在全球储能市场持续爆发的背景下,日本作为一个被忽视的全球第四大电力市场国,正在成为储能投资的热土。
作为工业大国的日本电力总装机超过350GW(吉瓦),全球排名第四,仅次于中国、美国、印度,且风电光伏占比早已突破20%的关键门槛。独立储能获准并网,调频市场全面开放,容量市场提供保底收入,以及电力市场的峰谷套利,三大收益叠加,日本典型储能项目内部收益率(IRR)甚至可达高两位数。相比其他国家,其最特殊的地方在于收益主要来自调频服务市场,调频服务的定价机制透明且市场化。
但日本储能长期面临需求井喷与落地缓慢并行的结构性矛盾。过去两年,全日本仅新增约1GW储能装机,而申请量却堆积近200GW。高收益与低增长并存,需求刚性被供给瓶颈卡住,这种错配,导致日本能落地的储能项目在相当长一段时期内,都能有不错的投资收益,但装机增长缓慢。
▌日本为何亟需储能
拥有全球第四大电力市场的日本,正被三大因素放大储能的市场需求:风光装机占比突破临界点,电网的碎片化特质,以及人工智能数据中心(AIDC)带来新的负荷冲击,导致其对储能的需求远超一体化电网。同时,2024年日本开启电力市场的一系列改革,也为储能收益打开空间。
截至2024年底,日本共计353GW的总装机中,火电装机占比超过50%,风光占比约为28%,剩余为水电、核电等。其电力结构正处于深刻转型期:化石能源占比下降、可再生能源(尤其是太阳能)快速渗透、核电稳步恢复、风电蓄势待发。这种结构性转型带来的电网稳定性和灵活性挑战,正是储能市场的核心驱动力。
在电力系统视角,20%的可变可再生能源装机占比是一个重要的“晴雨线”。一旦超过这个比例,电网对灵活调节资源的需求就会变得迫切——澳大利亚和英国都曾经在风光占比突破20%后迎来了储能市场的腾飞。
日本在2020年就迈过了这一门槛。数字背后的推动力是政策,福岛核事故后,政府推出固定价格收购制度(Feed-in Tariff,FIT),强制要求电网公司以显著高于煤电、气电市场价的固定价格,以及长达15年-20年的固定期限收购可再生能源电力。在FIT政策刺激下,日本风电光伏装机快速扩张,其中光伏占90%以上。
与此同步,日本经济产业省在2024年出台了一系列关键政策:独立储能可以作为独立电源单位申请并网,在立法上获得地位;同时,日本开放了公开竞标的调峰调频市场——全日本十张电网统一平台,技术要求透明、招标机制清晰、历史价格可查。这些举措也极大增强了投资者的信心,进一步催热日本储能市场。
高比例新能源背景下,日本电网的结构性问题则进一步支撑了对储能的刚性需求。日本的电网结构较为特殊,全日本共有十张独立电网,分别由不同电力公司运营,频率按关东和关西区域分裂成50Hz(赫兹)和60Hz,网间物理连接较弱。
以占全日本总装机20%以上的东京为例,其约90GW装机中约有10%依赖外电输入,但东京与临近东北电网之间的联络线容量仅3GW,且常年满载。这意味着东京在尖峰时刻需靠本地储备的煤电、气电、核电乃至储能来满足额外需求。
这种“孤岛式”的电网结构,使其各区域电网抗波动能力和网间互济能力远低于中国这种强电网。因此,同等可再生能源渗透率的情况下,日本所需的储能比例更高,可占总装机的10%左右。
此外,AI数据中心正在成为新的负荷增长点。据日本电气事业联合会(FEPC)预计,由数据中心和半导体工厂带来的新增电力需求,到2030年预计最高达到5.38GW。AIDC除了需要“多用电”,还需要“用好电”。AIDC负荷可在毫秒级剧烈波动,对电力系统造成的冲击比可再生能源更为剧烈,只有储能才能提供如此灵活的调节能力。作为未来AIDC对于电网产生波动性的最优解之一,如果这些数据中心如期在2030年前并网,日本所需的储能总量或许还有翻倍增长的空间。
▌日本储能怎么赚钱
随着风光装机占比突破20%的关键指标,日本政府从2024年开始从政策端密集发力,为储能市场注入了实质性动力——储能系统被允许作为独立的并网电源品种参与市场交易,同时,日本在已有的电力现货市场(Japan Electric Power Exchange,简称JPEX)和容量市场基础上,进一步开放了辅助服务市场(Exchange for Power Adjustment,简称EPRX)。
以上几步,为储能构建了三大主要盈利渠道:调频贡献辅助服务收入,容量市场提供保底收益,峰谷套利获取电能量差价。
调频市场:收入占比最高,约60%-70%
调频服务收入是日本储能项目收益结构中占比最高、利润最丰厚的一部分。电网对稳定性的刚性需求,加上特殊的竞价机制和供不应求的市场情况,使储能成为日本调频市场中利润最丰厚的参与者。
在日本特殊的电网结构下,储能系统在调频市场中扮演着“电网稳定器”的核心角色。日本电网存在50Hz与60Hz两种频率标准,且九张区域电网之间的物理连接极为薄弱,这使得电网对频率波动高度敏感——若频率偏移过大,轻则加速设备损耗,重则可能引发类似2025年西班牙大停电那样的系统性事故,即因频率失控导致大面积停电。此次停电是西班牙近几十年历史上发生的最大停电事故,共计造成超10亿欧元的损失。
调频的核心逻辑在于维持发电与用电的动态平衡。当发电量过剩时,电网频率会上升;当用电量超过发电量时,频率则会下降。储能在这一过程中能够提供双向调节:当频率过低时,储能系统迅速放电,向电网注入功率以“托举”频率;当频率过高时,储能系统则吸收功率进行充电,将频率拉回安全区间。
相较于传统的燃气轮机等调节电源,储能的响应速度可达毫秒级,且能够在充放电两种状态之间瞬时切换,且储能相比于燃气轮机,本身无发电任务,因此提供调频服务的机会成本也较低。这些特性使储能成为日本调频市场中技术适配度最高、价值最突出的调节资源。
在日本,调频服务通过2024年开放的EPRX这个公开交易所进行交易。全日本十张电网统一使用这一平台,但每个电网会单独提出需求、单独出清价格。具体的调频服务交易流程如下:
● 日前/周前招标:电网运营商(TSO)根据历史数据和负荷及出力预测,提前一天到一周估申报次日的调频需求,并公开招标。
● 报价与排序:各类电源(储能、气电、抽水蓄能等)自主报价。EPRX采用“多价格投标”机制(Multi-price bidding)——电网按报价从低到高排序采购,与中国电力市场不同,中标者以自己投标的价格结算,而非统一出清价。
● 待命与调用:中标者在约定时段待命,随时响应电网的调用指令。即使未被实际调用,仍可获得服务费,这使得调频市场带有一定的容量市场性质。
● 结算:由TSO定期统一向聚合商支付,再由聚合商分配给电站业主。结算价格为中标价格×功率×中标时间+电价净收入(若被调用)-履约惩罚(若有)。
其中,调频产品根据响应速度分为多个等级:一次调频要求10秒内响应,二次①要求5分钟内启动,二次②和三次①响应时间更长,三次②专门针对可再生能源预测误差。响应速度越快,技术门槛越高,储能的价值越突出。
在日本储能装机量有限,调频市场供不应求的格局下,市场化运营的储能电站理论上可以以最高价格报价并顺利中标。日本电力市场传统的灵活性资源如气电、抽水蓄能大多由电力公司控股,同TSO隶属于同一体系,为了不极大增加电网采购调产品的负担,其投标策略主要是燃料成本、机会成本加合理利润,不会刻意顶格报价。这为独立储能留下了超额利润的想象空间。
在这背后,是日本电力市场兼具市场化与非市场化的双重特征。
一方面,其信息披露机制透明,招标规则公开,市场准入相对公平,为各类主体提供了较为清晰的运营环境。
另一方面,全国仍维持着垂直一体化的电力结构,市场参与主体,监管机构,主管机构并未完全分离,这种体制在一定程度上也决定了部分电站在调频市场上的交易策略并非完全市场化。但市场化的投资机构反而能够从现有规则中获取窗口期高额利润。
容量市场:约占总收入的10%
日本是一个防灾意识极强的国家,电力系统设计高度讲究冗余。其规划备用容量率(Reserve margin)为全球最高水平。日本容量市场每年进行一次招标,要求电源能够提供至少3小时的备用能力。
以东京地区为例,最新中标价格约为每年15000日元/千瓦,折合人民币700多元/千瓦。这笔收入按月发放,确定性极高,是储能项目的“压舱石”。
峰谷套利:约占总收入的20%
JPEX运行已有十余年,全日本约40%的电量在此交易,最小的电价节点为30分钟,典型的光伏高占比地区呈现出明显的鸭子曲线——午间为价格深谷,早晚高峰价格走高。
日本独立储能参与电力现货市场交易和调频服务相冲突,同一时间只能选择参与一种市场。以一个标准四小时储能系统为例,2020年-2025年日本全国平均度电价差为8日元-10日元/千瓦时,一些光伏装机比例高于全国平均地区的价差会更高。
综合以上三大收益,一个典型的日本储能项目,其收入构成约为:优先主动参与调峰调频,峰谷套利其次,容量市场作为被动收入打底。项目侧内部收益率(不考虑杠杆及退出)可高达两位数,与澳洲及英国刚开发储能市场的收益类似甚至更高。
当然,这一高收益率长久来看不可持续。
短期内看,目前的市场机制从结果上看,一定程度增大了TSO采购调频服务的成本,因此日本经产省也在考虑修订市场规则,从而使得市场机制更加适应现有的调频供需情况:一方面若干产品的调频中标最高价格从19.51日元降至15日元,未来将进一步降至10日元;另一方面政府也在开发一些场下交易机会(如余力活用等),增加调节能力的供给。
中长期看,储能的市场定位是类似光伏风电的电力基础设施,其投资收益最终会回归到同类资产正常的收益均值水平。
▌如何投资日本储能
日本储能市场有其复杂性,体现在区域、实操、文化等各方面。综合来看,日本十大电力市场,按区域可以划分为三个梯队:
● 第一梯队:东京。全日本最大的经济中心,装机80GW-90GW,土地供应稀缺、并网容量极其有限,行政审批流程也最严格,但盈利空间极大,是进入日本储能试市场的首选。
● 第二梯队:关西(大阪)、中部(名古屋)、东北、九州,整体市场约为30GW-40GW。关西与中部经济联动紧密,可视为同一市场,且周边有丰田等大型工业负荷,对储能需求旺盛;东北与九州则是光伏装机比例最高的地区,波动性大,对储能需求同样强烈。在这种中等市场,需要有策略地进入。
● 第三梯队:其他地区。市场体量小、风光装机比例低或储能易饱和,投资吸引力相对有限。
但当前,日本储能市场出现了非常矛盾的现象:收益可观,但落地极慢。2024年-2025两年,全日本仅新增约1GW储能,年均500MW(兆瓦),申请量却堆积了超过100GW,核心卡点就是电网。
日本的电网容量有限,但规则清晰且可完全自有公开申请。因此,近些年大量开发商向电网申请并网容量,其通过支付约5%的保证金锁定容量一年,之后再决定是否推进。这种占而不建的行为,使真正优质的项目被迫排队,人为拉长了并网周期。
同时,电网扩容需要采购变压器(交期需要24个-36个月)、重新设计线路、征地、停电协调,完整周期需长达5年-10年,与美国、澳大利亚面临的问题如出一辙。这不仅是设备瓶颈,更是人力、物力与制度综合资源的短缺,因此项目很难加速落地。
但这一慢节奏反而拉长了高收益的窗口期。日本本地大公司偏好20年稳定回报的基建类资产,对完全暴露在市场化交易下的储能项目,内部决策反应时间较长。这一结构性的迟疑,恰好为外来投资者留出了空间,使其成为日本储能第一桶金的主要获得者。
从供需缺口看,日本350GW总装机按5%-10%的储能配比计算,需要17.5GW-35GW的储能。目前储能存量仅约1GW,即便按每年1GW-2GW的新增速度,也可持续20年至40年。若AIDC需求爆发,这一缺口只会更大。
因此,尽管装机节奏缓慢,高收益的窗口期却比多数人预想的更长。当然,随着更多储能投运,调峰调频价格将逐步回归合理水平,但将平缓下降,而非断崖式下跌。
对投资者而言,日本储能的核心命题不是“能不能赚钱”,而是如何让项目落地。并网时间是不确定中的最大变量。日本电网的确定性在于:一旦拿到电网公司的正式并网批复,就不会存在并不了网的风险;而不确定性在于:什么时候能并上,没有人能给出准确答案。
因此本地合作伙伴就至关重要。
日本存在一定的排他性,外来投资者必须找到强有力的本地合作伙伴。从开公司、开银行账户到与地方政府沟通、申请施工许可,外国面孔往往效率低下甚至受阻。通过让本地开发商保留少量股权,可以形成利益绑定,确保项目顺利推进。
在供应链选择上,电芯则必然选用中国品牌,以宁德时代为例的头部品牌在当地银行和潜在买家中有更好的可融资性,可以为项目更好背书,不仅利于银行前期融资,还在资产退出阶段更受买家认可;PCS(储能变流器)、EMS(能量管理系统)等涉及并网沟通的设备,则优先选用日本或欧美品牌,以减少技术对接的摩擦成本,以及日本未来潜在的设备本土化认证要求。
施工方面,日本对安全、噪音、施工资质均有严格限制,人力资源及工程机械有限,施工成本远高于国内,且山地、林地、窄路等条件会增加大量隐形及合规成本。因此,选址时应尽量选取土地所有权清晰,性质简单,平整无附着物,且临近进场道路的土地,避开需要大规模土方、砍伐或道路改造的场地。
日本储能市场是一个被全球投资者低估的“富矿”。它有清晰的收益模式、透明的市场规则、庞大的需求缺口,以及因电网瓶颈而形成的超长窗口期。但同时,它也考验着投资者的本土化能力、供应链调度能力、长期耐心和精细化运营水平。
对那些愿意尊重规则、深耕细作的机构而言,日本储能正是一个“中而美”的绝佳赛道——规模适中、利润丰厚、护城河深。虽然很难起量,但毛利丰厚且有复利,一旦建立信用和品牌,可以持续获利很久。
图 | Unsplash
本文来自微信公众号“零碳时代NetZeroAge”,作者|陈哲,编辑|张俏曼,36氪出海经授权转载,如需转载请联系原作者。
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