用戶側(cè)一度被視為最有潛力的儲(chǔ)能發(fā)展領(lǐng)域。在這一領(lǐng)域,儲(chǔ)能存在的首要價(jià)值就是節(jié)省電費(fèi)。在電力峰谷價(jià)差可觀的地區(qū)或需要存儲(chǔ)分布式發(fā)電的情況下,其中的價(jià)值套利,是用戶投資的主要驅(qū)動(dòng)力之一。
除了峰谷價(jià)差之外,用戶側(cè)儲(chǔ)能還可以參與電力輔助服務(wù)及需求響應(yīng)等市場(chǎng)。因此,當(dāng)電費(fèi)彈性可控時(shí),用戶側(cè)確實(shí)更具備發(fā)展前景。
曾經(jīng)業(yè)內(nèi)普遍預(yù)測(cè),隨著度電成本的降低,用戶側(cè)儲(chǔ)能將率先駛?cè)肷虡I(yè)化正軌。
然而,受制于多重因素影響,其裝機(jī)量遲遲未迎來(lái)“爆發(fā)”。且不同地區(qū)所面臨的問(wèn)題也不盡相同。
本文以廣州為例,經(jīng)過(guò)走訪調(diào)研1000家企業(yè),對(duì)用戶側(cè)儲(chǔ)能參與需求響應(yīng)的商業(yè)模式進(jìn)行探討。最終發(fā)現(xiàn),目前用戶側(cè)儲(chǔ)能開(kāi)發(fā)的難點(diǎn)主要有:
1.1000家企業(yè)中,有地方安裝儲(chǔ)能的只有100家,而由于基本電費(fèi)最大需量的問(wèn)題,滿足安裝儲(chǔ)能的只有10家。且其中接受合同能源管理分成比例10%的只有1-2家。
2.不打破現(xiàn)有規(guī)則的束縛,用戶側(cè)儲(chǔ)能難有突破。隨著5G技術(shù)發(fā)展,技術(shù)問(wèn)題不再是瓶頸,解放思想,打破常規(guī)才是關(guān)鍵?;倦娰M(fèi)最大需量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì),就是源網(wǎng)荷儲(chǔ)互動(dòng)的體現(xiàn)。
3.在上級(jí)設(shè)備不超載的前提下,為了參與需求響應(yīng)而進(jìn)行的負(fù)荷增加值不計(jì)入最大需量。相當(dāng)于救護(hù)車在安全的情況下闖紅燈,免罰!
以下為詳細(xì)解析:
01、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
廣州地區(qū)現(xiàn)行目錄電價(jià):
廣州地區(qū)夏季典型負(fù)荷曲線:
受高溫及經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步回升疊加影響,2020.8.6,南方電網(wǎng)統(tǒng)調(diào)用電負(fù)荷今年第七次創(chuàng)歷史新高(當(dāng)月累計(jì)5次創(chuàng)新高),達(dá)1.998億千瓦,較去年最高負(fù)荷增長(zhǎng)7%。其中,廣東7月5次創(chuàng)新高,最高負(fù)荷達(dá)1.269億千瓦,負(fù)荷和電量持續(xù)領(lǐng)跑全國(guó)各?。粡V西、云南、海南、廣州、深圳統(tǒng)調(diào)負(fù)荷創(chuàng)新高分別為5次、1次、2次、2次、1次,最高負(fù)荷分別達(dá)2620萬(wàn)千瓦、2581萬(wàn)千瓦、558萬(wàn)千瓦、1935萬(wàn)千瓦、1914萬(wàn)千瓦。
典型用戶負(fù)荷曲線:
02、原儲(chǔ)能方案
儲(chǔ)能配置:
儲(chǔ)能系統(tǒng)邊界條件:
配置2MW/4.4MW,單價(jià)投資1.6元WH測(cè)算,總投資700萬(wàn)。
按照80%容量退役,當(dāng)電池循環(huán)次數(shù)可以到達(dá)3300次時(shí),5年。
當(dāng)循環(huán)次數(shù)達(dá)到6600次時(shí),10年。
由于大容量的鋰電池是新生事物,儲(chǔ)能專用電池應(yīng)用年限有限,對(duì)本人來(lái)說(shuō),循環(huán)次數(shù)一直是個(gè)迷。因此,下面所有探討都是基于電池循環(huán)次數(shù)滿足5000次循環(huán)、90%DOD、剩余80%容量、項(xiàng)目周期15年(第8年更換電池)來(lái)考慮。
儲(chǔ)能項(xiàng)目收益:
顯然,純峰谷價(jià)差套利,目前用戶側(cè)儲(chǔ)能不滿足投資收益率。
03、參與需求響應(yīng)方案
廣州需求響應(yīng)補(bǔ)貼方案:
基數(shù)的確認(rèn)
補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)
市場(chǎng)需求
啟動(dòng)條件(1)廣州供電局日前預(yù)測(cè)廣州電網(wǎng)統(tǒng)調(diào)負(fù)荷達(dá)到上一年度最高負(fù)荷的 95%及以上;(2)廣州供電局調(diào)度部門預(yù)測(cè) 220kV 變壓器、110kV 線路與變壓器面臨過(guò)載風(fēng)險(xiǎn);(3)電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行出現(xiàn) 220kV 變壓器、110kV 線路與變壓器、饋線、臺(tái)區(qū)重過(guò)載等;(4)其它不確定性因素造成的電網(wǎng)供需不平衡。
廣州電網(wǎng)2020年最高負(fù)荷為1935萬(wàn)千瓦,2021年按照2000萬(wàn)測(cè)算,3%的需求能力約為60萬(wàn)千瓦。
2MW/4MWH的儲(chǔ)能每天響應(yīng)能力為2*4=8MWH,需要削峰月份5-9月份,保守估計(jì)有30天;8*5*30=120萬(wàn)。
新政剛推出,用戶還在觀望,需求資源還需要一定時(shí)間開(kāi)拓整合,所以短期內(nèi)需求響應(yīng)資源是比較短缺的,激勵(lì)補(bǔ)貼價(jià)格有保障。隨著需求資源的不斷挖掘,競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,補(bǔ)貼會(huì)逐步下降,平衡點(diǎn)估計(jì)會(huì)在3元/KWh。
收益測(cè)算:
項(xiàng)目自投總收益:
合同管理模式:峰谷價(jià)差套利9:1,需求響應(yīng)補(bǔ)貼7:3
總結(jié):
第1-8年,投資700萬(wàn),IRR=12%?;緷M足國(guó)企及上市公司的投資要求。項(xiàng)目合同周期可以縮減到10年。
04、廣州用戶側(cè)參與需求響應(yīng)難點(diǎn)
1.需求響應(yīng)的參考基準(zhǔn)線,是按照前五天工作日的平均負(fù)荷曲線,由于儲(chǔ)能已經(jīng)按照目錄峰谷時(shí)段進(jìn)行充放電,已經(jīng)改變了原有負(fù)荷曲線。故建議用戶側(cè)安裝儲(chǔ)能的,可以在儲(chǔ)能并網(wǎng)點(diǎn)安裝計(jì)量表,參與的響應(yīng)能力直接按照儲(chǔ)能充放電功率給予確認(rèn)。
2.基本電費(fèi)是用戶側(cè)儲(chǔ)能的攔路虎:具體分析詳見(jiàn)“基本電費(fèi)-用戶側(cè)儲(chǔ)能路上的攔路虎”:能滿足安裝MW/MWH級(jí)別的用戶,其基本電費(fèi)最優(yōu)方案都是按照需量計(jì)量。最大需量是儲(chǔ)能配置容量的瓶頸,由于基本電費(fèi)的限制,很多有條件安裝儲(chǔ)能的用戶無(wú)法安裝配置。
新一輪電改已經(jīng)進(jìn)行了5年,一直都是在發(fā)電側(cè)做文章,折騰發(fā)電側(cè)估計(jì)還需要5年。用戶側(cè)改革只看得基本電費(fèi)方面容量/需量模式可以按照季度變更,能否在第2個(gè)五年計(jì)劃中有所推進(jìn)?比如最大需量計(jì)量模式,在系統(tǒng)需要響應(yīng)的時(shí)候,在線路不超載的前提下,不管是填谷時(shí)段,還是中午12-15點(diǎn)期間為響應(yīng)15-17點(diǎn)的削峰而進(jìn)行的充電不計(jì)入最大需要值(現(xiàn)有計(jì)量表計(jì)的滑差需要改變)。類似救護(hù)車在保障安全的前提下可以闖紅燈一樣呢?目前正值電改推進(jìn)中,除了創(chuàng)新模式,也要思考現(xiàn)有的條條框框,哪些應(yīng)該可以需要打破的?
3.廣州地區(qū)的目錄峰谷時(shí)段劃分明顯跟典型夏季負(fù)荷曲線不吻合,2003年,廣東電網(wǎng)由于缺電,為了讓電于民,所以廣東執(zhí)行峰谷電價(jià),為了平衡各地市產(chǎn)業(yè)特點(diǎn),各地峰谷時(shí)段劃分如下:
4.很明顯,廣州地區(qū)峰谷電價(jià)劃分跟負(fù)荷曲線不匹配,新一輪的電改已經(jīng)進(jìn)行了五年,為了跟現(xiàn)貨市場(chǎng)有效銜接,廣東的目錄電價(jià)是否到了需要調(diào)整的時(shí)機(jī)了呢?比如按照下圖電價(jià)調(diào)整后,部分用戶會(huì)調(diào)整用能習(xí)慣,盡管有相當(dāng)部分對(duì)電價(jià)沒(méi)那么敏感的用戶還是不會(huì)調(diào)整用能習(xí)慣的。但是峰谷電價(jià)時(shí)段調(diào)整后,有利于用戶側(cè)儲(chǔ)能的充放電策略和需求響應(yīng)的效果。