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【储能资讯】2024新型储能应用发展的新趋势和商业模式

发布时间: 2024-01-22 10:10:54来源:ballbet贝博官网app下载

  储能本质上是获取资产租赁收益和电网差价收益,可独立于源、网、荷,以独立主体身份参与市场化交易,也可与源、网、荷等电力交易系统中的“传统主体”联合,共同参与市场交易。

  储能日渐成为电力市场交易体系中的一类重要新型主体,新型储能是除抽水蓄能以外以输出电力为主要形式的储能技术,具有精准控制、快速响应、灵活配置和四象限灵活调节功率的特点,能够为电力系统提供多时间尺度、全过程的平衡能力、支撑能力和调控能力,是构建以新能源为主体新型电力系统的重要支撑技术。

  新型储能通过与数字化、智能化技术深层次地融合,将成为电、热、冷、气、氢等多个能源子系统耦合转换的枢纽,能够在一定程度上促进能源生产消费开放共享和灵活交易、实现多能协同,支撑能源互联网构建,促进能源新业态发展。也是未来的新能源储能技术发展趋势。

  2023年,电池级碳酸锂价格持续跌势,价格的范围 9.6万/吨—51万元/吨,均价22.65万元/吨,同比下降53%,年终均价跌破10万元/吨,与最高 60万元/吨时相比,价格降幅超过80%。上游原材料与下游储能系统价格联动,相比年初,年终电芯价格腰斩。2023年国内储能系统中标规模达65.7G瓦时,同比增长383%,共200多家企业摘得标的。储能系统中标均价持续下行,至2023年12月跌至0.79元/瓦时,与年初相比几乎腰斩,并出现低于0.6元/瓦时的报价,创行业新低。

  竞争如此激烈,原因是发电侧强制配储造成储能调用率低,加之价格持续下探,叠加行业资本大幅涌入,以及上游原材料价格迅速下降等诸多因素叠加造成的结果。

  到2030年,储能出货量将有10倍增长空间,市场确定性增长显而易见,这给从业者巨大信心,现有困难只是暂时的。跟动力电池相比,电化学储能市场还没形成一家独大或绝对的有突出贡献的公司,中小企业还有很多发展机会。

  储能市场新一轮拉力赛已然开启,大容量、长寿命、低成本电芯成为各家企业竞相研发的重点。其中,电芯单体容量在当前280Ah主流基础上快速迭代,300Ah、560Ah、700Ah、1130Ah储能电芯设计层出不穷。同时,基于大容量电芯,储能电池舱单舱电量实现提升,宁德时代、阳光电源、天合储能等头部企业均推出20尺5兆瓦时集装箱储能系统。

  中电联此前发布的《2023年上半年度电化学储能电站行业统计数据》显示,2023年上半年,我国电化学储能电站日均运行4.17小时,仅达到电站设计利用小时数的34%。

  总体来看,新型储能还是存在利用率不高、建而不用的问题。独立、共享储能成为近两年市场加快速度进行发展的方向,备案项目超过百吉瓦时,但同样出现项目备而不建问题。备而不建、建而不用问题的核心在于市场机制不完善,储能盈利模式不清晰。

  再好的产品,最终都要通过应用来发挥价值,这样才可以形成良好的回报机制,产业才能持续良性发展。大型储能集成系统都会存在多机并联控制复杂、电池侧控制颗粒度低、电网支撑功能欠缺问题。要研究挖掘储能应用场景,解析各场景对储能的应用需求。凝练各场景对不同储能技术、系统指标的精准化、差异化要求。同时研究兼顾储能规划—调度—交易方面的储能调控技术提升方法,建立适配储能高效运营的商业机制。

  在独立储能模式下,储能电站以独立主体身份直接与电力调度机构签订并网调度协议,不受位置限制,区别于与新能源联合或与火电厂联合。在中国电改背景下,独立储能一方面能够通过共享租赁模式参与中长期市场交易,另一方面能够最终靠共享储能、双边交易、单边调用、虚拟电厂等模式参与辅助服务市场并从中获利。

  当前全国及地方进展、电改进程以及与新型储能商业模式之间的联系可归纳为下图。其中,全国已推行的独立储能项目主要采取以下几类商业运营模式或交易模式。

  共享租赁属于独立储能实际运行过程中的一种商业模式,即储能项目的投资方或业主将储能系统的功率和容量以商品形式租赁给源、网、荷侧的目标用户,秉承“谁受益、谁付费”的原则向承租方收取租金,具体可以包含设备使用费、运维费用、软件费用、安装成本、税费等;其客户可以是大规模公共事业电网、独立发电企业、工商业用户、离网型能源用户等不同类型的。在电网统一调度下,该模式既有利于实现对储能电站资源的优化配置,又有助于承租方节省配储能所需的原始资金投入。该模式可概括为下图。

  独立储能电站与新能源电站可通过双边协商或双边竞价进行电力市场化交易。储能电站作为调峰资源的提供方(即卖方),发挥“蓄水池”功能进行“低充高放”,新能源电站则是调峰资源的购买方;“买卖双方”优先进行双边协商,再进行双边竞价(最后也可能出现电网单边调用)。其中,双边协商即储能电站与新能源电站双方自行协商,达成电量、电价交易结果并签订合约;双边竞价即储能电站与新能源电站双方通过交易平台申报电量、电价,采取双向报价的形式,交易平台根据买卖双方报价排序、价差等进行市场出清。该模式可概括为下图。

  单边调用模式一般是指电网单边调用独立储能电站,储能电站通过提供调峰、调频等辅助服务从而获得辅助服务收益。即市场竞价出清后,若仍存在调峰需求(比如新能源电站方面),则电网直接调用单边市场出清,按调峰资源提供者(比如独立储能电站方面)由低到高报价依次出清。从具体实践看,通过单边调用参与电力辅助服务,储能电站获取调峰、调频服务费等的模式,主要以宁夏、山东、青海、甘肃等省份为代表。该模式可概括为下图。

  在电力现货试点省份,独立储能电站可利用分时价差,通过参与电力现货市场实现峰谷价差套利,既有利于自身盈利,又有利于新能源消纳。从市场环境看,独立储能参与电力现货市场交易机制尚处于起步期,国家能源局综合司2022年11月发布的《电力现货市场基本规则(征求意见稿)》提出,要推动储能等新兴市场主体参与交易。就目前试行的电力现货交易市场运行规则看,交易主体通过省级交易平台,在电力调度机构的安排下,经市场申报、信息发布等流程,在日前市场、日内市场、实时市场等主要辅助服务市场中实现市场出清。

  容量电价补偿模式是针对容量市场提出的一种解决方案,即各地国网电力公司、电力交易中心等有关部门,按照容量补偿电价,定期向电力用户收取容量电费,并将一定比例的费用补偿给独立储能等市场机组。容量补偿机制的收入相对固定,但补偿费用有限,对电站成本回收的效果极小,往往不能作为项目的主要盈利模式。该模式可概括为下图。从具体实践看,该机制目前主要在山东、青海等地试行。

  新能源电源侧配储能的现行商业模式可概括为“强制安装+有效激励手段+补贴”,例如风储、光储、风光储多能互补等具体形式。风电、光伏电站根据政府主管部门要求,在场区内建设储能设施,作为新能源电站的配套设备。这样做的主要目的是解决弃风弃光问题,或利用储能电站上网电量获得补贴,或将多余的储能空间用于电网侧调频调峰、参与辅助服务,获取更高收益。该模式可概括为下图。

  独立储能电站与新能源电站可通过双边协商或双边竞价进行电力市场化交易。储能电站作为调峰资源的提供方(即卖方),发挥“蓄水池”功能进行“低充高放”,新能源电站则是调峰资源的购买方;“买卖双方”优先进行双边协商,再进行双边竞价(最后也可能出现电网单边调用)。其中,双边协商即储能电站与新能源电站双方自行协商,达成电量、电价交易结果并签订合约;双边竞价即储能电站与新能源电站双方通过交易平台申报电量、电价,采取双向报价的形式,交易平台根据买卖双方报价排序、价差等进行市场出清。该模式可概括为下图。

  负荷侧新型储能商业模式,主要是依托分布式新能源、微电网、增量配网等建设方式,储能在其中发挥支撑分布式供能系统建设、提供定制化用能服务、提升用户灵活调节能力等作用,同时通过参与电力现货市场或利用峰谷价差套利实现盈利,应用场景主要集中在城市、工业园区、大型商业综合体、大型用电企业等。从项目层面看,光储微网、园区微网、光储充一体化、社区储能等实质上都是负荷侧配备储能的不同形式。以分布式新能源为例,储能设施、充电桩、备用电源、本地负荷等可构成小型局域电网,既可以离网运行,实现新能源电力自发自用、余电储存,又可以并网运行,利用峰谷电价差套利,也可以离网运行。此外,负荷侧微电网还可以起到增量配电网的作用,节省配电增容费用。分布式供能系统中的各个主体可通过协商确定收益分配规则,形成可行的商业模式。负荷侧储能商业模式可概括为下图。

  虚拟电厂(Virtual Power Plant,VPP)通过虚拟化、数字化手段,不仅可以实现与“实体电厂”几乎同等的效用,还可以实现源、网、荷、储集成调控,对外等效成一个可控的电源,既可以作为“正电厂”向系统供电,又可以作为“负电厂”消纳系统的电力,起到削峰填谷的作用[25]。云储能是一种基于现有电网的共享式储能技术,方便用户随时随地、按需使用共享储能资源,并按照实际使用需求支付服务费。从项目层面看,国内已有虚拟电厂项目接入了储能资源(见表3),但这种新兴模式存在框架不明确、商业模式不清晰、配套政策机制不健全等问题。

  除了独立共享储能、虚拟电厂等模式已有落地项目外,电网侧潜在的新型储能商业模式还包括合同能源管理模式、两部制电价模式、综合叠加模式等。合同能源管理模式可理解为,电网企业、大型用电企业或工业园区等,可通过合同能源管理的模式与储能项目业主分享节能收益———鉴于储能机组在支持削峰填谷的过程中也可同时优化无功调节、降低输配电损耗,相当于储能业主为电网提供了一部分节能服务。两部制电价模式是指新型储能可参考抽水蓄能的“两部制电价定价机制”,在电网侧统一调度下,储能项目业主或投资方一方面可以通过购售电交易获得电量电价收益,另一方面能通过容量市场获得容量电价收益,从而补贴电站固定投资成本。综合叠加模式是指不同的投资运营模式可进行组合或策略优化,例如储能电站叠加辅助服务和现货交易,合同能源管理可叠加共享租赁等模式,“虚拟电厂”参与现货交易等。返回搜狐,查看更加多

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