中國儲能網(wǎng)訊：2019年10月11-12日，第六屆儲能技術(shù)在分布式能源與微電網(wǎng)中應(yīng)用高層研討會”在深圳召開。來自科研機(jī)構(gòu)、設(shè)計院、新能源發(fā)電企業(yè)、電力公司、系統(tǒng)集成商、電池制造企業(yè)、電氣元器件企業(yè)、新能源制造企業(yè)、項目承包商、投融資機(jī)構(gòu)等500余人參加了本次會議。
在會上，深圳庫博能源科技有限公司儲能事業(yè)部副總裁楊學(xué)明分享了主題報告《分布式儲能系統(tǒng)運(yùn)營和財務(wù)規(guī)劃比較》，以下為報告實錄：
楊學(xué)明：大家好！我叫楊學(xué)明，來自深圳庫博能源科技有限公司，今年4月份我曾經(jīng)在儲能網(wǎng)舉辦的中國全球儲能大會做過一次主題演講，今天在這里我看到有很多老朋友，也看到很多陌生的面孔，希望今天演講完以后能在這里認(rèn)識更多的朋友。
非常感謝之前的專家們精彩的發(fā)言，我演講的主題是“分布式儲能系統(tǒng)運(yùn)營和財務(wù)規(guī)劃比較”，看在用戶側(cè)市場中，大家關(guān)心的焦點問題是什么？我們提出的解決方案是什么？
今天我會花少量的時間和大家簡單介紹一下庫博能源是一家怎樣的公司，之前我們市場宣傳工作做得很少，但是一直在練內(nèi)功。公司2014年成立，15年初開始正式運(yùn)營，2016年決定開始切入到儲能系統(tǒng)產(chǎn)品后，就幾乎全部投入進(jìn)來，剛開始摸索時候可謂是困難重重，行業(yè)前景不錯，可是沒有客戶愿意嘗試買單，當(dāng)時我們使用自有資金來投最初的幾套系統(tǒng)，大概花了1年多的時間，我們的產(chǎn)品的收益能力慢慢得到了行業(yè)認(rèn)可，在此也感謝這幾年的合作伙伴。雖然目前我們更多關(guān)注的是用戶側(cè)場景，但是我們相信分布式儲能系統(tǒng)最大的應(yīng)用場景應(yīng)該是為新能源提供緩沖和更穩(wěn)定的輸出，解決全球范圍內(nèi)的局部電力系統(tǒng)因為缺乏基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)導(dǎo)致的薄弱問題。因此我們自己有一個口號叫Renewable Energy Never Stops.
在用戶側(cè)分布式儲能市場，從2016年第一套儲能系統(tǒng)投運(yùn)至今，我們一共在運(yùn)營的用戶側(cè)分布式儲能系統(tǒng)超過100MWh，也積累了相對比較多的運(yùn)營經(jīng)驗。我們曾經(jīng)總結(jié)過在業(yè)內(nèi)看一家儲能系統(tǒng)公司做得怎么樣，主要回答3個問題，第一是有多少投入運(yùn)營的應(yīng)用案例，第二積累了多少運(yùn)營數(shù)據(jù)，第三已服務(wù)的客戶有沒有回頭客？基于這三個問題，我們也算是取得了一些小成績，前兩個問題暫不回答，對于第三個問題，今年我們服務(wù)的客戶有30%都是二期訂單。此外，由于我們在產(chǎn)品形態(tài)上的專注，和對應(yīng)的供應(yīng)鏈體系支持，加之東莞工廠投產(chǎn)，目前產(chǎn)品的出貨速度可以從接到訂單到項目交付最快控制在1個月內(nèi)完成。
現(xiàn)階段國內(nèi)的用戶側(cè)市場，可謂一夜而知秋。廣東和江蘇作為用戶側(cè)的兩個大市場，由于廣東公開數(shù)據(jù)比較少，我們以江蘇市場來做一個簡單的縱向?qū)Ρ?，大家可以從圖上直觀的看到，從2017，2018年的用戶側(cè)市場竣工總?cè)萘慷汲尸F(xiàn)一個爆發(fā)式的增長，增長率高達(dá)150%，按照這樣的增長率即使不加速增長，在2019年的前3季度預(yù)期的竣工總?cè)萘繎?yīng)該達(dá)到920多MWh，但是現(xiàn)實情況大家也看到了，據(jù)公開資料和部分確認(rèn)的信息傳遞得到的竣工總?cè)萘績H僅只有153MWh。這還僅僅是用戶側(cè)市場的數(shù)據(jù)，如果我們把目光轉(zhuǎn)向電網(wǎng)側(cè)，數(shù)據(jù)可能更加不樂觀。具體到為什么會出現(xiàn)這個問題，經(jīng)過分析，我們有以下4點猜測：
這4點堆成一個金字塔結(jié)構(gòu)，構(gòu)成了行業(yè)發(fā)展基石，同時也是市場動力來源的，其中成本和效用作為塔基的兩個支撐點。
成本方面：伴隨著2015年開始電動汽車產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式增長，我們預(yù)測電池成本會呈快速下降趨勢，但下降的空間總會有限，雖然從現(xiàn)在的時間點看，還有相對較大的空間，然而19年成本下降趨勢不及預(yù)期。
效用方面，18年我們看到有很多的利益相關(guān)方齊齊登陸儲能行業(yè)，恰逢18年行業(yè)元年，因此有了一大批用戶側(cè)儲能項目竣工，而后面的故事我們都知道了，不管誰來主導(dǎo)，最后都是投資者買單，而前期因為成本過高，一些企而放大預(yù)測的很多財務(wù)指標(biāo)，到運(yùn)營階段都無法兌現(xiàn)，這嚴(yán)重打擊了潛在持續(xù)投資者的積極性，因此我們看到在2018年很多投資者和技術(shù)主導(dǎo)方都草草進(jìn)場，2019年又草草離場。
政策方面，我把這個因素放到支柱位置，儲能行業(yè)并不期待和光伏一樣擁有明確的度電補(bǔ)貼。但是我們期待政府層面可以出臺儲能技術(shù)參與電力輔助服務(wù)市場交易的相關(guān)政策，能夠給不管是電源側(cè)，電網(wǎng)側(cè)還是用戶側(cè)的儲能裝置一個主體身份和地位，讓儲能有機(jī)會參與調(diào)頻、調(diào)峰，黑啟動，需求側(cè)響應(yīng)等應(yīng)用場景。
而最上層的，是預(yù)期，與其是預(yù)期，不如說是信心，這和我們中國經(jīng)濟(jì)一樣，有恒產(chǎn)者有恒心，我們一直堅信儲能是光伏和電動汽車這兩個大行業(yè)合力支持的產(chǎn)業(yè)，具有良好的發(fā)展前景。光伏的大量建設(shè)為儲能行業(yè)的發(fā)展奠定了厚實的應(yīng)用基礎(chǔ)，而電動汽車行業(yè)的發(fā)展，將為儲能快速應(yīng)用于商業(yè)化運(yùn)營提供了成本下降的通道預(yù)期，雖然這兩個行業(yè)目前都遭遇一些困境，但是我們?nèi)匀恍枰吹竭@種發(fā)展趨勢，趨勢一旦形成，我們要做的是順勢而為開始準(zhǔn)備，而不是猜疑、觀望、等待甚至批判。今天在坐的都是業(yè)界的中堅力量，也期望大家一起能愛護(hù)這個行業(yè)，不要涸澤而漁，踏踏實實做產(chǎn)品，耐心等待產(chǎn)業(yè)復(fù)蘇的這一天。
通常在規(guī)劃一個分布式儲能系統(tǒng)財務(wù)現(xiàn)金流的時候，我們面臨的收入來源比較單一和有限，而限制因素卻相對較多的。在2018年的時候，我們看到行業(yè)里面的一些項目，由于成本沒有下降空間，因此要通過人為的放寬財務(wù)限制條件的做法，滿足項目投資門檻的要求。同時由于目前的民營企業(yè)的融資成本或者民間投資的期望都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過5年期銀行定期存款利率，造成了部分儲能項目融資上為了迎合9%，10%的全投資內(nèi)部收益率回報，不得不在財務(wù)數(shù)據(jù)上做包裝，人為的拉高財務(wù)預(yù)測水平，短期內(nèi)提升單一項目利潤水平，但是放眼未來將會失信于市場，有損行業(yè)健康發(fā)展。所以從項目融資的角度看，不是我們不想賣高價，而是真正要以現(xiàn)實的財務(wù)數(shù)據(jù)來做預(yù)測，倒逼我們以成本加合理毛利率出貨，同時對于投資機(jī)構(gòu)來說，適當(dāng)降低投資決策的財務(wù)期望，在當(dāng)前的行業(yè)現(xiàn)狀是務(wù)實的做法。
那么今天我就項目融資過程中的關(guān)鍵因素和常見問題，談?wù)勎覀兊目捶āＪ紫仁琼椖康某杀窘嵌?。這里有兩個指標(biāo)，kW和kWh。而這對于成本和收益的影響是最直接的。
首先在kW方面，在用戶側(cè)主要有3大類倍率選擇，分別是0.5C，0.33C和0.25C。從我們的角度來看，為了和目標(biāo)財務(wù)成本賽跑，每天2充2放是基本條件。在這樣的環(huán)境下，江蘇和北京是我們青睞的市場，要么倍率小，要么價差高。珠三角的東莞，佛山，江門，中山，珠海次之，湖北某些區(qū)域再次之，廣州反而是我們最頭疼的區(qū)域，上圖可以看出廣州地區(qū)充電區(qū)間僅為2個小時，不僅因為PCS和變壓器的增加拉高了系統(tǒng)成本，而且還會在平期出現(xiàn)了另外一個問題，對于最大需量的影響。
其次在kWh方面，從投資的角度來看，我們當(dāng)然希望系統(tǒng)容量越大越好，這樣可以攤薄我們的管理成本，施工成本和供應(yīng)鏈方面的成本，但是決定在某個用戶側(cè)項目中可投入的系統(tǒng)規(guī)?？傤~最大的制約因素，是來自于峰平谷對應(yīng)時段中、消納的上限、充電允許的上限和需量電費(fèi)的罰款上限，三者的最小值。
上圖是我們在江蘇的投運(yùn)的一個項目應(yīng)用負(fù)荷數(shù)據(jù)，從圖可以看出：在谷期時間段，充電并無問題，甚至可以放到更大，但是真正的問題來自于平期時間段，一旦滿額定功率充電，就會導(dǎo)致最大需量超過設(shè)定的最大需量值，有可能成為當(dāng)月內(nèi)的最大需量，這樣的負(fù)荷特性需要我們沿著需量線來做動態(tài)充放電策略，對應(yīng)的結(jié)果就是在晚上的17點到21點之間無法按照預(yù)期正常放電。所以基于這三個制約因素，系統(tǒng)的能量將被限制在合理的投入范圍內(nèi)。那么一旦用戶確認(rèn)，那么隨之而來的功率規(guī)模和能量規(guī)模都會相繼確認(rèn)。
在基礎(chǔ)的參數(shù)被確定之后，那么接下來就到了考驗產(chǎn)品和運(yùn)營的時候。說到產(chǎn)品和運(yùn)營，結(jié)合我們已有的運(yùn)營經(jīng)驗，我們總結(jié)出系統(tǒng)運(yùn)行的三條規(guī)則，分別是“開的起、關(guān)的掉、溫度控制的住?！?
從庫博的角度，我們賦予了這三條一些獨特的內(nèi)涵。首先是系統(tǒng)開的起來，這里面包含兩層含義，第一個是誰來開機(jī)，第二個是開機(jī)具備什么條件。首先是誰來開機(jī)的問題，在目前的行業(yè)里面，不同的系統(tǒng)集成方，對待這個問題的時候總會把主導(dǎo)權(quán)放到自己手上，當(dāng)然我們也不例外，當(dāng)PCS供應(yīng)鏈作為系統(tǒng)集成方時，控制鏈路是EMS-PCS-EMS，而當(dāng)BMS是系統(tǒng)集成方時，控制鏈路是EMS-BMS-PCS，當(dāng)然無論怎么樣，怎么控制這個問題本身沒有對錯之分，只有好和不好的差異。。
以庫博的角度來看，我們更多是站在電力自動化的角度來看分析，BMS相當(dāng)于電池的繼電保護(hù)裝置，只對電池模組的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測，控制，保護(hù)和管理。但是具體到外部的控制邏輯，BMS是不會關(guān)注的；而PCS在充電時相當(dāng)于電動機(jī)，在放電時相當(dāng)于發(fā)電機(jī)，我們知道柴發(fā)有自己的控制和保護(hù)邏輯，但是具體什么時候能夠開機(jī)，對于判斷來說只是必要條件，但是并不是充分條件。
所以我們沿用電力行業(yè)變電站綜合自動化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，在PCS和BMS的上層，設(shè)計一個RTU裝置，同時把BMS和EMS進(jìn)行解耦，，RTU承擔(dān)了跨子系統(tǒng)的控制功能，對于系統(tǒng)開機(jī)的各個條件進(jìn)行判斷，比如系統(tǒng)就緒的自檢邏輯判斷需要和BMS，PCS的Modbus RTU通信，充電的時候是否有可能變壓器過載，以及是否超過最大需量。放電的時候是否有可能發(fā)生逆功率保護(hù)，當(dāng)電能質(zhì)量異常的時候，是否觸發(fā)閉鎖信號等等。所以我們對于RTU設(shè)計了大量的硬接點，和數(shù)據(jù)通信，使得綜合的開機(jī)判斷和控制能做到面面俱到。
而在關(guān)的掉這一點上面，同樣有我們自己的理解。美國著名安全工程師海因里希提出過一個300∶29∶1法則。 這個法則意為：當(dāng)一個企業(yè)有300起隱患或違章，非?？赡芤l(fā)生29起輕傷或故障，另外還有一起重傷、死亡事故。我們同樣把這個法則引入到儲能系統(tǒng)運(yùn)營中，我們知道目前在行業(yè)里面投入了非常多的技術(shù)資源在這個致命事故的治理也就是消防系統(tǒng)的防護(hù)上，首先說的是我們并非不關(guān)注消防系統(tǒng)本身，而是說致命事故是一個概率問題，如果我們能夠盡可能減少隱患問題，事實上將極大的降低致命事故發(fā)生的機(jī)會。而減少隱患的重要手段，是研究怎么關(guān)機(jī)的問題。
對于常規(guī)的系統(tǒng)指令和運(yùn)行判斷上面，我相信各個系統(tǒng)集成商都大同小異，只是我們更加關(guān)注在極端條件或者外部條件下的判斷和控制，畢竟常規(guī)的故障或者報警大家都有能力處理，但是超越了常規(guī)故障之外的信息或者預(yù)判，或者無法正常發(fā)生關(guān)斷操作怎么辦？
基于這種情況我們采用了兩個十分重要的設(shè)計原則，多級停機(jī)和冗余設(shè)計。多級停機(jī)的操作以對PCS操作為例，當(dāng)發(fā)生故障需要對PCS動作時，多級停機(jī)的設(shè)計邏輯是首先通信關(guān)斷，如果指令無法執(zhí)行，那就進(jìn)行第二級的硬接線DO點停機(jī)，如果仍然無法停機(jī)，那便開始采用第三級的一次開關(guān)脫扣進(jìn)行強(qiáng)制解列。而冗余設(shè)計的思路是，在RTU這一層對簇電流和簇電壓進(jìn)行整體檢測，以免因為模組充電電壓不均衡，導(dǎo)致的直流側(cè)電池組充電/放電保護(hù)。而且在全局異常層面 ，RTU會在各個控制子系統(tǒng)中設(shè)計關(guān)鍵的常閉開關(guān)點，如果檢測到消防啟動，RTU本身異常停機(jī)，甚至裝置電源故障的時候能夠跳開開關(guān)，對直流系統(tǒng)進(jìn)行正常停機(jī)。
溫度控可控的重要性不言而喻，為了在正常運(yùn)營的前提下提升效率一個0.1個百分點，我們做了大量的試驗、模擬和優(yōu)化的工作。如果只是單純把溫度降下來很簡單，配置多臺空調(diào)就足夠，但是我們卻在空調(diào)額定電功率配置、運(yùn)行COP優(yōu)化、依據(jù)模組和簇設(shè)計條件的風(fēng)道優(yōu)化上面，進(jìn)行了很多腦洞大開的試驗。
在空調(diào)散熱設(shè)計方面，為了保證精準(zhǔn)送風(fēng)，我們采用了散熱管道送風(fēng)設(shè)計，為了將冷風(fēng)直接輸送到各個電池簇和抽屜的進(jìn)風(fēng)口,確保散熱管道內(nèi)的空氣靜壓保持一致，我們在空調(diào)管道的形式設(shè)計上參照了變風(fēng)量空調(diào)PID控制邏輯，使得距離空調(diào)最近的出風(fēng)口和最遠(yuǎn)的出風(fēng)口空氣靜壓相同。
而在溫度控制方面，我們在艙內(nèi)配置了干/濕球溫度傳感器檢測室內(nèi)的濕球溫度，特別是在廣東，南方有很多高溫、高濕的情況，開機(jī)的時候會面臨一些問題，尤其是過年以后二三月是回南天，空氣濕度比較高，一旦開機(jī)可能出現(xiàn)結(jié)凝水的情況。怎么避免這樣的現(xiàn)象發(fā)生？這便需要我們綜合控制和判斷。所以說這里的溫度可控有兩個概念，一個是在系統(tǒng)正常運(yùn)行的時候，控制艙內(nèi)溫度在25度正負(fù)2度以內(nèi)，二是在相對濕度較大的時候控制溫度不要過低導(dǎo)致出現(xiàn)冷凝水。這也是我們在大多數(shù)系統(tǒng)設(shè)計中相對比較少考慮到的細(xì)節(jié)因素。
所以說到系統(tǒng)運(yùn)營效率，在其他子系統(tǒng)的裝置效率確定的條件下，空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計成為一個可選項，這個選項設(shè)計得好，整個系統(tǒng)是有極大得加成，而做的不好，無論子系統(tǒng)選型多么優(yōu)秀，短板在這里怎樣做都無濟(jì)于事。
根據(jù)我們看到的不同項目，總結(jié)了3種不同的情況：一是因為空調(diào)溫度下降不下來，需要降功率運(yùn)行，降功率運(yùn)行最開始的時候系統(tǒng)設(shè)計700次，現(xiàn)在只能是350次，溫度比較高，系統(tǒng)的效率達(dá)不到要求。二是溫度上不來需要加空調(diào)，加了空調(diào)負(fù)載以后，還是700次，效率只有80.9%。三是每天兩充兩放，循環(huán)700次，效率達(dá)到88.2%。盡量保持良好的運(yùn)行狀態(tài)。
而在整體運(yùn)營效率可控的前提下，如果運(yùn)營的好，子系統(tǒng)選型都能中規(guī)中矩沒有明顯短板，那么這個系統(tǒng)的運(yùn)營將會是有保障的。這是我們用戶側(cè)一個真實的項目，375KW/1200kWh用戶側(cè)分布式儲能系統(tǒng)，正式運(yùn)營時間從2018年4月1日開始，直到做這個演講的材料時候9月中旬，中間有春節(jié)和5.1勞動節(jié)的因為全廠停工對應(yīng)的系統(tǒng)短暫停機(jī)。標(biāo)稱容量1200度電的系統(tǒng)，運(yùn)營天數(shù)568天，循環(huán)倍率0.25C，循環(huán)次數(shù)1116次，標(biāo)稱容量衰減0%，在經(jīng)過18個月的運(yùn)行之后，標(biāo)稱容量仍然大于1200度電。當(dāng)然這里面有很多原因，具體情況，如果有機(jī)會我們單獨再做專門匯報。
目前我們經(jīng)常碰到一些問題說我們的價格太高了，其實很簡單就問一個問題，我們到底是關(guān)注一個產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)還是關(guān)注它的盈利能力？如果關(guān)注的是創(chuàng)造價值的能力？那么我們所提供的價格是合理的。從長遠(yuǎn)看，隨著系統(tǒng)的運(yùn)行效率沒有太大的變化，收益率8.5%，有效在線率97%，實際收益率往往超越了當(dāng)時設(shè)計的預(yù)期。
最后借用一句話結(jié)束我的發(fā)言：“J.F.肯尼迪1961年5月在阿波羅計劃的首次國會公開演講的時候說，在10年內(nèi)把人類送到月球上這件事，不是因為它很簡單，而是因為它真的很難?！倍覀冇肦TU這種方式來對儲能系統(tǒng)做和常規(guī)方法不一樣的系統(tǒng)架構(gòu)，不是因為這樣做容易，而是這樣做真的很難。但是我們?nèi)匀幌Ｍ褍δ芟到y(tǒng)做到最好，因為最難的行動和計劃，才能最終獲得最有意義的收獲。
