储能电站盈利模式及应用实例分析

葛兴凯

（上海电气分布式能源科技有限公司，上海 201100）

0 引言

储能系统具有功率调节和存储能量的特点，可以在平抑分布式能源出力波动[1-2]、削峰填谷[3]、调峰调频[4-5]、降低需量[6-7]、提供备用电源[8]等方面发挥自己的作用，因而应用越来越广泛，其市场价值也得到越来越多的认可。

从储能系统自身的特点来看，其盈利模式主要分为以下几种：峰谷套利[9]、需量控制、提供调峰调频服务[10-11]等。

本文介绍了储能系统主流的盈利模式，分析了某个储能电站项目的实际运营情况，并对储能系统的商业化运行前景进行了分析和展望。

1 储能系统盈利模式

储能系统主流盈利模式包括：峰谷套利、需量控制、调峰服务、调频服务等。

1.1 峰谷套利

所谓峰谷套利，即利用储能的能量存储功能，将谷时的电能存储起来并在峰时释放出来，通过峰谷电价差获取收益[12-13]。为提高收益，有时也会考虑平时段充电峰时段放电，获得峰平价差收益。

储能系统参与一个完整充放电循环的峰谷套利收益如式（1）所示：

1.2 需量控制

两部制电价下，电费主要由基本电费和电量电费组成，其中需量电费属于基本电费的方式之一。储能系统因其在功率调节方面的灵活性，在需量控制方面有着天然的优势。

根据需量控制的收益根据需量电费的计算方式不同主要分为以下两种：

（1）需量申报方式。需量申报方式即用户每个月预先申报下个月的最大需量，然后再根据下个月的实际需量进行收费[14]。

（2）按时收取方式

该种方式即根据实际使用情况收取需量费用，目前上海地区即采用该方式。需量电费如式（3）所示：

1.3 调峰调频

（1）调峰服务。储能用户调峰服务收入即为其响应电网指令，在尖峰负荷时放电使用，在电力富余时充电使用。调峰服务的直接收益除峰谷价差外，还包括辅助服务补偿[15]等。

（2）调频服务。储能用户调频服务收入主要来自于电网对其参与调频量进行的补偿费用，目前国内的调频示范案例均为依据调节里程补偿[16]。其补偿计算方法如下所示：

2 储能系统应用实例

上海市某工厂计划安装储能系统，通过峰谷套利和需量控制等方式降低厂区能源支出，提高经济效益。

2.1 能源数据

2.1.1 负荷数据

该工厂分为A、B两个厂区，其厂区A典型日负荷曲线如图1所示。

其厂区B典型日负荷曲线如图2所示。

由图1、图2可知：厂区A整体负荷较大，但相对平稳；厂区B负荷较小，但呈现明显的“峰高谷低”特征。

图1 厂区A典型日负荷曲线

图2 厂区B典型日负荷曲线

2.1.2 电价信息

该工厂为35kV电压接入，采用两部制电价（需量计费），如表1所示。

表1 电价信息表

由表1可知，上海地区非夏季峰谷价差为0.724元/kWh，夏季峰谷价差为0.849元/kWh。从全年来看，当地峰谷价差属于较高水平，安装储能系统具有较高收益。

2.2 系统配置

综合考虑两个厂区的负荷情况、场地因素、并网接入难度等因素，厂区A配置500kW/2MWh的磷酸铁锂储能系统1套，厂区B配置500kW/1.75MWh的磷酸铁锂储能系统2套。

该项目设计运营年限为15年，项目中期需更新电芯一次，项目所采用锂电池储能系统的循环寿命为5000次（容量80%以上）。

2.3 运行模式

本项目运行模式主要考虑以下两个方面：

（1）储能系统运行不能增加厂区的用电需量。

（2）在满足不增加需量的前提下，系统应充分利用每天的峰时段进行放电。

本项目夏季采用“三充三放”模式，非夏季采用“两充两放”模式，系统的运行模式如表2所示。

表2 储能系统运行模式

3 运营结果分析

本项目初期投入约为900万，第八年更换电芯费用约为250万元，年运维费用约为5万元，其收益情况如表3所示。

表3 储能系统收益情况统计

表3中储能系统第1年收益为系统实际运行数据，第2-15年的峰谷套利收益为考虑系统衰减的预估数据，而需量控制收益则假定在15年运营期内为保持不变。

根据系统的收益数据，可得系统的项目税前内部收益率为9.79%，税前静态回收期约为6.79年。

由此可知，本储能电站项目具有较好的经济性。

4 结语

本文探讨了储能电站的盈利模式，并针对某个储能电站项目进行经济性分析，确定项目经济效益良好，具有较大的开发价值。

本项目储能系统可获得峰谷套利和需量控制收益，其项目整体收益良好。但考虑到上海地区较高的峰谷价差，因此其储能系统的经济性并不能代表其他地区。

未来储能系统如能够参与电网的调峰调频中，则可以带来更多的直接效益，储能项目的经济性也会进一步提升。

除了获得直接经济收益外，储能系统具有后备电源、提高电能质量等功能，能够带来较大的间接收益，同时具有良好的示范效应和社会价值。