工商業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。

 

工商業儲能系統結構

 

工商業儲能系統不同于大規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自身內部的電力需求，實現光伏發電最大化自發自用，或者通過峰谷價差套利。

 

工商業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。

 

工商業儲能系統結構

 

工商業儲能多一體化建造，采用一體柜。工商業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。

 

但是隨著大工業用戶的增多，工商業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。

 

工商業儲能與儲能電站系統配置比較

 

工商業儲能電站的架構

 

采用PCS的交流耦合儲能的工商業儲能系統工商業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也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。

 

采用PCS的交流耦合儲能的工商業儲能系統

 

采用光儲一體機的直流耦合工商業儲能系統

 

工商業儲能商業模式

 

工商業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用戶，用戶可以節約用電成本，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，工商業儲能的經濟性明顯提升。目前國內工商業儲能的運營主要有兩種商業模式。一是由工商業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協助用戶安裝儲能，能源服務企業投資建設儲能資產并負責運維，工商業用戶向能源服務企業支付用電成本。

 

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。

 

工商業儲能商業模式

 

工商業儲能行業現狀

 

工商業儲能市場包括光伏工商業和非光伏工商業兩類使用場景。

對于商業和大工業用戶，亦可通過光伏+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、系統設計優化、系統充放電時長標準化程度提高將繼續推動儲能系統價格下降，推動工商業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。工商業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電量和用電量，提升光伏發電的消納率，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，山東省發改委發布《山東省發展和改革委員會關于工商業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園區安裝儲能系統后，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，減少工商業園區的用電成本。

 

配電增容

 

當工商業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，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。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，儲能產業新的商業模式被激活。

 

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。工商業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。

 

 

工商業儲能行業發展前景

 

我國光伏發電發展迅速，2022年1-10月國內光伏新增裝機量達58.24GW，分布式裝機15.68GW，但工商業儲能依然處于起步階段。中關村儲能產業技術聯盟報告顯示，截至今年9月末，國內已投運電力儲能項目累計裝機規模達50.3吉瓦，同比增加36%。另外，國家能源局發布《電力現貨市場基本規則(征求意見稿)》，意見稿指出，推動儲能、分布式發電、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化運用階段，并逐步形成產業化體系，應用場景越來越多元化，項目布局遍及電力系統發電、輸電、配電、用電的各個環節。預計到2025年末，新型儲能在電力系統中的裝機規模達到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年新增的工商業光伏配套儲能裝機容量為29.7GWh。存量光伏工商業中，假設儲能滲透率逐漸提升，2025年全球存量的工商業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。這些變化趨勢都將推動不同應用場景下工商業儲能商業模式的迅速形成，賦予工商業儲能強大的發展潛力。

 

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