可再生能源的商业和融资模式 德国经验分享及中国前景展望

本报告在德国联邦经济和气候保护部发起的双边能源伙伴关系框架下编制。 出版说明 发行方 德国国际合作机构 中德能源转型研究项目（EnTrans）项目负责人：Markus Wypior塔园外交办公楼2-5北京市朝阳区亮马河南路14号邮编：100600北京，中国www.energypartnership.cn 作者 Dr. Tim Mennel（第一作者）,德国能源署Moritz Limbacher,德国能源署Wiktoria Witan,德国能源署Anastasiia Woyte,德国能源署Eckhardt Kuhnhenne, enervisIvo Schmidt-Sierra, enervis 图片来源 德国联邦经济和气候保护部（BMWK）/封面与插图第5页:shutterstock/Bildagentur_Zoonar第21页:shutterstock/Mr.Piya第42页:shutterstock/hrui第52页:shutterstock/Chaiya 设计与排版 Heimrich & Hannot有限责任公司 免责声明 更新时间 本报告全文受版权保护。截至本研究报告发布前，德国国际合作机构和相关作者对出版物中所涉及的数据和信息进行了仔细研究与核对，但不对其中所涉及内容及评论的正确性和完整性做任何形式的保证。本出版物中涉及到的外部网站发行方对其网站相关内容负责，德国国际合作机构和相关作者不对其内容承担任何责任。本文中的观点陈述不代表委托方的意见。对于图例是否最新、正确或者完整，以及由其使用造成的任何直接或间接损害，德国国际合作机构和相关作者概不承担任何责任。 2023年12月 本资料页是中德能源转型研究项目（EnTrans）的出版物。EnTrans项目是中德能源与能效合作伙伴的组成部分之一，项目致力于为中德两国政府和相关能源智库提供政策建议。 EnTrans的德方执行机构为德国国际合作机构（GIZ）、德国能源署（dena）、德国智库Agora能源转型论坛；中方执行机构为电力规划设计总院、中国南方电网能源发展研究院、中国科学院应用生态研究所。 项目管理与协调 刘雪玲，德国国际合作机构 目录 摘要：可再生能源——从补贴发电向市场参与转变..................................................................41商业模式.................................................................................................61.1电力系统中的波动性可再生能源发电.............................................................................61.2享受补贴机制的可再生能源的商业模式...........................................................................71.3不依赖支持机制的可再生能源商业模式..........................................................................131.4分布式储能..................................................................................................161.5总体发展及展望..............................................................................................182投资和金融模式..........................................................................................202.1商业模式投资时间轴..........................................................................................202.2金融模式....................................................................................................252.3带有关键绩效指标（KPI）的商业和金融模式实例................................................................. 282.4补充：电力市场收入和购电协议................................................................................333中国可再生能源和储能发展................................................................................383.1中国可再生能源政策和项目开发................................................................................383.2中国的储能投资..............................................................................................454结论....................................................................................................47图片列表.....................................................................................................48表格列表.....................................................................................................49附录........................................................................................................50 摘要：可再生能源——从补贴发电向市场参与转变 与德国一样，中国也在推行雄心勃勃的可再生能源扩张政策，近年来新增的风能和太阳能发电量比所有欧盟成员国的总和还多。到目前为止，依靠优先进入资本市场的优势，国有企业在扩张中起到关键作用。此外，包括一些国际投资者在内的私人投资者也为可再生能源的扩张做出了贡献。近期，固定电价作为一种政策工具的重要性在下降，已被包括绿色能源证书在内的多种支持机制取代。这对基于固定电价提供相对稳定收入的商业模式提出了挑战。因此，需要新的商业模式和相应的融资模式。 在过去25年间，德国可再生能源发电量显著增长，从2000年至2021年增加了7倍多。最初的15年里，《可再生能源法》（EEG）起到了关键的助推作用，为德国“能源转型”(Energiewende)提供了大量的融资支持。 起初，可再生能源装机在整个再融资期间享受固定电价补贴，并未积极参与电力市场，面临的主要风险是发电，而非价格波动，其经营模式相对简单，极大地促进了装机融资。然而，十年前情况发生了转变：首先是对大型装机发电量实施直接市场化销售，随后转为强制性，并由市场溢价提供支持，溢价通过拍卖程序确定。这意味着可再生能源装机不仅向批发市场销售电力，而且提供辅助服务。自此，市场整合成为可再生能源政策的优先任务，旨在确保供应安全和电网稳定，这折射出可再生能源在整个电力系统的重要性日益增长。支持体系的转变引发了设施运营及其资产商业模式的演变，催生了市场服务提供商，同时也带来了市场参与所涉及的机遇和风险。为适应商业模式的变化，相应的融资模式日趋复杂。 在德国，尽管土地稀缺和公众接受度问题困扰着陆上风电项目，尤其是近年来可再生能源的扩张速度放缓，但如今德国可再生能源资产融资已是一个成熟的流程，为运营商和德国气候政策提供了巨大便利。事实表明可再生能源补贴的重要性日趋下降：越来越多的装机可以通过购电协议获得融资。这种趋势可能对中国电力行业有所启发，尤其是在私人投资者的作用日益增长的情况下。私人投资者及家庭或小企业等小型参与者将助力中国实现其可再生能源发展目标，特别是在分布式能源的开发潜力方面。 近年来，出现了一种新趋势：越来越多的装机在没有政府补贴的情况下运行，存在两种商业模式：一种是传统的市场化直销模式，另一种是基于购电协议（PPA）的模式。前者较为罕见：装机基本上作为传统发电厂向电力市场销售电力和辅助服务。这种模式通常被已超过补贴期的装机采用。相比之下，购电协议变得越来越重要：在此模式下，交易对手充当电力承购商，同时向装机所有者提供固定报酬。交易对手可以是直接使用电力的工业企业，也可以是向市场销售电力的交易商。这种投资所采用的金融模式建立在交易对手的商业模式基础之上。 1商业模式 可再生能源市场经过十多年的运行，自2012年以来，基于补贴的电力市场的整合已成为德国政策制定者的优先事项。近几年的新趋势是，越来越多的可再生能源装机脱离政府补贴在市场中运营。如今多种促进可再生能源发展的商业模式共存，有些在可再生能源法的支持框架内，有些则在可再生能源法的支持框架之外。随着波动性可再生能源上网份额的提升，灵活性资产的重要性凸显。因此，储能和需求响应商业模式也在逐步发展中。 在过去的二十多年，德国可再生能源在总电力消费中的份额增长了7倍多；在此期间，陆上风电装机容量从6.1吉瓦增至58.1吉瓦；太阳能光伏发电装机容量从0.1吉瓦增至67.4吉瓦。在最初的15年，发展是由“Energiewende”（能源转型）政策框架下的支持机制推动的：德国可再生能源法一直提供一种支持机制，鼓励对陆上和海上风电、太阳能光伏和其他可再生能源资产进行大规模投资。近期，一些装机开始在可再生能源法支持框架以外运行。本章介绍了德国可再生能源的商业模式，包括政府支持机制与无政府支持机制的情形，本章内容旨在为后续关于可再生能源项目投资的讨论奠 定基础，并涉及与该主题密切相关的若干方面。首先，深入分析了在政府支持机制下的多种商业模式，着重介绍了在可再生能源发展初期占据主导地位的固定电价模式，随后阐述了几种市场支持机制下的商业模式。 此外，本章还讨论了与直销相关的商业模式，包括传统直销、企业购电协议和商业购电协议。最后，探讨了灵活性资产，特别是独立系统中的去中心化储能。 1.1电力系统中的波动性可再生能源发电 S随着生产生活的电气化，可再生能源逐步成为电力系统的一部分，最显著的例子是成熟且完全灵活的水力发电，水电以市场化形式运营。二十年前，基于风能或太阳能的波动性可再生能源装机价格较高，无法与基于化石燃料和核能的常规发电竞争。 碳（最终是无碳）发电结构的形成。最初几年，波动性可再生能源装机仅为批发市场提供电力。 如今，可再生能源电力在现货市场和场外交易市场出售；此外，还提供辅助服务（见图1）。这是支持机制监管演变以及投资成本降低的结果，使得波动性可再生能源能够在补贴的支持下参与市场。 人们担心可再生能源接入电网后，其波动性可能会损害系统的稳定性。尽管如此，德国的政策制定者还是推出了《可再生能源法》（EEG，见图1）来支持这些技术，目的是推动低 1.