工商业微电网储能盈利方式研究笔记

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工商业微电网储能盈利方式研究笔记

1. 光储微电网

1.1. 关于光储微电网

光储微电网可以看成是一组由分布式光伏、储能装置、本地负荷组成的包括发、输、配、用管理系统在内的小型局域电网，并通过唯一的公共连接点接入大电网，既可以并网运行也可以独立运行。

发展分布式光储微电网的意义主要有以下4个方面：

第一，平滑光伏发电的输出功率波动。由于光伏发电具有很强的间歇性、波动性和不确定性，接入电网时会带来很大的冲击。通过配置适量的储能装置，可使得光伏发电对整个电网来说具有功率可控性与可调度性，有效提高光伏发电接入电网的穿透率。

第二，降低电网负荷峰谷差值，提高电网设施利用率。现有电力系统如果配置了足够大容量的储能系统，能够大规模地储存电能，即在负荷低谷时段内将电能储存起来，并在负荷高峰时段将其释放出来，这样也可以减少电网设施的配置容量，提高输配电设备的利用率，延缓现有配电网的建设。

第三，提高电源的备用容量，增强电网安全稳定性和供电质量。为保证一定供电安全可靠性，必须对现有的电源提供备用容量，这样当大电网出现故障时，可将储能系统作为备用电源，临时组建微电网，为重要负荷提供备用电源直至电网恢复。

第四，应急备用电源。当出现电网电能质量很差、拉闸限电或故障停电时，光储微电网可脱离电网，由储能变流器通过电池建立稳定电压，保证光伏正常发电，为本地重要负荷独立供电，提供应急备用电源。

现阶段，大力发展的综合能源站光储充。基本就是让光伏有限发电、优先利用，以及给储能充电来保证变压器不过载。

1.2. 储能

储能根据终端客户来分，可以分为电源侧、电网侧、用户侧储能，其中电源侧、电网侧储能又称为表前储能或大储，用户侧储能又称为表后储能。用户侧储能分为工商业储能与家庭储能，两者区别在于客户群体，而我国的用户侧储能基本为工商业储能。

工商业储能是指写字楼、工厂等用电侧配备的储能设备，其主要实现的目标包括自发自用、作为备用电源，提升用户供电可靠性及用能质量；峰谷价差套利、参与电力市场等获取收益。

1.3. 储能PCS方案

PCS储能变流器主要由DC/AC双向变流器、控制单元等构成，通过接收后台控制指令，根据功率指令控制变流器对电池进行充电或放电，实现对电网有功功率及无功功率的调节。同时PCS可通过CAN、RS485接口与BMS通讯、干接点传输等方式，获取电池组状态信息，可实现对电池的保护性充放电，确保电池运行安全。

2. 工商业储能

2.1. 工商业储能盈利方式

目前，工商业储能盈利方式大致有六种：峰谷套利、能量时移、需求管理、需求侧响应、电力现货市场交易、电力辅助服务。

上述六种盈利方式存在一定的互斥性，即无法同时获得两种收益。

以浙江省某6MWh工商业储能项目为例，基于普遍两充两放模式，计算了当前政策条件下，工商业储能的六种收入来源及收入情况。 初步计算，第一年不同方式的收入如下图所示。

一、峰谷套利

在谷段电价充电，在峰段甚至尖端放电，赚取峰谷价差。这是工商业储能的最基础盈利模型，存在两点不确定性：

1、峰谷电价的不确定性

（1）短期电价不确定性可能与气温相关：比如广东省峰谷电价，在7、8、9三个月之外，如广州最高日气温达到35度及以上，每天11-12时、15-17时，尖峰电价在峰段电价基础上上浮25%。

（2）长期不确定是未来电力市场化以后，批发侧的现货价格与零售端合约电价之间的传递关系，甚至每个售电公司与每个电力用户，每年签订的售电合同约定的电价和电价时段、偏差承担方式都会不一样。

（3）中长期来看，峰谷时段和峰谷电价的政策性变化也存在较大的不确定性：比如某些地方晚间23点出现用电高峰，原因是电动车集中充电，未来这个时段存在电价上涨压力。

2、充放电需求的不确定性

工商业用户的用电规律存在较大的不确定性，比如某储能项目，在规划时按照一天两充两放设计，但是该企业可能未来几个月中，因为赶制某批次急单，晚班满负荷生产，导致储能无法满充，直接影响当年收益率。

用户负荷的不确定性，无论是负荷的增加、负荷的减少、用户负荷曲线的峰谷时段变化，都与储能的收益率密切相关，这都无法通过锁定合约时段和价格去规避风险。

所以这也需要储能系统获取负荷侧数据，并进行EMS的动态优化。

二、新能源并网消纳（能量时移）

工商业用户配置储能系统后，在光伏发电输出较大时，将暂时无法自用的电能储存到电池中，在光伏发电输出不足时，将电池中的电能释放给电力负荷使用，通过储能系统平滑发电量和用电量，提升光伏发电和消纳率，最大程度上实现用电利益最大化。

在工商业储能市场中，越来越多的企业开始使用光伏+储能系统，政府也大力出台了补贴鼓励政策，光伏+储能系统具有重要的环保、能源安全和经济效益等多重作用，符合中国能源转型的方向。

从盈利角度来看，提高新能源利用率：通过储能系统的支持，可以将光伏发电产生的电能暂时储存起来，然后在需要的时候释放出来，从而平滑电力系统的用电需求。这可以减少因为新能源产生和用电需求不匹配而造成的弃电和浪费，提高新能源的利用率。

三、配电扩容

随着生产能力的增强，工商业用户的用电容量需求也随之扩大。然而，原本申请的用电容量（变压器容量，KVA）已经无法满足业务需求。因此，必须在原有基础上增加配电容量。在这种情况下，储能系统可以发挥作用。 当用电需求短时间内超过变压器容量时，储能系统可以快速充电，以满足负荷电能需求。这不仅可以降低变压器的使用成本，减少变压器投资和扩容周期，而且还可以保证工商业用户的正常生产经营。

四、容量管理

对于已经按照最大需量进行计费的电力用户来说，储能可以实现最大需量（按15分钟计量的月度最大负荷）的削峰，与配电增容类似。

同样存在监测数据接入，和运行控制策略的动态化、个性化调整问题。

五、需求响应

各地都出台了需求响应的补贴政策，储能可以作为需求响应的工具，在需求响应时段实现削峰填谷，并获取补贴，以提高收益率。

六、电力辅助服务

电力系统辅助服务（以下简称电力辅助服务）是指为维护电力系统的安全稳定运行，保证电能质量，除正常电能生产、输送、使用外，由发电企业、电网企业和储能设施、参与市场化交易的电力用户以及聚合商、虚拟电厂等第三方提供的服务。包括：一次调频、自动发电控制（AGC）、调峰、无功调节、备用、黑启动服务等。

分布式储能如何参与电力辅助服务，涉及到两类产品的设计：

1、储能作为调峰资源如何参与

分布式储能如果作为一种调峰资源，是不是在未来的辅助服务市场里出清，涉及到辅助服务市场的产品设计，以及与现货市场、需求响应政策的衔接，还是未知数。

2、储能作为调频资源如何参与

分布式如果作为配电网的调频资源参与辅助服务，目前的省级集中的辅助服务如何纳入配电网与分布式这一侧的交易，也是一个全新的课题，虽然在国外有类似案例，但是国内目前辅助服务市场设计还是以大电源、集中式储能项目参与为主。

至少在测算收益率时，这部分只能作为美好的想象，很难成为清晰的盈利模式。

七、电力现货交易

工商业储能如何参与电力现货，与售电公司之间的关系是什么？目前也没有清晰的答案。

虽然目前部分民营售电公司，为了应对未来现货交易的风险，确实有意愿投资一部分储能项目，并且建设虚拟电厂平台纳入负荷可调节资源，但是这部分投资如何形成收益模型，也取决于各地电力市场现货品种的交易放开，目前也未可知。

2.2. 工商业储能应用场景

工商业储能应用场景广阔而分散。当前工商业储能的应用场景主要有以下四类。

（1）工厂与商场：工厂与商场用电习惯明显，安装储能以进行削峰填谷、需量管理，能够降低用电成本，并充当后备电源应急。

（2）光储充电站：在有限的土地上建设光储充一体化电站，采用屋顶和停车场雨棚光伏，配置储能系统后，实现“自发自用、余电存储”，有效缓解充电桩负荷对电网冲击。

（3）微电网+储能：微电网被看作电网中的一个可控单元，在数秒钟内反应来满足外部输配电网络的需求，可满足一片电力负荷聚集区的能量需要，如：海岛、远郊居民区和工业园区等。如果在负荷集中的地方建立微电网，并利用储能系统储存电能，当出现短时停电事故时，储能系统就能为负荷平稳地供电。对离网型微电网，储能可以平滑新能源发电和作为备用电源使用；对并网型微电网，储能的主要作用是实现能源优化和节能减排。

（4）新型应用场景：工商业储能积极探索融合发展新场景，已出现在数据中心、5G 基站、换电重卡、港口岸电等众多应用场景。

3. 光储充实践

在新型综合能源站光储充环境，基于峰谷套利+新能源并网消纳（能量时移）盈利原理，采用1充1放+按需充放+光伏优先不上网的优化方案，收益最大。

参考：

慧博智能投研. 工商业储能行业深度：驱动因素、收益模式、产业链深度梳理. 2023.08
鱼眼看电改 俞庆. 工商业储能的盈利模式，看上去很美. 东方财富网. 2023.08
薛定谔的猫. 工商业储能8种盈利渠道，总结归纳篇！. 知乎. 2023.03
黄小红 等. 分布式光伏+储能微电网设计及应用研究. 北极星电力网. 2019.02