2016年,日本发布《能源环境技术创新战略2050》,明确将电化学储能技术纳入五大技术创新领域,提出重点研发低成本、安全、可靠的先进储能电池技术。2021年,日本政府正式发布第六版能源基本计划,进一步激励日本国内可再生能源发展,驱动储能行业需求增长。2022年8月,日本发布《蓄电池产业战略》,为完善蓄电池制造和利用环境,计划将在电动汽车和储能等领域投资约240亿美元,目标是到2030年日本电动汽车和储能电池行业的产能达到150吉瓦时,全球产能达到600吉瓦时。具体来说,日本从资金、技术等多方面制定储能政策,综合发力促进储能产业快速发展。
日本经济产业省直接补贴市场。不同于美国,日本发展储能技术主要是受国内资源匮乏的情况驱动,其希望能够通过应用储能技术来优化本国的能源结构。从实际政策来看,2014年5月,日本经济产业省推出新一轮总额为100亿日元的补贴计划,主要用于锂离子电池储能系统建设。该计划为家庭用户提供上限为100万日元的补贴,为商业用户提供上限为1亿日元的补贴。计划规定申请补贴的锂离子电池储能系统的电量规模需要大于或等于1千瓦时,同时获得国家可持续开放创新计划的SII 技术认证,该技术认证是由日本经济产业省设立的认证机构针对创新技术产品出具的。国家可持续开放创新计划旨在借助储能的推广提高能源系统中可再生能源的比例,同时帮助实现峰值负荷管理、提高电力稳定性。日本政府也能依据此计划,衡量大规模生产对电池成本的影响。2015年1月,日本经济产业省再次提供8亿美元用于支持工业、商用和住宅用户储能系统建设。
地方强制配储政策及表前光伏并网到期拉动能量时移储能装机需求。2015年,北海道和冲绳等地区针对大规模光伏出台强制配储政策,强制要求所有2兆瓦以上的光伏项目安装储能系统,直接拉动电源侧能量时移储能装机在2015—2016年的高增长。此外,日本经济产业省于2018年要求,在2012—2014年获得上网电价补贴(Feed-In Tarrif,FIT)合同但未完工的表前光伏项目(装机容量合计约23.5吉瓦)应于2020年完成并网并投入运营,否则FIT将被降至21日元/千瓦时。该政策导致2020年光伏抢装,拉动电源侧能量时移储能装机同比激增914%。
政府拨款资助储能技术的研发和推广。在储能技术研发方面,日本经济产业省为装设锂离子电池的家庭和商户划拨约9830万美元的预算资金,为其提供66%的安装费用补贴。以钠硫电池为例,日本政府在前期研发上给予了无偿的资金支持,补充了项目研发50%以上的资金,同时提供技术、市场、示范项目等多方面的支持。在其投入商业化运作后,政府继续给予补贴。在技术推广方面,2016年开始,日本经济产业省还为工厂和小型企业拨款7790万美元,以提高能源效率,这一举动也激励了太阳能发电厂和变电站对于储能系统的使用。为鼓励新能源走进住户,政府还为实施零能耗房屋改造的家庭准备了一定的中央政府与地方政府补贴。目前,政府补贴占整个电池零售价格的40%~50%。
要求和鼓励新能源市场主体增加储能。日本政府不仅为新能源的研发与推广应用提供了丰富的财政资金支持,还积极建设新能源市场。日本政府要求公共光伏独立发电站配备一定比例的储能电池设施,从而确保电力输出的稳定性;要求电网公司为输电网配置电池,从而保障电力传输的频率稳定,鼓励电网公司购买辅助服务;在配电侧,配电网或者微电网出台奖励政策以推动电池的配置与应用,同时允许配电房与三方合作开展电池业务;在消费侧,日本政府鼓励消费者安装自用的“光伏+储能”系统,开放家庭销售户用电池储能。
确定和筛选储能主流技术路线。在技术方面,日本聚焦于电池成本的降低与电池使用寿命的提高,并以此为重点开展多个技术研发项目,涵盖风电、车载电池、固定式储能电池、电池材料技术评价等,涉及锂离子电池、镍氢电池和全钒液流电池等多种储能技术路线。2020年,日本宣布启动新一代储蓄电池的研发,希望通过储蓄电池的量产将其生产成本降低至锂离子电池的一成。在研发路径上,日本经济产业省提出以高性能的储能技术为核心的路径图,目标到2040年将储能设备的寿命由10年延长至20年,费用由4000日元/千瓦时降至15000日元/千瓦时。借助对金属空气电池、加强型锂电池、钠硫电池、氧化还原液流电池、镍金属氢化物电池、加强型镍氢电池、新概念电容器等储能电池创新技术的研发,探索电池储能运行性能提高、应用成本降低的最优方案。同时还要增加对储能关联技术的研发投入,包括但不限于住宅能源管理系统、大厦能源管理系统、地方级别的能源管理系统。
上网电价补贴(Feed-In Tariff,FIT)制度及零能源住宅(Zero Energy House,ZEH)计划处于政策层面,日本于2012年启动FIT制度,给予较高的光伏并网电价,带动光伏装机规模快速增长,为户用储能开辟应用场景;2014年,日本经济产业省出台针对储能的补贴政策(总预算为100亿日元),针对储能电量规模1千瓦时以上的储能系统给予2/3的出装补贴(户用项目上限为100万日元,商业项目上限为1亿日元)。同时,日本政府于2018年开始执行ZEH计划,并提供补贴。2019年,ZEH补贴预算为551.8亿日元,包含208款户用储能产品。ZEH计划针对储能产品的补贴大幅提高了家用储能投资的经济性,进一步驱动了家庭储能的持续高增长。