用戶側(cè)儲能有投資價值嗎？內(nèi)附原理、優(yōu)勢、政策、盈利測算

:前言：峰谷電價的大力推行為儲能套利提供可觀空間。我國目前絕大部分省市工業(yè)大戶均已實施峰谷電價制，通過降低夜間低谷期電價，提高白天高峰期電價，來鼓勵用戶分時計劃用電，從而有利于電力公司均衡供應(yīng)電力，降低生產(chǎn)成本，并避免部分發(fā)電機組頻繁啟停造成的巨大損耗等問題，保證電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。儲能用于峰谷電價套利,用戶可以在電價較低的谷期利用儲能裝置存儲電能，在電高峰期使用存儲好的電能，避免直接大規(guī)模使用高價的電網(wǎng)電能，如此可以降低用戶的電力使用成本，實現(xiàn)峰谷電價套利。

基本原理

根據(jù)國家電網(wǎng)數(shù)據(jù)，全國用電大省峰谷價差分布于0.4~0.9元/kWh，特別的，對于江蘇和廣東兩個用電量全國前二的省份，其峰谷價差高于0.8元/kWh，為用戶側(cè)利用儲能來套利峰谷價差提供了可觀空間。

峰谷電價套利示意圖

部分省市2016年工業(yè)用電平均峰谷電價及價差

用戶側(cè)儲能的優(yōu)勢及收益分析

儲能有助于企業(yè)管理容量費用。對于大的工業(yè)企業(yè)，因現(xiàn)行的兩部制電價，供電部門會以其變壓器容量或最大需用量為依據(jù)，每月固定收取一定的基本電價。這些企業(yè)可以利用儲能系統(tǒng)進行容量費用管理，即在用電低谷時儲能，在高峰時釋放，實現(xiàn)在不影響正常生產(chǎn)的情況下，降低最高用電功率，從而降低容量費用。

儲能削峰可以降低基本電價

儲能可提升用戶的電能質(zhì)量和可靠性。傳統(tǒng)的供電體系網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，設(shè)備負荷性質(zhì)多變，用戶獲得的電能質(zhì)量(電壓、電流和頻率等)具有一定的波動性。而用戶側(cè)安裝的儲能系統(tǒng)服務(wù)對象明確，其相對簡單和可靠的組成結(jié)構(gòu)保證輸出更高質(zhì)量的電能。當電網(wǎng)供電不足或其他特殊情況時，儲能系統(tǒng)還可以作為備用電源，提升供電可靠性。

儲能系統(tǒng)成本和峰谷價差直接決定用戶側(cè)儲能的投資效益。假設(shè)工廠每年開展生產(chǎn)300天，根據(jù)計算公式：靜態(tài)投資回收期=(電池容量*單位容量一次性投入成本)/(每日高峰期用電量*峰谷價差)/300，約定企業(yè)安裝電池容量等于其平均每日高峰期用電量，可以看出在不考慮維護成本前提下，投資回收期只與儲能系統(tǒng)一次性投入成本和峰谷價差有關(guān)。根據(jù)CNESA儲能項目庫對中國儲能項目的追蹤統(tǒng)計，江蘇、和廣東等省份成為2017年國內(nèi)儲能項目規(guī)劃建設(shè)投運最熱地區(qū)，這些地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達，工商業(yè)園區(qū)多、用電負荷大，用戶側(cè)峰谷電價差較大，利用儲能削峰填谷擁有較為可觀的套利空間。以廣東省峰谷價差0.86元/kWh為例，采用不同的電池技術(shù)，計算各自的投資回收成本。

鋰離子電池快速發(fā)展所帶來的成本優(yōu)勢將助其逐漸擴大市場。利用鉛炭電池套利靜態(tài)投資回收期不足5年，已經(jīng)具有商業(yè)化可行性。由于鋰電池成本相對較高，現(xiàn)階段鋰電池的投資回收期要長于鉛蓄電池。根據(jù)CNESA的統(tǒng)計，2017年用戶側(cè)領(lǐng)域新增電化學(xué)儲能項目中，鉛蓄電池所占比重最大，為77%，剩余為鋰電池，也說明出于成本考慮，現(xiàn)在企業(yè)更傾向于安裝經(jīng)濟效益更佳的鉛蓄電池。但隨著鋰離子電池技術(shù)迅速發(fā)展，其成本自2010年以來已經(jīng)下降近80%。根據(jù)國家發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》，到2020年鋰電系統(tǒng)成本將降至1元/Wh以下，屆時投資回收期有望縮短至3.9年。且隨著退役動力電池進入梯次利用領(lǐng)域，儲能成本將會進一步下降。

鋰離子電池系統(tǒng)平均成本快速下降(元/kWh)

我國龐大的工業(yè)用電規(guī)模決定了用戶側(cè)儲能市場想象空間巨大。從市場規(guī)模方面，我國的工業(yè)總用電量2017年達44413億kWh，只考慮用電量最大的重工業(yè)(因為用電規(guī)模大，所需電池容量大，對應(yīng)的單位成本更低，套利空間更大)，其在工業(yè)用電中占比80%。假設(shè)其中20%的企業(yè)安裝儲能系統(tǒng);我們統(tǒng)計了主要用電大省峰谷電價時段分布，保守估計法定工作時間內(nèi)峰電時間占比超過40%，考慮部分煤炭、冶金、化工等行業(yè)具有連續(xù)生產(chǎn)特點，假設(shè)高峰時段用電量占比為30%;按照工廠全年工作時間300天測算，那么所需電池儲能規(guī)模為：44413*80%*20%*30%/300=711GWh。

部分省市峰谷時段

關(guān)于政策

國內(nèi)利好政策頻出，用戶側(cè)儲能受到大力支持。自2011年《國家能源科技“十二五”規(guī)劃》出臺，其中明確提出要建成面向用戶的智能電網(wǎng)服務(wù)，并開展集中/分散式儲能等關(guān)鍵技術(shù)的研究和應(yīng)用，此后不斷有政策出臺，對于推動用戶側(cè)儲能發(fā)展具有重要的意義。整體上，用戶側(cè)儲能屬于儲能的一個細分領(lǐng)域，尚未有專門的單獨對該行業(yè)進行指導(dǎo)的政策性文件;但是在一些重要的發(fā)展規(guī)劃或指導(dǎo)意見中都對其表達了的支持。相關(guān)政策主要分為兩類，一是在電改工程里，堅定推廣完善峰谷電價、季節(jié)電價等價格機制;二是放開用戶側(cè)市場，鼓勵用戶自主參與儲能調(diào)峰。

峰谷價差有望進一步擴大，有助于提升用戶側(cè)儲能的投資效益。隨著我國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整，第二產(chǎn)業(yè)用電量占比不斷下降，第三產(chǎn)業(yè)則不斷上升。由于工業(yè)企業(yè)相當比例具有連續(xù)生產(chǎn)特點，因此季節(jié)及日內(nèi)用電量波動相對較小;而第三產(chǎn)業(yè)中與居民生活、商業(yè)相關(guān)用電不斷上升，會加大峰谷電差。實行峰谷分時電價，發(fā)揮價格杠桿作用符合商品價值規(guī)律，也可有效優(yōu)化負荷分配。我國現(xiàn)階段的峰谷價之比仍然偏低，為3~4倍。隨著電力市場進一步放開，峰谷價差有望繼續(xù)拉大，屆時投資回收期將會進一步縮短，峰谷套利投資的效益也會進一步提升。比如2017年9月，國家發(fā)改委印發(fā)了《關(guān)于北方地區(qū)清潔供暖價格政策的意見》，指出適當擴大銷售側(cè)峰谷電價差，在銷售側(cè)平均水平不變的情況下，進一步擴大采暖季谷段用電電價下浮比例等。

用戶側(cè)儲能電站的開發(fā)

1、用戶分類：

1.1 第一類用戶：

1.1.1 負荷有很明顯的峰谷變化的。

1.1.2 用戶特點：

變壓器容量不大于5000KVA，最高負荷60-80%，按照容量交基本電費;

日用電峰谷期跟隨作息時間一致波動;

年用電量不大于2000萬千瓦時;

本著“充得滿，放得完”最經(jīng)濟原則，儲能電站可安裝容量2-6MWH。

用戶集中在木材加工廠、園區(qū)、寫字樓等。

1.2 第二類用戶：

負荷相對比較穩(wěn)定的，無峰谷特征;