毛利訴求為 30%,則上述系統(tǒng)報價上升到 9000 美金,約 100 萬日元。
C. 安裝一套儲能系統(tǒng) EPC 公司收費 10 萬日元(工勘+設計+安裝)。
結合光伏系統(tǒng)發(fā)電效率逐年衰減特性,我們使用上述模型對比選擇 1 和選擇 2 哪個方案對終端用戶更加經濟有吸引力。
選擇 1:不安裝儲能系統(tǒng),光伏發(fā)電出售給零售商,10 年內客戶電力系統(tǒng)總投資(電費+系統(tǒng)維護費用)為 143.9 萬日元。
選擇 2:應用儲能系統(tǒng),在 10 年壽命期內客戶電力系統(tǒng)總投資(電費+儲能系統(tǒng)投資+系統(tǒng)維護費用)為 165.4 萬日元。
綜上對比,光伏系統(tǒng)在結束 10 年補貼期滿之后,選擇向零售商售電方案要比自己加裝儲能系統(tǒng)更加有經濟性!
雖然我們前面已經分析了儲能系統(tǒng)應用可以大幅降低年度電費消耗,但儲能系統(tǒng)本身的投資成本及對應安裝、運維成本依舊偏高,電費降低帶來的紅利無法完全沖抵系統(tǒng)投資成本。因此,目前日本市場戶用儲能方案雖然宣傳比較火爆,但當消費者真正完成投資回報測算,其投資熱情一定會受到影響。
4.2 新建一戶建用戶選擇新能源系統(tǒng)的商業(yè)經濟性
參考日本國土交通省的統(tǒng)計數據,日本平均每年新增住宅約 60 萬戶,其中一戶建(別墅)占據住宅總數一半,即每年新增 30 萬套。這些住宅成為安裝新能源系統(tǒng)的源泉市場。(見圖十四、十五)
因為受到階梯電價的影響,以及日本住宅安裝光伏系統(tǒng)成為風潮的影響,很多新建住宅的戶主主觀上愿意投資安裝光伏系統(tǒng),白天發(fā)電自發(fā)用拉低耗電量檔位,并輔以余電上網拿補貼方式進一步降低月繳納電費總額。參考上述 3.1 節(jié)的測算,儲能系統(tǒng)投資已經超出節(jié)省電費總額,對于新建戶而言,經濟性吸引力不強,推廣可能會遇到阻力。
5. 總結
雖然市場熱度很高,但經過詳細的經濟性測算,當前儲能系統(tǒng)的造價成本依舊偏高,也許對于澳大利亞那樣的高電價市場有吸引力(0.4 澳元/KWh),但對于日本市場,目前推廣經濟性吸引力依舊不夠強勁?;仡欉^去 10 年,隨著中國動力電池產業(yè)飛速發(fā)展,拉動整體儲能產業(yè)成本大幅下降,相信在不久的將來,儲能系統(tǒng)成本再下降 10%~20%,那個時候的系統(tǒng)成本價位將可以匹配日本乃至絕大多數西方發(fā)達國家電價水平,儲能系統(tǒng)應用將迎來真正大規(guī)模井噴發(fā)展的黃金期,期待那一天能夠盡早到來!