當下,工商業儲能已成為新興領域,可廣泛應用于工業廠房、商業樓宇、產業園、數據中心、基站、EV充電站、港口岸電、礦區/油田、海島等場景。
站在2023年上半年,我國工商業儲能利好政策明顯,峰谷價差拉大的省份越來越多;部分地區分時電價每天設置兩個高峰段,實現每天兩充兩放;輔助服務、補貼、隔墻售電政策陸續出臺。在此情形下,工商業儲能的商業經濟性不斷提高,廣受企業和資本關注,即將迎來賽道爆發。
有機構數據預測,2023年到2025年,工商業光伏儲能累計新增裝機預計可達29.09GWh,復合增速55.8%。
圖片來源網絡
一
什么是工商業儲能?
工商業儲能是分布式儲能系統在用戶側的典型應用,距離分布式光伏以及符合中心均較近,有效減少電能傳輸的損耗。而且其設置目的主要是利用峰谷電價差來實現套利,實現光伏發電的最大化利用,同時可以根據負荷情況進行峰值調節,降低電費支出。
工商業儲能系統與儲能電站系統結構相似,都包括電池系統+BMS、PCS、EMS、變壓器、機架、連接線纜、匯流箱、防雷及接地系統、監控及消防系統等,各系統均可以進行模塊化設計,容量、性能靈活配置。
左圖:采用PCS的交流耦合儲能的工商業儲能系統
右圖:采用光儲一體機的直流耦合工商業儲能系統
常規路徑上主要使用PCS雙向變流器,而如今在中小工商業儲能系統中也開始用50-100kW的光儲一體機,工商業儲能系統的EMS與大型儲能電站不同,工商業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。
二
工商業儲能的主要應用場景
工商業儲能主要應用場景包括單配置儲能、光儲一體、微電網等。單配置儲能主要應用于削峰填谷,以節約用電費用或作為備用電源使用。光儲一體主要應用于提高分布式光伏自發自用率、平抑充電樁中擊的作用。微電網分為離網型和并網型兩種,儲能可以平滑新能源發電和作為備用電源使用,也可以實現能源優化和節能減排。
對于商業和大工業用戶,可以通過光伏+儲能配套的模式實現電力自發自用。由于用電高峰與光伏發電高峰時間較為一致,因此工商業分布式光伏自發自用比例較高,儲能系統容量與光伏功率多為1:1進行配置。
對于商業樓宇、醫院、學校等不適用于安裝大規模光伏自發電的場景,則通過安裝儲能系統實現削峰填谷、容量管理的目的,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用戶,用戶可以節約用電成本,同時避免了拉閘限電的風險。
三
工商業儲能能實現盈利嗎?
隨著各省市分時電價的完善,峰谷電價差拉大,工商業儲能的經濟性明顯提升。而目前的儲能電站的配置成本可以做到近1.5元/Wh,投資回收期做到6年以內回本。
那目前而言儲能有以下幾點盈利模式:
1
新能源消納
光伏具有很強的間歇性和波動性,自發自用、余電上網的光伏電站發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。配置儲能系統后光伏的電優先給負荷用,多余的電量可以給儲能充電,待光伏電量不足時,由光伏配合儲能向負荷供電,可以最大程度提升光伏發電的消納率,實現光伏利益最大化。
2
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,從而從峰谷電價中獲利。截止到2023年全國峰谷價差超過0.7元/kWh省市的數量到達到11個,峰谷價差的進一步拉大提升了儲能的套利空間。
3
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用戶安裝儲能系統后,可以監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,減少工商業用戶的用電成本。
4
配電增容
當工商業用戶而原有配電容量不足時,短期用電功率大于變壓器容量時,儲能系統可以繼續快速放電,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。
5
需求側響應
電力需求響應,是指當電力批發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,從而保障電網穩定,并抑制電價上升的短期行為。
簡單來說,就是企業在電力用電緊張時,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《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。上海市《長寧區支持節能減排降碳實施辦法》中也提出根據讓電電量按照每千瓦時2元給予補貼,單幢樓宇每年補貼不超過10萬元。
6
電力現貨交易
電力現貨交易是指發電企業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。1月10日,國家發改委發布《國家發展改革委辦公廳關于進一步做好電網企業代理購電工作的通知》。該通知指出,各地要適應當地電力市場發展進程,鼓勵支持10千伏及以上的工商業用戶直接參與電力市場,逐步縮小代理購電用戶范圍。優化代理購電市場化采購方式,完善集中競價交易和掛牌交易制度,規范掛牌交易價格形成機制。
7
電力輔助服務
電力有償輔助服務是指并網發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、自動發電控制、調峰、備用、有償無功調節、黑啟動等等有償輔助服務應予以補償。
四
工商業儲能前景
2022年1-10月國內光伏新增裝機量達58.24GW,分布式裝機15.68GW,但工商業儲能依然處于起步階段。目前政策鼓勵工商業企業通過儲能等方式實現有效負荷管理,而我國工業用電量占全社會用電量的64.8%;所以工商業儲能建設對于削峰填谷、穩定電力負荷波動有著重大意義。
工商業儲能屬于輕量化儲能。不像動輒數百MWh或者數GWh電力儲能“新基建”,工商業儲能更像消費品,盈利模式已經完善,市場前景確定性強。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儲能的經濟性。這些趨勢都將推動我國綠色電力市場的快速發展。
注:文中所用圖片來自網絡,侵刪
參考資料:
● https://news.bjx.com.cn/html/20230113/1282883.shtml
● https://zhuanlan.zhihu.com/p/606218303