在碳中和成為全球共識，世界各國鼓勵發(fā)展清潔能源的背景下，儲能技術(shù)配合清潔能源，在市場驅(qū)動和政策激勵的雙輪驅(qū)動下蓬勃發(fā)展。美國儲能市場起步早、發(fā)展快，成為全球重要的儲能市場之一。

據(jù)Interact Analysis儲能項目的不完全統(tǒng)計，美國早在1929年已有29MW的抽水蓄能項目投運，電化學(xué)儲能在1970年開始出現(xiàn)小規(guī)模工商用項目（鉛酸電池）。2010年起，隨著光伏發(fā)電的興起，電化學(xué)儲能安裝明顯提速，2022年項目裝機規(guī)模創(chuàng)新高。預(yù)計截至2023年底，美國儲能市場規(guī)模約達84.9GW，其中在運項目約49.5GW；在建及規(guī)劃項目約31.4GW，其中約24.7GW為電化學(xué)儲能項目。需要注意的是，在規(guī)劃階段的項目未來落地情況存在不確定性。

加州、德州引領(lǐng)美國儲能項目安裝

美國儲能市場中，加利福尼亞州和德克薩斯州的裝機量最高，兩地儲能項目合計裝機功率約占美國整體的51%（含抽水蓄能，包括在規(guī)劃、在建以及已投運的儲能項目）。

單看電化學(xué)儲能，加州、德州項目市場規(guī)模分別達16.3GW、16.4GW（含在規(guī)劃、在建及已投運的儲能項目），裝機功率均占美國電化學(xué)儲能項目的36%。其中，二者分別有超過6.4GW、11.8GW為在建/規(guī)劃項目，預(yù)計將在未來3-4年內(nèi)交付投運。加州和德州未來仍保持強勁發(fā)展?jié)摿Α?/p>

加州和德州電化學(xué)儲能的快速發(fā)展主要得益于以下三方面：首先，當(dāng)?shù)仫L(fēng)能、太陽能等新能源資源充沛，為儲能項目發(fā)展提供能源支撐；其次，州政府對當(dāng)?shù)貎δ馨l(fā)展制定政策指引和發(fā)放經(jīng)濟補貼，二者共同發(fā)力驅(qū)動當(dāng)?shù)貎δ馨l(fā)展。加州政府目標(biāo)2045年實現(xiàn)無碳電力，配合對建筑改造強制安裝光伏和儲能系統(tǒng)以及對用戶側(cè)發(fā)電推行的激勵回扣，促進儲能安裝量增長（詳見《美國儲能政策解析（上）》、《美國儲能政策解析（下）》）。除此之外，加州、德州人口數(shù)量全美排名前二，用電需求旺盛，對電網(wǎng)穩(wěn)定性和表后端應(yīng)用有強烈需求，進而推動儲能發(fā)展。

另外，亞利桑那州憑借公共事業(yè)部門驅(qū)動，電化學(xué)儲能短期內(nèi)得到快速發(fā)展。州政府規(guī)劃2025年新能源占比達到15%，且將儲能納入公共事業(yè)綜合能源規(guī)劃。截至2023年，已有在運及未投運電化學(xué)儲能項目2.2GW，其電化學(xué)儲能規(guī)模約占全美5%，位居第三。

紐約州目前在運儲能項目超3.1GW，在建及在規(guī)劃項目達1.4GW，積極響應(yīng)紐約州政府2022年提出的到2030年實現(xiàn)6GW儲能目標(biāo)。我們追蹤到紐約州的儲能項目以用戶側(cè)為主。

技術(shù)路線百花齊放

電化學(xué)儲能發(fā)展蓬勃。美國于1970年左右開始探索電化學(xué)儲能市場，小規(guī)模儲能項目嘗試鉛酸電池、鈉基電池和鎳基電池等技術(shù)路線。2010年起鋰電池儲能項目進入市場，隨著新能源發(fā)電安裝量的增加，發(fā)展成為電化學(xué)儲能主流類型。據(jù)不完全項目統(tǒng)計，預(yù)計2023年新投運電化學(xué)儲能項目規(guī)模超10GW，截至2023年底在運電化學(xué)儲能項目將達20.3GW。此外，另有24.7GW電化學(xué)儲能項目處于建設(shè)及規(guī)劃狀態(tài)，集中于2024、2025年交付投運，預(yù)計分別交付13.4GW、8.0GW。

此外，鉛炭電池（Lead Carbon Battery,PbC Battery），鐵-空氣電池（Iron-Air Battery）、鋅基電池也有小規(guī)模項目規(guī)模落地（如Axion Power International在賓夕法尼亞州的12.5MW/12.5MWh鉛炭電池儲能項目；From Energy在紐約州的10MW/1000MWh-鐵-空氣電池儲能項目），此類先行示范類項目將在未來為市場提供更多電化學(xué)儲能的路線選擇。紐約州鐵-空氣電池儲能項目預(yù)計將實現(xiàn)持續(xù)放電100小時，響應(yīng)聯(lián)邦政府對長時儲能發(fā)展的號召。

機械儲能目前仍占主流。項目統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，目前機械儲能仍占據(jù)美國儲能市場的絕對份額，裝機規(guī)模約達38.4GW（含在規(guī)劃、在建及已投運的儲能項目），其中抽水蓄能項目約有37.0GW，另有少量飛輪儲能和壓縮空氣儲能項目。

美國抽水蓄能技術(shù)起步早，20世紀(jì)初已有抽水蓄能項目投運，1970-80年代迎來安裝高峰，達到近20GW，但受到地理位置、建設(shè)周期長等因素制約，進入到2000后新增的抽水蓄能項目銳減。目前抽水蓄能技術(shù)已相對成熟，憑借其容量大，經(jīng)濟可靠的特點在儲能市場占據(jù)重要地位。內(nèi)華達州、加州、愛達荷州等地仍有抽水蓄能項目在規(guī)劃或在建設(shè)階段。

除機械儲能外，熱能儲存項目也在市場占少量份額，共計約1GW的項目已投運，主要是熔鹽儲能項目。

氫儲能處于示范階段。從我們追蹤的儲能項目顯示，美國自2004起有小規(guī)模氫儲能示范研究項目（如99KW DTE Energy Hydrogen Technology Park項目）。據(jù)統(tǒng)計，全美累計有20個氫儲能項目，其中有7個項目為短周期示范性項目（已結(jié)束），4個項目尚未投運。目前氫儲能技術(shù)在美國未進入批量規(guī)劃與建設(shè)階段。

長時儲能是美國儲能市場的重要發(fā)展方向之一。美國聯(lián)邦政府于2019年修訂《最佳儲能技術(shù)法案》提到，將側(cè)重發(fā)展持續(xù)放電至少6小時的高度靈活儲能系統(tǒng)，以及持續(xù)放電10至100小時的長時儲能系統(tǒng)等。從不完全項目統(tǒng)計看，目前2-4小時鋰電池儲能技術(shù)仍占主流，但市場中存在小規(guī)模的長時儲能項目的嘗試。從近幾年的項目趨勢來看，儲能項目持續(xù)放電時長整體呈延長趨勢，到2023年，平均持續(xù)放電從1小時延長到約3.0小時（不含抽水蓄能）。

在美國聯(lián)邦政府鼓勵發(fā)展多元化儲能技術(shù)路線的指引下，電化學(xué)儲能、機械儲能等技術(shù)路線得到改進、發(fā)展；同時新型電池、氫儲能等新技術(shù)路線得到嘗試應(yīng)用。針對美國儲能市場不同應(yīng)用場景，儲能技術(shù)路線在不斷發(fā)展豐富，促進市場保持發(fā)展活力。

寫在最后

據(jù)不完全項目統(tǒng)計，截至2023年，美國合計約31.4GW的儲能項目處于建設(shè)與規(guī)劃階段，其中將有21.7GW預(yù)計于2025年底前實現(xiàn)投運。從地區(qū)分布來看，儲能項目建設(shè)主要仍在加州、德州、內(nèi)華達州等地。其中德州預(yù)計將完成11.8GW，加州預(yù)計新增6.4GW。另外內(nèi)華達州、亞利桑那州、紐約州均有超1GW儲能項目在建設(shè)或規(guī)劃階段。從技術(shù)路線來看，未投運項目中電化學(xué)儲能約24.7GW，機械儲能約6.8GW。

作為本土化發(fā)展的新能源新技術(shù)的重點行業(yè)之一，美國聯(lián)邦政府著力提高儲能技術(shù)的競爭力。在聯(lián)邦及州政府的一系列政策及市場驅(qū)動下，美國儲能裝機量預(yù)計將不斷邁上新的臺階。除主流的鋰電池儲能外，未來鉛炭電池、鋅基電池、氫儲能等技術(shù)在示范推廣后，將會為市場提供更多路線選擇，助力儲能市場多元化發(fā)展。

備注：Interact Analysis對全球重點國家儲能項目進行追蹤統(tǒng)計，美國項目統(tǒng)計主要來自于EIA,DOE等官方機構(gòu)，不含戶用儲能項目。