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共享儲(chǔ)能如何“算的過賬”(附商業(yè)模式及經(jīng)濟(jì)性測(cè)算)

核心提示:共享儲(chǔ)能如何“算的過賬”(附商業(yè)模式及經(jīng)濟(jì)性測(cè)算)
一、共享儲(chǔ)能的定義

共享儲(chǔ)能是一種新型的電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能商業(yè)模式,通常指布局在電網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)服務(wù)于區(qū)域內(nèi)所有電力市場(chǎng)參與方的獨(dú)立儲(chǔ)能電站。它具有兩個(gè)關(guān)鍵屬性,即“共享”和“獨(dú)立”。

“共享”表示儲(chǔ)能電站不僅僅為單一的發(fā)電或用電方提供服務(wù),而是開放給多個(gè)用戶使用。儲(chǔ)能設(shè)施的使用權(quán)和收益權(quán)被分割為多份,不同用戶可以根據(jù)自己的需求和能力購(gòu)買相應(yīng)的份額。通過精細(xì)的調(diào)度管理和靈活的交易機(jī)制,各方能夠?qū)崿F(xiàn)多方共贏,滿足各自的需求。

“獨(dú)立”指的是儲(chǔ)能場(chǎng)站由獨(dú)立第三方進(jìn)行投資、建設(shè)和運(yùn)營(yíng),并以獨(dú)立身份參與電力市場(chǎng)交易。根據(jù)國(guó)家發(fā)改委能源局在《關(guān)于進(jìn)一步推動(dòng)新型儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)和調(diào)度運(yùn)用的通知》中的定義,獨(dú)立儲(chǔ)能項(xiàng)目應(yīng)具備獨(dú)立計(jì)量、控制等技術(shù)條件,接入調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)可被電網(wǎng)監(jiān)控和調(diào)度,符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)等要求,并具有法人資格。

二、共享儲(chǔ)能的優(yōu)勢(shì)

通過共享儲(chǔ)能模式,儲(chǔ)能設(shè)施的利用率得到提升,多樣化的價(jià)值得以提供,靈活適應(yīng)電力市場(chǎng)環(huán)境,同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了集中分散儲(chǔ)能資源的優(yōu)化。

提升儲(chǔ)能設(shè)施利用率:共享儲(chǔ)能極大地提升了儲(chǔ)能設(shè)施的利用率。通過開放儲(chǔ)能設(shè)施給多個(gè)用戶使用,避免了設(shè)施的閑置浪費(fèi),提高了項(xiàng)目的收益水平。這種模式不僅對(duì)于新能源場(chǎng)站具有吸引力,還可以通過容量租賃方式實(shí)現(xiàn)新能源配儲(chǔ),避免過多的投資成本。

多樣化的價(jià)值提供:共享儲(chǔ)能的獨(dú)立屬性使得儲(chǔ)能設(shè)施不再受限于單一主體或目的。除了參與新能源消納,儲(chǔ)能場(chǎng)站還可以提供調(diào)峰、調(diào)頻等電網(wǎng)輔助服務(wù)。這種靈活性使得儲(chǔ)能場(chǎng)站可以采用更加精細(xì)、復(fù)雜的運(yùn)營(yíng)策略,進(jìn)一步豐富了儲(chǔ)能的價(jià)值。獨(dú)立身份的參與也簡(jiǎn)化了交易流程,降低了結(jié)算風(fēng)險(xiǎn)和現(xiàn)金流壓力。

靈活適應(yīng)電力市場(chǎng)環(huán)境:共享儲(chǔ)能具備靈活性的優(yōu)勢(shì),可以根據(jù)需求進(jìn)行容量擴(kuò)減或縮減,以滿足不同場(chǎng)景下的需求。這使得共享儲(chǔ)能能夠更好地適應(yīng)復(fù)雜多變的電力市場(chǎng)環(huán)境,提供更具彈性的服務(wù)。

集中分散儲(chǔ)能資源:共享儲(chǔ)能將分散在電網(wǎng)各處的零散儲(chǔ)能資源整合為整體,極大降低了電網(wǎng)的調(diào)度壓力。這種集中化的儲(chǔ)能資源管理使得電網(wǎng)更加穩(wěn)定可靠,為電力市場(chǎng)的發(fā)展提供了支持。

三、“共享儲(chǔ)能”產(chǎn)業(yè)政策

3.1 國(guó)家層面政策

“共享儲(chǔ)能”這一概念最早于 2018 年由國(guó)網(wǎng)青海省電力公司提出,并在 2019年頒布的《青海電力輔助服務(wù)市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)規(guī)則(試行)》中明確規(guī)定共享儲(chǔ)能可作為獨(dú)立主體參與市場(chǎng)交易,成為我國(guó)首個(gè)允許共享儲(chǔ)能進(jìn)行市場(chǎng)化交易的區(qū)域電力市場(chǎng)。

2021 年 7月,國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局在聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》中指出“明確新型儲(chǔ)能獨(dú)立市場(chǎng)主體地位,鼓勵(lì)儲(chǔ)能作為獨(dú)立市場(chǎng)主體參與輔助服務(wù)市場(chǎng),鼓勵(lì)探索建設(shè)共享儲(chǔ)能。”這是共享儲(chǔ)能這一概念首次出現(xiàn)在國(guó)家層面的政策當(dāng)中,明確要求加快推動(dòng)共享儲(chǔ)能參與市場(chǎng)以及加快建設(shè)各類市場(chǎng)配套機(jī)制,為共享儲(chǔ)能的發(fā)展注入了強(qiáng)勁動(dòng)力。截止 2022 年底,已有山東、湖南、青海、遼寧、安徽、河南、浙江、山西、云南、廣西、內(nèi)蒙古、寧夏、甘肅、河北、新疆等超過十五個(gè)省份與地區(qū)出臺(tái)了有關(guān)共享儲(chǔ)能的政策 (詳見表 1),共享儲(chǔ)能模式在全國(guó)得到廣泛推廣各地區(qū)共享儲(chǔ)能政策規(guī)定的市場(chǎng)規(guī)則以及覆蓋的服務(wù)類型在底層邏輯上相似,但是政策細(xì)節(jié)與執(zhí)行方式差異較大,本文根據(jù)后續(xù)項(xiàng)目案例測(cè)算需要,僅對(duì)山東、湖南兩地的共享儲(chǔ)能政策進(jìn)行深入分析。
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3.2 山東政策分析

2021年4月8日,山東發(fā)改委、能源局、能監(jiān)辦印發(fā)《關(guān)于開展儲(chǔ)能示范應(yīng)用的實(shí)施意見》通知,提出“支持各類市場(chǎng)主體投資建設(shè)運(yùn)營(yíng)共享儲(chǔ)能設(shè)施,鼓勵(lì)風(fēng)電、光伏發(fā)電項(xiàng)目?jī)?yōu)先租賃共享儲(chǔ)能設(shè)施,租賃容量視同其配建儲(chǔ)能容量”的主要任務(wù)。政策規(guī)定共享儲(chǔ)能項(xiàng)目功率不低于50MW,充放電時(shí)長(zhǎng)不低于2小時(shí),可參與輔助服務(wù)與容量租賃市場(chǎng)。在隨后出臺(tái)的《關(guān)于促進(jìn)我省新型儲(chǔ)能示范項(xiàng)目健康發(fā)展的若干措施》中進(jìn)一步規(guī)定,“獨(dú)立儲(chǔ)能可參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng),作為獨(dú)立市場(chǎng)主體參與市場(chǎng)交易,充電時(shí)為市場(chǎng)用戶,放電時(shí)為發(fā)電企業(yè)”對(duì)共享儲(chǔ)能的市場(chǎng)地位進(jìn)行了詳細(xì)的定義。同時(shí)政策也確認(rèn)參與現(xiàn)貨市場(chǎng)的儲(chǔ)能項(xiàng)目可獲得容量補(bǔ)償,可在全省范圍內(nèi)租賃使用,獲得容量租賃收益,進(jìn)一步增厚了共享儲(chǔ)能的項(xiàng)目收益。借此,山東成為我國(guó)首個(gè)出臺(tái)省級(jí)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)儲(chǔ)能支持政策的省份。

為鼓勵(lì)共享儲(chǔ)能發(fā)展,上述文件及其他文件還提出了如下有利于共享儲(chǔ)能的實(shí)施細(xì)則:

容量市場(chǎng)運(yùn)行前,參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的發(fā)電機(jī)組容量補(bǔ)償費(fèi)用從用戶側(cè)收??;

風(fēng)電、光伏租賃儲(chǔ)能示范項(xiàng)目的,按儲(chǔ)能容量比例由高到低排序,排名靠前的優(yōu)先并網(wǎng)、消納;

儲(chǔ)能項(xiàng)目參與輔助服務(wù),相關(guān)收益費(fèi)用由發(fā)電主體與電力用戶分?jǐn)偅?br />
示范項(xiàng)目在火電機(jī)組調(diào)峰運(yùn)行至50%以下時(shí)優(yōu)先調(diào)用,補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)200元/MWh;

示范項(xiàng)目調(diào)峰調(diào)頻優(yōu)先發(fā)電量計(jì)劃按月度兌現(xiàn),可參與發(fā)電權(quán)交易。

3.3 湖南政策分析

2020年底,由國(guó)網(wǎng)湖南綜合能源牽頭,提出了新能源配儲(chǔ)租賃的模式,即由儲(chǔ)能設(shè)備商向國(guó)網(wǎng)綜合能源出租儲(chǔ)能設(shè)備,國(guó)網(wǎng)綜合能源負(fù)責(zé)建設(shè)儲(chǔ)能場(chǎng)站,再向新能源場(chǎng)站出租使用權(quán)已達(dá)到配儲(chǔ)目的。該商業(yè)模式是湖南省共享儲(chǔ)能的雛形。

2021年10月13日,湖南省發(fā)改委印發(fā)了《關(guān)于加快推動(dòng)湖南省電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展的實(shí)施意見》,明確了儲(chǔ)能的獨(dú)立市場(chǎng)主體地位,并要求研究建立儲(chǔ)能參與中長(zhǎng)期交易、現(xiàn)貨和輔助服務(wù)市場(chǎng)的機(jī)制與標(biāo)準(zhǔn),為開啟湖南儲(chǔ)能商業(yè)化運(yùn)營(yíng)奠定了基礎(chǔ)。隨后,湖南省政府針對(duì)獨(dú)立儲(chǔ)能出臺(tái)了一系列優(yōu)惠政策,整理歸納如下:

于2022年12月底前,2023年6月底前全容量并網(wǎng)運(yùn)行的新型儲(chǔ)能試點(diǎn)項(xiàng)目分別按其裝機(jī)容量的1.5倍、1.3倍計(jì)算所配新能源容量;

并網(wǎng)容量不小于5MW/10MWh的獨(dú)立儲(chǔ)能站可深度參與深度調(diào)峰交易,獲得調(diào)峰輔助服務(wù)收入。且以充電量計(jì)量報(bào)價(jià),忽略儲(chǔ)能站充放電轉(zhuǎn)換效率的影響;

提供功率大于30MW調(diào)峰服務(wù)報(bào)價(jià),時(shí)長(zhǎng)小于1小時(shí)最高報(bào)價(jià)550元/MWh,長(zhǎng)于1小時(shí)最高報(bào)價(jià)600元/MWh;

儲(chǔ)能電站具備提供旋轉(zhuǎn)備用技術(shù)條件后,方可作為賣方參與交易;

儲(chǔ)能電站上網(wǎng)電量減免輔助服務(wù)費(fèi)用分?jǐn)偅?br />
值得一提的是,湖南容量市場(chǎng)是全國(guó)首個(gè)允許儲(chǔ)能進(jìn)入的容量交易試點(diǎn)方案,積極探索了儲(chǔ)能容量平臺(tái)化、公允化交易的可行性。

四、“共享儲(chǔ)能”項(xiàng)目案例分析

4.1 “共享儲(chǔ)能”商業(yè)模式
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4.2 山東某100MW/200MWh共享儲(chǔ)能電站

山東省由于煤電占比較高,電源結(jié)構(gòu)單一,隨著新能源大量并網(wǎng),棄風(fēng)棄光現(xiàn)象嚴(yán)重,調(diào)峰手段不足、民生供熱以及火電經(jīng)濟(jì)收益之間的矛盾日益突出,電網(wǎng)對(duì)火電機(jī)組之外的調(diào)峰資源有著巨大需求。受該需求驅(qū)動(dòng),該省目前正處于共享儲(chǔ)能示范項(xiàng)目大規(guī)模推廣階段,僅2022年全年就有25個(gè)規(guī)模在100MW/200MWh左右的鋰電獨(dú)立儲(chǔ)能項(xiàng)目入選示范項(xiàng)目清單。結(jié)合該省在推進(jìn)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)方面的積極嘗試以及完善的共享儲(chǔ)能配套政策支持,山東有望成為共享儲(chǔ)能商業(yè)推廣最迅速、市場(chǎng)最為活躍的地區(qū)之一。

本節(jié)選擇上述25個(gè)示范項(xiàng)目之一進(jìn)行案例分析,該項(xiàng)目容量100MW/200MWh,采用磷酸鐵鋰電池,收益分為三類:(1)參與電力現(xiàn)貨交易;(2)儲(chǔ)能容量租賃收益;

(3)現(xiàn)貨市場(chǎng)容量補(bǔ)償電價(jià)收益。
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結(jié)合以上情景,我們可以按以下方式估計(jì)共享儲(chǔ)能項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性測(cè)算的邊際條件:
(1)日充放電次數(shù)(全容量參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)交易次數(shù)):230次,每次充放電深度90%;
(2)峰谷電價(jià)差:保守估計(jì)可套利的平均電價(jià)差為0.6元/kWh;
(3)容量租賃價(jià)格:因此我們保守估計(jì)該項(xiàng)目租賃價(jià)格200元/kWh.年,租賃比例80%;
(4)容量補(bǔ)償收入:330萬元左右;

基于以上邊界條件,我們測(cè)算該項(xiàng)目回收期8.5年,內(nèi)部收益率IRR 8.72%,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益,具體測(cè)算結(jié)果見下表:
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4.3 湖南某100MW/200MWh共享儲(chǔ)能項(xiàng)目

湖南省當(dāng)前大力發(fā)展可再生能源發(fā)電,據(jù)《湖南省電力支撐能力提升行動(dòng)方案(2022—2025年)》,到2025年全省風(fēng)電、光伏裝機(jī)規(guī)模達(dá)2500萬千瓦以上,對(duì)應(yīng)配套儲(chǔ)能需求超過3000MW,儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)??捎^。與此同時(shí),湖南省正在積極推進(jìn)建設(shè)全國(guó)首個(gè)允許儲(chǔ)能進(jìn)入的容量交易市場(chǎng),有望極大提升共享儲(chǔ)能的市場(chǎng)活躍度與經(jīng)濟(jì)效益。

本節(jié)選取某能源集團(tuán)為其“十四五”期間新能源規(guī)劃配套建設(shè)的共享儲(chǔ)能項(xiàng)目進(jìn)行案例分析,項(xiàng)目容量100MW/200MWh,采用磷酸鐵鋰電視,項(xiàng)目收益分為兩類:(1)調(diào)峰輔助服務(wù)收入;(2)長(zhǎng)期租賃協(xié)議收入。
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結(jié)合以上情景,我們可以按一下方式估計(jì)共享儲(chǔ)能項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性測(cè)算的邊際條件:
(1) 年調(diào)峰輔助服務(wù)次數(shù)與價(jià)格:200次,平均報(bào)價(jià)在0.3125元/kWh;
(2) 容量租賃價(jià)格:40萬元/MW.年;

基于以上邊界條件,我們測(cè)算該項(xiàng)目回收期11.51年,內(nèi)部收益率IRR 6.73%,具有一定的經(jīng)濟(jì)效益,具體測(cè)算結(jié)果見下表。
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五、“共享儲(chǔ)能”項(xiàng)目投資建議

結(jié)合前文的描述與案例分析,我們可以給當(dāng)前市場(chǎng)環(huán)境下共享儲(chǔ)能的投資提出如下建議:

共享儲(chǔ)能項(xiàng)目應(yīng)選址于電網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(變電站)附近,有嚴(yán)重消納問題的節(jié)點(diǎn)最佳項(xiàng)目規(guī)劃階段需要對(duì)區(qū)域電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入分析;

共享儲(chǔ)能依賴多元化的營(yíng)收模式,單一收入來源難以維持項(xiàng)目運(yùn)轉(zhuǎn):

共享儲(chǔ)能電站的運(yùn)行策略需要結(jié)合區(qū)域負(fù)荷特性分析以及斷面潮流分析,不能簡(jiǎn)單套用“300天、兩充兩放”模式;

共享儲(chǔ)能項(xiàng)目得益于成熟的電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè),在現(xiàn)有的電力市場(chǎng)環(huán)境下,參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)交易的收益要明顯高于參與調(diào)峰輔助服務(wù)收益;

分析共享儲(chǔ)能政策時(shí)要關(guān)注各類收入的來源,過分依賴補(bǔ)貼的政策會(huì)帶來額外的現(xiàn)金流風(fēng)險(xiǎn);

目前各地共享儲(chǔ)能項(xiàng)目仍處于早起示范階段。在市場(chǎng)初期入局,可搶占優(yōu)質(zhì)項(xiàng)目資源,爭(zhēng)取優(yōu)惠政策,獲得先發(fā)優(yōu)勢(shì)與議價(jià)權(quán),但也會(huì)承擔(dān)更大的風(fēng)險(xiǎn)。

六、總結(jié)

共享儲(chǔ)能作為一種創(chuàng)新的商業(yè)模式,在電力行業(yè)中呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。隨著新能源的快速發(fā)展和電力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型升級(jí),共享儲(chǔ)能有望成為新能源消納和調(diào)峰的重要手段。未來,共享儲(chǔ)能將繼續(xù)受到政策支持和市場(chǎng)需求的推動(dòng),行業(yè)將朝著更加成熟和規(guī)?;姆较虬l(fā)展。投資者在參與共享儲(chǔ)能市場(chǎng)時(shí)應(yīng)注重優(yōu)質(zhì)項(xiàng)目的選擇,同時(shí)關(guān)注技術(shù)創(chuàng)新和市場(chǎng)變化,以把握機(jī)遇并取得長(zhǎng)期回報(bào)。

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