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工商業(yè)儲能與虛擬電廠
發(fā)布時間：
2024-05-10 15:51
來源：
儲能按照應用場景可以分為電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)儲能，其中電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)儲能又稱為表前儲能，用戶側(cè)儲能又稱為表后儲能。用戶側(cè)儲能分為工商業(yè)儲能與家庭儲能，兩者區(qū)別在于客戶群體，而我國的用戶側(cè)儲能基本為工商業(yè)儲能。
工商業(yè)是我國最大電力市場，表現(xiàn)為電價高、波動強等特點，在我國電力市場化改革與分布式能源轉(zhuǎn)型大趨勢之下，工商業(yè)儲能將是不可或缺的表后中堅力量。
工商業(yè)儲能應用場景廣闊而分散。當前工商業(yè)儲能的應用場景主要有：中型工商業(yè)場所/分布式光儲，光伏自發(fā)自用，儲能以進行削峰填谷、需量管理，能夠降低用電成本，并充當后備電源應急；園區(qū)微網(wǎng)，儲能起到平衡發(fā)電供應與用電負荷的作用；光儲充一體化，光伏自發(fā)自用、供給電動車充電站能源，儲能平抑大功率充電站對于電網(wǎng)的沖擊；以及數(shù)據(jù)中心、5G基站、換電重卡、港口岸電等新型應用場景。
01虛擬電廠拓展工商儲盈利模式
經(jīng)濟性是工商業(yè)儲能迸發(fā)的核心驅(qū)動力。
目前多地峰谷價差已可支持基本經(jīng)濟性，疊加需求響應獎勵、直接政策補貼、容需量電費、光伏配儲等驅(qū)動因素，國內(nèi)工商業(yè)儲能持續(xù)快速發(fā)展。2023年被稱為"工商業(yè)儲能元年"，工商業(yè)儲能僅備案項目數(shù)量就超2300個，備案總量超10GWh。業(yè)內(nèi)預判，2024年工商業(yè)儲能市場規(guī)?？赡苓_到10GWh，是2023年的3~4倍規(guī)模。
政策方面，鼓勵工商業(yè)儲能、虛擬電廠等新市場主體參與電力市場。
2023年9月，發(fā)改委等六部門印發(fā)《電力需求側(cè)管理辦法（2023 年）》提出，建立和完善需求側(cè)資源與電力運行調(diào)節(jié)的銜接機制，逐步將需求側(cè)資源以虛擬電廠等方式納入電力平衡，提高電力系統(tǒng)的靈活性；發(fā)改委、能源局印發(fā)的《電力現(xiàn)貨市場基本規(guī)則（試行）》提出，推動分布式發(fā)電、負荷聚合商、儲能和虛擬電廠等新型經(jīng)營主體參與交易。
工商業(yè)儲能，具有多元靈活、點多量大、容量較小、電壓等級低、主體多樣等特征，通過虛擬電廠聚合，收益模式有望進一步拓展。工商儲參與虛擬電廠的盈利模式包含：
1）需求側(cè)響應：政府或電網(wǎng)向參與主體發(fā)出削峰或填谷響應邀約，具備響應能力和意愿的虛擬電廠資源主體可在接收通知后按時進行響應，主動改變常規(guī)電力消費模式，并由此獲得經(jīng)濟補償。
2）電力輔助服務：虛擬電廠可以根據(jù)市場需求在能源供需之間實現(xiàn)動態(tài)平衡，參與調(diào)峰、調(diào)頻等輔助服務市場交易。這種作用方式允許工商業(yè)儲能系統(tǒng)根據(jù)電力市場的價格信號或電網(wǎng)的需求變化，靈活地調(diào)整自己的操作模式，以獲取相應的收益。
3）電力現(xiàn)貨交易：在電力現(xiàn)貨市場上，市場主體開展日前、日內(nèi)和實時的電能量交易。工商業(yè)儲能由于容量較小，難以滿足買方的一次性調(diào)用需求量，可以通過虛擬電廠方式聚合參與電力現(xiàn)貨交易。山西、山東省內(nèi)電力交易規(guī)則明確虛擬電廠可以參與電力現(xiàn)貨市場。
當前工商業(yè)儲能的收益來源單一，仍以峰谷價差套利為主。虛擬電廠一方面為工商儲拓寬收益渠道，通過參與電力市場獲取收益；另一方面，虛擬電廠的建設基礎是電力市場化改革，而電力市場化也會放大光伏出力波動性的劣勢，最終體現(xiàn)為"午時谷電"，棄光率提升，目前已有超10省執(zhí)行"午時谷電"，工商業(yè)儲能恰好能從中受益，受益模式或從峰谷價差套利變?yōu)?quot;峰零電價套利"、甚至"峰負電價套利"，減少了儲能充電成本，進而增加收益。
02峰谷套利+需量管理+虛擬電廠
峰谷套利為主，再疊加需量管理及虛擬電廠，將進一步增厚工商業(yè)儲能的盈利。
按平安證券的測算，以浙江省投資一項壽命為10年的1MW/2MWh的儲能系統(tǒng)為例，采用合同能源管理模式，以等額本金方式償還銀行貸款。
單一制電價下，以浙江省2023年7月單一制電價進行測算，尖谷價差為0.9800元/kWh，峰谷價差為0.6185元/kWh，平均峰谷電價差為0.7993元/kWh。平均每年產(chǎn)生峰谷套利收入64.49萬元，IRR為8.83%，預計6.08年收回投資成本。
兩部制電價下，假設儲能降需貢獻度為25%，即配置儲能后最大需量降低250kW，儲能系統(tǒng)工作期間可降低變壓器實時功率，減少變壓器出力，節(jié)約需量電費，兩部制電價下，該項目平均每年產(chǎn)生峰谷套利收入57.40萬元，節(jié)約需量電費約9.23萬元，年總收入66.63萬元；IRR由8.83%提升至10.96%，預計5.52年收回投資成本，經(jīng)濟性進一步提升。
虛擬電廠加持下，假設浙江省每年組織需求側(cè)響應80次，企業(yè)通過虛擬電廠參與積極程度按10%/30%/50%測算，即年參與需求側(cè)響應次數(shù)8/24/40次，單次響應電量450kWh，單位響應電量補貼3元/kWh?？紤]需量電費的情況下，項目年收入為67.42/69.02/70.61萬元，項目投資IRR可達11.68%/13.07%/14.42%，預計5.37/5.09/4.85年收回投資成本，回本周期縮短0.15/0.43/0.67年。
圖源：平安證券
圖源：平安證券
類比光伏發(fā)展周期，隨著儲能降本增效，當下“固定式峰谷價差”的模式將降低或退出，未來隨著電力市場的逐步成熟，將開啟用戶側(cè)自主能源平價時代。長期來看，電力市場化、虛擬電廠為工商儲發(fā)展帶來可持續(xù)性支撐。
工商業(yè)儲能系統(tǒng)并非單一產(chǎn)品，是連接電網(wǎng)與用戶的紐帶，需要與分布式光伏、充電樁、用電負荷等各類電力電子元件緊密融合，根據(jù)AI、算法等技術(shù)實現(xiàn)項目最優(yōu)化效益，這主要表現(xiàn)為企業(yè)的軟件開發(fā)與數(shù)字能源服務能力，如同無人駕駛、智能汽車對傳統(tǒng)汽車行業(yè)的重塑，智能工商業(yè)儲能是否也能成為分布式電力系統(tǒng)中的“無人駕駛”產(chǎn)品？
從發(fā)展周期來看，工商業(yè)儲能也將經(jīng)歷從政策支持，到市場化推進，再到產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展三個階段，虛擬電廠、數(shù)字能源應用等模式的開拓與創(chuàng)新將成為工商業(yè)儲能新的競爭因素，刺激更多需求的同時帶動軟件、物聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)鏈上下游分支持續(xù)發(fā)展。
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