全球儲能系統與產業發展趨勢

摘要：在能源產業中，儲能系統為能源運用關鍵組成之一。本文將分成國際與國內二部分說明目前全球儲能產業的發展趨勢，包括各國的政策、儲能市場主要公司、儲能技術以及儲能法規發展。透過這樣的探討，將有助於讀者更加全面的瞭解目前國內外在儲能產業的發展現況，以掌握儲能產業的最新脈動與趨勢。為達成2050年淨零碳排的目標，世界主要國家都對能源或儲能的發展設定了目標，並實施了激勵政策與措施。由全球儲能系統的分析可知，目前最大的儲能系統容量是抽蓄水力，成長最快的儲能系統是電化學系統。除了抽蓄水力、電化學系統之外，氫能的發展也成為各國矚目的焦點。為了達成淨零碳排以及與世界先進國家綠色能源發展同步，我國也同樣依照我國的能源需求訂定相關的目標與實施方法，以加速我國儲能發展，提升電力供應的穩定性。

Abstract：In the energy industry, energy storage systems are one of the key components of energy utilization. This article will be divided into international and domestic parts to explain the current development trends of the global energy storage industry, including the policies of various countries, major companies in the energy storage market, energy storage technology, and the development of energy storage regulations. Through this discussion, it will help readers have a more comprehensive understanding of the current development status of the energy storage industry at home and abroad, so as to grasp the latest pulse and trends of the energy storage industry. In order to achieve the goal of net-zero carbon emissions in 2050, major countries in the world have set goals for the development of energy or energy storage and implemented incentive policies and measures. From the analysis of global energy storage systems, it can be seen that the largest energy storage system capacity currently is pumped hydropower, and the fastest growing energy storage system is electrochemical systems. In addition to pumped water storage and electrochemical systems, the development of hydrogen energy has also become the focus of attention in various countries. In order to achieve net-zero carbon emissions and synchronize the development of green energy with the world's advanced countries, my country has also set relevant goals and implementation methods based on my country's energy needs to accelerate the development of my country's energy storage and improve the stability of power supply.

關鍵詞：儲能、全球產業、發展趨勢

Keywords：Energy storage, Global industry, Development trend

前言

能源是人類在日常生活中從事各種活動不可或缺的，舉凡家中的冷氣、洗衣，甚至外出所需的車輛都要依靠能源來推動。在工業時代，人們也使用能源來生產與製造各種產品，以滿足人類所需。隨著世界人口的大量增加，以及工業的蓬勃發展，所需的能源數量也隨之上升。近年對於淨零碳排的要求與推動，世界各國都朝綠色能源如太陽能與風能等發展，但是再生能源如太陽能與風能屬於間歇性能源，發電不穩定，因此如何將產生的電儲存下來，以提供穩定的電源成為一個重要的議題。除了太陽能與風能之外，由於氫氣與氧反應後只會排出水，因此氫能被視為乾淨的能源，但如何儲存安全、穩定、低成本與容易運輸的氫，也是各國研究的主要方向。以下將分成國際與國內二部分說明目前全球儲能產業的發展趨勢，其內容包括各國的政策、儲能市場主要公司、儲能技術以及儲能法規發展。

國際儲能發展現況

儲能系統可以簡單依儲能容量區分為大型、中型與小型[1]。其中，小型系統的容量小於100 kWh、中型系統的容量在100 kWh ~1 MWh，大型系統的容量大於1 MWh。另外，可依據儲能系統的可移動性分成移動式儲能系統與固定式儲能系統。在全球儲能市場方面，根據TrendForce研究，目前儲能鋰電池全球市場需求已超過100 GWh，在各國達成淨零碳排的目標驅使下，預計2030年全球儲能市場需求將超過1 TWh[2]。

1.國際儲能發展主要政策

全球主要的儲能國家為美國、中國、日本、澳洲、德國、英國、印度、韓國、加拿大等[3]。美國能源部(DOE)於2020年發布儲能大挑戰(Energy Storage Grand Challenge, ESGC)綜合計畫，其目的在加速下一代儲能技術的開發、商業化和利用。該計畫支援對各種儲能技術進行詳細的成本和效能分析，以加速其開發和部署。在2024年美國的儲能容量將達到30 GW以上，預估2030年將達到132 GW/460 GWh[4]。依據加拿大儲能公司的2022年報告《儲能：加拿大關鍵的淨零路徑》，為確保實現2035年淨零目標，加拿大將需要安裝至少8-12 GW的儲能[5]。為加速國家能源朝向綠色能源轉型，加拿大聯邦政府在2023年預算案推出一系列可再生能源抵稅措施，包括清潔技術投資稅收抵免、清潔電力投資稅收抵免、清潔製造稅收抵免以及氫能投資稅收抵免等。預計到2050年時，使用更多清潔電力後，加拿大人的能源支出將減少約12%。巴西電力能源交易商會(Câmara de Comercialização de Energia Elétrica, CCEE)的報告指出2023年巴西93.1 %發電來自可再生能源，包括水力發電、太陽能、風能和生物質發電等，總發電量為70,206 MWm。根據拉丁美洲清潔能源組織(Clean Energy Latin America, CELA)的調查結果，巴西儲能系統市場預計至2040年達到7.2 GW。

歐盟委員會於2019年12月11日正式發布《歐洲綠色新政》，設定了2050年溫室氣體淨零排放的目標。歐洲議會於2021年6月正式通過「歐洲氣候法」，該法案正式明定歐盟2050碳中和目標，2030年溫室氣體目標較1990年從減少40%加嚴至減少至少55%。根據歐洲儲能協會(EASE)資料，2022年歐洲儲能新增裝機約4.5 GW，其中大儲裝機2 GW，占總功率規模44%。2022年當時歐洲儲能協會並進一步預估，2023年歐洲儲能新增裝機將超過6 GW，其中大儲至少為3.5 GW，其佔比將越來越重。

原為歐盟成員的英國於2020年1月31日正式退出歐盟，除了參考歐盟，英國也制定自己的能源政策與儲能法案。2023年10月26日英國通過2023年能源法案(Energy Act 2023)，修訂了《1989 年電力法》，明確將電力儲存作為發電的一部分。英國的能源目標是到2035年實現100 %的綠色電力供電，到2050年在整個英國實現淨零排放。英國政府設定了儲能需求目標，即到2030年達到30 GW，其中包括電池、飛輪、抽水蓄能和液態空氣儲能[6]。

德國2021 年9月德國的聯合政府提出了2030年廢煤的目標，並期望2035年再生能源發電可達100 %之目標。德國政府於2023年8月通過「太陽能1號套案」(Solar Package 1)，該法案的內容包含太陽能發電容量於2026年前達成每年新增22 GW，並使德國太陽能發電總量於2030年前達215 GW。此外，德國並未制定2030年或2035年儲能發展目標。根據「德國聯邦太陽能協會」(Bundesverband Solarwirtschaft, BSW) 2024年1月17日公布的統計資料，德國太陽能發電系統之儲能電池設備於2023年以總量增加1倍以上大幅成長，總計超過100萬套。此外，相關儲能設備之總電量2023年已達12 GW。

法國為歐盟最大的核電生產國，在能源方面高度依賴核電。依據IEA的資料，法國的核電發電量在2022年佔其總發電量62 %，其次是水電、天然氣、風電。法國的太陽能發展快速，其太陽能裝機容量截至2023年9月底達到18,988 MW。相較於核電的63 %，法國2023年的太陽能發電和風電占其整體電力結構比重僅為13%。為進一步增加再生能源比重，法國在2023年提交了一份新計畫，該計畫更新目標為2030年達到48.1 GW的太陽能容量，但法國並未明確制定2030年的儲能目標。為達到2035年化石燃料佔比從60%下降到40%的目標，2024年法國擬再增建14座核電廠以加速達成淨零碳排的目標。

義大利於2013年發布第一版國家能源戰略，之後在2017年6月12日發布第二版，該戰略描繪了義大利能源體系發展的長期指導方針及至2030年的能源政策規劃。義大利於2023年啟動一項177億歐元的國家援助計劃，用於建立集中式電力儲存系統。該計畫是2033年底支援總營運電力9 GW、總容量71 GWh的儲電設施。根據管理義大利輸電系統營運商Terna的資料，為實現歐盟到2030年將溫室氣體排放量減少至少55% 的目標，到2030年義大利將需要開發約71 GWh的新公用事業規模電力儲存容量[7]。

中國儲能政策在國家層面主要由國家發展和改革委員會(簡稱發改委)、國家能源局、工信部、國務院等擬定與發布。國家發展改革委、國家能源局於2022年2月共同發布《十四五新型儲能發展實施方案》，確定了新型儲能發展目標，2025年達成規模化發展、具備大規模商業化應用條件；2030年達成全面市場化發展。中國預估2025年新興能源儲存容量安裝超過30 GW(不包含抽水蓄能)，依據《2024年中國新型儲能產業發展白皮書》，中國2025年新型儲能累計裝機約為70 GW。InfoLink的預估顯示，2030年中國儲能裝置容量將從2021年的10 GWh 上升至2030年的415 GWh[8]。印度已制定2030年達成500 GW可再生能源容量的目標。根據印度國家電力計畫，印度的儲能目標為到2032年達到74 GW/411 GWh[9]。

日本於2020年菅義偉總理發表碳中和宣言，確立了2050年達到碳中和(carbon neutrality)的政策目標。在儲能設施相關之政策方面，2022年日本導入了另一個新制度，修訂「電氣事業法」，確立了「獨立型(stand-alone)儲電業務」之定位。根據《2035年日本報告》，日本的電池儲存容量到2030年預計將增至1.5 GW，到2035年將增至29 GW[10]。韓國的儲能系統可分為短時(30分鐘)和長時儲能(4小時、6小時和8小時)，韓國產業通商資源部的短時和長時儲能目標是2030年合計裝機容量達成4.26 GW/14.4 GWh，到2036年達成26.2 GW/120 GWh。