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峰谷电价差高达1.4元!万亿光伏+储能四种商业模式怎么选?

   2023-06-16 周睿35270
核心提示:在我国新型电力系统不断完善的同时,储能作为关联产业被赋予重要使命,成为新型电力系统携手前行的伙伴。政策利好推动下,分布式能源“遍地开花”,发展势头强劲。分布式储能作为分布式能源体系中的重要一环,已成为不可或缺的必要辅助。随着分布式能源的开发

在我国新型电力系统不断完善的同时,储能作为关联产业被赋予重要使命,成为新型电力系统携手前行的伙伴。政策利好推动下,分布式能源“遍地开花”,发展势头强劲。分布式储能作为分布式能源体系中的重要一环,已成为不可或缺的必要辅助。

随着分布式能源的开发利用,高比例新能源的持续接入给配电网安全稳定运行带来了巨大挑战。由于分布式系统自身携带的随机性和波动性,需要储能技术提供相应解决方案,稳定电网运行。近年来,储能建设运营成本的下降为分布式储能发展带来机会,受到业界高度关注。与集中式储能相比,分布式储能的选址安装更加灵活便利,目前多在中低压配电网、分布式发电及微电网、用户侧应用。分布式储能与分布式电源联合运行,不仅可以提高电网运行经济性,也可以实现平滑新能源波动、跟踪计划出力,从而达到促进新能源消纳的目的。

在电力系统中的应用场景

据中国能源研究会储能专委会及中关村储能产业技术联盟(CNESA)全球储能数据库不完全统计,截止到2022年底,我国已投运的电力储能项目累计装机达59.4GW,其中新型储能累计装机规模达到12.7GW。

分布式储能容量大多小于10MWh,功率介于几千瓦至几兆瓦之间,相较于集中式储能,分布式储能具有建设周期短、灵活高效、投资费用少等优势。现今分布式储能的主要应用场景包括用户侧、配网侧和电源侧三个方面。

回首2022年,工商业依旧是用户侧储能的主要应用场景。纵观全国,河南、江西、湖北、上海等多个省份增大了高峰电价和低谷电价上下浮动比例,为用户侧储能打开更多盈利空间。据各地电网企业2023年6月公布的代理购电价格显示,全国共有19个省市最大峰谷价差超过0.7元/kWh,其中广东省珠三角五市、浙江省、海南省分别位居价差前三。

就用户侧而言,分布式储能技术主要用于峰谷电价差套利、备用电源,以及参与需求侧响应等。其一,分布式储能系统由于具有快速响应能力,可以作为不间断电源(UPS),在停电时确保重要负荷供电;其二,基于峰谷价差,可以帮助用户在不改变用电习惯的情况下进行错峰用电,从而降低购电费用。值得一提的是,分布式储能系统的功率输出可以补充用户侧负荷需求峰值,从而避免为了满足临时负荷功率峰值需求而扩大整体系统容量,减少项目初期投资,提升设备利用率。

在配网侧,储能技术的主要作用增强电网稳定性。分布式储能设备在电网高峰负荷时放电,在低谷负荷时充电,能够有效实现调峰调频、削峰填谷,缓解电网阻塞线路重过载的问题。此外,分布式储能系统具有响应速度快、输出功率控制精度高等特点,对电网调频也具有积极作用。

在电源侧,分布式储能技术能有效平滑分布式能源输出具有间歇性、随机性和波动性等特点,减少分布式发电的随机性与波动性。在世纪新能源网、光伏供应高峰期,保证系统运行稳定。

四种商业模式

相较集中式储能而言,分布式储能的商业运营模式与其类似,但也有不同。按照不同的市场参与主体划分,分布式储能可以分为四种商业运营模式:独立投资模式、联合投资模式、租赁模式以及共享模式。几种方案并无优劣之分,不同的投资主体以其各自的技术、资本优势及市场经验,在满足各自需求的同时引导着储能系统发挥更大的商业价值,对分布式储能的商业化运营都产生了积极的推动作用。

1、独立投资模式

独立投资模式主要指的是大型工商业用户自费配置储能系统,用户出资一次性买断设备,在这种模式下,用户可以采用低储高发的方式减少自身电费支出。该模式适用于储能投资收益率较高的场景,随着储能技术水平提升、系统成本降低以及国家相关政策和电价机制的完善,储能商业化推广将提上日程。

2、联合投资模式

用户有储能购置需求,但受制于储能成本居高不下,此时电网作为配置储能系统的主体与用户共同投资,一方面可以分散用户的投资压力,另一方面还能减轻电网的销售压力,进一步回笼资金节约成本,这种就是联合投资模式。该模式的优势在于电网的参与可为设备维护、废旧设备回收提供技术背景,但局限在于储能的应用价值相对单一,只存在于发电侧。

3、租赁模式

新电改后,售电公司作为电网和用户的中间桥梁,获得了更大的发展空间。售电公司利用储能将电网输送来的电能以某种形式(例如电池)储存起来,再与用户进行交易,这种就是现今流行的租赁模式。该模式的关键在于由售电公司充当媒介,更加高效便捷。对用户来而言,租赁亦可以消除前期投资成本过大的顾虑,进一步降低了储能设备的应用门槛,促进了分布式储能设备的规模化推广。

4、共享模式

顾名思义,共享模式就是业主可以通过融资购置储能设备,再将其分享给第三方进行使用,允许储能设备接受统一调度,为系统提供辅助服务并收取容量费用。相较于独立投资而言,该模式下用户的贷款压力得到释放,在目前储能成本较高、投资回收期较长的市场环境下值得借鉴。

值得一提的是,分布式储能具备投资费用更少,建设场地规模更小,资源更加分散的特点。这样的优势使得分布式储能与虚拟电厂“不谋而合”,因此分布式储能的虚拟电厂模式应运而生,逐渐被推广开来。以此类推,将其应用场景延伸至社区中,就形成了社区储能模式。

虚拟电厂模式及社区储能模式在欧美国家已发展成熟。目前,虚拟电厂模式发展较为成熟的是德国。作为欧洲最大的虚拟电厂运营商之一的德国 Next Kraftwerke 公司,已对德国、比利时等多个国家的1.3万个分布式能源单元和可调负荷实现了管理。社区储能模式发展较为成熟的是澳大利亚。澳大利亚国有公用事业厂商Synergy公司联合其他开发商合作开发了名为Alkimos Beach 储能试验(ABEST)的项目,该项目旨在对社区储能模式进行研究。在 5 年的运营期内,ABEST 项目有效降低了用户的高峰电量需求,实现了用户电费管理。

控制算法将成分布式储能核心竞争力

随着电池储能技术经济性的不断提高,分布式储能系统的推广应用指日可待。从应用场景来看,分布式储能的应用场景多样;从经济角度看,分布式储能具备一定闲置率,对于电网来说是潜在的优良资源,具备一定的潜在效益。

但需要注意的是,与集中式储能不同,分布式储能系统为将系统效率和生命周期内的放电量最大化,需要管控的设备数量较多,精细化管控的策略和算法难度更高。

有行业人士坦言,分布式储能不仅要做到最小单元的精准控制,各个单元之间更要做好同步和协同。“比如,一次性调度10兆瓦的电量,可能只需要调动5台集中式储能设备,但分布式储能可能需要500台。调动5台和500台设备的控制策略完全不同。” 由此可见,控制策略在功能性、经济性和安全性上都发挥着重要作用,储能投运后的经济收益或将完全依赖控制策略。长期来看,AI和算法能力将成为未来储能企业的核心竞争力之一。

 
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