中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：雙碳背景下，全球迎來(lái)儲(chǔ)能爆發(fā)新階段。尤其是國(guó)外市場(chǎng)來(lái)看，2022年因歐洲能源成本和電價(jià)的逐年攀升，疊加俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)和海外大型停電事件，居民用電成本高+供電穩(wěn)定性差，帶來(lái)戶用光伏高增，進(jìn)而帶來(lái)戶用儲(chǔ)能市場(chǎng)超預(yù)期的爆發(fā)。與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能企業(yè)陽(yáng)光電源、寧德時(shí)代、鵬輝能源、比亞迪、科華數(shù)據(jù)、興儲(chǔ)世紀(jì)等在海外市場(chǎng)取得了不俗的成績(jī)。本篇內(nèi)容由中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟翻譯自海外報(bào)告，著眼于表后儲(chǔ)能“面向電網(wǎng)”的經(jīng)濟(jì)性。聯(lián)盟長(zhǎng)期關(guān)注海外儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展，以期為國(guó)內(nèi)企業(yè)出海提供借鑒參考。
背景介紹
2021年11月，綠色能源市場(chǎng)（Green Energy Markets）建議將小規(guī)模太陽(yáng)能的補(bǔ)貼計(jì)劃擴(kuò)展到家用儲(chǔ)能電池行業(yè)。今年2月，澳大利亞參議員Helen Haines向議會(huì)提出了一項(xiàng)建立在他們的分析之上的法案。
5月，Peter Harris、Peter Sheehan、Ted Woodley等人發(fā)布了一份報(bào)告，建議儲(chǔ)能政策應(yīng)成為澳大利亞政府能源政策的中心，他們建議制定一個(gè)基礎(chǔ)廣泛的儲(chǔ)能發(fā)展計(jì)劃，包括表后和表前大大小小的儲(chǔ)能，也包括電動(dòng)汽車(chē)等資源。
澳大利亞的電力儲(chǔ)能市場(chǎng)正在迅速增長(zhǎng)，此部分市場(chǎng)的技術(shù)和商業(yè)發(fā)展非常迅速。為了更好地了解這一情況，以便進(jìn)行政策層面的評(píng)估，使客戶能夠從儲(chǔ)能中獲得價(jià)值，使行業(yè)從中獲利，還有很多工作要做。
此項(xiàng)研究
前述專家在此報(bào)告中試圖了解如果一個(gè)表后電池儲(chǔ)能純粹面向5分鐘的批發(fā)市場(chǎng)，并尋求在該市場(chǎng)上的利潤(rùn)最大化，它將能獲得多少收入。
進(jìn)一步，如果這樣的表后電池儲(chǔ)能的運(yùn)行是為了最大限度利用批發(fā)市場(chǎng)和零售市場(chǎng)的套利機(jī)會(huì)（即對(duì)客戶的零售供應(yīng)價(jià)格進(jìn)行套利），情況會(huì)有什么變化。
如此完全面向電網(wǎng)的表后電池儲(chǔ)能并不是常態(tài)，而目前已經(jīng)有越來(lái)越多的“虛擬電廠”電池的例子，可以集中調(diào)度，但不是以我們?cè)谶@里假設(shè)的方式。
在本評(píng)估中，他們使用的商業(yè)結(jié)構(gòu)是，一個(gè)家庭（或公用事業(yè)）投資一個(gè)表后電池儲(chǔ)能，作為高頻參與交易的設(shè)備，這是否有利可圖？
我們假設(shè)某個(gè)家庭擁有一個(gè)5kW/10kWh的儲(chǔ)能電池（典型的戶用表后電池），同時(shí)擁有太陽(yáng)能電池板，電池的運(yùn)行方式是每天上午8點(diǎn)到下午5點(diǎn)期間完全充電，下午5點(diǎn)半到9點(diǎn)期間完全放電。
對(duì)于批發(fā)市場(chǎng)的價(jià)格，我們采用了2021年10月1日（NEM中引入的5分鐘價(jià)格）至2022年8月31日期間的5分鐘價(jià)格。
對(duì)于案例A（純粹面向批發(fā)市場(chǎng)的表后電池），我們假設(shè)電池在充電期的24個(gè)最便宜的5分鐘間隔（即2小時(shí)）內(nèi)以5kW功率充電，然后在放電期的24個(gè)最昂貴的5分鐘間隔內(nèi)以5kW功率放電。
對(duì)于案例B（利用批發(fā)交易機(jī)會(huì)和表后交易機(jī)會(huì)的表后電池），我們將充電價(jià)格的上限設(shè)定為每千瓦時(shí)5美分，將放電的底價(jià)定為每千瓦時(shí)40美分。
同時(shí)我們假設(shè)客戶在充電期間始終有5kW的太陽(yáng)能可用于為電池充電，并且客戶在放電期間對(duì)電池的每一次需求都足以消耗5kW。
對(duì)于大多數(shù)家庭來(lái)說(shuō)，這是很樂(lè)觀的（因?yàn)樵诤芏嗲闆r下5kW是不實(shí)際的，而且家庭很少有5kW的需求）。
一個(gè)更現(xiàn)實(shí)的分析將使用5分鐘需求和屋頂太陽(yáng)能發(fā)電的實(shí)際數(shù)據(jù)樣本。因此，案例B應(yīng)該被認(rèn)為是一個(gè)5kW/10kWh電池可能獲得的收入的上限，如果它被編程以充分利用批發(fā)和表后儲(chǔ)能的零售交易機(jī)會(huì)。
結(jié)果
下面的第一個(gè)圖表顯示了在研究期間，位于昆士蘭州的案例A（面向批發(fā)市場(chǎng)的表后電池）的電池充電和放電的5分鐘實(shí)例。
從圖中可以看到，它最有可能在上午10點(diǎn)30分到下午1點(diǎn)30分充電，此時(shí)屋頂太陽(yáng)能達(dá)到高峰，因此昆士蘭的批發(fā)價(jià)格最低。
相反，可以看到，電池很可能在下午5點(diǎn)30分至7點(diǎn)30分放電，此時(shí)價(jià)格往往是最高的（圖表中的藍(lán)線是昆士蘭在每個(gè)區(qū)間的現(xiàn)貨價(jià)格中值）。
你現(xiàn)在可以看到，把充電價(jià)格的上限定為50美元/MWh，把放電價(jià)格的上限定為400美元/ MWh，結(jié)果使充電和放電的分布更加均勻。
這些運(yùn)行結(jié)果如何轉(zhuǎn)化為兩個(gè)案例的收入？下圖顯示了5kW/10kWh電池參與批發(fā)市場(chǎng)套利在五個(gè)NEM地區(qū)的年收入（我們假設(shè)第12個(gè)月的收入等于11個(gè)模擬月的平均值）。
正如我們?cè)谠搱D表中看到的，塔斯馬尼亞的收入最低，相對(duì)于其他NEM地區(qū)，該地區(qū)的抽水蓄能在高峰期有價(jià)格上限。
在南澳大利亞和昆士蘭，我們看到了最高的收入。這是因?yàn)樗麄冐S富的太陽(yáng)能推動(dòng)了充電期的價(jià)格下降；由于非常昂貴的天然氣發(fā)電通常在放電時(shí)間內(nèi)設(shè)定批發(fā)市場(chǎng)價(jià)格，這些時(shí)間的高價(jià)格和充電時(shí)間的低價(jià)格結(jié)合，導(dǎo)致有了巨大的套利收入。
下表第一欄顯示了以批發(fā)市場(chǎng)為重點(diǎn)的電池的年收入（案例A），第二欄顯示了以批發(fā)和零售市場(chǎng)為重點(diǎn)的電池的年收入（案例B）。
第一欄顯示，僅面向批發(fā)市場(chǎng)的電池收入，特別是在昆士蘭地區(qū)收入較為健康，而在塔斯馬尼亞收入最低。
第二欄顯示，并且在那些擁有最少/最有吸引力的批發(fā)市場(chǎng)套利機(jī)會(huì)的州，即塔斯馬尼亞/昆士蘭，能夠?yàn)榉课莩潆?放電是最有價(jià)值/價(jià)值最少的。
假設(shè)電池的安裝成本約為1萬(wàn)美元，這些數(shù)字表明了有吸引力的凈回報(bào)，特別是對(duì)于能夠參與套利批發(fā)和零售市場(chǎng)的電池。
這些分析表明，在NEM中發(fā)展儲(chǔ)能不太可能需要大量的補(bǔ)貼，它顯示了相當(dāng)可觀的批發(fā)市場(chǎng)套利收入和潛在的零售市場(chǎng)套利收入。
雖然NEM的價(jià)格在研究中相當(dāng)極端，但這可能會(huì)成為一種新常態(tài)——天然氣目前非常昂貴，而正在進(jìn)行的太陽(yáng)能發(fā)展將在一天中提供大量的廉價(jià)電力供應(yīng)。
