中國儲能網(wǎng)訊:2021年7月,國家發(fā)改委發(fā)布了《國家發(fā)改委關(guān)于進一步完善分時電價機制的通知》,完善分時電價機制,建立尖峰電價機制,逐步擴大儲能在用戶側(cè)的峰谷價差套利空間。自通知發(fā)布以來全國31個省、市、自治區(qū)進行了分時電價改革,對用戶側(cè)儲能發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響。
儲能用于峰谷電價套利,用戶可以在電價較低的谷期利用儲能裝置存儲電能,在電高峰期使用存儲好的電能,避免直接大規(guī)模使用高價的電網(wǎng)電能,如此可以降低用戶的電力使用成本,實現(xiàn)峰谷電價套利。
一、峰谷電價及分時電價解讀
據(jù)各地電網(wǎng)公司公布的2023年1月電網(wǎng)代理購電價格統(tǒng)計,峰谷電價差超過1元/ kWh的地區(qū)有11個省市,超過0.7元/kWh的地區(qū)有23個省市。為用戶側(cè)利用儲能來套利峰谷價差提供了可觀空間。
圖一 超23個省市的工業(yè)用電平均峰谷電價及價差超過0.7元
圖二 蘇州大工業(yè)分時電價(一)
圖三 蘇州大工業(yè)分時電價(二)
企業(yè)只要使用了獨立的專用變壓器,就會涉及到基本電費(根據(jù)變壓器來每月收取的電費)?;倦娰M主要分類兩種計費方式,一種是按變壓器的容量計費,一種是按照用戶申報的需量進行計費。
① 容量計費
基本電費=變壓器容量x容量電費;
② 需量計費
a) 核準需量
核準需量一般不低于變壓器的40%;不超核準需量的105%的部分基本電費按照核準需量x需量電費收取,超出105%部分按照2倍需量電費收取;
b) 實際需量(大多數(shù)企業(yè)選用)
基本電費=實際需量x需量電費;
總電費=基本電費+電度電費+其他費用(防疫優(yōu)惠/尖峰補收/其他退補/…)。
假如一個企業(yè)的基本電費確定是按容量收取之后,就確定了基本電費,然后再根據(jù)每個月實際在尖峰平谷時段所用電量計算電度電費。
二、用戶側(cè)儲能的優(yōu)勢及收益分析
儲能有助于企業(yè)管理容量費用。對于大的工業(yè)企業(yè),因現(xiàn)行的兩部制電價,供電部門會以其變壓器容量或最大需用量為依據(jù),每月固定收取一定的基本電價。這些企業(yè)可以利用儲能系統(tǒng)進行容量費用管理,即在用電低谷時儲能,在高峰時釋放,實現(xiàn)在不影響正常生產(chǎn)的情況下,降低最高用電功率,從而降低容量費用。
儲能削峰可以降低基本電價
儲能系統(tǒng)成本和峰谷價差直接決定用戶側(cè)儲能的投資效益。假設(shè)工廠每年開展生產(chǎn)300天,根據(jù)計算公式:靜態(tài)投資回收期=(電池容量*單位容量一次性投入成本)/(每日高峰期用電量*峰谷價差)/300,約定企業(yè)安裝電池容量等于其平均每日高峰期用電量,可以看出在不考慮維護成本前提下,投資回收期只與儲能系統(tǒng)一次性投入成本和峰谷價差有關(guān)。
以廣東省峰谷價差0.86元/kWh為例,采用不同的電池技術(shù),計算各自的投資回收成本。
鋰離子電池快速發(fā)展所帶來的成本優(yōu)勢將助其逐漸擴大市場。利用鉛炭電池套利靜態(tài)投資回收期不足5年,已經(jīng)具有商業(yè)化可行性。由于鋰電池成本相對較高,現(xiàn)階段鋰電池的投資回收期要長于鉛蓄電池。根據(jù)CNESA的統(tǒng)計,2017年用戶側(cè)領(lǐng)域新增電化學(xué)儲能項目中,鉛蓄電池所占比重最大,為77%,剩余為鋰電池,也說明出于成本考慮,現(xiàn)在企業(yè)更傾向于安裝經(jīng)濟效益更佳的鉛蓄電池。但隨著鋰離子電池技術(shù)迅速發(fā)展,其成本自2010年以來已經(jīng)下降近80%。
電池作為整個儲能系統(tǒng)中核心組成部分,成本占到整個儲能系統(tǒng)成本的50%,是儲能系統(tǒng)后續(xù)降本的重要渠道。2021年我國磷酸鐵鋰電池儲能中標價格大多集中在1.2-1.7元/Wh。而根據(jù)彭博新能源財經(jīng)(BNEF)測算,2022年全球電化學(xué)儲能EPC成本約為261美元/kWh(折合人民幣約1.66元/Wh),預(yù)計2025年將降至203美元/kWh(折合人民幣約1.29元/Wh)。2021年以來大量EPC中標價格1.3-1.7元/kWh之間。
三、用戶側(cè)儲能電站的開發(fā)與場景選擇
1、第一類用戶:負荷有很明顯的峰谷變化的。
這類用戶特點如下:
變壓器容量不大于5000KVA,最高負荷60-80%,按照容量交基本電費;
日用電峰谷期跟隨作息時間一致波動;
年用電量不大于2000萬千瓦時;
本著“充得滿,放得完”最經(jīng)濟原則,儲能電站可安裝容量2-6MWH。
用戶集中在木材加工廠、園區(qū)、寫字樓等。
場景分析:儲能的充電容量可以在谷時段用變壓器的富裕容量解決,儲能的最大裝機容量也取決于變壓器的谷時段的富裕容量。
2、 第二類用戶:
負荷相對比較穩(wěn)定的,無峰谷特征;
這類用戶特點如下:
變壓器容量不小于4MVA-100MVA,最高負荷30-50%,按照需量交基本電費;
24小時用電,無峰谷差別;
年用電量不小于2000萬千瓦時;
本著充得滿,放得完最經(jīng)濟原則,儲能電站可安裝容量2-60MWH。
用戶集中在紡織、線路板廠、電子廠、數(shù)據(jù)中心等。
場景分析:基本電費是最大的問題,由于負荷是均勻分布的,則儲能的充電容量,就取決于變壓器在谷時段時否存在富裕容量。
3、第三類用戶:
高能耗企業(yè),錯峰用電的,谷電比例高。
這類用戶特點如下:
變壓器容量不小于4MVA-100MVA,最高負荷50-80%,按照容量交基本電費;
錯峰用電,谷電占比不低于50%;
年用電量不小于2000萬千瓦時;
本著充得滿,放得完最經(jīng)濟原則,儲能電站可安裝容量2-10MWH。
用戶集中在鋼鐵等高耗能企業(yè)等。
場景分析:峰段負荷低,谷段負荷高,充不滿放不完,是儲能安裝的最大問題。
四、儲能投資收益
1、儲能電站成本
1.1 系統(tǒng)成本:
當前國內(nèi)的大型儲能電站的成本價格已經(jīng)穩(wěn)定在1.4元/Wh以下,可參照下表的中標統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
2021年部分磷酸鐵鋰電池儲能電站EPC招標情況
由于用戶側(cè)儲能的容量相對較小,其系統(tǒng)建設(shè)成本(EPC)價格較大型儲能電站要略高,接合接入系統(tǒng)的成本,綜合考量,期價格在1.4~1.5元/Wh是完全可行的,
1.2 度電成本:
度電成本是指在儲能電站生命周期內(nèi),系統(tǒng)造價/充放電的電量,電池的循環(huán)壽命是重要的指標。
以下以250kW-500kW/1000kWh系統(tǒng)為例說明:
當系統(tǒng)成本進一步下降到150萬/MWH,則投資收益率約為9-10%。
2.未來的預(yù)測與走勢
拉大峰谷價差后,當系統(tǒng)成本下降到150萬/MWH時,項目投資收益率會達到15%;但用戶的吸引力還不夠,合同能源管理模式將是主要投資方式。由于競爭激烈,用戶分成比例提高那是必然的,投資方的收益率會被限制在9-10%。
五、留給我們的思考與建議
(一)目前制約用戶側(cè)儲能發(fā)展的,主要有以下幾個因素:
1、電價差太小--現(xiàn)有成本下,價差要有9毛以上才能滿足投資回報率需要;
2、沒地方安裝--1MWH儲能電站,占地20平米;
3、用戶分成比例小--10%的分成比例,1MWH約3萬;
4、兩部制電價---基本電費制約了很多用戶可安裝儲能的容量;
5、系統(tǒng)成本偏高--目前鋰電池EPC成本需要200萬元/MWH。
6、循環(huán)次數(shù)之謎--鋰電池DOD 90%-6000次,鉛碳DOD60%-3000次?
(二)建議
1、基本電費是用戶側(cè)儲能的最大攔路虎,儲能充電時,不應(yīng)該增加基本電費;
2、需要加快確認儲能電站作為市場主體參與的地位,參見《分布式發(fā)電管理辦法(意見征求稿)》。
3、儲能集成商需要進一步優(yōu)化設(shè)計,降低成本。
4、儲能是定制化方案,需要結(jié)合用戶負荷特性來考慮安裝儲能的容量,建議設(shè)立領(lǐng)跑者項目,給與更多的政策支持。
5、儲能電站純靠峰谷價差是很難滿足投資要求,需要結(jié)合輔助服務(wù),需量管理綜合考慮。
6、安裝位置:需要統(tǒng)籌考慮配電網(wǎng)變電站(110/220kV)集中式與用戶端分散式相結(jié)合。