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作者 Penny Liao
更新日期 April 22, 2022

2020年美國電化學儲能新增1.4GW/3.5GWh,至2021年美國儲能累計裝機容量成長了300%左右達3.5GW/10.5GWh,其中表前市場的占比高達3GW/9.2GWh,且與不同的再生能源併網的儲能系統比例超過90%,而在所有再生能源中,光加儲占比約超過60%,說明光儲配套的重要趨勢。而美國儲能安裝量最多的前五大洲分別為:加州、德州、伊利諾州、麻薩諸塞州以及夏威夷州,其中加州的占比就超過50%。美國儲能之所以如此蓬勃發展主要有以下三個原因。
 

外部環境驅使

首先,美國因地理位置與土地面積等環境因素,氣候不穩定,近年來颶風、龍捲風、乾旱與暴風雪等時常造成多地無預警斷電,如2021年2月德州因為暴風雪影響造成有70%的居民遭受長達42小時的大停電,影響約450萬戶的家庭與企業,甚至造成48人死亡。第二,因美國各州電網相較老舊且系統獨立,發生意外時很難進行大規模電力調度,儘管德克薩斯州電力可靠性委員會(ERCOT)將電網相連,但在極端氣候下要調度電力仍屬困難,若要加強電網的可靠性,帶來的是電費大幅上升,也因此次停電事件,特斯拉規劃在德州興建一起100MW/200MWh的81-Megapack儲能項目,希望能減少對集中式電網的依賴,同時也讓住宅儲能逐漸受到重視。
 

政策驅使

除了外部環境因素之外,政策是加速美國儲能安裝量的最大主因。從大方向政策來看,美國設立了要在2035年使用100%綠電以及2050年達到淨零排放的目標,還訂立多項法案打算投入數億美元於儲能項目,此外,如圖一所示,美國各州也相繼擬定儲能目標之法案,例如加州CPUC第2514號法案就要求美國電力機構IOU(Investor-owned utilities)需在2020年前採購1325MW儲能,並於2024年前開始營運。

美國儲能目標

圖:美國各州儲能目標


其他較具體的政策例如聯邦投資稅抵免(ITC)與加州自發電獎勵計畫(SGIP),都是推動美國儲能發展很大的助力,前者獎勵私營單位投資再生能源項目,儲能系統方面容量達5kWh以上可以抵免一定稅額,2020年底美國重建美好法案更是將該項政策補貼延長至2033年,如圖二所示,美國由原本建設儲能系統只補貼到2022年,並且於2020年開始降低補貼比例,至目前政策可以抵免至2031年底,並於2032年才開始逐步降低,該政策也被視為推動儲能產業的一大助力;而加州自發電獎勵計畫總預算有12億美元,其補貼方式是給予安裝儲能系統的用戶依照風險與收入進行不同分類,並採分階段補貼,該政策也是刺激加州儲能發展迅速的主要原因,除此之外,美國更是撥出116億美元預算,期望在2030年以前將長時間儲能的價格降低90%,達到0.05美元/kWh的目標。

美國投資稅抵免
圖:美國首次針對儲能擬定投資稅抵免政策
 

利益驅使

美國儲能獲利模式多元,除了在安裝儲能時會有相關政策補貼安裝費用之外,也因為電力市場提供的儲能應用領域較多樣化,所以不同的儲能系統可以依照本身的功能與容量等特性參與相對應的市場模式。以加州為例,加州儲能模式主要分成三種類型,代理需求響應資源(proxy demand response, PDR)、分布式能源(Distributed Energy. Resources, DER)以及非發電資源(non-generator resource, NGR),根據不同模式可參與不同市場,其獲利模式主要分為市場競價、簽訂長期協議參與輔助服務、谷峰套利等,而戶用儲能除了能透過價差進行套利之外,還能以自發自用的方式節省電費。
 

結語

由於先天地理環境因素以及政府積極佈局相關政策,再加上多元的收益、商業模式,讓美國在儲能系統安裝意願相較許多國家高出許多,而大量的表前市場讓美國儲能穩居世界最大占比,同時 2021年美國表後工商與戶用儲能分別新增160MW與430MW,雖然安裝量不多但也維持穩定成長。造就美國大規模且快速成長的市場主因之一就是政策的大力推動,欲瞭解更多世界儲能發展概況以及主要國家的儲能相關政策,歡迎聯繫service@infolink-group.com