中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:2021年7月,國(guó)家發(fā)改委發(fā)布了《國(guó)家發(fā)改委關(guān)于進(jìn)一步完善分時(shí)電價(jià)機(jī)制的通知》,完善分時(shí)電價(jià)機(jī)制,建立尖峰電價(jià)機(jī)制,逐步擴(kuò)大儲(chǔ)能在用戶側(cè)的峰谷價(jià)差套利空間。自通知發(fā)布以來(lái)全國(guó)31個(gè)省、市、自治區(qū)進(jìn)行了分時(shí)電價(jià)改革,對(duì)用戶側(cè)儲(chǔ)能發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。
儲(chǔ)能用于峰谷電價(jià)套利,用戶可以在電價(jià)較低的谷期利用儲(chǔ)能裝置存儲(chǔ)電能,在電高峰期使用存儲(chǔ)好的電能,避免直接大規(guī)模使用高價(jià)的電網(wǎng)電能,如此可以降低用戶的電力使用成本,實(shí)現(xiàn)峰谷電價(jià)套利。
一、峰谷電價(jià)及分時(shí)電價(jià)解讀
據(jù)各地電網(wǎng)公司公布的2023年1月電網(wǎng)代理購(gòu)電價(jià)格統(tǒng)計(jì),峰谷電價(jià)差超過(guò)1元/ kWh的地區(qū)有11個(gè)省市,超過(guò)0.7元/kWh的地區(qū)有23個(gè)省市。為用戶側(cè)利用儲(chǔ)能來(lái)套利峰谷價(jià)差提供了可觀空間。
圖一 超23個(gè)省市的工業(yè)用電平均峰谷電價(jià)及價(jià)差超過(guò)0.7元
圖二 蘇州大工業(yè)分時(shí)電價(jià)(一)
圖三 蘇州大工業(yè)分時(shí)電價(jià)(二)
企業(yè)只要使用了獨(dú)立的專用變壓器,就會(huì)涉及到基本電費(fèi)(根據(jù)變壓器來(lái)每月收取的電費(fèi))。基本電費(fèi)主要分類兩種計(jì)費(fèi)方式,一種是按變壓器的容量計(jì)費(fèi),一種是按照用戶申報(bào)的需量進(jìn)行計(jì)費(fèi)。
① 容量計(jì)費(fèi)
基本電費(fèi)=變壓器容量x容量電費(fèi);
② 需量計(jì)費(fèi)
a) 核準(zhǔn)需量
核準(zhǔn)需量一般不低于變壓器的40%;不超核準(zhǔn)需量的105%的部分基本電費(fèi)按照核準(zhǔn)需量x需量電費(fèi)收取,超出105%部分按照2倍需量電費(fèi)收??;
b) 實(shí)際需量(大多數(shù)企業(yè)選用)
基本電費(fèi)=實(shí)際需量x需量電費(fèi);
總電費(fèi)=基本電費(fèi)+電度電費(fèi)+其他費(fèi)用(防疫優(yōu)惠/尖峰補(bǔ)收/其他退補(bǔ)/…)。
假如一個(gè)企業(yè)的基本電費(fèi)確定是按容量收取之后,就確定了基本電費(fèi),然后再根據(jù)每個(gè)月實(shí)際在尖峰平谷時(shí)段所用電量計(jì)算電度電費(fèi)。
二、用戶側(cè)儲(chǔ)能的優(yōu)勢(shì)及收益分析
儲(chǔ)能有助于企業(yè)管理容量費(fèi)用。對(duì)于大的工業(yè)企業(yè),因現(xiàn)行的兩部制電價(jià),供電部門會(huì)以其變壓器容量或最大需用量為依據(jù),每月固定收取一定的基本電價(jià)。這些企業(yè)可以利用儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行容量費(fèi)用管理,即在用電低谷時(shí)儲(chǔ)能,在高峰時(shí)釋放,實(shí)現(xiàn)在不影響正常生產(chǎn)的情況下,降低最高用電功率,從而降低容量費(fèi)用。
儲(chǔ)能削峰可以降低基本電價(jià)
儲(chǔ)能系統(tǒng)成本和峰谷價(jià)差直接決定用戶側(cè)儲(chǔ)能的投資效益。假設(shè)工廠每年開展生產(chǎn)300天,根據(jù)計(jì)算公式:靜態(tài)投資回收期=(電池容量*單位容量一次性投入成本)/(每日高峰期用電量*峰谷價(jià)差)/300,約定企業(yè)安裝電池容量等于其平均每日高峰期用電量,可以看出在不考慮維護(hù)成本前提下,投資回收期只與儲(chǔ)能系統(tǒng)一次性投入成本和峰谷價(jià)差有關(guān)。
以廣東省峰谷價(jià)差0.86元/kWh為例,采用不同的電池技術(shù),計(jì)算各自的投資回收成本。
鋰離子電池快速發(fā)展所帶來(lái)的成本優(yōu)勢(shì)將助其逐漸擴(kuò)大市場(chǎng)。利用鉛炭電池套利靜態(tài)投資回收期不足5年,已經(jīng)具有商業(yè)化可行性。由于鋰電池成本相對(duì)較高,現(xiàn)階段鋰電池的投資回收期要長(zhǎng)于鉛蓄電池。根據(jù)CNESA的統(tǒng)計(jì),2017年用戶側(cè)領(lǐng)域新增電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目中,鉛蓄電池所占比重最大,為77%,剩余為鋰電池,也說(shuō)明出于成本考慮,現(xiàn)在企業(yè)更傾向于安裝經(jīng)濟(jì)效益更佳的鉛蓄電池。但隨著鋰離子電池技術(shù)迅速發(fā)展,其成本自2010年以來(lái)已經(jīng)下降近80%。
電池作為整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)中核心組成部分,成本占到整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)成本的50%,是儲(chǔ)能系統(tǒng)后續(xù)降本的重要渠道。2021年我國(guó)磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能中標(biāo)價(jià)格大多集中在1.2-1.7元/Wh。而根據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)(BNEF)測(cè)算,2022年全球電化學(xué)儲(chǔ)能EPC成本約為261美元/kWh(折合人民幣約1.66元/Wh),預(yù)計(jì)2025年將降至203美元/kWh(折合人民幣約1.29元/Wh)。2021年以來(lái)大量EPC中標(biāo)價(jià)格1.3-1.7元/kWh之間。
三、用戶側(cè)儲(chǔ)能電站的開發(fā)與場(chǎng)景選擇
1、第一類用戶:負(fù)荷有很明顯的峰谷變化的。
這類用戶特點(diǎn)如下:
變壓器容量不大于5000KVA,最高負(fù)荷60-80%,按照容量交基本電費(fèi);
日用電峰谷期跟隨作息時(shí)間一致波動(dòng);
年用電量不大于2000萬(wàn)千瓦時(shí);
本著“充得滿,放得完”最經(jīng)濟(jì)原則,儲(chǔ)能電站可安裝容量2-6MWH。
用戶集中在木材加工廠、園區(qū)、寫字樓等。
場(chǎng)景分析:儲(chǔ)能的充電容量可以在谷時(shí)段用變壓器的富裕容量解決,儲(chǔ)能的最大裝機(jī)容量也取決于變壓器的谷時(shí)段的富裕容量。
2、 第二類用戶:
負(fù)荷相對(duì)比較穩(wěn)定的,無(wú)峰谷特征;
這類用戶特點(diǎn)如下:
變壓器容量不小于4MVA-100MVA,最高負(fù)荷30-50%,按照需量交基本電費(fèi);
24小時(shí)用電,無(wú)峰谷差別;
年用電量不小于2000萬(wàn)千瓦時(shí);
本著充得滿,放得完最經(jīng)濟(jì)原則,儲(chǔ)能電站可安裝容量2-60MWH。
用戶集中在紡織、線路板廠、電子廠、數(shù)據(jù)中心等。
場(chǎng)景分析:基本電費(fèi)是最大的問題,由于負(fù)荷是均勻分布的,則儲(chǔ)能的充電容量,就取決于變壓器在谷時(shí)段時(shí)否存在富裕容量。
3、第三類用戶:
高能耗企業(yè),錯(cuò)峰用電的,谷電比例高。
這類用戶特點(diǎn)如下:
變壓器容量不小于4MVA-100MVA,最高負(fù)荷50-80%,按照容量交基本電費(fèi);
錯(cuò)峰用電,谷電占比不低于50%;
年用電量不小于2000萬(wàn)千瓦時(shí);
本著充得滿,放得完最經(jīng)濟(jì)原則,儲(chǔ)能電站可安裝容量2-10MWH。
用戶集中在鋼鐵等高耗能企業(yè)等。
場(chǎng)景分析:峰段負(fù)荷低,谷段負(fù)荷高,充不滿放不完,是儲(chǔ)能安裝的最大問題。
四、儲(chǔ)能投資收益
1、儲(chǔ)能電站成本
1.1 系統(tǒng)成本:
當(dāng)前國(guó)內(nèi)的大型儲(chǔ)能電站的成本價(jià)格已經(jīng)穩(wěn)定在1.4元/Wh以下,可參照下表的中標(biāo)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
2021年部分磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能電站EPC招標(biāo)情況
由于用戶側(cè)儲(chǔ)能的容量相對(duì)較小,其系統(tǒng)建設(shè)成本(EPC)價(jià)格較大型儲(chǔ)能電站要略高,接合接入系統(tǒng)的成本,綜合考量,期價(jià)格在1.4~1.5元/Wh是完全可行的,
1.2 度電成本:
度電成本是指在儲(chǔ)能電站生命周期內(nèi),系統(tǒng)造價(jià)/充放電的電量,電池的循環(huán)壽命是重要的指標(biāo)。
以下以250kW-500kW/1000kWh系統(tǒng)為例說(shuō)明:
當(dāng)系統(tǒng)成本進(jìn)一步下降到150萬(wàn)/MWH,則投資收益率約為9-10%。
2.未來(lái)的預(yù)測(cè)與走勢(shì)
拉大峰谷價(jià)差后,當(dāng)系統(tǒng)成本下降到150萬(wàn)/MWH時(shí),項(xiàng)目投資收益率會(huì)達(dá)到15%;但用戶的吸引力還不夠,合同能源管理模式將是主要投資方式。由于競(jìng)爭(zhēng)激烈,用戶分成比例提高那是必然的,投資方的收益率會(huì)被限制在9-10%。
五、留給我們的思考與建議
(一)目前制約用戶側(cè)儲(chǔ)能發(fā)展的,主要有以下幾個(gè)因素:
1、電價(jià)差太小--現(xiàn)有成本下,價(jià)差要有9毛以上才能滿足投資回報(bào)率需要;
2、沒地方安裝--1MWH儲(chǔ)能電站,占地20平米;
3、用戶分成比例小--10%的分成比例,1MWH約3萬(wàn);
4、兩部制電價(jià)---基本電費(fèi)制約了很多用戶可安裝儲(chǔ)能的容量;
5、系統(tǒng)成本偏高--目前鋰電池EPC成本需要200萬(wàn)元/MWH。
6、循環(huán)次數(shù)之謎--鋰電池DOD 90%-6000次,鉛碳DOD60%-3000次?
(二)建議
1、基本電費(fèi)是用戶側(cè)儲(chǔ)能的最大攔路虎,儲(chǔ)能充電時(shí),不應(yīng)該增加基本電費(fèi);
2、需要加快確認(rèn)儲(chǔ)能電站作為市場(chǎng)主體參與的地位,參見《分布式發(fā)電管理辦法(意見征求稿)》。
3、儲(chǔ)能集成商需要進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì),降低成本。
4、儲(chǔ)能是定制化方案,需要結(jié)合用戶負(fù)荷特性來(lái)考慮安裝儲(chǔ)能的容量,建議設(shè)立領(lǐng)跑者項(xiàng)目,給與更多的政策支持。
5、儲(chǔ)能電站純靠峰谷價(jià)差是很難滿足投資要求,需要結(jié)合輔助服務(wù),需量管理綜合考慮。
6、安裝位置:需要統(tǒng)籌考慮配電網(wǎng)變電站(110/220kV)集中式與用戶端分散式相結(jié)合。