摘要:本文分别对储能技术的峰谷价差套利模式、能源合同管理模式和两部制电价模式进行了深入的分析,比较了不同模式的应用场景和商业价值。此后针对液态空气储能技术的特点,研究出最适合它的应用场景和商业模式。
关键词:储能;商业模式;峰谷价差;能源合同管理
1前言
随着我国能源行业的不断发展,可再生能源波动难以并网、电网峰谷差难以调节等问题凸显,同时分布式发电及微电网的储能建设对大规模储能技术的需求也越来越迫切。除了比较成熟的抽水蓄能和电池储能,液态空气储能由于具有储能密度高、容量大、转换效率高、发电时间长、对环境友好、无地理条件限制和运行方式灵活等优点,受到了人们越来越多的关注。
预计到 2020 年我国储能装机规模(不包括抽水蓄能)将达到25GW,经测算,仅未来三年储能装备制造领域的市场规模将达到4050亿元;而在储能电站运营领域,市场规模将达到2190亿元,可见未来几年储能领域发展迅速、规模宏大,市场极其可观。
然而目前为止储能产业并没有形成成熟可靠的商业模式,对于储能产业的财政补贴并没有制定具体方案,而是强调以技术规范和标准为基础,在多种示范应用中探索可推广的商业模式,培育具有盈利能力的市场主体[1]。本文通过分析传统的商业模式,探索出适合液态空气储能技术的商业之路。
2储能传统商业模式
2.1峰谷价差套利模式
峰谷价差套利模式主要体现在用户侧,包括分布式工商业,微电网和多能互补园区的调度等。峰谷分时电价是指根据电网的负荷变化情况,将每天24小时划分为高峰、平段、低谷等多个时段,对各时段分别制定不同的电价水平,以鼓励用电客户合理安排用电时间,削峰填谷,提高电力资源的利用效率。套利,顾名思义就是在谷价时充电在峰价时将电售出。目前通过套利实现盈利的空间还很有限,一般情况当峰谷价差大于0.7元/度时才有盈利的空间,以套利为盈利点的储能项目静态投资回收周期在7-9年不等。目前,峰谷价差由大到小的省份分别是北京(1元左右),江苏(0.9元左右),上海(0.8元左右),河南(0.7元左右),所以在上述省份利于开展峰谷价差套利模式。
在实例应用方面,2018年2月9日,全国最大容量商业运行储能电站-江苏无锡星洲工业园智能配网储能电站正式并网运行。该电站规模20MW/160MWh,总投资2.93亿元,蓄电池总数超过10万节!整个储能电站在电网用电高峰和低谷不同时段,进行充放电操作,通过削峰填谷支持电网平稳运行,服务星洲工业园内的企业。蓄能电站投运后,可为用电高峰季节和时段区内企业的正常生产提供保障。按照2万兆瓦充放电功率计算,电站1小时最多可向电网提供2万度电,连续放电8小时,日均累计放电16万度,已有不少企业受益。
2.2合同能源管理模式
合同能源管理(简称“EMC”)是一种新型的市场化节能机制,是指节能服务公司通过与客户签订节能服务合同,为客户提供节能改造的相关服务,并从客户节能改造后获得的节能效益中收回投资和取得利润的一种商业运作模式。
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储能系统中的能量管理系统首先持续记录并分析用户的用电行为,结合当地的电价政策生成合理的充放电策略,通过低谷蓄电、高峰放电行为,削减用户的高峰用电功率,从而达到削减需量电费的目的。储能企业从为用户节省下来的电费中收取部分费用作为其自身收入,目前合同能源管理模式也是在用户侧应用较广。
2.3两部制电价模式
两部制电价目前主要实施在抽水蓄能电站。它能够较好地解决传统租赁模式的问题,因为在两部制电价中,容量电价能够弥补抽水蓄能电站固定成本和准许收益;而电量电价则弥补了抽水蓄能电站抽发电损耗等变动成本,即明确了运行费用的补偿机制,解决了抽水蓄能电站运行费用分摊原则不明的问题。
抽水蓄能电站两部电价的实施,以及鼓励采用招标、市场竞价等方式确定抽水蓄能电站项目业主、电量和电价,将有利于抽水蓄能电站建设引入社会资本投资,并对提高电站利用效率发挥积极作用。
以上是抽水蓄能电站的商业模式,对其他类型储能系统的商业模式有一些借鉴作用,但是针对光伏、风电等新能源并网发电中储能设施还没有相关制度提及,需要进一步探索。
3液态空气储能商业模式
上文介绍了三种储能传统商业模式,下面我们针对液态空气储能的特点,研究一下适合它的应用场景和商业模式。相比于电池储能的项目成本随着容量线性增加的特点,液空储能的项目成本随着容量非线性增加,这样单位的功率成本、容量成本以及度电成本都是随着容量的增加而减小的,因此容量越大,液空储能的成本优势越大。另外液空储能可以持续发电10小时,在长时间充放电的场景下,同样的容量系统相比于电池储能,液空储能的功率成本更低。下面举例比较下:
在前面峰谷价差套利模式中,全国最大容量商业运行储能电站-江苏无锡星洲工业园智能配网储能电站的例子可以看到,该电站规模20MW/160MWh,总投资2.93亿元,蓄电池总数超过10万节,这样折算出功率成本为1.46万元/kw,容量成本为1825元/度,而20MW液空储能系统的功率成本是1.246万元/kw,容量成本1236元/度,相比于电池储能,很有成本优势,同时上述电站使用寿命为10年,而液空储能使用寿命为30年,这样在度电成本以及后期收益方面,都有很大优势。
因此,液空储能适合于大容量、长时间充放电的应用场景,相比于电池储能,容量越大,充放电要求小时数越长,就越能体现液空储能的成本优势。针对上文提到的三种商业模式,比较符合的还是用户侧工业园区的峰谷价差套利模式,可以在北京、江苏、上海、河南等峰谷价差大的地区内选择用电量较大(5MW以上)且需要长时间充放电(8小时以上)的工业园区,实现液空储能的商业示范应用,这样更能发挥其成本优势和商业推广潜力,之后再进一步探索在其他领域的应用。
4总结
本文分别对储能技术的峰谷价差套利模式、能源合同管理模式和两部制电价模式进行了深入的分析,比较了不同模式的应用场景和商业价值。此后针对液态空气储能的特点,研究出最适合它的应用场景和商业模式是在大容量、长时间充放电的应用场景中采用峰谷价差套利模式,最能发挥其成本优势和商业推广潜力。在未来万亿级的储能市场中,液态空气储能凭借其独有的优势一定能占有一席之地。
参考文献
[1]国家发展改革委,国家能源局. 《关于促进储能产业与技术发展的指导意见》[Z] 2017-10-11.
论文作者:李东辉,张彦奇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/19
标签:储能论文; 电站论文; 价差论文; 电价论文; 成本论文; 商业模式论文; 模式论文; 《基层建设》2019年第8期论文;