能源储存商业模式
能源存储为公用事业发展注入新动力
2017年9月
研究总结
2 罗兰贝格聚焦 – 能源储存商业模式
能源储存议题由来已久，但直至近期，其对能源系
统的作用充分体现出来。随着间歇性可再生能源的
兴起，业内需要通过能源储存来保持供需平衡。随
着能源系统中储能业务角色的变化，新的商机将随
之出现，业内相关企业也正摩拳擦掌，准备抓住新
的机遇。
能源储存应满足能源系统相关企业的需求，而这些
需求可能随着时间以及企业在价值链所处位置而变
化。储能既可以被用来满足瞬时需求，也可以用来
维持季度的供需平衡。
不同的储能技术能够很好地满足这些不同需求。然
而，大多数技术还尚未成熟，无法同灵活发电、电网
互联与需求侧管理等储能替代方案相竞争。业内也
尚未出现明确的或比较有说服力的商业模式。本研
究关于能源储存商业模式的12个案例将帮助读者对
未来趋势有所了解，并阐述目前企业可以采取的行
动。
传统的公用事业单位在平衡供需方面经验丰富，应
在此基础上开始运营储能资产，从而抢占先机取得
竞争优势。围绕储能与数字化产品设计能源服务解
决方案的新晋参与者也正在努力进入该行业。对这
些企业而言，能源储存是一个市场切入点。另一些
企业则不同于今天我们熟知的独立能源生产商，而
只能作为独立的储能运营商提供储能容量。其他企
业则提供新的能源服务与交易理念，并不自有或运
营储能设施，其间还可能出现各种业务形式。
能源储存逐渐成为能源系统中的重要
组成部分，该领域中的各相关企业现
在就需要做好准备，对储能的商业模
式进行试验与开发。需要了解成为未
来市场领导者的关键成功要素，并在
未来五年内针对这些方面进行业务强
化，为储能和整个能源系统贡献价值。
能源储存商业模式 – 罗兰贝格聚焦 3
目录
1. 引言 .................................................................................................................... 4
能源储存可能会对相关商业模式产生颠覆性影响
2. 储能的重要地位 ............................................................................................... 6
能源储存将成为可再生能源与分散式能源中必不可少的组成部分
3. 案例 .................................................................................................................... 14
储能的初次应用即体现了新的商业模式的潜力
4. 影响 ....................................................................................................................20
新储能商业模式的出现将影响能源价值链中的所有参与者
5. 建议 ....................................................................................................................26
能源利益相关方需要做好准备，把握储能商机，开发自己独有的商业模式
6. 结论 ....................................................................................................................28
能源储存将成为能源领域的新业务线
4 罗兰贝格聚焦 – 能源储存商业模式
第一部分:
引言
能源储存可能会对相关商业模式产生颠覆性影响
能源储存商业模式– 罗兰贝格聚焦 5
储能议题由来已久，1749年，本杰明·富兰克林就已
经进行了第一批实验；1800年，亚历桑德罗·伏特发
明了电池。1890年，意大利和瑞士建立了第一个抽水
蓄能装置（PHS），初衷不仅是发电，也是为更好地管
理水资源。抽水蓄能装置设备主要建于20世纪60年
代，在当时推动了核电站的兴起，核电站虽然输出电
力稳定，但并不能在一天之中始终与电力需求的波
动相匹配。
目前，储能虽然有利于我们日常生活，但在能源领
域中，仍处于次要地位。在电网未能覆盖的区域，电
池为诸如汽车点火、手机、笔记本电脑等电子设备
供电，或为计算机服务器充当应急电源。除此之外，
抽水蓄能装置等大型储能设施在公共事业领域发
挥着一定的支持性作用。但储能只作为配角的时代
将会结束。未来，储能将成为不间断能源供应中的
关键要素。间歇性可再生能源与分布式发电应用的
比重上升，要求人们探索新的途径来储存能量并且
在必要时释放能量，新型储能技术可以满足这种需
求。
储能前景广阔，其相关设备也将被制造、安装和运
营，新的服务模式也将应运而生。储能解决方案将
在发电端和能源用户以及在生产型/消费型参与者
之间创造新的联系，交易和套利将会为能源领域现
有的和新晋参与企业创造新商机。
然而，我们还有很长的路要走。尽管储能的未来非
常光明，但我们尚未建立一套有说服力的商业模式，
抽水蓄能装置以外的相关技术仍未成熟。由于替代
方案成本更为低廉，未来，储能技术仍需要进一步
发展才能争取到市场空间。
尽管如此，储能业务的首批商业试验已经上马，现
在是进行储能商业模式探索的良好时机。现阶段获
得经验和洞见会使参与企业获得竞争优势，未来将
大受裨益。储能关乎供需平衡，这是传统公用事业
的核心活动，能源存储将为公用事业发展注入新动
力。
本研究着重阐述了各种储能需求，对储能布局的首
批案例进行分析，简要概括未来潜在的商业模式，
并为能源价值链上参与的企业提供建议。
6 罗兰贝格聚焦 – 能源储存商业模式
第二部分:
储能的重要地位
能源储存将成为可再生能源与分布式能源中必不
可少的组成部分
能源储存商业模式– 罗兰贝格聚焦 7
能源转型将对传统能源体系产生颠覆性影响，间歇
性、分散式能源造成了更明显的供需失衡，而储能
将有助于解决这个问题。此部分将阐述发展储能的
背后的原因，说明不同时间跨度和不同企业类型对
储能需求的差异。业内已出现了各种储能技术来满
足相关需求，但储能技术尚未成熟，其替代技术成
本更为低廉，储能商业模式仍处于探索阶段。
能源转型在整个能源价值个环节上对
储能提出需求
能源转型将会成为储能发展下一个、也是有史以来
最强大的推动力量。一天之内风速的变化和太阳辐
射的差异会导致发电的间歇性问题，保持供需平衡
愈加困难；与此同时，可再生能源发电资产的安装位
置各异，而且比较分散，造成电网效能的变化。为满
足峰值用电量，需要对电网布局进行调整，而这种电
网调整成本高昂。
能源转型非常迅速，为解决能源系统中可再生能源
的相关问题，业内亟需相应的解决方案。图A中，欧
洲地区太阳能与风能总和到2025年接近需求峰值需
求的90%。这说明在绝大多数时间内，可再生能源
可以满足全部的能源需求。但当可再生能源无法满
足需求时，需要有充足的备用能源作为后补方案，这
种备用能源必须具有高度的灵活性，而这正是火力
发电厂所欠缺的重要特征。
图A也解释了能源间歇性的影响。太阳能光伏发电
一天中供电的峰值仅出现在中午之后，其每天的最
高产能也各不相同。虽然可以保证24小时不间断供
电，但风力发电产出更加不稳定，其总量输出变化巨
大，例如仅德国一个地区，一天之内的发电量就会有
接近20GW的变化。
与此同时，传统发电厂的系统惯性可以提供频率控
制。欧洲传统发电厂的发电量将下降11%。英国国家
电网也在采取措施。作为一个互联容量有限的岛国，
其可再生能源比重越来越高，英国愈发难以保证能
源供需平衡。英国国家电网已为其先进频率响应系
统订购了200MW的电池。这部分功能原先依赖传统
发电厂的系统惯性提供。 A
关闭传统发电站后，新型可再生能源资产会在其他
地方新建，这将使得电网中电流的源头和方向发生
改变，这要求更高效利用配电网络，并对沿途电网进
行升级。电网升级的费用可能比建立储能更加昂贵，
而储能同样可以吸收电网高峰需求。尤其在拥挤的
城市中，电网升级费用十分高昂。
能源转型推动储能发展，
能源价值链中的每个环
节都需要储能技术的支
持。
8 罗兰贝格聚焦 – 能源储存商业模式
A: 储能需求
间歇性可再生能源的兴起使维护供需平衡面临挑战，传统发电厂逐渐关闭，降低了频率控制能力
58%
74%
90% 525
499
469
2016
6月19日 6月21日
20162020 20202025 2025
-11%
2016年6月19日下午，
欧洲输电调度中心协会
辖区用电需求达到峰值
时，太阳能与风能产能
占比 [MW %]
欧洲输电调度中心协
会辖区化石燃料与核
能发电产能 [GW]
海上风电 陆上风电 太阳能
2016年6月19-21日，德国
TenneT运营商辖区间歇性能
源发电量变化[GW]
2
0
4
6
8
10
12
14
16
18
资料来源：欧洲输电调度中心协会、彭博、欧洲能源交易所、罗兰贝格
能源储存商业模式– 罗兰贝格聚焦 9
B: 沿价值链储能需求
各种可预测与不可预测的供需失衡使得能源系统整个价值链上需要持续时间各异的储能解决方案
资料来源：国际能源署、罗兰贝格
数秒至数分钟
十几分钟至小时
天
周至月
季度
应对波动持续的时间
未受新趋势影响的现有需求可再生能源兴起推动的需求
发电厂 电网运营商系统运营商 批发市场参与
企业
终端客户
避免能源
溢出
大宗交易
套利
维持电压
水平
维持频率
负载追踪 延期电网
升级
黑启动 备用能源
峰值消减
零售市场
套利
可再生能
源自消费
脱网
更新预测
误差
热电联产
输出优化
10 罗兰贝格聚焦 – 能源储存商业模式
储能需求因时间和参与者类型而异
活跃于能源市场中的参与企业需求各异，需求来自
于不同时间范畴内相对可预测或不可预测的供需失
衡。这些潜在的需求在不同的时间单位上和价值链
不同环节中存在差异。 B
在发电阶段，储能可以支持黑启动和优化热电联产
电厂产出。这些需求早在能源转型之前就已经存在，
而避免能量浪费的新需求是随能源转型出现的新需
求。若无储能支持，陆上和海上发电的过剩电力将由
于缺乏需求而浪费。目前批发市场上负电价格表明
供过于求的情况非常普遍。上述储能需求或储能周
期的持续时间为十几分钟到至多一周。
系统运营商所需储能时间较短，电网运营与以及维
持间隔性的供需平衡会导致频率偏移和电压下降。
在一个持续稍长的时间框架内，传统发电无法及时
应对可再生能源发电端的突变，负载追踪也由此愈
加重要。
电网运营商（对其资产独立负责）可能会发现由于
电网中新位置上出现新负载点而造成输出突然变化。
此外，太阳能光伏屋顶的分散式能源发电和本地配
电网中新的可再生能源发电不断增多，可能会导致
未来电流流向偏离电网初始设计布局。储能可能会
有助于减少或延缓电网升级的投资。
能源转型过程中，在大宗市场上进行电力交易、公用
事业单位投资组合管理等因素也推动了新的储能需
求。实现交易需要对可再生能源输出能力进行精确
预测，预测如果出现偏差，企业就必须当即购买更多
电力或者出售多余电力进行平衡。但就长远而言，储
能使更多套利成为可能。电能产出的重大波动会导
致较大差价，储能则为利用这些差价获利提供了新
的途径。例如，相关企业可以在夏天以较低的价格
买进能源，然后再在冬天以较高的价格卖出。
最后，终端用户也出现了新的需求。储能作为备用能
源来源由来已久，医院与服务器机房一直以来都依
赖储能支持。在某些情况下，能源成本取决于总峰
值需求；而利用储能，终端用户可以更好地对峰值
需求进行管理，可以有效地节约成本。同时，企业也
可以通过储能使用出售私人发电电力或是电网电力。
需求不同对储能技术的要求也不
同——大部分技术仍尚未成熟
市面上的储能技术不一而足，但并没有一种能满足
上述所有需求的万能技术。各种储能技术的特点不
同，放电时间、能量要求所适应的应用场景也千差万
别。特定的应用场景要求不同的储能技术。 C
能源储存商业模式– 罗兰贝格聚焦 11
放电时长
发电厂
系统／电网运
营商
终端用户
应用 技术
10000 兆瓦
100 兆瓦
10 兆瓦
1 兆瓦
100 千瓦
10 千瓦
1 千瓦
0 千瓦
电
池
超
电
容
电转气
飞
轮
抽水储能
压缩空气储能
微秒 秒 分 小时 天 周 季 微秒 秒 分 小时 天 周 季
电
压
调
整
电
频
调
整
小规模风
能与太阳
能：电网
支持
负
载
追
踪
输
配
电
延
期
套
利
季度
性储
能1季度
内储能
黑
启
动
规模
外／公
用事业
规模
外／终
端自消
费
大规模风
能与太阳
能：电网
支持
资料来源：国际能源署、罗兰贝格
C: 储能技术特征
特定的应用场景要求不同的储能技术
1 000兆瓦
所
需
能
源
12 罗兰贝格聚焦 – 能源储存商业模式
2015 2030
800
700
600
500
400
300
200
100
0
抽水蓄能 铅电池 飞轮锂电池压缩空气
蓄能
液流电池钠硫电池 超电容 电产氢气 电产代用
天然气
电池
D: 储能成本
平准化储能成本比较，2015 vs. 2030[欧元/兆瓦时，2014年价格水平]
资料来源：国际能源署、罗兰贝格
能源储存商业模式– 罗兰贝格聚焦 13
大多数储能技术尚不成熟，部分技术尚未得到充分
开发，需要进一步完善使其更加安全可靠，或使其与
其他储能需求解决方案相比具有成本竞争优势。就
目前成本水平（远高于100欧元/兆瓦时）而言，大部
分储能技术尚无法与燃气发电厂等传统方式媲美。
但对于储能技术未来成本竞争优势的前景仍是乐
观的。技术进步、规模经济和生产工序改进正在推
动成本下降，运维（O&M）成本、充电费用也会逐渐
降低，使平准化储能成本进一步降低。
平准化储能成本（LCOS）从生产或储存一千瓦时的
平均成本这一角度对不同类型的储能技术进行比较。
根据世界能源委员会计算的技术成本，储能技术的
平准化储能成本依然居高不下。平准化成本在很大
程度上取决于该技术的应用目的，应用目的决定了
诸如储能周期、费用等关键变量。 D
在能源转型的大背景下，业内必须意识到，储能技术
正在和其他能够满足电力系统需求的解决方案进行
竞争。大体看来，整个能源系统比较稳健，也已存在
其他能够解决间歇性可再生能源、分布式能源或是
需求波动的方案。业内主要有三个基本的替代解决
方案：灵活发电、扩大互联容量和需求侧管理技术。
只有平准化储能成本较低，新的储能技术才有机会
与上述替代方案竞争，才能加速实现实际应用。
尽管业内一直存在储能需求，但这些需求始终可以
通过众多替代方案满足。储能技术尚不成熟，相关
布局通常无法盈利。在目前市场价格水平下，虽然市
场上仍存在应用中的抽水蓄能装置，但业内已经很
久没有新的抽水蓄能装置项目上马。目前的市场价
格阻碍了储能技术的大规模推广，日度和季度变化
引发的需求波动也不足以推动行业对储能技术进行
布局并进行时间上套利。
尽管目前市场环境对于储能不利，储能的市场潜力
巨大，第一批实验项目正在进行。然而，由于储能未
来的经济效益尚未明确，业内也尚未开发出相关的
商业案例与商业模式，现有活动的重点只集中在对
储能技术及其应用性的试验工作上。与互联网的发
展历程类似，业内正在逐渐建立、落地并同时挑战
储能的商业模式，储能终将发展成为一项可持续的
业务。
14 罗兰贝格聚焦 – 能源储存商业模式
第三部分:
案例
储能的初次应用即体现了新商业模式的潜力
能源储存商业模式– 罗兰贝格聚焦 15
业内对储能未来的发展预期非常乐观，第一批储能
项目正在建设中。我们分析了一些案例，并且根据这
些项目在能源价值链所处位置以及商业模式的收入
类型对这些案例进行了分类总结。 E
尽管上述商业模式尚未得到充分开发，但我们的案
例体现了储能技术的初步趋势。储能既不属于输配
电，也不属于发电，而是正在成为能源系统中的一个
独立资产类别。我们可以从案例中总结出四大关键
信息。
从平衡需求变化到解决间歇性能源问
题，成熟储能技术的作用正在发生改
变
法国、日本等其他地区已经安装了抽水蓄能系统，弥
补核反应堆发电的惯性问题。20世纪70年代与80年
代的核动力反应堆电力输出调节能力十分有限，因
此，抽水蓄能装置便肩负起调节电力输出的职能，
在晚间基本负荷期电价低时储存电力、白天价格高
时售出电力的方式获利。此外，全球仅有的两家压
缩空气蓄能厂也发挥着同样的作用——为基本负荷
发电厂提供支持，满足不断变化的用电需求。
在项目建造过程中，上述储能设备所属的系统只受
单一企业控制。例如，法国电力公司运营从核电站、
输电网和抽水蓄能装置到配电的整个系统，因而能
够内化抽水蓄能的全部收益。现在，抽水蓄能装置
和压缩空气蓄能装置依赖批发市场所提供的透明价
格信号。尽管欧洲大陆的价格尚不能为建造新的发
电厂提供足够的动力，但相关发电厂目前已经参与
到大宗市场交易。
抽水蓄能和压缩空气蓄能等大型储能系统的商业
模式正在发生改变。此前，由于这种系统中大规模
基本负荷电能的灵活性不足，无法应对一天内不同
时间的需求变化，抽水蓄能与压缩空气蓄能只是发
挥对能源系统的支持作用。现在，大型储能系统的
灵活性提高，可以解决可再生能源的间歇性问题。例
如，智利北部一项建造300兆瓦的抽水蓄能装置的拟
议项目将保证从一座600兆瓦的太阳光伏发电厂为矿
业公司持续不断的供电。由于抽水蓄能装置和太阳
能光伏发电成本较低，上述系统即使未获补贴也可
运转。
北爱尔兰一处计划中的压缩空气蓄能设备将发掘多
个收益来源，为整个能源系统提供支持。由于北爱
尔兰地区电网与其他地区互联不足，该地区间歇性
风能很难实现供需平衡。压缩空气蓄能将有助于削
减目前较高的整体系统成本，不仅会降低对于成本
高昂的燃气后备电源的依赖，也可以提供相关辅助
服务，并且通过大宗市场和辅助服务市场获得收益。
电转气及电转其他液体燃料技术仍处
于试验阶段，初步目标为化工与交通
出行行业生产燃料
电产气可以实现季节性储能，当冬季太阳能光伏发
电有限或是夏季风能不足时，为一般能源系统提供
支持。迄今为止，电转气成本居高不下，相关试验项
目尚未出现令人信服的商业案例。德国拥有20多个
电转气试验项目，居于领先地位，但其第一批应用并
非单纯用于储能。电转气将过剩电能转化成氢气或
其他气体（比如甲烷），成为交通出行、工业或家用
燃料。因此，公用事业、汽车制造商和化学公司都将
投身于相关试验项目之中。当大宗市场价格较低或
者负值时，电转气设备将上马投产。德国联邦能源署
的目标是在2022年之前使电转气成为经济上切实可
行的解决方案。鉴于汽油和氢气比电能更昂贵，第一
批电转气应用将主要定位燃料生产。
16 罗兰贝格聚焦 – 能源储存商业模式
E: 储能案例
根据项目在能源价值链的位置及其与商业模式相关的收入类型将案例进行分类
为普遍能源生产系统
系统提供支持
无收益 德国
电转气季度存储试点
美国
压缩空气储能提供辅助服务, 帮助燃煤和核电厂
储存过剩的生产, 以满足高峰需求
单个收益来源 美国
城市地区需求峰值支持
智利
抽水蓄能夜间补充太阳
能发电
英国
通过变频相应来解决英国
孤立电网的间歇性问题
意大利
利用钠硫电池环节南北
电网拥堵
多种收益来源 英国
大量风能情况下平衡供
需
德国
在虚拟网络中连入电池，提供辅助服务，并以补贴电价
与零售电价之间的价格推动生产型消费者间的能源交易
美国
利用电池与太阳能系统为本地社区提供辅助服
务、延缓输配电投资、调峰等服务（税收较高）
收益依靠补贴 美国
辅助性服务试点
德国
提高太阳能发电自消费
为电网提
供支持
为发电系统提供支持 为能源消费提供支持
电转气 飞轮抽水蓄能 电池 压缩空气蓄能
资料来源：罗兰贝格
电池目前主要服务单一目的，今后将更
多得被应用于实现多重目标，不断优
化自身价值
电池的应用领域正在扩大。可被用于支持消费、通
过提供辅助服务支持电网或者补充供电。电池系统
的规模因此也会有所不同。消费场景主要使用小型
电池，大型电池则与电网互联。电池收益在很大程
度上取决于相关的规章制度和市场体系。
电池的初步应用主要关注单一收益来源，例如促进
太阳能光伏板所有者的自消费等。相关规章制度可
能要求电池所有者只能拥有单一收益来源。当允许
多个收益来源——尤其是当不同储能需求并非同
时出现时，电池价值能够得到更好体现并获得更多
收益。对所有权的相关规定应该允许多个收益来源。
同时相关规定应该促进基于电池所有权和电池管理
的新型商业模式。
家庭住宅电池储能促进了太阳能光伏发电的自消费。
取决于国家的监管环境、电力水平和电网费用，电池
能够提升太阳能光伏系统的整体价值。通过促进自
消费，家庭可以减少以较高的零售价格购买电能，同
时避免以较低的上网电价卖出自产太阳能光伏电能。
单独以此目的电池应用尚无法盈利，德国政府目前
正对此进行补贴。
业内正在开发新的商业模式以更好地利用电池。德
国Sonnen和Lichtblick公司正开发可供消费者共享太
阳能光伏电力和电池存储能力的点对点网络，当电
价在低于零售价格而高于补贴电价时，消费者间可
以进行电能交易。此外，还可以利用电池组为电网提
供辅助服务，发掘额外收入来源。
更大规模的电池系统主要为电网提供支持，依赖单
一收益来源。此类应用主要针对存在明显瓶颈的电
网以及未与其他地区进行互联的电网，其收益在很
大程度上取决于相关规章制度。
例如，意大利已经开始布局钠硫电池，解决电网中的
瓶颈问题。意大利南部太阳能光电供应过剩，需要
将过剩电能输送到北部，而钠硫电池为这种需求提
供辅助服务。因为一般认为储能是一种发电资源，而
在非绑定体系中输电系统运营商不得拥有发电资
源，国家电网运营商Terna获批拥有并运营该电池业
务。电池价值计入Terna的监管资产，Terna通过向电网
用户收费获得收益。
在英国出现不同的所有权模式。作为岛国，英国的电
网很难与其他国家建立互联关系。风能与太阳能占
比极高，因此造成供求关系失衡。英国国家电网为此
向一家独立电池所有公司订购约200兆瓦为期四年
的电池容量，应用于高级变频响应。尽管该公司的
电池将仅用于提供辅助服务，但由于招标价格较低，
未来，这些电池预计也将服务于其他应用。
能源储存商业模式– 罗兰贝格聚焦 17
18 罗兰贝格聚焦 – 能源储存商业模式
根据不同的规则与条例，美国一家市政公用事业公
司已安装了7兆瓦的电池，计划从多个收入来源获利。
首先，该公司通过将电能在宾夕法尼亚—新泽西—
马里兰电力联营体(PJM Interconnection)的频率调整
市场销售从而提供辅助服务。同时，该公用事业公司
还将从延缓输电网投资中收益。在电力需求高峰期，
市政公用事业公司通常需要支付更高的费用，而此时
这些电池便可投入使用。加州长滩将布局大规模电
池，美国爱依斯电力公司(AES) 将在此建设100兆瓦
电池系统。该系统不仅能够在电力需求高峰期提供
电力，随着可再生能源占比不断提高，还能平衡间歇
性电源产生的波动。该系统位于电力需求中心的中
央位置，有助于提升电力质量并减轻输电线路压力。
该系统的拥有者爱依斯电力公司与市政公用事业公
司南加州爱迪生电力公司(Southern California Edi-
son)共同签署了一项为期20年的电力购买协议，确定
收入来源。
飞轮可以用来迅速提供电网支持，但仍
依赖于补贴，并需要同多种用途的电
池竞争
飞轮储能能为输电网提供支持。飞轮拥有比电池更快
的响应速度，但可供选择的应用场景相对较少，仍需
补贴支持。美国灯塔电力公司(Beacon Power)在纽
约州的史蒂芬森敦及宾夕法尼亚州的黑兹尔运营着
规模最大的飞轮储能项目，该公司在电力辅助服务
调节市场出售服务来获取收益。这种商业模式得到
了新的联邦法规的支持，该法规要求电网运营商要向
有能力为电网快速且精准提供电力的公司支付更高
的费用。
另一个典型环境中的应用案例是阿拉斯加科迪亚克
岛上的飞轮储能项目。岛上利用电池将可再生能源
整合到岛上电网中。由于港口处两台电动起重机的
用电量可能会影响电网的稳定，岛上利用飞轮储能
为起重机供电。此外，作为电力辅助服务的第一供应
源，飞轮也减轻了电池系统的压力，延长了电池系统
的寿命。
为最大限度发挥电池价
值，人们正在开发新的
商业模式 点对点网络
使电池容量共享成为可
能。
上述案例上解释了本研究第二部分中关于成熟度和
成本的观点，同时也表明储能的商业模式仍然存在
不确定性。除抽水蓄能以外，储能还没有得到充分
接受。究其原因，有以下几个方面：
技术不成熟
储能所需的大部分技术还不成熟。为了提高效率、
延长技术寿命、降低安全隐患，技术进步依然不可
或缺。高昂的成本也是这些技术没能得到充分应用
的部分原因。
储能成本高
由于技术尚未成熟，储能的成本也居高不下。大规
模的商业应用仍需要技术和生产流程的进一步优
化以及规模经济改善。高额的资本支出、运营管理
支出及低效的存储和循环周期共同推高了成本。
收益基数低
当前电力市场每天基底负荷与峰值负荷下的电价差
值较小，冬季与夏季的供电价格也仅有微小的差异，
能源储存还未能产生足够的收益。在目前能源储存
技术成本高昂的情况下，还未出现令人信服的商业
套利案例。
被替代解决方案锁定
储能技术需要同其他替代方案竞争。现有解决方案，
例如电网扩容、提高互联性、为燃气发电产能建立
市场或进行战略电能储备，仍受到决策部门、监管
部门及系统运营部门的高度重视。储能解决方案尚
未出现在上述相关部门的关注范围内，仍需观念的
转变。
政策不成熟，扼杀商业机遇
能源储存的价值很大程度上取决于规章制度，这些
规章制度决定了储能的收入基础。能源系统的现有
政策通常只关注于发电，而不承认储能的特殊作用。
价格结构、电网容量与电网使用费用及税收制度等
因素在很大程度上决定了储能应用的收入基数，而
这些因素却并不总是能产生最优结果。同样，在非
绑定的电力系统中，在一种储能方案可以提供多种
服务的情况下，对储能资产所有权的规定也可能会
阻碍储能资产的最优化应用。此外，电力辅助服务
市场尚未得到充分开发，仅欧盟内部就存在多种不
同的定价模式。部分储能服务尚没有明确定价。
能源储存商业模式– 罗兰贝格聚焦 19
20 罗兰贝格聚焦 –能源储存商业模式
第四部分:
影响
新型储能商业模式的出现将影响能源价值链中的
所有参与者
关于储能的商业模式，目前还未形成明确的观点。
考虑到预期成本的大幅降低、收入来源的改变、规
章制度的调整和发电资产的改造，目前只能预测未
来商业模式的大致轮廓，揣摩未来发展的关键所在。
利用能源储存为电网提供支持将成为能源领域新
的细分市场
系统运营商和公用事业公司需要合适的法律及商
业环境，方能从储能应用中获得收入、同时降低
系统成本
业内已经开始布局储能来为电网提供电力辅助服务。
由于现有发电厂可以提供所需的大部分服务，目前
储能部署的规模还十分有限。已有案例表明，能源
储存只在互联能力有限、间歇性可再生能源所占比
重较高的地区发挥作用，维持系统稳定。
间歇性可再生能源份额不断提高，而互联容量的提
升有限，未来15年中，越来越多的欧盟国家将会出现
更多对于储能辅助服务的需求。大部分技术都可以
提供电力辅助服务。虽然飞轮已成为提供电力辅助
服务的理想方案，但电池、压缩空气蓄能和抽水蓄
能等技术也能够提供快速反应，同时还具备提供其
他服务的额外优势。这些技术可以开发更多元化的
收入来源，比飞轮更有竞争力。
储能相关的规章制度存在不确定性，这阻碍了储能
应用限制可能的收益范围。即使拥有储能资产，但系
统运营商（输电系统运营商TSO或配电系统运营商
DSO）可能仍然难以将其商业化实现收入。另一方面，
系统运营商如果只是购买辅助服务，可能因为运营
控制力不足难以保证电力的安全供应。
启示
一项储能资产可以也应该被用于服务于不同的目的，
从而优化自身价值。在非绑定的电力系统中，系统运
营商同时拥有储能资产的所有权与使用权可能会引
发一些争议。例如，系统运营商试图在大宗市场上
套利。系统运营商及监管部门应确保在制定监管框
架时，考虑到储能与传统发电能力的不同特性。
因此，系统运营商应当明确制定利用储能服务的最
佳策略。系统运营商可以自有储能资产并运营管理，
也可以长期或短期地外购这些服务。对可用性、质
量和费用的标准应推动优化整个电网经营管理政策
的制定。充分挖掘储能资产全部可能的收入来源并
以此降低成本，这一点至关重要。
辅助服务同样为储能运营商提供了可观的收入来源。
相关运营商应在为其他用户提供可靠储能服务的同
时，设计出能够短期布局储能资产提供辅助服务的
商业模式。辅助服务也可以成为公用事业方面相对
独立的业务线。
电池作为连接点，使得生产型消费者间电力销售
成为可能
公用事业公司和系统运营商可通过提供电池容量
在未来的分散式能源系统中发挥作用
电池在电能零售市场中的应用在很大程度上依赖于
规章制度的导向。非自用太阳能光伏的补贴力度与
电网网接入费用决定了电池是否能成为投资的理想
方向。例如，德国的光伏上网补贴电价和高昂的电
力零售价格之间差距较大，鼓励自消费并提升了太
阳能光伏系统整体价值。在使用净电量结算、或电
力零售价格与光伏上网补贴电价差异较小的国家中，
考虑到电池成本，储能创造的价值非常有限。
能源储存商业模式– 罗兰贝格聚焦 21
22 罗兰贝格聚焦 – 能源储存商业模式
F: 电力辅助服务对储能需求有限
互联能力有限、间歇性可再生能源所占份额高的地区更需要储能业务
1 由于涉及单一市场，德国与奥地利间的互联能力不包括在内
0
0
10
10
20
20
30
30
40
40
50
50
60
60 70
间歇性可再生能源在总发电量中的占比 [GW %]
互
联
容
量
在
总
发
电
量
中
的
占
比
[G
W
%
]
电力辅助对储能的需求有限
中国
中国 瑞典
荷兰
荷兰
法国
法国
比利时
比利时
德国
德国
英国 英国
瑞典
丹麦
丹麦
挪威
挪威
2015年各国发展情况 2030年各国发展情况预期
资料来源：国际能源署、罗兰贝格
1）
1）
未来，单纯的家用太阳能光伏电池系统解决方案
将不再只依赖硬件，新型服务也将为系统增值。远
程控制的电池网络可以为电网提供辅助服务，电池
联网使得在他人的电池中储存电能成为可能，并为
太阳能光伏所有者之间分享和交易电能创造了机会。
现有电池网络费用取决于总量，而非实际储电能力，
在一定程度上阻碍了消费者间的交易。通过转向以
储存能力计费可以推动更大规模的电池共享。可以
预见，未来，电池将居于中心地位，消费者可以方便
得租用储电能力。
此类服务的出现也预示着未来电能将实现自给自足，
电网故障的几率会大大降低。这些服务将通过电网
间的互联创造利润。此外，人们还需要利用超大规
模的光伏组和电池系统来保证电能供应，即使在冬
季数日多云的天气过后依然有电可用。然而，这类大
型系统可能会出现年产能过剩的问题，若无法通过
电网将多余的电能销售出去，成本负担将极为繁重。
电动汽车的电池应用同样会极大地扩展未来太阳能
光伏电池的商业模式，太阳能光伏的生产发展达到
顶峰后可以用来给电动汽车充电。不过能否真正实
现车主的太阳能电池板为工作区域的汽车充电，取
决于电网及电价结构。此外，行驶里程的要求会在一
定程度上限制汽车电池的使用。汽车电池还可以连
接到虚拟网络中，并向电网提供电能辅助服务。
启示
未来的太阳能光伏和电池系统的商业模式仍受不确
定性影响。收入模式取决于电力部门管控、价格、电
网接入的定价模式、能源零售、技术发展（比如电
动汽车）和数字工具（比如电力需求侧管理）等因素。
尽管如此，太阳能电池板的数量预将持续增长，传
统能源客户的需求也将从电力购买转向购买能源服
务。
电池商品同质化的程度甚至比光伏电池板更甚。成
功的电池制造商需要建立起足够的规模、优化生产
流程将生产成本降至最低。能源服务和数字化解决
方案的不同将会拉开企业间的差距。
由于消费者自主生产电能的能力逐渐提高，许多公
用事业公司发电部分的收入将会降低，但这些公司
可以从提供能源服务中发掘新的商业机遇。电池将
成为分布式能源提供服务的联结点。电池使得生产
型消费者间的交易与共享，需求侧管理与辅助服务
成为可能。通过与消费者电池的连接，甚至可以实现
个人资产组合管理和交易操作。通过在配电网中心
配置更多的电池，公用事业公司还可以尝试为客户
提供虚拟电池和云电池服务。诸多服务供应商与数
字化企业逐渐开始进入市场。为了能把握这些未来
的商业模式中的机遇，公用事业公司需要继续保持
与客户的紧密联系，积极向终端客户推介包含太阳
能光伏、电池和电动汽车及电力供应的一揽子方案。
此外，公用事业公司必须确保电网接入的规则及电
网收费的模式有利于推广这些能源服务。
能源储存商业模式– 罗兰贝格聚焦 23
24 罗兰贝格聚焦 – 能源储存商业模式
配电运营商在生产型消费的背景下也能通过提供服
务发挥一定作用。此类运营商可以向终端用户提供
虚拟电池，也可以通过运营电池网络提供辅助服务。
运营商应预料到未来在电池链接的网络中，太阳能
光伏电池板和电动汽车充电将使电能流向发生改变，
不同于现有的中心模式。新的互联能力与部署在重
点区域的电池将使这种流向变化成为可能。
抽水蓄能与压缩空气蓄能将成为未来能源系统中
的重要资产
布局黄金地区帮助能源企业最大程度利用好此类
资产，为能源交易活动提供支持
抽水蓄能和压缩空气蓄能是当前最成熟的技术，其
主要收入来源是在电价昂贵时卖出电能，满足峰值
需求或在风能和太阳能不足时提供补充。这两种技
术也能提供电力辅助服务。尽管如此，在目前的电力
价格水平下，新的抽水蓄能和压缩空气蓄能必须依
赖欧盟补贴。在接下来的10年中，可再生能源在能源
结构中的比重加大，会导致更大的价格差距，从而
推动大规模能量储存业务的发展。尽管当前可再生
能源在欧盟的市场份额只有23%，但预计到2030年，
这一数字将会翻一番（超过40%）。届时在某些国家，
风能和太阳能光伏产能过剩，推动价格长期接近零
点。作为最大的成本项目之一，更低的电价将会提高
储能价值，催生出更多在天/周/季的跨度上进行套
利的机会。
启示
由于可再生能源，传统公用事业公司失去了部分发电
业务，储能可以帮助其挽回部分收入损失。储能成本
不断降低，价格差异增大，储能运营商可以通过在
需求高峰期（或风能/太阳能发电缺失时）输送电力，
从价格套利中获得理想的收入回报。借此，储能资
产所有者有资格与碳密集型发电企业开展竞争。考
虑到抽水蓄能和压缩空气蓄能仅能在特定区域应用，
公用事业公司可以从现在起开始努力布局黄金地区（
例如条件较好的洞穴或湖泊），并为未来更大的价
格波动做好准备。
此外，拥有可再生能源组合的企业可以从运营储能
资产中获利，为其生产管理和在大宗市场的交易提
供支持。运营商可以在特定时段更好地预测并确定
生产规模、平衡供需。可再生能源资产拥有者应该掌
握储能黄金区域的使用权，可以考虑通过产能租赁
或购买经营电厂获得。
电转气将会成为未来经济脱碳减排的方法之一
参与当前的试验项目有助于建立必要的合作关系，
巩固优化价值
目前，利用电力制取其它燃料(power-to-x)的设备
仅是一种试验项目，然而通过这些项目，我们可以清
楚地预见，电转气设备运营商的可用收入来源非常
广泛。化工企业从这些项目里发现了生产氢气和其
他燃料的机遇，公用事业公司看到了利用过剩电能
的潜力，汽车制造商发现了生产车用能源的潜在利
益，甚至燃气传输系统运营商也能从储气业务中获
利。例如，德国燃气网络的储气能力可满足三个月所
需气量。
如果电力制取其它燃料的成本降低，则应用范围会
更一步扩大。第一个应用场景便是在电价较低某些
时段通过生产燃料获得回报。设备运营商必须认真
思考燃料生产之后如何处理从而优化商业价值。只
有生产的燃气或氨气价格与当前化石燃料价格相同
或者更低时，相关企业才有可能使用电转化的燃料
来生产电能，形成能量储存的闭合循环。这种存储
闭环并非必需。
启示
合成燃料可能会对化工业造成颠覆性的影响，化工
企业需要密切关注相关进程的发展。尽管目前，合成
燃料的价格高于化石燃料，但是由于成本日益下降、
规章制度不断完善、二氧化碳排放政策也愈发严
格，在接下来的几十年中，合成燃料可能将会得到更
广泛的应用。化工企业除了要关注生产技术的改进
外，还应提高电力市场交易的能力。电转气主要价值
点在于电价较低时购进电力，与公用事业公司合作有
助于相关企业提升此类能力。
由于电力制取其它燃料的价值很大一部分来自于燃
料的使用和销售，公用事业需要开发运营这些设备
的新能力。与化工企业合作也会提高此类活动创造
出的价值。公用事业公司可以通过运营电转气设备，
解决可再生能源（意外）间歇性带来的问题。
长远来看，能源交易商可以通过电力制取其它燃料
方式在大宗市场进行套利交易。交易商无需拥有对
这些设备的所有权，仅保留使用权就可以开展业务。
能源储存商业模式– 罗兰贝格聚焦 25
第五部分:
建议
能源利益相关方需做好准备，把握储能商机，开
发自己独有的商业模式
在能源转型过程中，提供间歇性电力的新企业对公用事业的传统商业模式产生了颠覆性的
影响。储能技术的兴起还将再次引领行业变革。业内正在开发新的商业模式，未来的商业
模式将受技术、市场与经济因素等影响，相关企业需为未来竞争做好准备。我们概况了储
能市场领导者的一些关键成功要素。各企业可以开始着手采取行动，力争在这个新的细分
市场确立竞争优势
26 罗兰贝格聚焦 – 能源储存商业模式
储能市场领导者的关键成功要素
构建储能业务关键成功要素的具体措施
市场领导者的关键成功要素 未来五年的具体措施
>建立生产规模
>加大研发投入
>关注技术发展，管理技术储备
>降低生产成本
>获取适当技术
设备制造
商
>推出智能电网技术
>为储能网络建设做好电网相关准备
>明确储能与采购服务的所有权模式
>建立技术监控智能，系统地识别与评估新的储能解决方案的
业务潜力与影响
>为电能与数据提供基础设施（IT、电线、储能容
量等）
>利用储能技术优化运营、降低成本
输配电系
统运营商
能源服务
公司
能源交易
商
能源供应
商/公用
事业
汽车厂商
>设计太阳能光伏、电池、热泵与需求侧管理的集成解决方案
>开发节能服务公司网络，发掘附加服务
>实现热力与电力技术的一体化，降低能源成本
>优化设备，满足服务内部与外部（并网）需求
>投资获得储能容量
>在交易算法中包括储能技术特征
>开发商业模式，在大宗市场充分发挥储能容量的灵活性
>在适当时间提供适量电力
>在整体能源供给体系中整合入储能能力，降低成
本
>建立储能技术组合
>设计新能源服务或为生产型消费者定制的解决方案
>与拥有电转燃料设备的大型能源用户建立合作关系
>优化生产型消费者间能源交易
>具备按需提供大规模容量的能力
>具备接受来自市场或客户的过剩电能的能力（最
后手段）
>电池
>与公用事业部门开展电转燃料设施的合作
>与设备制造商建立技术与材料供应的合作
>开展研发，进行新技术试点
>灵活性较高的低成本燃料生产
>储能技术新材料
化工企业
>开发整合汽车电池、燃料电池、发动机以及电网的服务模式
>开发结合电动汽车与家庭及工作（建筑）分布能源生产的创
新商业模式
>降低汽车储能技术的长期成本
>建立固定电池与储能间的系统效应
资料来源：罗兰贝格
能源储存商业模式– 罗兰贝格聚焦 27
28 罗兰贝格聚焦 – 能源储存商业模式
第六部分:
结论
储能将成为能源领域的新业务线
能源转型正在推动整个能源行业的变革。新的玩家
开始参与行业竞争，可再生能源取代部分传统公用
事业发电。消费者开始自产能源，导致需求下降。系
统运营商须将间歇性能源供应整合到其电网中，电
能的流向也发生重大改变。
能源系统中可再生能源占比提高，储能技术必不可
少。通过在适当时间吸收与释放电力，储能技术能够
帮助实现供需平衡。储能技术将成为能源系统中的
联结点，平衡供需，为各种新型服务提供基础。公用
事业公司拥有平衡供需的相关经验。通过运营储能
业务并提供相关服务，公用事业公司在业内再次拥
有独特的地位。然而，若要获得成功，这些企业必须
拥有、经营并试验储能资产，设计面向未来的商业模
式。储能将来会成为一条新的业务条线。公用事业
需要现在就开始着手运营资产，在竞争中抢占先机。
围绕储能与数字化设计能源服务解决方案的新晋企
业正在准备进入电力行业。对于这些企业而言，储
能是参与市场竞争的一种方式。有些企业只提供储
能容量，这些企业未来将成为独立储能运营商。其
他企业提供新的能源服务与交易理念，但本身并不
具备储能能力。两者之间也可能出现其他类型企业。
新的储能业务商业模式尚未真正建立起来，但已初
具雏形。是时候积极试验、获取经验以及建立合作
关系。企业应为未来做好准备，成为未来重要的组
成部分！
现在是时候开始积极尝
试、获取经验以及建立
合作关系。设计面向未
来的商业模式！
能源储存商业模式– 罗兰贝格聚焦 29
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Eric Confais
合伙人
@
许季刚
合伙人
@
30 罗兰贝格聚焦 – 能源储存商业模式
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34个国家设有50家分支机构，拥有2400多名员工，并在国际各大主要市场成功运作，是一家由
220名合伙人共有的独立咨询机构。
以简驭繁
过去50年中，罗兰贝格携手全球客户成功把握变革；展望未来50年，我们致力于支持更多客户
再攀新高。通过提供灵活高效、先人一步的战略咨询，罗兰贝格将以简驭繁，助客户实现基业
长青。
关于我们
研究
预测性维护——明确定位，未雨
绸缪
预测性维护对制造业的重要性已被充分认识和广泛
接受。预测性维护是保证未来高效、可持续服务的
关键。虽然预测性维护所依赖的技术已经取得了快
速发展与突破，但其商业模式目前仍处在发展的起
步阶段，前景广阔，任重道远。
出版方
地址：
中国上海市南京西路1515号
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