工商业储能系统与智慧零碳电厂发展趋势研究

工商业储能系统与智慧零碳电厂发展趋势研究

张利华

国家电投集团河北公司保定分公司  河北省 保定市 071000

摘要：在构建以新能源为主体的新型电力系统的背景下，能源转型和绿色创新发展步伐加快，新能源装机规模持续快速增长，新能源发电量占比明显提升，电力系统安全稳定运行受到前所未有的挑战，储能对电力系统调节作用日益凸显，储能行业发展迎来了黄金发展时期，工商业储能是储能市场的重要组成部分。工商业储能处于发展初期，应用场景广阔；收益模式可通过价差套利、并增加光伏自用比例；商业模式上有业主直接投资、合同能源管理、融资租赁等路径。随着各地储能政策的不断出台，储能产品的技术迭代，储能造价的不断下降，工商业储能产业发展未来空间广阔。

关键词：工商业储能；新能源；政策；

1.工商业储能开发模式分析

1.1业主直接投资

工商业用户自行安装储能系统，能够直接削峰填谷、降低用电成本，自行投资建设，承担初始投资成本和日常的运行维护费用。

1.2合同能源管理

第三方投资建设储能设施，为用户提供能源服务，第三方投资购买储能设备，建设储能电站，以能源服务的形式提供给用户，并与用户约定比例分享储能带来的收益。这里第三方主要为电力能源企业，对储能政策、储能运营维护具有丰富的管理经验；另外，储能设备厂商根据地方的政策和市场的变化情况，也在逐步开展投资储能电站的业务。

1.3融资租赁+合同能源管理

工商业用户为了降低初始投资的资金压力，采用引入融资租赁公司作为储能设备的出租方，减少业主或能源服务方的资金压力。储能租赁期内，储能设备的所有权归融资租赁方，业主单位享有使用权，到期后业主可获得储能设备的所有权。

1.4纯租赁方式

融资租赁公司出资建设储能电站，租赁期内，业主向储能设备出租方支付固定的租金，出租方提供运行维护服务，储能产生的收益由业主自享。租赁到期后，储能设备归还出租方，或由业主出家买断。此模式适合轻资产运营或者有临时用电增加需求的企业，对出租方储能设备的性能和移动便捷性有一定的要求。

合同能源能源管理、融资租赁有望成为工商业储能发展的主流商业模式。工商业储能尚处于发展早期，初始投资和资金压力可能削弱储能对业主或投资放的吸引力。合同能源管理模式下，业主无需投资，只需要与投资方或能源服务方按照比例分享储能收益，这一比例通常为10:90、15:85、20:80等。业主获得了部分峰谷套利、需求相应的收入，投资方则可在收回投资成本后继续获得额外收益；在此基础上进一步引入融资租赁方，则可进一步降低能源服务方的资金压力。随着工商业储能日趋成熟，业主自投、纯租赁模式占比或将有所上升。

工商业储能收益模式主要为电价差套利、增加光伏自用比例等。峰谷价差套利：在电价谷时从电网购买低价电给储能系统充电，在电价峰段或尖峰时段利用储能系统供给负载，降低企业用电成本；增加光伏自用比例：光伏发电与负载消耗存在时间上的错配，当光伏发电超过负载消耗时，工商业用户以低价出售余电给电网公司；当光伏发电小于负载消耗时，工商业用户需要以高价购电，通过安装储能系统，对光伏发电实现削峰填谷，在光伏发电量大的时候存贮无法消耗的电量，在光伏发电量不足时释放储能系统中德电量供给负载，减少高价购电成本。

工商业储能也是智慧零碳电厂的重要组成部分，收益模式会逐步拓展。除了上午两种收益模式以外，未来工商业储能还是有望其他收益涞源。主要包括一是需求量管理，针对受电变压器容量在315KVA及以上的大工业用电采用两部制电价，用户缴纳的电费中可以选择容量电费与需量电费。工商业储能系统在用电高峰时供给负载，可以抵消高峰负荷冲击、减少变压器出力，降低变压器容量需求电费。二是电力现货交易，在电力现货市场上，市场主体开展日前、日内和实时的电量交易。工商业储能由于容量较小，难以满足买方的一次性调用需求，可以通过零碳电厂聚合商的方式参与电力现货交易。三是电力辅助服务，工商业储能系统可以根据电网的调度指令，释放或存储电能，实现供需平衡，并提供调峰调频等电力辅助服务。这种作用方式允许工商业储能系统根据电力市场的价格信号或电网的需求变化，灵活地调整自己的操作模式，以获取相应的收益。

2.工商业储能经济性分析

工商业储能经济性支撑位峰谷电价差。收益模式主要为峰谷电价差套利，两充两放下经济性明显。根据目前储能市场的发展趋势，十四五末，工商业储能经济性会出现大幅提升。在收益端，预计峰谷电价差会逐步拉大，分时电价机制也将得到完善，这可能为工商业储能提供更大的经济收益。在成本端，由于磷酸锂等原材料价格的大幅下降以及制造业成本的持续下降，预计工商业储能的投资成本将大幅降低。此外，其他成本方面也仍然具备一定减低的空间。在政策端，预计政府将进一步推进工商业储能的建设，包括提供补贴政策、调整数倍电价政策，以及推广隔墙售电等政策措施。在应急需求上，在可能出现的顶峰缺电情况下，工商业储能有望保证电力供应的稳定，满足紧急需求。

2.1峰谷电价差不断拉大，分时电价不断完善

我国峰谷电价差大于0.7元/kwh的省份已达19个，且价差呈现扩大趋势。工商业储能具备经济性的峰谷价差门槛值为0.7元/kwh。截止到2023年6月，我国峰谷价差超过0.7元/kwh的省份从16个增加至19个，价差变化上，有20个地区的峰谷价差增大，江西、山东等都增加到0.8元/kwh以上。鼓励工商业用户改变用电模式，地方动态调整完善工商业用户分时电价政策，为峰谷套利提供重要支持。两充两放提高储能利用率、增加套利收入、缩短投资回报期，其经济性引导工商业储能投资更加具有吸引力，收益水平会逐步提升。

2.2储能材料价格大幅下降，投资成本大幅下降

在储能系统中，电芯是最大的成本支出，电芯占用储能系统成本比重60%，原材料成本占电芯成本比重87.3%。电芯原材料下降，引领储能系统价格大幅下降。从制造业行业来看，降低成本是常态，制造业的成本仍有降价空间，随着储能规模化效应显现，储能技术不断迭代成熟，成本持续下降，储能的收益水平会逐步提高。

2.3政策不断催化，推动工商业储能规模化建设

全国多地用户侧储能补贴落地，近两年来，各地共发布10多项储能补贴政策，涉及放电补贴、容量补贴及投资补贴，。补贴政策直接降低初始投资、增加投资收益，提升工商业纯干经济性，比如沿海经济发达省份广东、江苏、浙江等地政策密集出台，最大限度的促进用户侧储能快速发展增长。

3.工商业储能与智慧零碳电厂相互构建用户侧市场

智慧零碳电厂聚合用户侧负荷资源，工商业储能是支撑零碳电厂的核心。综合智慧零碳电厂的基础是整合负荷侧灵活性资源，核心竞争力是智慧控制平台。综合智慧零碳电厂实际上是能源管理系统，通过通信、物联网、计量、数值化控制等将用户侧分散的清洁能源、储能系统、可调负荷等分布式能源聚合，作为一个独立的电源接受电网调度指令、参与电力市场交易、参与需求侧响应、提供电网辅助服务。智慧零碳电厂的本质是整合一个区域内的分布式发电、灵活性调节资源，使发电、用电内部平衡，进而作为一个整体参与电力系统。

智慧零碳电厂可以有效削峰填谷，对电网友好，并且可以解决电网末端冗余投资过高的问题。据行业内统计分析测算，我国通过火力发电厂实现电力系统削峰填谷，满足5%的峰值符合需要投资4000亿元；而通过智慧零碳电厂建设、运营解决仅需要投资不超过1000亿元，并且具有较大经济性。

工商业储能是体现智慧零碳电厂灵活性的核心，智慧零碳电厂将拓展工商业储能盈利模式。智慧零碳电厂的灵活性主要表现为可调负荷、用户侧储能。其容量小、较分散的特性难以满足电力交易市场需求，通过聚合方式参与市场，从市场交易中获益。目前我国的智慧零碳电厂处于刚刚起步阶段，随着国家层面和地方政府配套政策逐步完善，智慧零碳电厂+工商业储能模式将会大幅提速，开创用户侧市场的新篇章。

[1]中国储能发展状况与十四五规划建议

[2]中国新型储能行业发展现状研究与投资预测（2023-2030年）