中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：4月24-26日，由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)主辦的第九屆中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)在浙江省杭州市洲際酒店召開(kāi)。在4月26日下午的“儲(chǔ)能成本&投融資專場(chǎng)”專場(chǎng)，科華恒盛新能源事業(yè)部高級(jí)技術(shù)經(jīng)理張依鈴女士在會(huì)上分享了主題報(bào)告《儲(chǔ)能投資收益影響因素探討》，以下為演講實(shí)錄：
張依鈴：大家好，我是科華恒盛的張依鈴。我的演講分為三部分：首先是儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)概述，然后是儲(chǔ)能投資收益分析，最后是科華恒盛在電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)的儲(chǔ)能經(jīng)驗(yàn)分享。
其實(shí)大家對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)肯定都不陌生。儲(chǔ)能系統(tǒng)主要的應(yīng)用領(lǐng)域在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)。在發(fā)電側(cè)，儲(chǔ)能系統(tǒng)可以配合我們的光伏發(fā)電還有風(fēng)力發(fā)電做一些棄風(fēng)棄光以及平滑發(fā)電曲線，還可以做一些聯(lián)合調(diào)頻的電力輔助服務(wù)。在用戶側(cè)，做一些削峰填谷、需量管理、應(yīng)急供電的應(yīng)用。我們現(xiàn)在的電池主要的技術(shù)路線有三種。一種是鉛碳電池，目前在用戶側(cè)使用的量比較大。取決于鉛碳電池安全性能比較高，但是它的循環(huán)性能相對(duì)來(lái)說(shuō)稍微差一點(diǎn)。磷酸鐵鋰電池在電網(wǎng)側(cè)應(yīng)用比較主流一點(diǎn)。因?yàn)榱姿徼F鋰安全性相對(duì)三元電池更高一點(diǎn)，循環(huán)性能和能量密度都不錯(cuò)。三元鋰電池能量密度很高，但是相對(duì)來(lái)說(shuō)安全性能比較差一點(diǎn)。如果對(duì)安全性能比較關(guān)注，三元鋰電池需要做一個(gè)安全考慮。
我們的電池管理系統(tǒng)是必不可少的。要提高電池在儲(chǔ)能使用中的性價(jià)比。現(xiàn)在主要的BMS的應(yīng)用主要分為三級(jí)架構(gòu)，主流技術(shù)路線都是三級(jí)架構(gòu)。對(duì)單體、電池簇以及電池堆分級(jí)管理。主要是電壓、電流、SOC、SOH進(jìn)行管理。電池是直流電，連接到電網(wǎng)必不可少的就是PCS。PCS就是將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，再轉(zhuǎn)換為直流電，就是雙向變流器?，F(xiàn)在市面上有隔離型的，可能多用于用戶側(cè)。還有一些非隔離型的，用于發(fā)電測(cè)和電網(wǎng)側(cè)。還有一些單級(jí)拓?fù)浜碗p級(jí)拓?fù)?。還有包括在這次會(huì)議中也聽(tīng)說(shuō)了很多新的技術(shù)路線，比如不需要變壓器可以直接升壓。PCS關(guān)鍵技術(shù)主要是并網(wǎng)運(yùn)行和離網(wǎng)逆變包括并離網(wǎng)之間的切換還有多機(jī)并聯(lián)的技術(shù)以及VSG虛擬同步機(jī)技術(shù)。最后，是儲(chǔ)能系統(tǒng)必不可少的一個(gè)管理系統(tǒng)就是EMS。一個(gè)就是采集層，對(duì)于儲(chǔ)能系統(tǒng)里面的設(shè)備進(jìn)行采集。接下來(lái)就是通訊層，還有站控層，實(shí)現(xiàn)策略的運(yùn)算和指令的下發(fā)。
講了儲(chǔ)能系統(tǒng)的技術(shù)之后分析一下儲(chǔ)能系統(tǒng)的投資收益。首先和大家分享一下發(fā)電側(cè)的應(yīng)用。發(fā)電側(cè)像剛才講的，一個(gè)是光伏和風(fēng)電做一個(gè)配合。這是交流側(cè)拓?fù)洌瑑?chǔ)能系統(tǒng)還有光伏系統(tǒng)和風(fēng)電系統(tǒng)在交流側(cè)并入。還有一些在子陣單元中加入DC/DC設(shè)備。它的收益差不多，主要兩個(gè)收益多。一個(gè)是棄風(fēng)棄光的應(yīng)用，還有國(guó)家對(duì)于風(fēng)光發(fā)電的考核。我們目前這邊主要查了一些數(shù)據(jù)，在西北的五省中，平均棄風(fēng)率達(dá)到16.21%，尤其新疆和甘肅省，新疆棄風(fēng)率達(dá)到了23%的數(shù)據(jù)。甘肅是19%。我們?cè)谖鞅蔽迨壒饴势骄聛?lái)達(dá)到了8.91%。基于這樣的數(shù)據(jù)，儲(chǔ)能就可以來(lái)配合我們的光伏和風(fēng)電做一個(gè)棄光棄風(fēng)的應(yīng)用。通過(guò)儲(chǔ)能系統(tǒng)存儲(chǔ)起來(lái)到晚上再把這部分電量送上電網(wǎng)獲取一個(gè)收益。
第二點(diǎn)國(guó)家對(duì)于光伏和風(fēng)電的考核。一個(gè)是關(guān)于功率預(yù)測(cè)曲線的考核。這種考核首先第一點(diǎn)，預(yù)測(cè)上傳率必須大于95%。第二第三點(diǎn)比較關(guān)鍵，對(duì)于光伏電站還有風(fēng)電站的日功率預(yù)測(cè)曲線以及超短期功率預(yù)測(cè)曲線的考核。如果考核未達(dá)標(biāo)都要對(duì)光伏電站進(jìn)行一個(gè)罰款。儲(chǔ)能系統(tǒng)就可以通過(guò)能量管理系統(tǒng)獲取當(dāng)天光伏電站的預(yù)測(cè)曲線以及光伏電站目前的發(fā)電情況。再來(lái)配合做一些充放電的策略來(lái)獲取收益。
這是我們公司有參觀過(guò)一個(gè)光伏發(fā)電廠了解到的情況。綠色曲線就是光功率的預(yù)測(cè)曲線，紅色曲線就是實(shí)際發(fā)電功率曲線。在光伏發(fā)電高峰期的時(shí)候，將近40%的電是限發(fā)的。包括陰雨天情況下，實(shí)際發(fā)電曲線和功率預(yù)測(cè)曲線相差很大。這種情況下，通過(guò)綜合分析可以考慮投入一個(gè)2MW/10MWh的系統(tǒng)。我們可以把棄光收益在11年當(dāng)中基本上可以做到2975萬(wàn)。這只是一個(gè)粗略計(jì)算。如果是考核收益，當(dāng)時(shí)風(fēng)電廠了解到每個(gè)月對(duì)于這部分考核有將近14萬(wàn)的罰款。11年中我們的考核罰款達(dá)到1800多萬(wàn)。這樣對(duì)比下來(lái)，考核收益和棄光收益已經(jīng)差不多持平了。我們來(lái)看一下這邊的主要因素。一個(gè)是當(dāng)?shù)毓夥娬镜默F(xiàn)發(fā)比例還有當(dāng)?shù)氐纳暇W(wǎng)電價(jià)。這邊做了比較簡(jiǎn)單的運(yùn)算，當(dāng)上網(wǎng)電價(jià)上漲20%，回報(bào)率降至19%。在這樣的項(xiàng)目當(dāng)中，像國(guó)家對(duì)光伏還有風(fēng)電的考核越來(lái)越嚴(yán)格。這樣的項(xiàng)目也有一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)，假設(shè)如果以后光伏電站和風(fēng)電廠棄風(fēng)了，也有投資的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。
這是我們?cè)诎l(fā)電側(cè)和火電廠做一個(gè)聯(lián)合調(diào)頻的應(yīng)用。這樣的項(xiàng)目應(yīng)用中主要是因?yàn)楫?dāng)電網(wǎng)給我們下了一個(gè)指令之后，AGC系統(tǒng)由火電廠和儲(chǔ)能系統(tǒng)配合輸出一定的功率。由于儲(chǔ)能系統(tǒng)具有快速響應(yīng)的能力就可以提升火電廠AGC的性能。這是我們國(guó)家政策對(duì)于火電廠考核的一個(gè)AGC考核。AGC如果指標(biāo)達(dá)不到，就要被考核。如果指標(biāo)達(dá)到了就可以得到獎(jiǎng)勵(lì)。一來(lái)一回整個(gè)電廠的收益就會(huì)相差很大。目前AGC考核主要是這幾個(gè)因素，一個(gè)是可利用率，就是AGC的可利用時(shí)間。這和儲(chǔ)能關(guān)系不是很大。接下來(lái)看一下KP值，一個(gè)是調(diào)節(jié)速度還有精度還有響應(yīng)時(shí)間。如果當(dāng)我們火電廠沒(méi)有加入我們儲(chǔ)能系統(tǒng)的時(shí)候，它是我們左邊這條藍(lán)色的曲線，加入儲(chǔ)能系統(tǒng)的時(shí)候，輸出曲線就變成紅色的曲線。從K1K2K3值來(lái)看，儲(chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)提高這三個(gè)值從而提高Kp值。整個(gè)政策就給你一個(gè)補(bǔ)償，就是調(diào)節(jié)深度乘以Kp值和補(bǔ)償?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。這是我們做的一個(gè)比較初步的預(yù)算。當(dāng)我們火電機(jī)組選擇300MW的機(jī)組，投入9MW/4.5MWh的儲(chǔ)能電站，因?yàn)檎{(diào)頻主要一個(gè)快速響應(yīng)。我們的電池容量不要放太多但是倍率要做到2C。我們可以把Kp值提升到4.5的時(shí)候整個(gè)投資回報(bào)率收益是非常可觀的。
主要影響因素一個(gè)是儲(chǔ)能投入后的調(diào)節(jié)深度有沒(méi)有這么多。主要風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)在于如果加入儲(chǔ)能之后而電網(wǎng)不再調(diào)度這臺(tái)機(jī)組，整個(gè)儲(chǔ)能收益就會(huì)很可怕。還有一個(gè)原機(jī)組的Kp值，我們會(huì)選擇比較老舊的機(jī)組，原來(lái)性能不太好。加入儲(chǔ)能之后收益更可觀一點(diǎn)。還有政策對(duì)于補(bǔ)償金額，山西電網(wǎng)可能能給到15塊錢，后來(lái)降到10塊錢。后來(lái)開(kāi)始市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)，整個(gè)補(bǔ)償金額降下來(lái)之后整個(gè)火電廠聯(lián)合調(diào)頻的收益也會(huì)降下來(lái)。聯(lián)合調(diào)頻的步伐也隨之放慢。
這是我們對(duì)于用戶側(cè)儲(chǔ)能的分析。在用戶側(cè)，電網(wǎng)有電的時(shí)候PCS做一些削峰填谷的應(yīng)用。我們的儲(chǔ)能系統(tǒng)給廠區(qū)里面的主要負(fù)荷來(lái)供電，主要大頭是削峰填谷的收益，如果變壓器的需量情況比較特殊也可以通過(guò)控制這個(gè)。還有負(fù)荷平滑還有應(yīng)急供電這樣一些隱形收益。目前相對(duì)來(lái)說(shuō)峰谷差價(jià)比較好可能集中在北京、江蘇和上海。這邊是對(duì)現(xiàn)在北京、江蘇、上海峰谷差價(jià)做的調(diào)整。江蘇的工業(yè)差價(jià)會(huì)好一點(diǎn)，大概有0.75元。上海和浙江的大工業(yè)的電價(jià)差，上海的大工業(yè)電價(jià)差也不錯(cuò)，有0.76。這是我們針對(duì)杭州地區(qū)做的一個(gè)初步峰谷預(yù)算。這邊有一個(gè)隱形的因素，能不能做一些需量的調(diào)節(jié)。這邊對(duì)需量沒(méi)有做詳細(xì)的計(jì)算，主要是峰谷差價(jià)的計(jì)算。在峰谷差價(jià)，因?yàn)楹贾莓?dāng)?shù)氐募夥鍟r(shí)刻是兩小時(shí)。假設(shè)配500kW和1.25MWh的系統(tǒng)，這樣算下來(lái)其實(shí)投資和收益的成本并不能做到一個(gè)很好的很可觀的投資收益。在這樣的系統(tǒng)中主要影響因素可能是設(shè)備的一些充放電效率還有設(shè)備成本。
如果在這樣的系統(tǒng)中，比如杭州的峰谷差價(jià)可以達(dá)到江蘇的水平，我們的回報(bào)收益就能達(dá)到11%。如果我們?cè)O(shè)備成本降低，投資收益率也會(huì)可觀一點(diǎn)。在這樣的一個(gè)用戶側(cè)的儲(chǔ)能系統(tǒng)當(dāng)中，我們也要注意，大部分都是走合同能源管理的模式?？赡芫鸵獙ふ乙恍┵Y質(zhì)比較好的運(yùn)營(yíng)狀況比較好的業(yè)主進(jìn)行合作，可以降低項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)。
總結(jié)下來(lái)說(shuō)，在發(fā)電側(cè)和用戶側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)未來(lái)還要看一下國(guó)家的政策或者當(dāng)?shù)氐恼?。如果?guó)家未來(lái)對(duì)光伏和風(fēng)電廠的考核越來(lái)越嚴(yán)格或者國(guó)家對(duì)光伏和發(fā)電的棄風(fēng)棄光比例加大或減小，或者對(duì)儲(chǔ)能有補(bǔ)貼或激勵(lì)政策，都會(huì)影響大家對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的關(guān)注。第二點(diǎn)，把儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本降低下來(lái)，才能真正使儲(chǔ)能系統(tǒng)蓬勃發(fā)展。未來(lái)如果儲(chǔ)能系統(tǒng)尤其在電池這一塊成本能降下來(lái)的話各行各業(yè)都會(huì)對(duì)儲(chǔ)能更加關(guān)注。最后對(duì)設(shè)備廠家來(lái)說(shuō)，可能是不斷地來(lái)提高PCS性能，不斷提高電池循環(huán)次數(shù)。這也是我們未來(lái)做儲(chǔ)能的一個(gè)目標(biāo)。
最后，和大家分享一下科華恒盛在儲(chǔ)能上做的一些應(yīng)用案例。科華最近也在不斷地在儲(chǔ)能中做了一些努力和探討。我們?cè)诎l(fā)電側(cè)配合甘肅180MW/720MWh大規(guī)模儲(chǔ)能電站建設(shè)。我們提供了500kW的PCS，作為核心供應(yīng)商。PCS要求具備VSG的虛擬同步機(jī)技術(shù)。這是明陽(yáng)大慶風(fēng)電儲(chǔ)能項(xiàng)目，未來(lái)如果電網(wǎng)對(duì)風(fēng)力發(fā)電的曲線有考核的情況下，可以通過(guò)加入儲(chǔ)能來(lái)應(yīng)對(duì)這樣的情況。這是一臺(tái)風(fēng)機(jī)設(shè)置了一個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)。當(dāng)時(shí)科華恒盛整個(gè)項(xiàng)目地也是在零下35攝氏度，但是科華的產(chǎn)品在極端情況下運(yùn)行得很不錯(cuò)。這是和南方電網(wǎng)合作的直流母線光儲(chǔ)項(xiàng)目。做了一個(gè)直流微網(wǎng)的系統(tǒng)。這是和河南電網(wǎng)作做的一個(gè)100MW的項(xiàng)目。當(dāng)時(shí)科華也是提供了630kW功率段的PCS。這是湖南電網(wǎng)60MW的項(xiàng)目，科華作為系統(tǒng)的集成商，提供了1MW儲(chǔ)能升壓一體系統(tǒng)解決方案。
這是在用戶側(cè)做的案例，這是我們配合移動(dòng)儲(chǔ)能車的電池組。因?yàn)榉旁谀沁厸](méi)有什么用，考慮到峰谷差價(jià)，用這些電池來(lái)做一個(gè)削峰填谷。這是配合電池廠家做的，因?yàn)楹芏嚯姵貜S家可能庫(kù)存有一些電池。因?yàn)楣β拭芏鹊脑虿荒芊旁诔擞密嚿蟻?lái)使用，如果放在庫(kù)存里面長(zhǎng)時(shí)間堆積自放電率比較高，性能會(huì)越來(lái)越不好。很多電池廠家可能會(huì)選擇在電池園區(qū)里面上一些項(xiàng)目，做一些削峰填谷。包括做整個(gè)系統(tǒng)集成，從PCS到集裝箱。這是和臺(tái)灣臺(tái)塑合作的工商業(yè)側(cè)的儲(chǔ)能項(xiàng)目。這也是為臺(tái)灣用電緊張的地區(qū)提供儲(chǔ)能接入系統(tǒng)。以上就是我的報(bào)告，謝謝大家！
