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工商業(yè)儲(chǔ)能多久回本?六種不同渠道進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析

發(fā)表時(shí)間:2023-09-11 16:30

最新國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能裝機(jī)數(shù)據(jù)近日出爐,1-6 月累計(jì)裝機(jī) 8GW/18.2GWh,已超 2022 全年新增裝機(jī)規(guī)模,再次印證儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的高景氣。而今年儲(chǔ)能最亮眼的細(xì)分不是大儲(chǔ),而是工商業(yè)儲(chǔ)能。

在我國(guó),工商業(yè)反哺居民生活用電,一直心照不宣,居民生活用電低價(jià)的“雷打不動(dòng)”是靠工商業(yè)用電的“彈性”來保障的,包括輸配電成本、運(yùn)行費(fèi)用等,均由工商業(yè)分?jǐn)?。這意味著工商業(yè)用電的分時(shí)電價(jià)政策、峰谷價(jià)差會(huì)更為劇烈地變化,由工商業(yè)分?jǐn)傦L(fēng)光新能源并網(wǎng)所帶來的更高的運(yùn)行費(fèi)、損益費(fèi)。

應(yīng)用場(chǎng)景上,工商業(yè)儲(chǔ)能也更為靈活。因此,多重因素下帶動(dòng),工商業(yè)儲(chǔ)能率先爆發(fā),成為儲(chǔ)能賽道中增速最快的分支,也成為投資人眼中的“香餑餑”。

本文將對(duì)工商業(yè)儲(chǔ)能的六種不同渠道進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析。

項(xiàng)目背景

運(yùn)用場(chǎng)景:在浙江省新建3MW/6MWh用戶側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目,升壓至10kV接入廠區(qū)母線,工廠白天負(fù)荷穩(wěn)定可完全消納儲(chǔ)能放電,且變壓器容量滿足儲(chǔ)能充電需求。

兩充兩放:考慮工廠休息及設(shè)備檢修,儲(chǔ)能設(shè)備每年運(yùn)行300天,每天兩充兩放。第一次在谷時(shí)22:00-24:00充電,在次日高峰段9:00-11:00放電;第二次在谷時(shí)11:00-13:00充電,在尖峰段19:00-21:00放電。

峰谷價(jià)差:2023年3月浙江一般工商業(yè)用電為例,尖峰電價(jià)1.4085元/kWh,高峰電價(jià)1.0463元/kWh,谷時(shí)電價(jià)0.4266元/kWh。

基本假設(shè):投資成本1.8元/Wh,總投資1080萬元,其中銀行貸款70%,貸款利率4.65%,DOD90%,充放電效率92%,儲(chǔ)能壽命為10年。

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盈利渠道

峰谷套利為主要盈利渠道。工商業(yè)儲(chǔ)能盈利渠道有峰谷套利、能量時(shí)移、需求管理、需求側(cè)響應(yīng)、電力現(xiàn)貨市場(chǎng)交易、電力輔助服務(wù)等,以浙江省工商業(yè)儲(chǔ)能項(xiàng)目第一年收入為例,峰谷套利收入167.32萬元,能量時(shí)移收入33.47萬元,需求管理收入18萬元,需求側(cè)響應(yīng)收入14.03萬元,電力現(xiàn)貨市場(chǎng)交易收入14.47萬元,電力輔助服務(wù)收入33.99萬元,其中峰谷套利收入遠(yuǎn)超其他盈利方式。此外,工商業(yè)儲(chǔ)能可作為后備電源使用,但不直接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。

經(jīng)濟(jì)性可觀:在僅考慮峰谷套利收入的情況下,投資浙江省壽命為10年的3MW/6MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)項(xiàng)目,IRR可達(dá)9.36%,銀行貸款以70%計(jì)算,預(yù)計(jì)5.47年收回投資成本,具備一定經(jīng)濟(jì)性。


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盈利渠道一:峰谷套利

峰谷電價(jià)差擴(kuò)大提供套利空間。2023年3月電網(wǎng)代購(gòu)電價(jià)格中, 23個(gè)省區(qū)峰谷電價(jià)差超過0.7元以上,高于工商業(yè)儲(chǔ)能用于峰谷套利的盈虧平衡點(diǎn),其中浙江峰谷價(jià)差為全國(guó)最高,價(jià)格為1.3258元/度,有利于工商業(yè)儲(chǔ)能峰谷套利。

渠道一:峰谷套利。工商業(yè)用戶可以在負(fù)荷低谷時(shí),以較便宜的低谷電價(jià)對(duì)儲(chǔ)能電池進(jìn)行充電,在負(fù)荷高峰時(shí),由儲(chǔ)能電池向負(fù)荷供電,實(shí)現(xiàn)峰值負(fù)荷的轉(zhuǎn)移,從峰谷電價(jià)中獲取收益。

收入測(cè)算:據(jù)測(cè)算,在每度尖/峰谷電價(jià)差為0.9819/0.6197元且一年運(yùn)行600次的情況下,第一年峰谷套利收入167.32萬元,為工商業(yè)儲(chǔ)能主要盈利方式。

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盈利渠道二:能量時(shí)移

未配儲(chǔ)的光伏用戶用電成本沒有最優(yōu)化。光伏發(fā)電具有間歇性和波動(dòng)性,自發(fā)自用、余電上網(wǎng)的光伏系統(tǒng)發(fā)電量超出負(fù)荷所能消耗時(shí),多余的電則以較低價(jià)格送入電網(wǎng)。當(dāng)光伏供給負(fù)荷電量不夠時(shí),工商業(yè)用戶又得以較高價(jià)格向電網(wǎng)購(gòu)買電能,電網(wǎng)和光伏系統(tǒng)同時(shí)給負(fù)載供電,故工商業(yè)用戶在配置光伏情況下用電成本沒有得到最大化的降低。

渠道二:能量時(shí)移。工商業(yè)用戶配置儲(chǔ)能系統(tǒng)后,在光伏發(fā)電輸出較大時(shí),將暫時(shí)無法自用的電能儲(chǔ)存到電池中,在光伏發(fā)電輸出不足時(shí),將電池中的電能釋放給電力負(fù)荷使用,通過儲(chǔ)能系統(tǒng)平滑發(fā)電量和用電量,提升光伏發(fā)電和消納率,最大程度上實(shí)現(xiàn)用電利益最大化。

收入測(cè)算:假設(shè)該工商業(yè)用戶擁有2000m2屋頂,可配置200kW光伏,光伏組件第一年衰減2%,此后每年衰減0.50%,每天綜合發(fā)電時(shí)長(zhǎng)4小時(shí),合計(jì)發(fā)電800kWh轉(zhuǎn)移至尖峰時(shí)段使用,第一年能量時(shí)移收入33.47萬元。


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盈利渠道三:需求管理

大工業(yè)用電采用兩部制電價(jià)。我國(guó)針對(duì)受電變壓器容量在315千伏安及以上的大工業(yè)用電采用兩部制電價(jià),基本電費(fèi)是指按用戶受電變壓器(按容計(jì)費(fèi))或最大需量計(jì)算(按需計(jì)費(fèi))的電價(jià)收費(fèi),電度電費(fèi)是指按用戶實(shí)用電量計(jì)算的電價(jià)。

渠道三:需求管理。在基本電價(jià)按需收費(fèi)的工商業(yè)園區(qū)安裝儲(chǔ)能系統(tǒng)后,可以監(jiān)測(cè)到用戶變壓器的實(shí)時(shí)功率,在實(shí)時(shí)功率超過超出需量時(shí),儲(chǔ)能自動(dòng)放電監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)功率,減少變壓器出力,保障變壓器功率不會(huì)超出限制,從而達(dá)到降低用戶需量電費(fèi),減少工商業(yè)園區(qū)用電成本的目的。

收入測(cè)算:以該3MW儲(chǔ)能項(xiàng)目為例,每天兩充兩放,第一年可節(jié)約容量電費(fèi)18萬元。

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盈利渠道四:需求側(cè)響應(yīng)

渠道四:需求側(cè)響應(yīng)。指當(dāng)電力批發(fā)市場(chǎng)價(jià)格升高或系統(tǒng)可靠性受威脅時(shí),電力用戶接收到供電方發(fā)出的誘導(dǎo)性減少負(fù)荷的直接補(bǔ)償通知或者電力價(jià)格上升信號(hào)后,改變其固有的習(xí)慣用電模式,達(dá)到減少或者推移某時(shí)段的用電負(fù)荷而響應(yīng)電力供應(yīng),從而保障電網(wǎng)穩(wěn)定,并抑制電價(jià)上升的短期行為。即企業(yè)在電力用電緊張時(shí),主動(dòng)減少用電,通過削峰等方式,響應(yīng)供電平衡,并由此獲得經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。

收入測(cè)算:假設(shè)年度需求側(cè)響應(yīng)20次,單次需求側(cè)響應(yīng)最高補(bǔ)貼4元/kWh,測(cè)算取平均價(jià)格2元/kWh,第一年需求側(cè)響應(yīng)收入14.03萬元。

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盈利渠道五:電力現(xiàn)貨交易

渠道五:電力現(xiàn)貨交易。電力現(xiàn)貨交易是指發(fā)電企業(yè)等市場(chǎng)主體以市場(chǎng)化交易的形式提供電力服務(wù)的交易機(jī)制,當(dāng)前南方區(qū)域電力市場(chǎng)已經(jīng)啟動(dòng)試運(yùn)行,相關(guān)政策已明確將適時(shí)引入儲(chǔ)能等市場(chǎng)主體參與綠色電力交易。工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)因容量較小的原因難以滿足電力交易市場(chǎng)中買方對(duì)于一次性調(diào)用量的需求,可通過虛擬電廠(VPP)以聚合方式參與電力市場(chǎng)交易。

收入測(cè)算:假設(shè)每日參與一次電力現(xiàn)貨交易,交易量為單次充放電電量差,結(jié)算價(jià)格取0.5元/kWh,第一年電力現(xiàn)貨交易收入為14.47萬元。

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盈利渠道六:電力輔助服務(wù)

渠道六:電力輔助服務(wù)。除正常電能生產(chǎn)、輸送和使用外,為維護(hù)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行并保證電能質(zhì)量,由發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)和電力用戶所提供的服務(wù)。

收入測(cè)算:以工商業(yè)儲(chǔ)能調(diào)頻服務(wù)為代表進(jìn)行測(cè)算,假設(shè)調(diào)頻服務(wù)單位收入0.75元/kWh,年參與調(diào)頻300次,第一年電力輔助服務(wù)收入33.99萬元。

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LCOE測(cè)算

測(cè)算結(jié)果:度電成本(LCOE)是對(duì)儲(chǔ)能項(xiàng)目全生命周期內(nèi)投入和處理電量進(jìn)行平準(zhǔn)化計(jì)算得到的儲(chǔ)能成本,經(jīng)測(cè)算,本項(xiàng)目LCOE為0.68元/kWh,綜合考慮后,取0.7元/kWh為峰谷套利盈虧平衡點(diǎn)較為合適。

LCOE計(jì)算公式:

度電成本=總投資成本/總處理電量;

總投資成本=初始投資+利息+運(yùn)維費(fèi)用+項(xiàng)目管理費(fèi)-殘值,計(jì)算出其現(xiàn)值為1896.42萬元;

總處理電量=日單次處理電量*2*300

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經(jīng)濟(jì)性測(cè)算

敏感性分析:在僅考慮峰谷套利收入的情況下,當(dāng)每度尖/峰谷電價(jià)差為0.9819/0.6197元,投資成本為1.8元/Wh時(shí),工商業(yè)儲(chǔ)能項(xiàng)目IRR達(dá)9.36%,在全國(guó)范圍內(nèi)峰谷價(jià)差持續(xù)拉大和儲(chǔ)能投資成本不斷下降的趨勢(shì)下,有望將IRR提升至20%以上,工商業(yè)儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性愈發(fā)明顯。


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投資熱度——以浙江為例

工業(yè)活動(dòng)發(fā)達(dá)、峰谷電價(jià)差大,浙江工商業(yè)儲(chǔ)能項(xiàng)目投資積極性高。2023年1月,浙江省備案儲(chǔ)能項(xiàng)目26個(gè),其中儲(chǔ)能建設(shè)項(xiàng)目16個(gè),以工商業(yè)用戶側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目為主,總規(guī)模約68.82MW/385.39MWh,涉及投資金額約6.8億元,儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)配置以2小時(shí)為主。


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