儲能電站盈利模式及應用實例分析

葛興凱

（上海電氣分布式能源科技有限公司，上海 201100）

0 引言

儲能系統具有功率調節和存儲能量的特點，可以在平抑分布式能源出力波動[1-2]、削峰填谷[3]、調峰調頻[4-5]、降低需量[6-7]、提供備用電源[8]等方面發揮自己的作用，因而應用越來越廣泛，其市場價值也得到越來越多的認可。

從儲能系統自身的特點來看，其盈利模式主要分為以下幾種：峰谷套利[9]、需量控制、提供調峰調頻服務[10-11]等。

本文介紹了儲能系統主流的盈利模式，分析了某個儲能電站項目的實際運營情況，并對儲能系統的商業化運行前景進行了分析和展望。

1 儲能系統盈利模式

儲能系統主流盈利模式包括：峰谷套利、需量控制、調峰服務、調頻服務等。

1.1 峰谷套利

所謂峰谷套利，即利用儲能的能量存儲功能，將谷時的電能存儲起來并在峰時釋放出來，通過峰谷電價差獲取收益[12-13]。為提高收益，有時也會考慮平時段充電峰時段放電，獲得峰平價差收益。

儲能系統參與一個完整充放電循環的峰谷套利收益如式（1）所示：

1.2 需量控制

兩部制電價下，電費主要由基本電費和電量電費組成，其中需量電費屬于基本電費的方式之一。儲能系統因其在功率調節方面的靈活性，在需量控制方面有著天然的優勢。

根據需量控制的收益根據需量電費的計算方式不同主要分為以下兩種：

（1）需量申報方式。需量申報方式即用戶每個月預先申報下個月的最大需量，然后再根據下個月的實際需量進行收費[14]。

（2）按時收取方式

該種方式即根據實際使用情況收取需量費用，目前上海地區即采用該方式。需量電費如式（3）所示：

1.3 調峰調頻

（1）調峰服務。儲能用戶調峰服務收入即為其響應電網指令，在尖峰負荷時放電使用，在電力富余時充電使用。調峰服務的直接收益除峰谷價差外，還包括輔助服務補償[15]等。

（2）調頻服務。儲能用戶調頻服務收入主要來自于電網對其參與調頻量進行的補償費用，目前國內的調頻示范案例均為依據調節里程補償[16]。其補償計算方法如下所示：

2 儲能系統應用實例

上海市某工廠計劃安裝儲能系統，通過峰谷套利和需量控制等方式降低廠區能源支出，提高經濟效益。

2.1 能源數據

2.1.1 負荷數據

該工廠分為A、B兩個廠區，其廠區A典型日負荷曲線如圖1所示。

其廠區B典型日負荷曲線如圖2所示。

由圖1、圖2可知：廠區A整體負荷較大，但相對平穩；廠區B負荷較小，但呈現明顯的“峰高谷低”特征。

圖1 廠區A典型日負荷曲線

圖2 廠區B典型日負荷曲線

2.1.2 電價信息

該工廠為35kV電壓接入，采用兩部制電價（需量計費），如表1所示。

表1 電價信息表

由表1可知，上海地區非夏季峰谷價差為0.724元/kWh，夏季峰谷價差為0.849元/kWh。從全年來看，當地峰谷價差屬于較高水平，安裝儲能系統具有較高收益。

2.2 系統配置

綜合考慮兩個廠區的負荷情況、場地因素、并網接入難度等因素，廠區A配置500kW/2MWh的磷酸鐵鋰儲能系統1套，廠區B配置500kW/1.75MWh的磷酸鐵鋰儲能系統2套。

該項目設計運營年限為15年，項目中期需更新電芯一次，項目所采用鋰電池儲能系統的循環壽命為5000次（容量80%以上）。

2.3 運行模式

本項目運行模式主要考慮以下兩個方面：

（1）儲能系統運行不能增加廠區的用電需量。

（2）在滿足不增加需量的前提下，系統應充分利用每天的峰時段進行放電。

本項目夏季采用“三充三放”模式，非夏季采用“兩充兩放”模式，系統的運行模式如表2所示。

表2 儲能系統運行模式

3 運營結果分析

本項目初期投入約為900萬，第八年更換電芯費用約為250萬元，年運維費用約為5萬元，其收益情況如表3所示。

表3 儲能系統收益情況統計

表3中儲能系統第1年收益為系統實際運行數據，第2-15年的峰谷套利收益為考慮系統衰減的預估數據，而需量控制收益則假定在15年運營期內為保持不變。

根據系統的收益數據，可得系統的項目稅前內部收益率為9.79%，稅前靜態回收期約為6.79年。

由此可知，本儲能電站項目具有較好的經濟性。

4 結語

本文探討了儲能電站的盈利模式，并針對某個儲能電站項目進行經濟性分析，確定項目經濟效益良好，具有較大的開發價值。

本項目儲能系統可獲得峰谷套利和需量控制收益，其項目整體收益良好。但考慮到上海地區較高的峰谷價差，因此其儲能系統的經濟性并不能代表其他地區。

未來儲能系統如能夠參與電網的調峰調頻中，則可以帶來更多的直接效益，儲能項目的經濟性也會進一步提升。

除了獲得直接經濟收益外，儲能系統具有后備電源、提高電能質量等功能，能夠帶來較大的間接收益，同時具有良好的示范效應和社會價值。