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华体会网页版:各应用场景电化学储能电站投资
发布时间:2022-05-27浏览次数:162

  系统的重要环节储能是现代能源。能源为主体能源格局的快速转变随着我国由传统化石能源向新,力能源总量结构我国无论是从电,增量结构看还是从装机,发展迅猛新能源都,源变革的重要力量已成为我国加快能。为新能源发展的核心支撑而储能产业和储能技术作,、用户侧等多方面需求覆盖电源侧、电网侧,值和辉煌的产业前景具有重要的战略价。

  时同,本和收益储能的成,利的关键因素作为投资盈,推广和应用形成影响无疑对储能的大规模。学储能为例本文以电化,研究成本影响因素以及降低成本的措施从建设成本、运营成本、资金成本角度,三个应用场景分析收益方式由电网侧、发电侧、用户侧,益的评价方法并介绍投资收,建设投资提供决策依据以对电化学储能电站的。

  储能的电池类型选类型是指选择,、磷酸铁锂)、超级电容、钠基电池、液流电池、钠硫电池等可选择的类型有铅酸电池(铅炭电池)、锂离子电池(三元。二或以上(铅酸电池费用占比稍低)由于电池费用占设备费用的三分之,储能电站的成本影响较大因此电池的类型选择对,性、系统参数等因素综合考虑应结合储能的应用场景、安全。、循环寿命、效率、充放电倍率等其中系统参数主要包括放电深度。

  设规模也即容量和充放电时间定规模是指确定储能电站的建,收益分析的基础工作确定建设规模是投资,站技术上可行、经济上最优合适的规模才可保证储能电。、业主意愿等因素寻求规模的最优配置方案一般结合储能用途、场地条件、电池类型。PCS容量之比)对建设成本也有一定影响另外储能电池的“容配比”(电池容量与,功率)计算储能标称容量若以交流侧(即PCS,比)可考虑按大于1:1配置那么直流侧容量(即电池配,能量来考核、补充充放电过程中的能量损失一是满足部分地区按照储能放电的功率/,中的电池容量衰减二是补偿运行年限。

  设备或设施进行排布和优化排布置是指对储能电站的,政处、土建等的成本这直接影响征地、。运维方便、适应地形的前提下尽量紧凑布置、节省占地应在分区合理、消防功能全面、工艺流程顺畅、施工。外另,、给排水、消防水池等公用设施也可考虑借用相邻场站的道路,设成本降低建。

  间隔改造的成本是储能接入成本升压站、送出线路、对侧变电站,电网、用户输变电工程其影响因素与常规的,接入工程类似或者新能源,定的区别但也有一。

  选型、建构筑物型式和地基处理等原则类似的是选所选线、设备参数计算和,或电源建设足够的能量流动通道都是为了尽最小代价为终端负荷,活性和可靠性并满足一定灵。充分利用源荷匹配特性实现就地消纳区别在于常规负荷或新能源接入后可,、输变电容量下实现接入也即在较低的电压等级,入成本降低接;网点能量双向流动而储能接入后并,电源的消纳资源会挤占负荷或,较大时充电例如在负荷,率较高时放电新能源上送功,级、输变电容量来接入储能导致需采用更高的电压等。

  然当,降低储能接入成本也可采取多重手段,合用升压站和送出线路一是电源侧储能与电源,、给排水等公用设施同时也能合用道路;靠近新建电网侧变电站二是电网侧储能尽量,量充足、接入路径较短这样接入间隔和升压容;升压站、退役变电站三是租用或购买建成,役设备来降低后期运维成本并通过维修或更换长时间服。时同,域源荷特性可结合区,降低电源合用升压站容量通过适当协调控制策略来,变电资源消耗减少对上级输,接入成本从而节省。

  外另,质量也会影响建设成本建设工程中的进度和。进度过慢若工程,力、财力的投入会增加人力、物,整体造价影响工程;级的储能电站例如百兆瓦,投运快则六个月从施工进场到,体甚至一个月就可建成不含升压站的储能站本,十个月以上而慢则在,和收益时间的较大差别不同进度带来施工成本。追求速度也不合理但工程进度一味的,、材料、机械设备的额外投入)进度过快导致额外投入(人员,可能降低施工效率,终施工成品质量并可能影响最,工、维修等造成后期返,工程造价同样增加。此因,理控制进度和质量在建设过程中应合,视工程质量的监督在追求进度时重。

  效率损失、电池容量衰减、储能站服役期、电池更换运行成本影响因素包括折旧费、购电费用、电能转换。运营过程中产生损耗折旧费是储能电站,价值降低固定资产。电池充电和站用电购电费用需考虑,策和充电时刻(分时电价)电池充电费用取决于电价政,源发电存入储能而减少的上网电费电源侧电池充电费用也可能为电。发生在充放电过程中电能转换效率损失,、就地升压变、PCS、电池电能经过升压站、集电线路,产生电能损失每一环节均。期、电池更换是三个关联因素电池容量衰减、储能电站服役,电池储能为例以磷酸铁锂,期20年电站服役,5000余次电池循环寿命,约500次每年充放电,放电5000次则10年后充,初始容量的80%电池剩余容量为,一致性变差另外电池,充过放、热失控问题部分电池易出现过,池进行更换因此需对电,大成本产生较;时同,放电收益逐年下降电池容量也会造成。运行成本为降低,低谷电价时段充电可采取的措施有,效率设备选用高,环寿命电池选择高循,储能站服役期等适当延长设备或。

  理费用、停电损失、保险费用维护修理成本影响因素包括修。对降低维护修理成本非常关键在建设时选择可靠性高的设备,考虑建设成本若在工程中只,费用便宜的设备选择质量较差、,过关而增加修理费用很可能因设备质量不,生命周期成本提高了整个,下安全隐患甚至可能留。且而,备故障次数若能减少设,停电时间缩短设备,储能站停电损失就能有效减少。

  要是人员工资、福利人员成本影响因素主。修理成本低的情况下在设备可靠、维护,本中占比可能较大人员成本在运营成。定范围内而且在一,规模不是线性关系人工成本与储能站,模大程度增加也即储能站规,量增加不多运维人员数。模相同的分布式储能站人员成本要低得多所以建设大规模集中式储能站比建设总规。

  支出、贷款利息等资金成本包括税金。所得税和销售税金附加税金支出含增值税、。一次性投入较大储能站投资建设,20%~30%自有资金一般是,都是贷款剩下的。对于储能电站的成本也有一定影响贷款占总投资的比例以及贷款利息。

  能源管理、两部制电价结算、辅助服务市场、现货市场电网侧储能的收益方式包括有效资产回收、租赁、合同。

  企业投资、计入电网企业的有效资产有效资产回收模式下储能一般由电网,配电价核算并进入输。取决于电力监管政策该种模式收益可行性,认定为电网资产对于储能是否,洲大部分地区仍在讨论中国外如美国、英国、欧。国内中国,法》(发改价格规〔2019〕897号)国家发改委发布的《输配电定价成本监审办,计入输配电定价成本明确电储能设施不得。能无法获得该模式收益因此短期内电网侧储。

  可由社会资本投资租赁模式下储能,和经营性租赁两种可分为融资性租赁。某电网侧储能项目融资性租赁如江苏,力公司签订8年项目租赁回收期投资方许继电气和山东电工与电,资产所有权变更为电力公司8年租赁到期后储能站的。台新能源强配储能的政策背景下经营性租赁如在目前多个省市出,、并租赁给新能源企业投资方投资建设储能,租金收益从而获得。

  管理模式合同能源,填谷、降低电网的输配电损耗可考虑应用于通过储能削峰。收益大于储能投资和运行成本时当储能为电网降低损耗所得的,合同进行利益分成可与电网企业签订,增加输电量的利润空间中扣除该收益由电网企业通过降损。储能、用户侧储能更为常见合同能源管理模式在发电侧,用户的空地建设储能即投资方使用电厂、,辅助服务的收益获得节约电费、,、用户分成并与电厂。

  价结算模式两部制电,价、容量电价两部分收益来自于电量电。有实际应用该模式已,储能电站如湖南某,服务有限公司投资运营由国网湖南综合能源,司签订电费结算协议方式采取与属地长沙供电公,”两部制电价方式进行经营结算按照“电量电费+备用容量费,源公司支付储能电站电费长沙供电公司向综合能。更早用于抽水蓄能电站两部制电价结算模式,的通知》(发改价格〔2014〕1763号)《关于完善抽水蓄能电站价格形成机制有关问题,市场形成前规定电力,实行两部制电价抽水蓄能电站,网(或区域电网)运行费用统一核算容量电费和抽发损耗纳入当地省级电,调整因素统筹考虑并作为销售电价。

  市场模式辅助服务,最具前景的收益模式之一这是储能目前最常见、。类和品种为辅助服务分,调频)、调峰、备用、转动惯量、爬坡等有功平衡服务包括调频(一次调频和二次;自动电压控制(AVC)、调相运行等无功平衡服务(电压控制服务)包括;服务、稳定切负荷服务和黑启动服务事故应急及恢复服务包括稳定切机。务项目由政府定价目前主要辅助服,化改革的推进随着电力市场,服务市场竞价机制各地可能引入辅助。注意需要,最优的容量上限辅助服务市场有,可能带来收益风险辅助服务市场饱和。

  场模式现货市,交易模式获得电量收益即储能通过现货市场。尚未达到真正市场化程度上述电力辅助服务市场,助服务市场中各地现行的辅,卖方报价、竞价一般都是采取,由低到高依次调用调度方根据价格,务补偿机制范畴的其他发电商和用户最后将费用平均分摊给纳入辅助服;场来得更高效、更公平合理该方式不如多买多卖的市,却拥有对服务提供者的选择权另外并非交易主体的调度方,务费用支付方却只能被动分摊而最应该拥有选择权的辅助服。就可实现电力辅助服务(特别是调峰)国外部分国家在开展现货交易的过程中,(部分省市如广东正在试点)国内暂未完善电力现货市场,务问题比较紧迫但电力辅助服,电力辅助服务市场因此才出现先有,市场过渡的问题再向电力现货。

  侧储能、火储联合调频储能发电侧储能常见的是新能源。是发电侧(新能源侧)电网侧用户侧未来政策对三种储能的支持力度将,目建设要求分别是“大力推进电源侧储能项目建设”、“积极推动电网侧储能合理化布局”、“积极支持用户侧储能多元化发展”国家发改委《关于加快推动新型储能发展的指导意见》(发改能源规〔2021〕1051号)对发电侧、电网侧和用户侧储能项。

  电量、降低发电计划偏差、提供辅助服务新能源侧储能的主要收益方式是提高上网。

  网电量提高上,减缓输电阻塞发挥作用主要通过峰谷平移、。原因是“用不完、送不走”新能源电站“弃风弃光”,、源荷无法平衡即当地负荷小,道资源不足同时外送通。储能后配置,”、在发电低谷时段或负荷高峰期“放电”一是在发电高峰时段或负荷低谷期时“充电,华体会网页版起到“峰谷平移”的作用通过“能量搬移”手段,“弃风弃光”损失减少新能源电站;电网容量时充电存储能量二是当输送能量大于上级,减小时放电输送能量,有效减缓输电堵塞因此通过储能可。

  计划偏差降低发电,新能源功率预测系统是通过储能装置配合,划偏差部分予以“充放电纠偏”对给出的短期与超短期发电计,释放电量、及时修正出力曲线即通过储能系统实时吸收或,网“两个细则”考核罚款有利于新能源电站减免电。务和补偿)、《发电厂并网运行管理实施细则》(侧重并网管理和处罚)“两个细则”即《并网发电厂辅助服务管理实施细则》(侧重义务辅助服。

  助服务提供辅,能能够接受电网调度前提是新能源侧储,度调峰、调频参与系统深,分摊并获得相应补偿收益可减免电力辅助服务费用。外另,配置储能具备一次调频能力并接受调用考核新能源电站不是通过预留功率备用而是通过,调频改造的费用这无疑节省一次。造的原因是一次调频改,新能源机组占比少当光伏、风电等,制频率偏移的幅度系统惯性可轻松控;之反,新能源机组占比较大如果光伏、风电等,就会不够用系统惯性,控制在稳定范围内无法将电网的频率,区域脱网等事故也容易造成电网。-2018)提出“新能源一次调频技术指标”相关要求因此《电力系统网源协调技术规范》(DL/T1870,用或配置储能设备通过保留有功备,独立控制装置来实现一次调频功能并利用响应的有功控制系统或加装。也下发专门文件各地方电网公司,电站进行一次调频改造要求存量风电场、光伏,备一次调频功能新投产电站要具。

  合调频火储联,组加装储能后在传统火电机,组响应时间可缩短机,速率及精度提高调节,综合性能指标显著提升调频。发电机组带来可观的收益储能系统能给传统火力,加平稳、安全、可靠一是能使机组运行更,及设备磨损大幅度降低机组的升降负荷速率;调频性能大幅提升二是机组AGC,个细则考核减少电厂辅助服务两,大幅增加奖励收入。

  、需量电费管理、动态增容、需求侧响应用户侧储能主要收益方式主要为峰谷套利。

  储能最主要的盈利方式峰谷套利是目前用户侧。时期为储能电站充电它通过晚上电网低谷,高峰时放电白天用电,电成本的目的来达到节约用。步完善分时电价机制的通知》国家发改委发布《关于进一,超过40%的地方要求系统峰谷差率,则上不低于4:1峰谷电价价差原,上不低于3:1其他地方原则,上浮比例原则上不低于20%尖峰电价在峰段电价基础上。差的拉大峰谷价,模发展奠定了基础为用户侧储能大规,0.7元即可考虑其投资价值现阶段一般峰谷电价差达到。

  费管理需量电,准确识别尖峰负荷依靠能量管理可,发出调度并向电池,率抵消尖峰负荷冲击储能系统可释放功。多执行两部制电价我国工业用户大,最大负荷收取电费按压器容量或者,用电负荷在1-10MW之间假如一个厂区一个月大多数,到了10MW偶尔最大达,10MW计算那这个月便按,了用电成本大大增加。装了储能电站如果厂区安,峰时放电给负载就可以在用电高,的最大需求控制好厂区,电费的作用达到降低。

  增容动态,殊场合下是在特,业的一种刚需业主或建设企,改造满额运行比如充电桩,容量超额变压器;化厨房改造再比如电气,:00就餐高峰时段在下午7:00-9,器超容变压。超容面对,司提出静态扩容申请传统办法是向电力公。公司申请换大的变压器静态增容是指向电力,式非常昂贵但这种方,-10000元/kW例如扩容费在5000,00kW扩容1,万的费用需要50。是动态扩容另外一种,统来实现容量扩增通过加装储能系,较高费用可节省。

  侧响应需求,格信号或资金补贴等激励机制是指通过分时电价等市场价,有电力消费模式的市场参与行为引导鼓励电力用户主动改变原,力供需平衡以促进电,稳定运行保障电网。北等地均启动了电力需求响应市场目前江苏、上海、河南、山东、冀,量×补贴标准×响应系数补贴费用=有效响应电,标准一般为数元/度削峰、填谷的补贴。

  项目进行分析计算后按照成本、收益对,标对项目进行评价可使用多个财务指,标越好财务指,能力越强项目盈利。部收益率、动态投资回收期三个核心指标初步判断项目可行性可计算净现值、内。值≥0当净现,≥基准收益率内部收益率,基准动态投资回收期动态投资回收期≤,都满足时三个指标,具有可行性可认为项目。行性要求之一是内部收益率≥7%例如某国企对储能项目的投资可,收期≤10年动态投资回。

  与未来资金(现金)流出(支出)现值的差额净现值指未来资金(现金)流入(收入)现值。

  PV为净现值公式中:N,金流入量CI为现,金流出量CO为现,第t年t表示,折现率i为。

  收益率内部,总额相等、净现值等于零时的折现率是资金流入现值总额与资金流出现值。式中NPV=0时也即当净现值公,部收益率FIRR折现率i即为内,值法求得可用插。

  资回收期动态投,虑货币时间价值的条件下动态投资回收期是指在考,偿原始投资现值所需要的全部时间以投资项目净现金流量的现值抵。法是项目从投资开始起动态投资回收期计算方,等于0时所需的时间到累计折现现金流量。

  收益率基准,准折现率也称基,的、可接受的投资项目最低标准的收益水平是企业或行业或投资者以动态的观点所确定,资方案必须达到的预期收益率即选择特定的投资机会或投。计算公式见下式基准收益率的。

  为基准收益率公式中:ic,率与机会成本之高者i1为年资金费用,风险贴现率i2为年,通货膨胀率i3为年。

  在考虑资金时间价值的条件下基准动态投资回收期指的是,的折现率)收回投资所需的时间按一定的基准收益率(或设定。

  析了投资收益的影响要素本文从储能电站本身分,电站可直接参考对独立的储能。“源网荷储”、“风光储”等综合系统但同时储能也可能作为一个元素形成,分析将变得复杂对全系统的投资,对提高收益率显得非常重要此时整体方案的规划或设计。的综合系统对于这样,文的分析要素也可采用本,项目高收益的目标通过方案优化达到。

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