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储能盈利模式大起底,看完这篇就懂了!

 blackhappy 2023-03-11 发布于陕西

2023年1月,国家能源局发布了《新型电力系统发展蓝皮书(征求意见稿)》,提出了建设新型电力系统的总体架构和重点任务。蓝皮书重点从源网荷储各环节挖掘核心技术与重大装备的发展潜力,其中也明确了新型储能在技术装备领域的发展路线。“新能源+储能”成为“双碳”时代新型电力系统建设的重要环节。

今年两会,“新能源+储能”也引发多方关注。

中国华能集团有限公司党组书记、董事长温枢刚委员表示,当前“新能源+储能”发展存在整体利用率低、成本高效益低的情况,相关市场机制需要加快完善落地。他建议,进一步提升新能源配置储能利用水平,加快市场建设,更好促进“新能源+储能”发展。

全国政协委员、长沙理工大学电气与信息工程学院常务副院长杨洪明建议充分发挥新型储能优势,坚持以“新能源+储能”为主要应用方向,统筹政策和市场,统筹安全和效益,按照“政府主导、政策引导、市场调节、创新驱动”的产业发展路径,加大“新能源+储能”模式推广力度,加快推动我国新型储能产业高质量发展。

全国政协委员、中国能源建设集团有限公司党委书记、董事长宋海良认为当前迫切需要在健全新型储能政策体系、突破并形成核心技术体系、完善标准体系、形成稳定的商业模式等环节加快集中攻关重大共性问题,尽快培育形成成熟的新型储能一体化解决方案与集成技术。

在《洞鉴储能:便携式储能新风口,行业景气度依旧,小米美的等企业跨界入局》一文中,小编只介绍了储能的冰山一角,这次想系统梳理下储能的分类、应用场景和技术路径,从宏观角度来看储能的发展。

储能的分类

储能分布在电力系统的各个环节,为此可以分为发电侧储能、电网侧储能和用户侧储能。用户侧储能又可以分为工商业储能和家庭户用储能。

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据第一财经报道,2022年中国储能并网规模达7.76GW/16.43GWh,但从应用领域分布看,用户侧储能仅占总并网量的10%。所以,从发展规模来看,发电侧储能>电网侧储能>用户侧储能。

如果按照概念来话费,储能可分为热储能、电储能和氢储能。热储能包括熔盐储能、储冷;电储能分为机械储能、电化学储能和电磁储能;氢储能系统包含制氢、储氢和氢电力系统。再细分就是,机械储能包括抽水蓄能、飞轮储能、压缩空气储能和重力储能;电化学储能包括锂离子电池储能、钠离子电池储能和液流储能;电磁储能则包括超级电容储能和超导储能。

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抽水蓄能是发展最为成熟的一项技术,而《新型电力系统发展蓝皮书(征求意见稿)》中提到的六大新型储能技术则是重力蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、锂电池储能、液流储能和钠离子电池储能。

据国家能源局最新数据显示,截至2022年底,全国已投运新型储能项目装机规模达870万千瓦,平均储能时长约2.1小时,比2021年底增长110%以上。其中锂离子电池储能占比94.5%,压缩空气储能占比2.0%,液流电池储能占比1.6%,铅酸(炭)电池储能占比1.7%,其他技术路线占比0.2%。此外,飞轮、重力、钠离子等多种储能技术也已进入工程化示范阶段,形成以锂离子电池为主,新型储能技术多元化发展的趋势。

储能的盈利模式

“双碳”时代,电力系统正从传统“源-网-荷”向“源-网-储-荷”发展,进而提升了可再生能源的消纳能力。那么储能是如何盈利的呢?

大概有以下六点。

1、峰谷价差套利:通过低谷买进,峰谷出售获得价差收益,为用户节省用电成本;

2、对光伏电源“削峰填谷”,最大化提升光伏发电的自发自用比例;

3、两部制电价制度下,可降低基本电费;

4、通过虚拟电厂,以聚合方式参与电力现货交易;

5、辅助服务收益,或作应急备用电源;

6、动态增容,节省更换大变压器成本。

但正如温枢刚委员所担心的,当前“新能源+储能”发展存在整体利用率低、成本高效益低等问题。

据中电联与有关企业调研,2021年全国三分之二的“新能源+储能”项目中,储能等效利用系数仅6.1%。仅靠回收弃电不能满足项目收益率要求,多数地区电源侧峰谷差不显著,辅助服务价格低,导致“新能源+储能”收益难以保障。现有市场机制难以全面反映“新能源+储能”的多元价值,可持续的商业模式需要进一步探索。

发电侧储能

发电侧储能是指在火电厂、风电场、光伏电站等发电上网关口内建设的电储能设施或汇集站发电上网关口内建设的电储能设施。可以减少“弃光弃风”现象的发生,辅助新能源并网;或用于火电厂调频,以提高机组寿命和机组效率。其设施应用功率一般在250KW以上,通过提高有效发电量来获取发电效益,或是辅助收益。

根据CNESA不完全统计,2022年发电侧储能新增投运新型储能装机同比增长超过200%。以新疆、青海、内蒙古、山东、甘肃五省(自治区)为主,与风电、光伏新能源配套的发电侧储能装机占比接近90%。

这得益于政策上对发电侧储能的大力度引导。据不完全统计,进入2021年以来,至今已有20个省市区提出了“风光储一体化”, 新能源强配储能已成为大势所趋。此外,地方政策上还辅以政策补贴,来刺激发展。

电网侧储能

电网储能,是用于在电网内大规模储能的方法的集合,主要用于缓解电网阻塞、延缓输配电设备扩容升级、应急响应等。

储能设施的应用功率和发电侧储能一样,一般在250KW以上,以大型储能电站及设施为主。因其能接受统一调度,参与电网调峰、调频、备用等多场景应用,可在电网系统中发挥全局性、系统性作用。

一是提升现有输配电网经济性水平。当储能投资全寿命周期成本小于电网改造升级成本时,可通过新建储能设施应对负荷需求,降低电网输配能力升级成本,从而提高供电经济性水平。二是为直流配电网提供电能质量保障。电化学储能具有良好的功率调节能力,将为配电网提供电能质量调节、快速功率调节、事故备用等多种功能。三是解决或缓解部分偏远地区的电力供应难题。目前,我国部分偏远山区、海岛等区域尚存在电力供应不足情况,通过在小区域内的微电网中安装配套的储能设施,可以比较经济、高效地为当地人民群众提供电力。

工商业储能

工商业储能指以抽水蓄能、风力发电等形式存在于自然界中可再生的天然能源通过特定装置,将其转化为机械能、电能,为工商企业、公共设施等直接提供热、冷、电等清洁能源的供应系统。

工商业储能设施的应用功率比电网侧、发电侧低,但是比户用储能设施应用功率高,一般在10KW-250KW之间。它主要被用来削峰填谷、保障稳定供电和容量电费管理。主流应用场景主要为工厂、商场、光储发电站、微电网+储能。此外,还有大数据中心、5G基站。

工商业储能系统包括电池系统+BMS、PCS、EMS、变压器,机架,连接线缆、汇流柜、防雷及接地系统、监控及报警系统等,系统均进行模块化设计,系统电压、容量灵活配置。

其商业模式有两种:1)工商业用户自行安装储能设备,由用户自行承担初始投资成本及每年的设备维护成本,但是能直接减少用电成本;2)由能源服务企业协助用户安装储能,投资建设并负责运维成本,但工商业用户需向能源服务企业支付用电成本。

户用储能

户用储能遵循分散布局、就近利用原则,指家庭用户侧储能系统,通常与户用光伏配合安装。其装机规模小,通常在10KW以下级,但是产业链成熟,易量产推广。对用户而言,户储系统可大幅节约用电成本、保障用电稳定性,在高电价、电网稳定性差的地区需求旺盛;对电力系统而言,户储与大型储能互为补充,适应分散的电力需求和资源分布,有助于降低输配电成本和损耗,提高可再生能源消纳,各地政策大力支持。

根据头豹研究院测算,2025年全球户用储能新增装机容量将达到118.4GWh,三年CAGR(复合年均增长率)将达62.7%,户储市场即将迎来黄金发展期。

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参考资料:

国家能源局《新型电力系统发展蓝皮书(征求意见稿)》;

太平洋证券《电力设备行业深度报告:易方达中证上海环交所碳中和ETF,把握碳中和进程投资机遇》;

国海证券《新能源转债梳理系列:总览转债涉及的储能技术路线》;

头豹 《2022年户用储能行业研究(下)梳理户用储能产业链,挖潜赛道优质标的》;

中泰证券《工商业储能经济性提升,需求爆发可期》

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