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用户侧储能参与需求响应的商业模式探讨

作者:中国储能网新闻中心 来源:电改李歌 发布时间:2021-04-02 浏览:
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用户侧一度被视为最有潜力的储能发展领域。在这一领域,储能存在的首要价值就是节省电费。在电力峰谷价差可观的地区或需要存储分布式发电的情况下,其中的价值套利,是用户投资的主要驱动力之一。

除了峰谷价差之外,用户侧储能还可以参与电力辅助服务及需求响应等市场。因此,当电费弹性可控时,用户侧确实更具备发展前景。

曾经业内普遍预测,随着度电成本的降低,用户侧储能将率先驶入商业化正轨。

然而,受制于多重因素影响,其装机量迟迟未迎来“爆发”。且不同地区所面临的问题也不尽相同。

本文以广州为例,经过走访调研1000家企业,对用户侧储能参与需求响应的商业模式进行探讨。最终发现,目前用户侧储能开发的难点主要有:

1.1000家企业中,有地方安装储能的只有100家,而由于基本电费最大需量的问题,满足安装储能的只有10家。且其中接受合同能源管理分成比例10%的只有1-2家。

2.不打破现有规则的束缚,用户侧储能难有突破。随着5G技术发展,技术问题不再是瓶颈,解放思想,打破常规才是关键。基本电费最大需量优化设计,就是源网荷储互动的体现。

3.在上级设备不超载的前提下,为了参与需求响应而进行的负荷增加值不计入最大需量。相当于救护车在安全的情况下闯红灯,免罚!

以下为详细解析:

01、基础数据

广州地区现行目录电价:

广州地区夏季典型负荷曲线:

受高温及经济稳步回升叠加影响,2020.8.6,南方电网统调用电负荷今年第七次创历史新高(当月累计5次创新高),达1.998亿千瓦,较去年最高负荷增长7%。其中,广东7月5次创新高,最高负荷达1.269亿千瓦,负荷和电量持续领跑全国各省;广西、云南、海南、广州、深圳统调负荷创新高分别为5次、1次、2次、2次、1次,最高负荷分别达2620万千瓦、2581万千瓦、558万千瓦、1935万千瓦、1914万千瓦。

典型用户负荷曲线:

02、原储能方案

储能配置:

储能系统边界条件:

配置2MW/4.4MW,单价投资1.6元WH测算,总投资700万。

按照80%容量退役,当电池循环次数可以到达3300次时,5年。

当循环次数达到6600次时,10年。

由于大容量的锂电池是新生事物,储能专用电池应用年限有限,对本人来说,循环次数一直是个迷。因此,下面所有探讨都是基于电池循环次数满足5000次循环、90%DOD、剩余80%容量、项目周期15年(第8年更换电池)来考虑。

储能项目收益:

显然,纯峰谷价差套利,目前用户侧储能不满足投资收益率。

03、参与需求响应方案

广州需求响应补贴方案:

基数的确认

补贴标准

市场需求

启动条件(1)广州供电局日前预测广州电网统调负荷达到上一年度最高负荷的 95%及以上;(2)广州供电局调度部门预测 220kV 变压器、110kV 线路与变压器面临过载风险;(3)电网实时运行出现 220kV 变压器、110kV 线路与变压器、馈线、台区重过载等;(4)其它不确定性因素造成的电网供需不平衡。

广州电网2020年最高负荷为1935万千瓦,2021年按照2000万测算,3%的需求能力约为60万千瓦。

2MW/4MWH的储能每天响应能力为2*4=8MWH,需要削峰月份5-9月份,保守估计有30天;8*5*30=120万。

新政刚推出,用户还在观望,需求资源还需要一定时间开拓整合,所以短期内需求响应资源是比较短缺的,激励补贴价格有保障。随着需求资源的不断挖掘,竞争关系,补贴会逐步下降,平衡点估计会在3元/KWh。

收益测算:

项目自投总收益:

合同管理模式:峰谷价差套利9:1,需求响应补贴7:3

总结:

第1-8年,投资700万,IRR=12%。基本满足国企及上市公司的投资要求。项目合同周期可以缩减到10年。

04、广州用户侧参与需求响应难点

1.需求响应的参考基准线,是按照前五天工作日的平均负荷曲线,由于储能已经按照目录峰谷时段进行充放电,已经改变了原有负荷曲线。故建议用户侧安装储能的,可以在储能并网点安装计量表,参与的响应能力直接按照储能充放电功率给予确认。

2.基本电费是用户侧储能的拦路虎:具体分析详见“基本电费-用户侧储能路上的拦路虎”:能满足安装MW/MWH级别的用户,其基本电费最优方案都是按照需量计量。最大需量是储能配置容量的瓶颈,由于基本电费的限制,很多有条件安装储能的用户无法安装配置。

新一轮电改已经进行了5年,一直都是在发电侧做文章,折腾发电侧估计还需要5年。用户侧改革只看得基本电费方面容量/需量模式可以按照季度变更,能否在第2个五年计划中有所推进?比如最大需量计量模式,在系统需要响应的时候,在线路不超载的前提下,不管是填谷时段,还是中午12-15点期间为响应15-17点的削峰而进行的充电不计入最大需要值(现有计量表计的滑差需要改变)。类似救护车在保障安全的前提下可以闯红灯一样呢?目前正值电改推进中,除了创新模式,也要思考现有的条条框框,哪些应该可以需要打破的?

3.广州地区的目录峰谷时段划分明显跟典型夏季负荷曲线不吻合,2003年,广东电网由于缺电,为了让电于民,所以广东执行峰谷电价,为了平衡各地市产业特点,各地峰谷时段划分如下:

4.很明显,广州地区峰谷电价划分跟负荷曲线不匹配,新一轮的电改已经进行了五年,为了跟现货市场有效衔接,广东的目录电价是否到了需要调整的时机了呢?比如按照下图电价调整后,部分用户会调整用能习惯,尽管有相当部分对电价没那么敏感的用户还是不会调整用能习惯的。但是峰谷电价时段调整后,有利于用户侧储能的充放电策略和需求响应的效果。

关键字:用户侧储能

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