深能南控-江苏用户侧储能市场及投资策略研究

深能南控-江苏用户侧储能市场及

投资策略研究

深能南控技术部

2020.08

1.1 储能系统

现有的储能系统主要分为五类：机械储能、电气储能、电化学储能、热储能和化学储能。本文所述用户侧储能主要指磷酸铁锂电化学储能。

锂离子电池，简称锂电池，是用锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液的电池。锂离子电池是目前讨论储能应用最主要的领域。锂电池有多个优点，比如效率高（可达95%以上），放电时间长（可达数小时），循环次数可达5000 次或更多。

1.2 商业模式

峰谷套利：用户侧储能主要商业收入来源于企业用电的峰谷电价差，在谷电期间充电、峰电价期间放电，通过电价差节省企业用电费用，节省的费用与企业分成（一般分成比例为1：9）来使双方都可以获取收益。

容量费减免：大工业用电企业需要向电网每月缴纳基本电费，一般基本电费按两种方式收取，1）根据变压器容量收取；2）根据企业实际用电最大负荷收取。用户侧储能系统通过充放电策略减少企业最大用电负荷，可减少一定需量电费，从而带来电费节约。

需求侧响应及其他电力辅助服务市场收入：部分地区满足条件的储能电站可以参与电力辅助服务市场，可通过参与辅助服务市场获取部分收益。

二、江苏用户侧储能政策及峰谷价差条件

2017年9月，国网江苏省电力公司发布了全国首个《客户侧储能系统并网管理规定》（试行）文件，明确20MW以下、35kv接入电压等级以下的用户侧储能电站的简化并网流程、技术要求。

表1.江苏储能政策

综上，目前江苏对用户侧储能项目没有设备补贴或电价补贴类政策，但鼓励用户侧自主投资储能项目，电网对用户侧储能项目的申报也较为简便，同时满足条件的项目可以参与电力辅助服务市场。

2.2江苏峰谷电价差

目前江苏大工业用电峰谷电价差0.7元/kwh以上

工商业用电峰谷价差0.86元/kwh以上

表2 江苏省电网销售电价表

江苏容量电费：大工业用户需收取容量电费，分别为按变压器容量计30元/KVA每月，按最大需量计40元/Kw每月。

2.3 江苏峰谷价差分析

根据上表分析，江苏大工业用电峰谷价差在全国范围内仅次于上海，是国内峰谷价差条件最优区域之一。

2.4 江苏用户侧储能现状：70座，753MWh

据相关资料，截止到2019年5月底，江苏已经建成客户侧储能电站70多座，总功率108兆瓦，总容量753兆瓦时.

主要分布在镇江和无锡。从使用领域来看，70座中间，有58座用于消峰填谷，占装机容量的97.9%，这也是目前客户侧储能的主要收益；有24座是铅炭电池，占总装机规模的82.2%，磷酸铁锂储能电站34座，总装机规模只占12.7%；另外6座用于新能源消纳，占1.8%。

省内的客户侧储能主要供应商为南都电源、太湖能谷、中天科技、力信能源和杉杉能源，占到90%以上。

截至目前江苏是全国发展用户侧储能规模最大的省份。

三、江苏用户侧储能项目收益分析

用户侧储能经济性影响因素主要有储能电池充放电模式、电池衰减曲线、寿命周期、项目投资等因素。本文以5MW/10MWh典型项目分析。

3.1储能电池充放电模式

1、两充两放模式：

循环1：（0-8时）谷充电，（8-12时）峰放电；循环2：（12-17时）平充电，（17-21时）峰放电

优点：日收益更高，缺点：电池寿命周期缩短；部分采用需量计费的客户平期充电负荷高导致额外的需量电费增加。

2、一充一放模式：

（0-8时）谷充电，（8-12时；17-21时）峰放电

优点：重放次数少，电池寿命周期长；可在企业用电高峰期放电减少企业需量电费。

3.2 电池衰减曲线

磷酸铁锂电池容量随着每次充放电都会衰减，且呈现衰减速度前快后慢趋势，目前行业内磷酸铁锂电池储能系统的普遍寿命为4000-5000次衰减至80%容量。通过厂家交流，磷酸铁锂电池用于储能项目80%

以下容量仍可以继续使用没有明显的断崖式容量下跌，一般认为可使用至剩余容量60%。

通过与宁德时代、比亚迪厂家交流，电池以0.5C倍率充放电，可使用4000次到80%容量，10000次衰减至60%容量。两充两放模式下可使用15年，一充一放模式下由于日历寿命影响可使用至20年。

表1 主流电池厂家电池容量衰减率保证表

3.3 江苏典型110kv客户5MW/10MWh储能收益分析

以江苏某110kv用电客户为例，下图为该用户用电曲线。

图1 某企业典型日用电负荷曲线图

变压器容量20MVA，用电负荷10-15MW，电费等级110kv：峰1.0197 ，平0.6118，谷0.3039

拟建设5MW/10MWh储能电站，总投资约1700万元（1.7元/wh），合同能源约定分成比例1：9。

经济测算：

1、两充两放模式（企业容量电费按变压器容量计费）

寿命周期：15年衰减至66%容量

寿命期内平均容量：（1+66%）/2*10MWh=8.3MWh

充放电效率=90%

平均每日低谷充电量=8.3/90%*1000=9222kwh

平均每日平期充电量=9222kwh

平均每日峰期放电量=2*8.3*90%*1000=14940kwh

平均每日节约电费=14940*1.0197-9222*（0.6118+0.3039）=6789元

每年节约电费=6789*340=230.8万元

考虑分成比例1：9，储能电站实际平均每年收入207.7万元（税前）

表1 两充两放平均每年收益情况

结论：项目总投资按1.7元/wh考虑，考虑经营成本后，项目平均每年利润总额可达56万，资本金内部收益率约6.1%，总投资收益率5.1%，项目经济效益一般。如考虑资本金内部收益率达到8%，项目单