目前，我國(guó)多個(gè)省市的光伏或風(fēng)電項(xiàng)目已經(jīng)要求配置一定比例的儲(chǔ)能，“新能源+儲(chǔ)能”的模式，終于千呼萬喚始出來。
不少朋友問我，儲(chǔ)能到底經(jīng)濟(jì)嗎？
實(shí)際上，儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性，一直都備受關(guān)注，也備受質(zhì)疑。如今，隨著鋰電產(chǎn)能的不斷增加，鋰電效率的不斷提升，鋰電成本的不斷下降，鋰電儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性也確實(shí)逐漸體現(xiàn)，儲(chǔ)能行業(yè)正在迎來“平價(jià)”的關(guān)鍵時(shí)點(diǎn)。
那么，鋰電儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性應(yīng)該如何評(píng)價(jià)呢？這里從幾個(gè)角度來加以分析。
01、全生命周期角度
以1MW/2MWh的儲(chǔ)能裝機(jī)進(jìn)行測(cè)算，采用比較匹配新能源發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能的方形磷酸鐵鋰，目前系統(tǒng)單位成本約1.5元/Wh，系統(tǒng)總成本約為300萬元，目前具有競(jìng)爭(zhēng)力的循環(huán)次數(shù)可以達(dá)到6000次，平均效率90%。
因此，全生命周期的總發(fā)電量為1080KWh，折算的度電成本為0.28元/KWh，參考光伏上網(wǎng)電價(jià)0.49元/KWh，已經(jīng)具備一定競(jìng)爭(zhēng)力。若系統(tǒng)單位成本降低到1.2元/Wh，則經(jīng)濟(jì)性會(huì)更強(qiáng)。
這當(dāng)中存在的不確定性是，循環(huán)次數(shù)6000次，若每天一次，每年360天，運(yùn)行周期約17年，使用后期的平均效率可能會(huì)比較低，進(jìn)而會(huì)降低其經(jīng)濟(jì)性。但如果有些應(yīng)用場(chǎng)景能夠每天使用頻次增加，比如平均每天使用次數(shù)到2次，那么運(yùn)行周期則降低到8年左右。
總之，作為生產(chǎn)資料，只要盡量提高其在最佳使用期內(nèi)的使用頻次，其經(jīng)濟(jì)性就越好，反之經(jīng)濟(jì)性越差。
由于鋰電成本還在不斷下降，鋰電效率還在不斷上升。預(yù)計(jì)到2025年，系統(tǒng)成本預(yù)計(jì)可以降低到1.0元/Wh，循環(huán)次數(shù)可以提高到至少8000次，彼時(shí)全生命周期的經(jīng)濟(jì)性會(huì)更加明顯。
當(dāng)然，隨著低成本光伏發(fā)電比例的增加，整體電力成本也會(huì)比當(dāng)前進(jìn)一步下降，而低成本儲(chǔ)能的大規(guī)模使用，同樣會(huì)進(jìn)一步降低整體電力成本，也就是“新能源+儲(chǔ)能”對(duì)電力成本下降形成雙重推動(dòng)。
在實(shí)踐當(dāng)中，一個(gè)光伏電站的運(yùn)營(yíng)周期是20年，當(dāng)前一個(gè)鋰電儲(chǔ)能的使用周期約10年，因此一個(gè)光伏電站可能會(huì)考慮在中后期補(bǔ)充儲(chǔ)能裝機(jī)，尤其是在鋰電成本不斷下降和鋰電效能不斷提高的過程中，動(dòng)態(tài)評(píng)估儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性也有很大的意義。
02、余電存儲(chǔ)自用的角度
余電存儲(chǔ)，是儲(chǔ)能的一個(gè)重要商業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景，主要針對(duì)分布式光伏，尤其是戶用光伏+儲(chǔ)能。由于是余電，所以可以假設(shè)其獲得成本為0。
余電存儲(chǔ)之后，有兩種使用情況，對(duì)應(yīng)不同的經(jīng)濟(jì)性：一是自存自用，電價(jià)相對(duì)較高；二是自存上網(wǎng)，電價(jià)相對(duì)較低。
同樣以1MW/2MWh的儲(chǔ)能系統(tǒng)為例，假設(shè)系統(tǒng)單位成本為1.5元/Wh，系統(tǒng)總成本為300萬元。余電存儲(chǔ)之后，自存自用，假設(shè)電價(jià)為0.9元/KWh，投資回收期為5.1年，全生命周期的IRR為18.3%，經(jīng)濟(jì)性較好。如果系統(tǒng)成本更低，或者社會(huì)電價(jià)更越高，經(jīng)濟(jì)性會(huì)更好。
可見，余電存儲(chǔ)自用的經(jīng)濟(jì)性比較好，所以這個(gè)領(lǐng)域的商業(yè)化更快，也更成熟。這也是為什么歐美地區(qū)“分布式光伏+儲(chǔ)能”能夠率先推廣的一個(gè)原因。
當(dāng)然，就像前述分析一樣，社會(huì)用電成本會(huì)逐漸下降，不可能一直都是0.9元/KWh，未來的實(shí)際收益率會(huì)有所降低，但肯定在合理范圍以上。
03、余電存儲(chǔ)上網(wǎng)的角度
余電存儲(chǔ)之后，除了自己使用，也可以部分上網(wǎng)甚至全部上網(wǎng)。只是相對(duì)自用，上網(wǎng)電價(jià)的收益會(huì)更低，這個(gè)跟分布式光伏自發(fā)自用+余電上網(wǎng)的邏輯是一樣的。
同樣以1MW/2MWh的儲(chǔ)能系統(tǒng)為例，假設(shè)上網(wǎng)電價(jià)為0.49元/KWh，在單位系統(tǒng)成本1.5元/Wh的情況下，投資回收期為9.4年，全生命周期的IRR僅為7.5%?？梢?，在沒有政府儲(chǔ)能補(bǔ)貼的情況下，目前的經(jīng)濟(jì)性較差。這也是為什么國(guó)內(nèi)發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能的推進(jìn)速度較慢，但已經(jīng)處于趨于合理性的邊緣。
所以，如果儲(chǔ)能系統(tǒng)僅僅用于余電存儲(chǔ)上網(wǎng)，其經(jīng)濟(jì)性還不足，除非給予一定的補(bǔ)貼。目前我國(guó)部分省份對(duì)于發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目確實(shí)還有一定補(bǔ)貼。
但是，如果儲(chǔ)能系統(tǒng)單位成本從1.5元/Wh下降到1.2元/Wh，則投資回收期降低為6.3年，全生命周期的IRR提高為14.2%，將具備一定的經(jīng)濟(jì)性。
隨著鋰電成本的快速下降，相信余電存儲(chǔ)上網(wǎng)的模式，將很快具備大規(guī)模普及的經(jīng)濟(jì)性，目前正處于新能源發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性趨于合理的臨界點(diǎn)，這也是為什么近期很多省市開始陸續(xù)加大了新能源側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目的力度，部分低成本鋰電供應(yīng)商或許已經(jīng)具備了一定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
04、削峰填谷的角度
談?wù)搩?chǔ)能的時(shí)候，經(jīng)常提及的一個(gè)應(yīng)用角度，就是“削峰填谷”，在電價(jià)較低的時(shí)候存儲(chǔ)，在電價(jià)較高的時(shí)候上網(wǎng)，然后賺取差價(jià)。
這里同樣以1MW/2MWh的儲(chǔ)能系統(tǒng)為例，假設(shè)充電電價(jià)為0.49元/KWh，放電電價(jià)為1.0元/KWh。在單位系統(tǒng)成本1.5元/Wh的情況下，投資回收期為9.1年，全生命周期的IRR為8.1%。如果單位系統(tǒng)成本下降至1.2元/Wh，投資回收期為6.1年，全生命周期的IRR為15%，將具備一定的經(jīng)濟(jì)性。
可見，“削峰填谷”的商業(yè)模式，目前經(jīng)濟(jì)性仍然不明顯，但如果峰谷電價(jià)差更高，經(jīng)濟(jì)性或許更強(qiáng)。同樣的，隨著鋰電成本的不斷下降，這個(gè)模式也遲早會(huì)迎來春天。
05、調(diào)頻的角度
調(diào)頻的角度比較專業(yè)，但基本思路是按使用情況收費(fèi)，取決于對(duì)調(diào)頻的需求情況。
這種模式在國(guó)內(nèi)已經(jīng)不陌生，但因?yàn)槲覈?guó)火電占比較高，火電的調(diào)頻能力較強(qiáng)，因此對(duì)調(diào)頻的需求和頻率并不明顯。
對(duì)比而言，由于歐美的電力結(jié)構(gòu)跟我國(guó)不同，新能源占比已經(jīng)較高，且火電占比較低，因此對(duì)儲(chǔ)能的調(diào)頻需求更高，儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性因此較好。
2017年，特斯拉在澳大利亞南澳部署100MW/129MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)，耗資9100萬澳元(約合4.5億人民幣)，該項(xiàng)目在賺取峰谷單價(jià)差的同時(shí)，還為電網(wǎng)提供調(diào)頻輔助服務(wù)。澳大利亞電網(wǎng)采用一套市場(chǎng)機(jī)制向響應(yīng)速度快的發(fā)電機(jī)組采購頻率控制輔助服務(wù)(FCAS)，價(jià)格根據(jù)不同的響應(yīng)時(shí)間和市場(chǎng)參與者的報(bào)價(jià)即時(shí)決定。2018年是項(xiàng)目運(yùn)行的第一年，整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)營(yíng)收就達(dá)到了2900萬澳幣，對(duì)應(yīng)項(xiàng)目回收周期僅3年。
儲(chǔ)能在部分應(yīng)用場(chǎng)景，已經(jīng)具備了一定的經(jīng)濟(jì)性。在部分應(yīng)用場(chǎng)景，隨著鋰電成本的不斷下降或者鋰電效能的不斷提高，經(jīng)濟(jì)性也在逐漸體現(xiàn)。無論如何，鋰電儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性正處于趨于合理的臨界點(diǎn)。
本文的主要目的是提供分析的框架，分析模型亦比較精簡(jiǎn)，未充分考慮各種可能情況，相關(guān)數(shù)據(jù)根據(jù)不同廠家、不同地區(qū)的情況會(huì)有所不同。不足之處，請(qǐng)多交流。
