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火电·水电·核电旋转发电的机械惯性(转动惯量)把急剧的变化变得平缓自动上下调节出力当场拉回频率的偏差维持电压一旦停机,旁边的机械也会脱网附带能力。没有价格,没有市场光伏·风电不旋转。不附带这些能力储能不旋转,但接到指令1秒内能出力火电减少 → 附带能力消失 → 另行准备(=调整力开始有价格)
图1 旋转机械的“附带能力”。火电·水电·核电在发电的同时,顺带提供惯性、把频率拉回的能力和维持电压的能力。光伏和储能不旋转,因此不附带这些能力。火电一减少,就必须另行准备这些能力。

电是存不住的。用多少和发多少,必须每一秒都对得上,否则频率就会偏移,机械会停机。过去这项调节,由火电·水电·核电这些“旋转的机械”顺带完成。因为是附带的,所以既没有价格,也没有市场。

如今,这份附带能力正在消失。火电7年间减少了约1,600万kW;光伏发电量到2040年度将达到2023年度的2.5〜3.6倍;日本的核电即使重启,白天也不会降出力。在不旋转的电源不断增加的当下,能够最广泛地接替这份附带能力的,就是储能。日本为什么需要储能,其骨架就在这一张图里。

本系列对朴素的疑问逐一用一行作答。问题本身就是标题。最后一个问题是“花多少钱买,能回来多少”,那里放了一个只以公开数值为刻度的计算器。从你在意的那篇读起即可。

一、过去为什么没有储能也转得动

48-2过去没有储能,不也转得好好的吗转得动。因为旋转机械的附带能力在免费做调节48-3旋转机械减少的电网,会失去什么2025年4月西班牙失去的,是维持电压的能力48-4为什么是“10秒”频率几秒内就会掉下去。英国和澳大利亚做出了1秒的商品48-5可再生能源越多,就越需要调整力吗对一半。增加的是应对“波动”的备份,应对“停机”的备份不会减少

二、火电·核电·抽蓄为什么不够

48-6让火电去调节,不就够了吗现在仍是主角。但白天被压制,设备7年减少了1,600万kW48-7核电增加了,储能就不需要了吧?相反。核电白天也不降出力。九州是开着4台机组去停光伏48-8多建抽蓄,不就够了吗已有42处·2,700万kW。新建要花10年,储能在英国只要1〜2年48-9在市场上没买到的调整力,是从哪里来的来自市场之外。火电的余力(0.93日元)和抽蓄的单独合同

三、今后的用电需求和电源会怎样

48-10数据中心一多,为什么答案是储能它吃掉的不是调整力,而是“座位”。美国的座位费已顶在上限48-11光伏,今后会怎样2040年度达2.5〜3.6倍。东京也开始压制。2034年预期北海道30%48-12火电的量、核电的开机、需求减少·回归·增加。需求增加是几十年来头一回48-13储能会增加多少接入研究1亿7,200万kW、签约申请3,000万kW(国家2040年度预期的3倍),已并网的只有64万kW

四、钱,和国家的真实意图

48-14国家想让储能增加吗想增加,但不想高价买。压低天花板,增加座位和快速商品48-15作为基础设施投资的储能,像什么是把固定收入和浮动收入组合起来的容器。公司债和银行已开始进场48-16都说收益会变薄,是真的吗?下降的是单价。海外的收益从调整力转向座位和价差,量则增加了48-17照搬海外做法,在日本能赚钱吗需要的理由相同,赚钱的路径不同。日本在电池仅0.4%时就先压低了天花板48-18储能将来到底需要多少国家的预期是2040年度280万〜1,000万kW。签约申请是其3倍48-19储能放在哪里都一样吗对频率的效果,在同一区域内相同。起作用的是联络线、输电线拥堵和电压的角色

五、18个问题之后的,一个问题

48-20花多少钱买,能回来多少答案因项目而异。用只以公开数值为刻度的计算器,自己去拨单价、中标率、座位费、价差和建设费
本系列只使用4个词。
调整力(日文“調整力”):把用电量与发电量的偏差当场补上的能力。
出力抑制(日文“出力制御”):在光伏过剩的白天,请其停止发电。
座位(容量,日文“容量”):在酷暑或严寒的日子能够承诺“一定出得来”的发电量。国家通过市场购买它。
上限价格(日文“上限価格”):国家为调整力的价格设定的天花板。自2026年9月1日起为10日元(让1kW待机30分钟的价格)。

对日本企业意味着什么

储能是把电力中“扔掉的”变成“用上的”设备。九州在2024年度停掉了7.5亿kWh的光伏和风电。其中一部分,如果当时有储能,本来是可以用上的电。它减少了让火电待机的必要,在酷暑与严寒日的傍晚造出“一定出得来”的座位,也成为考虑数据中心和工厂选址时的一项材料。国家把2040年度的电源结构定为可再生能源4〜5成、核电2成、火电3〜4成。要让这个结构转起来,就需要能承接白天过剩、并在傍晚放出来的设备。储能,就是把正在被扔掉的电变成能用的电的设备。

日本是在电池还只有0.4%的阶段,就压低了天花板

我们把走在前面的三个市场——澳大利亚、英国、美国——并排放在一起。三者都经历了火电减少、光伏和风电增加、储能进入调整力市场,如今靠座位(容量)和低买高卖的价差赚钱。日本也进入了同一条路。不同之处只有一点。南澳大利亚、英国、德州都是在储能累积到数%之后,调整力的价格才在市场之中开始变动;而日本是在已并网储能仅相当于全国最大需求0.4%的阶段,由国家先把天花板分两步从19.51日元降到15日元、再降到10日元。天花板已经先降了。还能增长的余地,留在“量”这一侧。

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调整力价格开始变动时的储能量(占峰值需求比)南澳大利亚(2020年前后)约9%英国(2023年)约8%美国德州(2025年)约12%日本(2026年)0.4%← 国家在此把上限价格19.51→15→10日元海外数值为基于分析机构推算的概略。日本=已并网64万kW÷全国最大需求14,784万kW
图2 海外是在储能累积到数%之后,调整力(ΔkW)的价格才开始变动。日本则是在0.4%的阶段,由国家先下调了上限价格。出处:EPRX ΔkW上限价格表/资源能源厅(已并网64万kW,2025年12月末)/OCCTO(冬季最大需求14,784万kW,2024年度)。海外数值依据Modo Energy·AEMO的资料整理为概略,各市场的定义与时点不同。

就在此刻

结语

物理和政策都指向储能增加的方向。天花板已经先降了,今后仍有增长余地的是量、快速商品和座位。与海外走上同一条路的是“需要的理由”,“赚钱的方式”要按日本的型来组。从海外阅读的读者,建议从48-17和48-19进入,最后在48-20用数字确认。

数字主要取自政府机关、系统运营者、交易所和企业的公开资料,部分使用民间推算或报道(均注明出处名)。出处放在各篇末尾,本页所用的汇总于下。

本文监修
中岛晋也(科学X股份公司 代表董事·工学博士)

从事电网侧储能电站的开发、买卖与技术尽职调查。本专栏基于实际项目的组建与评估实务撰写并监修。

出处(本页所用数字)