工商業(yè)儲能是分布式儲能系統在用戶側的典型應用，其特點是距離分布式光伏電源端以及負荷中心均較近，不僅可有效提升清潔能源的消納率，還可有效減少電能的傳輸的損耗，助力“雙碳”目標的實現。

 

工商業(yè)儲能系統結構

 

工商業(yè)儲能系統不同于大規(guī)模儲能調峰調頻電站，它的主要目的是利用電網峰谷差價來實現投資回報，主要負荷是滿足工商業(yè)自身內部的電力需求，實現光伏發(fā)電最大化自發(fā)自用，或者通過峰谷價差套利。

 

工商業(yè)儲能系統與儲能電站系統都包括電池系統+BMS、PCS、EMS、變壓器，機架，連接線纜、匯流柜、防雷及接地系統、監(jiān)控及報警系統等，系統均進行模塊化設計，系統電壓、容量靈活配置。

 

工商業(yè)儲能系統結構

 

工商業(yè)儲能多一體化建造，采用一體柜。工商業(yè)儲能對系統控制的要求低于儲能電站，部分PCS產品也具有BMS的功能。在EMS方面，工商業(yè)儲能只需要設定充放電時間即可完成能量管理，功能性需求也低于儲能電站。

 

但是隨著大工業(yè)用戶的增多，工商業(yè)儲能配備容量可以達到MW級以上，系統配置與儲能電站基本一致。

 

工商業(yè)儲能與儲能電站系統配置比較

 

工商業(yè)儲能電站的架構

 

采用PCS的交流耦合儲能的工商業(yè)儲能系統工商業(yè)儲能系統系統配置與儲能電站基本一致，但相對容量較小，其系統功能也相對簡單。

 

PCS逆變器通常以雙向變流為多見，在中小工商業(yè)儲能系統中也開始用50-100kW的光儲一體機，工商業(yè)儲能系統的EMS也與大型儲能電站不同，工商業(yè)儲能系統通常不用考慮電網調度的需求，主要是為本地提供電力，只需要具備局域網內能量管理和自動切換即可。

 

采用PCS的交流耦合儲能的工商業(yè)儲能系統

 

采用光儲一體機的直流耦合工商業(yè)儲能系統

 

工商業(yè)儲能商業(yè)模式

 

工商業(yè)儲能的盈利模式是峰谷套利，即在用電低谷時利用低電價充電，在用電高峰時放電供給工商業(yè)用戶，用戶可以節(jié)約用電成本，同時避免了拉閘限電的風險。

 

伴隨著分時電價的完善，峰谷電價差拉大，工商業(yè)儲能的經濟性明顯提升。目前國內工商業(yè)儲能的運營主要有兩種商業(yè)模式。一是由工商業(yè)用戶自行安裝儲能設備，可以直接減少用電成本，但是用戶需要承擔初始投資成本及每年的設備維護成本。另外一種是由能源服務企業(yè)協助用戶安裝儲能，能源服務企業(yè)投資建設儲能資產并負責運維，工商業(yè)用戶向能源服務企業(yè)支付用電成本。

 

同時，用戶側儲能實現多場景擴張，出現充換電站、數據中心、5G基站、港口岸電、換電重卡等眾多應用場景。

 

工商業(yè)儲能商業(yè)模式

 

工商業(yè)儲能行業(yè)現狀

 

工商業(yè)儲能市場包括光伏工商業(yè)和非光伏工商業(yè)兩類使用場景。

對于商業(yè)和大工業(yè)用戶，亦可通過光伏+儲能配套的模式實現電力自發(fā)自用。由于用電高峰與光伏發(fā)電高峰時間較為一致，因此工商業(yè)分布式光伏自發(fā)自用比例較高，儲能系統容量與光伏功率多為1:1進行配置。

對于商業(yè)樓宇、醫(yī)院、學校等不適用于安裝大規(guī)模光伏自發(fā)電的場景，則通過安裝儲能系統達到削峰填谷、降低容量電價的目的。

根據BNEF的統計，2020年4小時儲能系統平均成本降至332美元/kWh，而1小時儲能系統平均成本為364美元/kWh，儲能電池成本降低、系統設計優(yōu)化、系統充放電時長標準化程度提高將繼續(xù)推動儲能系統價格下降，推動工商業(yè)光儲配套的滲透率提高。

 

盈利渠道具體分析

 

新能源消納

 

光伏具有很強的間歇性和波動性，自發(fā)自用、余電上網的光伏電站發(fā)電量超出負荷所能消耗時，多余的電則以較低價格送入電網。當光伏供給負荷電量不夠時，工商業(yè)用戶又得向電網購買電能，電網和光伏系統同時給負載供電。工商業(yè)用戶在配置光伏情況下用電成本沒有得到最大化的降低。

 

配置儲能系統后光伏電量優(yōu)先存于儲能中，余電供應負荷，待光伏電量不足時，由儲能向負荷供電，通過儲能系統平滑發(fā)電量和用電量，提升光伏發(fā)電的消納率，最大程度上實現用電利益最大化。
 

峰谷套利

 

增設儲能系統實現價值的最直接方式是對峰谷電價的套利。用戶可以在負荷低谷時，以較便宜的谷電價對儲能電池進行充電，在負荷高峰時，由儲能電池向負荷供電，實現峰值負荷的轉移，從峰谷電價中獲取收益。

 

峰谷套利示意圖

 

11月29日，山東省發(fā)改委發(fā)布《山東省發(fā)展和改革委員會關于工商業(yè)分時電價政策有關事項的通知》。

 

電價浮動比例：高峰時段上浮70%、低谷時段下浮70%、尖峰時段上浮100%、深谷時段下浮90%。峰谷價差的進一步拉大提升了儲能的套利空間。深谷時段充電、尖峰時段放電不僅可以起到削峰平谷的作用，還可以幫助配備了儲能的業(yè)主套取更加豐厚的利潤，有效實現了雙贏。

 

需量管理

 

我國針對受電變壓器容量在315千伏安及以上的大工業(yè)用電采用兩部制電價，電度電費是指按用戶實用電量計算的電價，基本電費是指按用戶受電變壓器（按容收費）或最大需量計算（按需收費）的電價收費。

 

基本電價按需收費的工商業(yè)園區(qū)安裝儲能系統后，可以監(jiān)測到用戶變壓器的實時功率，在實時功率超過超出需量時，儲能自動放電監(jiān)測實時功率，減少變壓器出力，保障變壓器功率不會超出限制。降低用戶需量電費，減少工商業(yè)園區(qū)的用電成本。

 

配電增容

 

當工商業(yè)用戶而原有配電容量不足時，儲能系統在短期用電功率大于變壓器容量時，可以繼續(xù)快速充電，滿足負荷電能需量要求。降低變壓器使用成本、減少變壓器投資及擴容周期。

 

需求側響應

 

電力需求響應，是指當電力批發(fā)市場價格升高或系統可靠性受威脅時，電力用戶接收到供電方發(fā)出的誘導性減少負荷的直接補償通知或者電力價格上升信號后，改變其固有的習慣用電模式，達到減少或者推移某時段的用電負荷而響應電力供應，從而保障電網穩(wěn)定，并抑制電價上升的短期行為。

簡單來說，就是企業(yè)在電力用電緊張時，主動減少用電，通過削峰等方式，響應供電平衡，并由此獲得經濟補償。

以廣東省印發(fā)《廣東省市場化需求響應實施細則（試行）》的通知，廣東對用戶側儲能給出鼓勵價可到3.5元/kWh，電力用戶可做到生產、補貼兩不誤！按照廣東省往年歷史數據推導得出一年響應需求約60次左右，投資回收期可縮短一年。

電力現貨交易

 

電力現貨交易是指發(fā)電企業(yè)等市場主體以市場化交易的形式提供電力服務的交易機制。隨著中國電力市場改革步伐的加快，國家出臺新政鼓勵儲能參與電力現貨市場，儲能產業(yè)新的商業(yè)模式被激活。

 

電力輔助服務

 

電力有償輔助服務是指并網發(fā)電側在基本輔助服務之外能夠響應電力調度指令的可調節(jié)負荷（含通過聚合商、虛擬電廠等形式聚合）所提供的輔助服務。

 

包括:一次調頻、自動發(fā)電控制、調峰、備用、有償無功調節(jié)、黑啟動等等有償輔助服務應予以補償。工商業(yè)儲能可以通過在電力市場上提供輔助服務作為新的盈利渠道。

 

 

工商業(yè)儲能行業(yè)發(fā)展前景

 

我國光伏發(fā)電發(fā)展迅速，2022年1-10月國內光伏新增裝機量達58.24GW，分布式裝機15.68GW，但工商業(yè)儲能依然處于起步階段。中關村儲能產業(yè)技術聯盟報告顯示，截至今年9月末，國內已投運電力儲能項目累計裝機規(guī)模達50.3吉瓦，同比增加36%。另外，國家能源局發(fā)布《電力現貨市場基本規(guī)則(征求意見稿)》，意見稿指出，推動儲能、分布式發(fā)電、負荷聚合商、虛擬電廠和新能源微電網等新興市場主體參與交易等。

 

當前，我國正在建設新型能源體系，風電、太陽能等新能源的占比不斷提高。10月國家能源局科技司副司長劉亞芳在接受采訪時介紹，我國新型儲能技術已經從示范應用進入商業(yè)化運用階段，并逐步形成產業(yè)化體系，應用場景越來越多元化，項目布局遍及電力系統發(fā)電、輸電、配電、用電的各個環(huán)節(jié)。預計到2025年末，新型儲能在電力系統中的裝機規(guī)模達到3000萬千瓦以上，年均增長50%以上，有效支撐清潔低碳、安全高效的能源體系建設。

根據BNEF預測，全球2025年新增的工商業(yè)光伏配套儲能裝機容量為29.7GWh。存量光伏工商業(yè)中，假設儲能滲透率逐漸提升，2025年全球存量的工商業(yè)光伏配套儲能裝機容量可達12.29GWh。

 

當前，在拉大峰谷價差、設立尖峰電價的政策下，工商業(yè)用戶安裝儲能的經濟性已顯著增強。未來，隨著全國統一電力市場的加速構建、虛擬電廠技術的成熟應用，電力現貨交易及電力輔助服務也將成為工商業(yè)儲能的經濟性來源。此外，儲能系統成本降低也將進一步升工商業(yè)儲能的經濟性。這些變化趨勢都將推動不同應用場景下工商業(yè)儲能商業(yè)模式的迅速形成，賦予工商業(yè)儲能強大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

 

文章來源：365儲能及智慧能源、央視網、廣東省電力交易中心、華經情報等

轉載自：西部碳中和新能源聯盟