工商業(yè)儲(chǔ)能是分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)在用戶側(cè)的典型應(yīng)用，其特點(diǎn)是距離分布式光伏電源端以及負(fù)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?shù)膿p耗，助力“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

 

工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

 

工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)不同于大規(guī)模儲(chǔ)能調(diào)峰調(diào)頻電站，它的主要目的是利用電網(wǎng)峰谷差價(jià)來實(shí)現(xiàn)投資回報(bào)，主要負(fù)荷是滿足工商業(yè)自身內(nèi)部的電力需求，實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電最大化自發(fā)自用，或者通過峰谷價(jià)差套利。

 

工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)與儲(chǔ)能電站系統(tǒng)都包括電池系統(tǒng)+BMS、PCS、EMS、變壓器，機(jī)架，連接線纜、匯流柜、防雷及接地系統(tǒng)、監(jiān)控及報(bào)警系統(tǒng)等，系統(tǒng)均進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)電壓、容量靈活配置。

 

工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

 

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

 

但是隨著大工業(yè)用戶的增多，工商業(yè)儲(chǔ)能配備容量可以達(dá)到MW級(jí)以上，系統(tǒng)配置與儲(chǔ)能電站基本一致。

 

工商業(yè)儲(chǔ)能與儲(chǔ)能電站系統(tǒng)配置比較

 

工商業(yè)儲(chǔ)能電站的架構(gòu)

 

采用PCS的交流耦合儲(chǔ)能的工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)系統(tǒng)配置與儲(chǔ)能電站基本一致，但相對(duì)容量較小，其系統(tǒng)功能也相對(duì)簡(jiǎn)單。

 

PCS逆變器通常以雙向變流為多見，在中小工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)中也開始用50-100kW的光儲(chǔ)一體機(jī)，工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的EMS也與大型儲(chǔ)能電站不同，工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)通常不用考慮電網(wǎng)調(diào)度的需求，主要是為本地提供電力，只需要具備局域網(wǎng)內(nèi)能量管理和自動(dòng)切換即可。

 

采用PCS的交流耦合儲(chǔ)能的工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)

 

采用光儲(chǔ)一體機(jī)的直流耦合工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)

 

工商業(yè)儲(chǔ)能商業(yè)模式

 

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

 

伴隨著分時(shí)電價(jià)的完善，峰谷電價(jià)差拉大，工商業(yè)儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性明顯提升。目前國(guó)內(nèi)工商業(yè)儲(chǔ)能的運(yùn)營(yíng)主要有兩種商業(yè)模式。一是由工商業(yè)用戶自行安裝儲(chǔ)能設(shè)備，可以直接減少用電成本，但是用戶需要承擔(dān)初始投資成本及每年的設(shè)備維護(hù)成本。另外一種是由能源服務(wù)企業(yè)協(xié)助用戶安裝儲(chǔ)能，能源服務(wù)企業(yè)投資建設(shè)儲(chǔ)能資產(chǎn)并負(fù)責(zé)運(yùn)維，工商業(yè)用戶向能源服務(wù)企業(yè)支付用電成本。

 

同時(shí)，用戶側(cè)儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)多場(chǎng)景擴(kuò)張，出現(xiàn)充換電站、數(shù)據(jù)中心、5G基站、港口岸電、換電重卡等眾多應(yīng)用場(chǎng)景。

 

工商業(yè)儲(chǔ)能商業(yè)模式

 

工商業(yè)儲(chǔ)能行業(yè)現(xiàn)狀

 

工商業(yè)儲(chǔ)能市場(chǎng)包括光伏工商業(yè)和非光伏工商業(yè)兩類使用場(chǎng)景。

對(duì)于商業(yè)和大工業(yè)用戶，亦可通過光伏+儲(chǔ)能配套的模式實(shí)現(xiàn)電力自發(fā)自用。由于用電高峰與光伏發(fā)電高峰時(shí)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(chǔ)能系統(tǒng)容量與光伏功率多為1:1進(jìn)行配置。

對(duì)于商業(yè)樓宇、醫(yī)院、學(xué)校等不適用于安裝大規(guī)模光伏自發(fā)電的場(chǎng)景，則通過安裝儲(chǔ)能系統(tǒng)達(dá)到削峰填谷、降低容量電價(jià)的目的。

根據(jù)BNEF的統(tǒng)計(jì)，2020年4小時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)平均成本降至332美元/kWh，而1小時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)平均成本為364美元/kWh，儲(chǔ)能電池成本降低、系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化、系統(tǒng)充放電時(shí)長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)化程度提高將繼續(xù)推動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)價(jià)格下降，推動(dòng)工商業(yè)光儲(chǔ)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(qiáng)的間歇性和波動(dòng)性，自發(fā)自用、余電上網(wǎng)的光伏電站發(fā)電量超出負(fù)荷所能消耗時(shí)，多余的電則以較低價(jià)格送入電網(wǎng)。當(dāng)光伏供給負(fù)荷電量不夠時(shí)，工商業(yè)用戶又得向電網(wǎng)購(gòu)買電能，電網(wǎng)和光伏系統(tǒng)同時(shí)給負(fù)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(chǔ)能系統(tǒng)后光伏電量?jī)?yōu)先存于儲(chǔ)能中，余電供應(yīng)負(fù)荷，待光伏電量不足時(shí)，由儲(chǔ)能向負(fù)荷供電，通過儲(chǔ)能系統(tǒng)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(shí)現(xiàn)用電利益最大化。
 

峰谷套利

 

增設(shè)儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)價(jià)值的最直接方式是對(duì)峰谷電價(jià)的套利。用戶可以在負(fù)荷低谷時(shí)，以較便宜的谷電價(jià)對(duì)儲(chǔ)能電池進(jìn)行充電，在負(fù)荷高峰時(shí)，由儲(chǔ)能電池向負(fù)荷供電，實(shí)現(xiàn)峰值負(fù)荷的轉(zhuǎn)移，從峰谷電價(jià)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(huì)關(guān)于工商業(yè)分時(shí)電價(jià)政策有關(guān)事項(xiàng)的通知》。

 

電價(jià)浮動(dòng)比例：高峰時(shí)段上浮70%、低谷時(shí)段下浮70%、尖峰時(shí)段上浮100%、深谷時(shí)段下浮90%。峰谷價(jià)差的進(jìn)一步拉大提升了儲(chǔ)能的套利空間。深谷時(shí)段充電、尖峰時(shí)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(chǔ)能的業(yè)主套取更加豐厚的利潤(rùn)，有效實(shí)現(xiàn)了雙贏。

 

需量管理

 

我國(guó)針對(duì)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(jià)，電度電費(fèi)是指按用戶實(shí)用電量計(jì)算的電價(jià)，基本電費(fèi)是指按用戶受電變壓器（按容收費(fèi)）或最大需量計(jì)算（按需收費(fèi)）的電價(jià)收費(fèi)。

 

基本電價(jià)按需收費(fèi)的工商業(yè)園區(qū)安裝儲(chǔ)能系統(tǒng)后，可以監(jiān)測(cè)到用戶變壓器的實(shí)時(shí)功率，在實(shí)時(shí)功率超過超出需量時(shí)，儲(chǔ)能自動(dòng)放電監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)功率，減少變壓器出力，保障變壓器功率不會(huì)超出限制。降低用戶需量電費(fèi)，減少工商業(yè)園區(qū)的用電成本。

 

配電增容

 

當(dāng)工商業(yè)用戶而原有配電容量不足時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)在短期用電功率大于變壓器容量時(shí)，可以繼續(xù)快速充電，滿足負(fù)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(kuò)容周期。

 

需求側(cè)響應(yīng)

 

電力需求響應(yīng)，是指當(dāng)電力批發(fā)市場(chǎng)價(jià)格升高或系統(tǒng)可靠性受威脅時(shí)，電力用戶接收到供電方發(fā)出的誘導(dǎo)性減少負(fù)荷的直接補(bǔ)償通知或者電力價(jià)格上升信號(hào)后，改變其固有的習(xí)慣用電模式，達(dá)到減少或者推移某時(shí)段的用電負(fù)荷而響應(yīng)電力供應(yīng)，從而保障電網(wǎng)穩(wěn)定，并抑制電價(jià)上升的短期行為。

簡(jiǎn)單來說，就是企業(yè)在電力用電緊張時(shí)，主動(dòng)減少用電，通過削峰等方式，響應(yīng)供電平衡，并由此獲得經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。

以廣東省印發(fā)《廣東省市場(chǎng)化需求響應(yīng)實(shí)施細(xì)則（試行）》的通知，廣東對(duì)用戶側(cè)儲(chǔ)能給出鼓勵(lì)價(jià)可到3.5元/kWh，電力用戶可做到生產(chǎn)、補(bǔ)貼兩不誤！按照廣東省往年歷史數(shù)據(jù)推導(dǎo)得出一年響應(yīng)需求約60次左右，投資回收期可縮短一年。

電力現(xiàn)貨交易

 

電力現(xiàn)貨交易是指發(fā)電企業(yè)等市場(chǎng)主體以市場(chǎng)化交易的形式提供電力服務(wù)的交易機(jī)制。隨著中國(guó)電力市場(chǎng)改革步伐的加快，國(guó)家出臺(tái)新政鼓勵(lì)儲(chǔ)能參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)新的商業(yè)模式被激活。

 

電力輔助服務(wù)

 

電力有償輔助服務(wù)是指并網(wǎng)發(fā)電側(cè)在基本輔助服務(wù)之外能夠響應(yīng)電力調(diào)度指令的可調(diào)節(jié)負(fù)荷（含通過聚合商、虛擬電廠等形式聚合）所提供的輔助服務(wù)。

 

包括:一次調(diào)頻、自動(dòng)發(fā)電控制、調(diào)峰、備用、有償無功調(diào)節(jié)、黑啟動(dòng)等等有償輔助服務(wù)應(yīng)予以補(bǔ)償。工商業(yè)儲(chǔ)能可以通過在電力市場(chǎng)上提供輔助服務(wù)作為新的盈利渠道。

 

 

工商業(yè)儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展前景

 

我國(guó)光伏發(fā)電發(fā)展迅速，2022年1-10月國(guó)內(nèi)光伏新增裝機(jī)量達(dá)58.24GW，分布式裝機(jī)15.68GW，但工商業(yè)儲(chǔ)能依然處于起步階段。中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟報(bào)告顯示，截至今年9月末，國(guó)內(nèi)已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)50.3吉瓦，同比增加36%。另外，國(guó)家能源局發(fā)布《電力現(xiàn)貨市場(chǎng)基本規(guī)則(征求意見稿)》，意見稿指出，推動(dòng)儲(chǔ)能、分布式發(fā)電、負(fù)荷聚合商、虛擬電廠和新能源微電網(wǎng)等新興市場(chǎng)主體參與交易等。

 

當(dāng)前，我國(guó)正在建設(shè)新型能源體系，風(fēng)電、太陽(yáng)能等新能源的占比不斷提高。10月國(guó)家能源局科技司副司長(zhǎng)劉亞芳在接受采訪時(shí)介紹，我國(guó)新型儲(chǔ)能技術(shù)已經(jīng)從示范應(yīng)用進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)用階段，并逐步形成產(chǎn)業(yè)化體系，應(yīng)用場(chǎng)景越來越多元化，項(xiàng)目布局遍及電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、用電的各個(gè)環(huán)節(jié)。預(yù)計(jì)到2025年末，新型儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)中的裝機(jī)規(guī)模達(dá)到3000萬千瓦以上，年均增長(zhǎng)50%以上，有效支撐清潔低碳、安全高效的能源體系建設(shè)。

根據(jù)BNEF預(yù)測(cè)，全球2025年新增的工商業(yè)光伏配套儲(chǔ)能裝機(jī)容量為29.7GWh。存量光伏工商業(yè)中，假設(shè)儲(chǔ)能滲透率逐漸提升，2025年全球存量的工商業(yè)光伏配套儲(chǔ)能裝機(jī)容量可達(dá)12.29GWh。

 

當(dāng)前，在拉大峰谷價(jià)差、設(shè)立尖峰電價(jià)的政策下，工商業(yè)用戶安裝儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性已顯著增強(qiáng)。未來，隨著全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)的加速構(gòu)建、虛擬電廠技術(shù)的成熟應(yīng)用，電力現(xiàn)貨交易及電力輔助服務(wù)也將成為工商業(yè)儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性來源。此外，儲(chǔ)能系統(tǒng)成本降低也將進(jìn)一步升工商業(yè)儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性。這些變化趨勢(shì)都將推動(dòng)不同應(yīng)用場(chǎng)景下工商業(yè)儲(chǔ)能商業(yè)模式的迅速形成，賦予工商業(yè)儲(chǔ)能強(qiáng)大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

 

文章來源：365儲(chǔ)能及智慧能源、央視網(wǎng)、廣東省電力交易中心、華經(jīng)情報(bào)等

轉(zhuǎn)載自：西部碳中和新能源聯(lián)盟