浅析1MWh锂电储能系统应用的经济性陶照均

浅析1MWh锂电储能系统应用的经济性陶照均

陶照均

（深圳市永联科技股份有限公司广东深圳518055）

摘要：基于峰谷电价情况下，考虑了近年来用电需求越来越大，为减少企业和用户的用电支出，减少对电网的容量压力，提高供电可靠性和改善电能质量，许多工业园区和商业区采用锂电储能系统进行供电，通过分析峰谷套利和储能系统成本来确定其收益率及回收期。

关键词：储能；电池；投资与收益；经济性

引言

随着社会经济的飞速发展，每年用电量越来越高，致使对电网的容量需求也更高，特别是在用电高峰的季节，每年用电负荷屡创新高，供电局只好采取拉闸限电的方式进行管制。对用电依赖度高的企业和工业园区会因此受到了极大的损失，迫切需求临时供电的设备。另外我国在企业和工业园区实行大工业用电，即实行峰谷平电价，部分企业每月电费高昂，希望能将晚上的低价电在白天使用，以此减少电费。所以储能系统被许多企业来作为供电设备运用。但是现阶段成熟的、适用性强的储能介质是电池储能，因此本文以广东省大部分地区的电价为基础，分析电池储能作为企业供电设备给其所带来的投资及收益，讨论其经济价值。

1.现有大工业用电电价分析

广东省的大部分城市的电价较类似，本文以广州市全年电价进行分析，如表1是从广州供电局获取的峰谷平电价。

2.1MWh储能投资系统配置

行业内应用较多的储能系统为1MWh，本文以1MWh为例，分析其收益性。1MWh储能系统中，储能介质选用锂电池，考虑安全性，一般使用磷酸铁锂。储能变换器选型250KW，可满足4小时充放电完成。为保证系统稳定工作，整套系统还需配置电池管理系统、能量管理系统、集装箱、消防设备，温控系统、配电柜等设备。

3.电价收益计算

根据章节2和章节3的介绍，可计算1000度电应用的峰谷套利收益，从电价表可知储能系统每天在谷期充满电，在峰期放完电可获得最大收益。第1次充电在谷期，第1次放电在高峰1，系统可放电3小时。在250KW储能变换器充放电设备下，1000度电理论上4小时可放完，所以需要在波平2补电，才能满足在高峰2处第2次的3小时放电。

系统3h理论放电750度，余250度电，但是实际充放电会有损耗，实际值会小于理论值，在本文中我们充放电效率按照89%计算。

相关的充放电过程如下：

1）在高峰1放电阶段放电为667.5度（750*89%），系统剩余250度（1000-250*3）电；

2）波平2有2小时，能补电445度（250*2*89%），高峰2放电阶段可将系统的电量放完，放电电量为618.55度（（445+250）*89%），其中222.5度（250*89%）为波谷转化，396.05度（445*89%）度为波平2转化。

所以，一天内的收益=667.5*0.9501+222.5*0.950+396.05*0.4131=1009.2（元）

则年收益=1009.2*365=36.84（万元）

4.投资回收期及年化收益率计算

投入成本如下：电池成本以2200元/kWh、1800元/kWh、1500元/kWh、1200元/kWh、800元/kWh、500元/kWh，除电池外其他成本假设为70万元，分别计算1000度电收益率及投资回收期，结果如下：

从表3可知，储能系统随着充放电效率的升高，其年化收益率缓慢升高，投资回收期缓慢降低。

5.结语

根据上述分析可见，在一定的充放电效率下，随着储能电池的成本不断降低，其峰谷套利的收益率不断升高，投资回收期不断降低。随着技术进步，充放电效率提高后，其收益率缓慢上升，投资回收期缓慢降低，但是其影响幅度没有电池成本影响大，所以降低电池的成本对储能系统的经济性将会更有利，电池成本越低，企业的年化收益率越高，投资回收的年限愈短，获得的效益更高。

参考文献：

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[2]樊高松，张媛.用户分布式储能的经济性分析[J].电力学报.2015（05）：389-395

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