五、商業及收益模式總結
1、商業模式
目前工商業儲能主要形成以下四大商業模式:
(1)業主直接投資
工商業用戶自行安裝儲能系統,能夠直接削峰填谷、減少用電成本,但需承擔初始投資成本和每年的運維費用;
(2)合同能源管理
能源服務方投資購買儲能,并以能源服務的形式提供給用戶,與其按約定比例分享儲能帶來的收益。能源服務方通常是對儲能建設運營經驗豐富的能源集團、儲能設備商等;
(3)融資租賃+合同能源管理
引入融資租賃公司作為儲能設備的出租方,減少業主或能源服務方的資金壓力。租賃期內,儲能設備的所有權歸融資租賃方、業主擁有使用權,到期后業主可獲得儲能的所有權;
(4)純租賃
租賃期內,業主向儲能設備出租方支付固定的租金,出租方提供維保服務,儲能產生的收益由業主自享。到期后,儲能設備歸還出租方,或由業主出價買斷。此模式適合輕資產運營或有臨時用電需求的企業,對出租方儲能設備的性能和移動便捷性要求較高。
合同能源管理、融資租賃有望成為工商業儲能發展的主流商業模式。工商業儲能尚處于發展早期,初始投資和資金壓力可能削弱儲能對業主或投資方的吸引力。合同能源管理模式下,業主無需投資,只需與投資方(能源服務方)按比例分享儲能收益,這一比例通常為 10%:90%、15%:85%等。業主獲得了部分峰谷套利、需求響應等收入,投資方則可在收回投資成本后繼續獲得額外收益;若在此基礎上進一步引入融資租賃方,則可進一步降低能源服務方的資金壓力。隨著工商業儲能日趨成熟,業主自投、純租賃模式占比或將有所上升。
2、收益模式
目前工商業儲能收益模式主要為峰谷價差套利、能量時移。工商業儲能應用的本質是利用儲能系統既能充電又能放電的性能,既可以作為“電源”,也可以作為“負荷”,幫助用戶獲利或省錢。總結工商業儲能的收益模式包含:峰谷價差套利、能量時移。除上述兩種收益模式以外,工商業儲能還將發展其他收益來源,包括:需求管理、需求側響應獎勵、電力現貨交易、電力輔助服務。收益來源拓展的核心在于電力現貨市場、虛擬電廠的建設。
(1)峰谷價差套利
我國對工商業用電實行分時電價制度,峰谷分時電價機制是基于價格的有效需求響應方式之一,將一天劃分為高峰、平段、低谷等時段,分別進行計價。實行分時電價能夠引導電力用戶優化調整用電負荷,削峰填谷,從而促進新能源消納,以及保障電力系統穩定運行。
安裝儲能可以通過峰谷價差套利來節約電量電費。儲能系統在用電低谷時利用低電價充電,在負荷高峰時,由儲能電池向負荷供電,實現峰值負荷的轉移,從峰谷電價中獲取收益。
用戶可以利用儲能系統替代變壓器擴容,節約容量電費。工商業用戶的容量電費是根據其變壓器容量確定的,當用戶的用電負荷超過變壓器容量時,需要對變壓器擴容以滿足其需求。為了滿足容量需求有 2種方案,更換更大容量的變壓器或者安裝儲能。儲能替代變壓器擴容的原理是,當用戶負荷需求超過變壓器容量時,儲能系統放電,為用戶提供功率;當用戶負荷需求低于一定閾值且低于變壓器容量時,儲能系統充電,此時儲能系統功率和用電負荷之和亦要求小于變壓器容量。
實際上,工商業用戶容量不足發生的時間通常較短,通常出現在機器調試、測試階段,若為了一段時間的容量需求而更換變壓器,不僅需要投入固定資產,還需要經過電網審批、政府考核,且需要交更多容量電費。安裝儲能系統可以節約容量電費投入。
(2)能量時移
未配儲的光伏用戶用電成本沒有最優化。光伏發電具有間歇性和波動性,自發自用、余電上網的光伏系統發電量超出負荷所能消耗時,多余的電則以較低價格送入電網。當光伏供給負荷電量不夠時,工商業用戶又得以較高價格向電網購買電能,電網和光伏系統同時給負載供電,故工商業用戶在配置光伏情況下用電成本沒有得到最大化的降低。
工商業用戶配置儲能系統后,在光伏發電輸出較大時,將暫時無法自用的電能儲存到電池中,在光伏發電輸出不足時,將電池中的電能釋放給電力負荷使用,通過儲能系統平滑發電量和用電量,提升光伏發電和消納率,最大程度上實現用電利益最大化。
(3)需求管理
大工業用電采用兩部制電價。我國針對受電變壓器容量在 315 千伏安及以上的大工業用電采用兩部制電價,在兩部制電價下,電費被分為基本電費和電度電費,基本電費是指按用戶受電變壓器(按容計費)或最大需量計算(按需計費)的電價收費,電度電費是指按用戶實用電量計算的電價。
在基本電價按需收費的工商業園區安裝儲能系統后,可以監測到用戶變壓器的實時功率,在實時功率超過超出需量時,儲能自動放電監測實時功率,減少變壓器出力,保障變壓器功率不會超出限制,從而達到降低用戶需量電費,減少工商業園區用電成本的目的。
(4)需求側響應
電力需求響應是指通過價格信號和激勵信號,讓用戶改變原來的用電行為,最終促進電力供需平衡和保證電力系統安全運行。對于安裝儲能的用戶,當電力系統需要用戶增加/減少用電量時,可以通過儲能系統充電/放電實現,而減少對用戶本身用電需求的影響,同時獲得需求側響應補貼。
(5)電力現貨交易
未來隨著電力市場成熟,工商業儲能也可以通過虛擬電廠以聚合的方式參與電力市場交易。虛擬電廠是應用先進的通訊和控制技術,實現對大量散布的分布式資源的聚合調控,使這些分布式資源規模化,并具備參與電力系統運行調度的資格和能力。“虛擬”的含義是這些資源并非真正的發電廠,而是對分布式資源的聚合,“電廠”的含義是能夠像真正的發電廠一樣為電力系統提供電能量和輔助服務。
工商業儲能可以作為虛擬電廠的一部分,接受虛擬電廠平臺的控制調度,按照大電網的需求進行充放電,提供電能量或輔助服務,從而在電力市場獲得收益。
(6)電力輔助服務
工商業儲能系統可以根據電網的調度指令,釋放或存儲電能,實現供需平衡,并提供調峰調頻等電力輔助服務。這種作用方式允許工商業儲能系統根據電力市場的價格信號或電網的需求變化,靈活地調整自己的操作模式,以獲取相應的收益。
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