中國儲能網(wǎng)訊:隨著電池參與的市場比以往任何時候都多,運營策略至關(guān)重要。優(yōu)化者不僅需要最大化收入,還需要考慮循環(huán)的因素。
您可能認(rèn)為電池循環(huán)次數(shù)越多,賺的錢就越多。但一次循環(huán)的實際價值是多少?
關(guān)鍵內(nèi)容
最終,一次循環(huán)的價值取決于多種因素的組合 - 您所在的市場、循環(huán)的時機(jī)以及電池的持續(xù)時間。
自 2021 年以來,在日前市場中每天執(zhí)行兩次循環(huán)比僅執(zhí)行一次循環(huán)產(chǎn)生的收入(平均)多出 12-14%。
在過去六個月中,電池的平均每日循環(huán)次數(shù)從 0.5 次增加到 0.8 次。
這是由于動態(tài)遏制的飽和造成的。由于服務(wù)的高價格現(xiàn)已基本成為過去,電池已經(jīng)失去了以更少的循環(huán)次數(shù)產(chǎn)生高收入的能力。
那么,讓我們深入探討一下。
什么是循環(huán)?
一次循環(huán)僅意味著電池容量的一次完全放電。例如,100MWh的電池儲能系統(tǒng)每放電100MWh就完成一次循環(huán)。
這可以一次性完成(例如批發(fā)交易時),也可以在較長時間內(nèi)以較小的突發(fā)次數(shù)完成(例如提供頻率響應(yīng)時)。圖 1(下圖)顯示了電池在不同的兩天如何以兩種不同的方式循環(huán)。
圖1:電池一天的循環(huán)的示例
為什么循環(huán)很重要:與衰減的聯(lián)系
循環(huán)會影響性能衰減,因此是鋰離子電池儲能系統(tǒng)保修的關(guān)鍵組成部分。要了解更多信息,請在此處閱讀我們的解釋(衰減和循環(huán):它如何影響您的電池)。
英國的電池循環(huán)次數(shù)是多少?
圖 2(下圖)顯示了英國電池的平均每日循環(huán)次數(shù)。
圖2:英國電池儲能電站集群的日循環(huán)。
自 2021 年 1 月以來,電池平均每天執(zhí)行0.58 次循環(huán)。
2021 年秋季之前,大多數(shù)資產(chǎn)始終提供動態(tài)遏制。這是一項低循環(huán)服務(wù),在飽和之前提供了可觀的收入。
2021 年 9 月的日前價格較高導(dǎo)致循環(huán)次數(shù)大幅上升。
隨著新服務(wù)的出現(xiàn)和動態(tài)遏制要求變得更加嚴(yán)格,儲能電站集群的運營多元化。這導(dǎo)致了循環(huán)中更多的變化。
到 2022 年 5 月,電站集群更加一致地參與高循環(huán)次數(shù)服務(wù),例如每月固定頻率響應(yīng) (FFR) 以及動態(tài)調(diào)節(jié)和動態(tài)校準(zhǔn)等新服務(wù)。
自 2022 年 10 月動態(tài)遏制飽和以來,平均日循環(huán)次數(shù)已增加至 0.8。
單個資產(chǎn)的循環(huán)表現(xiàn)
圖 3(下圖)顯示了 2022 年平衡機(jī)制注冊電池 (BMU) 的平均每日循環(huán)次數(shù)。
圖3:2022年平衡機(jī)制中各電池儲能資產(chǎn)的平均日循環(huán)次數(shù)。
雖然大多數(shù)資產(chǎn)每天的運行循環(huán)少于一次循環(huán),但有些資產(chǎn)的循環(huán)遠(yuǎn)高于此。讓我們看一下處于每日循環(huán)范圍不同端的兩種資產(chǎn)。
Pelham 每天執(zhí)行 1.6 次循環(huán)。這主要是因為它的時長為 45 分鐘。它的大部分收入來自 FFR 和動態(tài)遏制。由于持續(xù)時間較短,與一小時系統(tǒng)相比,它需要更多的循環(huán)才能提供 FFR。
另一方面,F(xiàn)ideoak Mill 的電池續(xù)航時間為 1 小時,每天僅循環(huán) 0.2 次。它的大部分收入是通過動態(tài)遏制產(chǎn)生的。
圖 4(下圖)顯示了 2022 年各個資產(chǎn)的循環(huán)分布情況。
圖4:2022年平衡機(jī)制中各電池儲能資產(chǎn)的日循環(huán)行為分布。
正如您所看到的,不同資產(chǎn)提供的循環(huán)次數(shù)范圍相當(dāng)大 - 即使在平均循環(huán)次數(shù)相似的情況下也是如此。
按儲能持續(xù)時長的循環(huán)情況
如上所述,持續(xù)時間較短的電池需要更多的循環(huán)次數(shù)才能滿足某些服務(wù)的要求。
圖 5(下圖)顯示了自 2021 年以來電池的平均每日循環(huán)次數(shù) - 按系統(tǒng)持續(xù)時間和年份分組。
圖5:BM 中資產(chǎn)的平均每日循環(huán)次數(shù)(按持續(xù)時間分組)
自 2021 年以來,各種續(xù)航時間的電池循環(huán)次數(shù)都增加了。
一般來說,持續(xù)時間越短,電池的循環(huán)次數(shù)就越多。
但是兩小時的電池呢?他們?yōu)楹文鎰荻??嗯,這是因為大多數(shù)2小時資產(chǎn)都是在過去一年上線的。這些資產(chǎn)將大部分參與動態(tài)調(diào)節(jié) - 這是一項高循環(huán)服務(wù),即使對于2小時系統(tǒng)也是如此。
輔助服務(wù)是決定循環(huán)的最大因素
提供不同的頻率響應(yīng)服務(wù)會給循環(huán)帶來截然不同的結(jié)果,這是導(dǎo)致電站集群循環(huán)次數(shù)發(fā)生變化的主要因素。
圖 6(下)顯示了不同頻率響應(yīng)服務(wù)的循環(huán)要求(針對1小時系統(tǒng))。
圖6:輔助服務(wù)中資產(chǎn)的平均每日循環(huán)。這些值基于 1 MW 1 小時電池。
動態(tài)遏制是一項循環(huán)次數(shù)極低的服務(wù)。這降低了提供此服務(wù)的任何資產(chǎn)的平均循環(huán)次數(shù)。
執(zhí)行動態(tài)校準(zhǔn)的資產(chǎn)(以及較小程度上的每月 FFR)的循環(huán)率要高得多。
更多的循環(huán)次數(shù)就等于賺更多的錢嗎?
圖 7(下)顯示了循環(huán)次數(shù)與收入之間的關(guān)系。
圖7:從 2022 年 10 月到 2023 年 2 月,整個電站群的每月平均循環(huán)次數(shù)與資產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化收入相比。標(biāo)準(zhǔn)化每月收入的計算方式為資產(chǎn)收入占當(dāng)月收入最高資產(chǎn)收入的百分比。
在 2022 年 10 月(以及動態(tài)遏制飽和)之前,低循環(huán)資產(chǎn)仍能賺取高收入。
自 2022 年 10 月以來,循環(huán)次數(shù)與收入之間出現(xiàn)了更強(qiáng)的相關(guān)性。一般來說,循環(huán)次數(shù)越多的資產(chǎn)賺的錢就越多。
然而,這是一個權(quán)衡。較高的循環(huán)率會限制電池的使用壽命,使保修失效,并降低其長期盈利能力。增加循環(huán)的額外成本需要與收入的增加進(jìn)行權(quán)衡。
批發(fā)市場交易
在批發(fā)市場上,一個電池儲能電站往往一天會完成1個甚至2個完整的循環(huán)。那么,循環(huán)加倍會使收入加倍嗎?
圖 8(下圖)顯示了自 2021 年 1 月以來,在日前批發(fā)市場中,每天執(zhí)行2個循環(huán)與僅執(zhí)行1個循環(huán)相比的平均收入增長情況。
圖8:2021 年 1 月至 2023 年 2 月期間執(zhí)行1次和2次循環(huán)的 1 小時和 2 小時電池的估計價格差異。
一切都與時機(jī)有關(guān)
批發(fā)市場上額外1個循環(huán)的價值可以遠(yuǎn)大于14%。如果一項資產(chǎn)能夠利用一天內(nèi)2次價格上漲的機(jī)會(而不是1次),那么電池的收入幾乎可以翻倍。
圖 9(下圖)顯示了 2022 年 2 月 10 日電池執(zhí)行1次循環(huán)與2次循環(huán)的情況(基于 Modo 調(diào)度模型)。
圖9:與執(zhí)行1次循環(huán)相比,電池在 2022 年 2 月 10 日執(zhí)行2次循環(huán)的預(yù)計收入增長。來自 Modo 調(diào)度模型。
在這種情況下,電池通過執(zhí)行第2次循環(huán)可以多賺 75% 的錢。
價格飆升并沒有帶來同樣飆升的循環(huán)回報
批發(fā)市場的價格飆升通常發(fā)生在冬季,這為電池帶來了顯著的收入增長。但在高價日進(jìn)行第2次循環(huán)的好處可能會有所不同。這就是為什么第2個循環(huán)的平均收入增幅僅為 12-14%。
電池實現(xiàn)2倍收入的可能性極小,但以英鎊/MW計算,它仍然可能非常有利可圖。
例如,在 2022 年 12 月 12 日(基于 Modo 調(diào)度模型),通過在早上的高價和晚上的價格高峰期間循環(huán),電池可以額外賺取 191 英鎊/MW。
2022 年 2 月 10 日,額外一次的循環(huán)的價值僅為 34 英鎊/MW。
然而,一般來說,在價格高的日子循環(huán)2次看起來更像圖 10(下圖)所示。
圖10:與 2022 年 1 月 14 日執(zhí)行一次循環(huán)的電池相比,執(zhí)行兩次循環(huán)的電池的預(yù)計收入增長。來自 Modo 調(diào)度模型。
在這種情況下 - 2022 年 1 月 14 日(基于 Modo 調(diào)度模型) - 通過執(zhí)行第2次循環(huán),電池將僅增加 6 英鎊/MW(增加 1%)。
最后,一次循環(huán)的價值是什么呢?
簡而言之:這取決于您所在的市場、循環(huán)發(fā)生的時機(jī)以及電池的持續(xù)時間。
隨著電池儲能技術(shù)的發(fā)展,我們預(yù)計會看到更新的資產(chǎn)上線,并保證更高的循環(huán)次數(shù)。這有助于使資產(chǎn)能夠靈活地參與高循環(huán)次數(shù)服務(wù),同時在出現(xiàn)臨時的高循環(huán)次數(shù)/高收入機(jī)會時加以利用。日內(nèi)市場交易和平衡機(jī)制中不斷增長的機(jī)會甚至可能會導(dǎo)致電池每天超過2次循環(huán)。