獨立儲能,指具備獨立計量、控制等技術(shù)條件,接入調(diào)度自動化系統(tǒng)可被電網(wǎng)監(jiān)控和調(diào)度,符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和電力市場運營機構(gòu)等有關(guān)方面要求,具有法人資格的新型儲能項目。2021年7月,國家發(fā)展改革委國家能源局發(fā)布《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》,明確了新型儲能獨立市場主體地位,為獨立儲能參與市場交易獲取收益提供明確政策支持。2022年5月,《關(guān)于進一步推動新型儲能參與電力市場和調(diào)度運用的通知》指出“獨立儲能送電容量不承擔(dān)輸配電價和政府性基金及附加”,為獨立儲能投資可行性奠定基礎(chǔ)。
當(dāng)前全國已有27個省市明確了“十四五”新型儲能建設(shè)目標(biāo),規(guī)模總計達到近80GW,其中青海、甘肅、山西儲能規(guī)模最大,2025年新型儲能預(yù)計裝機均為6GW。雖然獨立儲能投資熱情高漲,但各省市場進程發(fā)展不一。影響?yīng)毩δ苁找娴囊蛩剌^多,收益風(fēng)險成為制約獨立儲能投資持續(xù)發(fā)展的瓶頸之一。
一、獨立儲能盈利模式
梳理各省份市場交易開展情況,典型省份獨立儲能盈利模式如下:
二、獨立儲能收益測算思路
基于北京清能互聯(lián)科技有限公司(以下簡稱“清能”)獨立儲能收益測算積累的相關(guān)經(jīng)驗,梳理獨立儲能主要收益的測算思路如下。
01電能量收益
儲能電能量收益測算:基于清能數(shù)據(jù)庫中目標(biāo)省份儲能所在節(jié)點全年8760點現(xiàn)貨電價數(shù)據(jù)及電價預(yù)測數(shù)據(jù),結(jié)合儲能基本參數(shù)數(shù)據(jù),通過智能優(yōu)化調(diào)度算法,模擬儲能全年充放電策略,測算儲能全運營期現(xiàn)貨價差收益。相比于傳統(tǒng)基于固定價差和全年充放電次數(shù)估算的現(xiàn)貨收益測算方法,該方法更貼合儲能實際運行情況,可明顯提升現(xiàn)貨收益測算精度。
02輔助服務(wù)收益
(1)儲能二次調(diào)頻收益測算:通過清能構(gòu)建的調(diào)頻市場出清算法,模擬仿真目標(biāo)省份調(diào)頻市場出清情況,測算儲能全運營周期二次調(diào)頻收益。具體測算方法為:基于調(diào)頻市場供需數(shù)據(jù)和市場主體性能參數(shù),確定多類型調(diào)頻市場主體數(shù)量、容量與調(diào)頻性能;以電能量市場機會成本折算各市場主體每個調(diào)度時段的調(diào)頻里程報價;根據(jù)目標(biāo)省份規(guī)劃數(shù)據(jù),逐年增加包括儲能在內(nèi)的各類調(diào)頻資源裝機容量;完成儲能全運營周期的二次調(diào)頻市場仿真和收益測算工作。
(2)儲能一次調(diào)頻收益測算:若該省開展一次調(diào)頻交易,基于該省一次調(diào)頻總資金空間、全省儲能裝機現(xiàn)狀及規(guī)劃情況,估算儲能可分得收益比例。
(3)儲能調(diào)峰收益測算:基于清能對目標(biāo)省份電力系統(tǒng)調(diào)峰運行情況的有益經(jīng)驗,確定年調(diào)峰次數(shù)及調(diào)峰補償單價,測算調(diào)峰收益。
03儲能綜合收益測算
在綜合收益測算過程中,充分考慮各交易品種之間的耦合性:例如某省規(guī)則下儲能不可以同時參與現(xiàn)貨電能量市場和二次調(diào)頻市場,則測算過程中對兩類交易品種各時段收益進行對比,計算儲能交易的機會成本,選擇高收益交易品種參與。
通過量化儲能全生命周期參與多交易品種的綜合收益,確保收益測算結(jié)果與儲能實際運行情況高度契合,提升投資決策分析的準(zhǔn)確性。
三、典型省份收益測算結(jié)果
筆者團隊對典型省份獨立儲能收益情況進行了量化測算,以0.5C磷酸鐵鋰獨立儲能為例:EPC單價取1.6元/Wh,20年生命周期,第10年更換電池,更換電池費用為EPC單價的50%;容量租賃費用取250元/kW·年,收益測算結(jié)果如下圖。
從測算結(jié)果可以看出,寧夏、甘肅儲能IRR較高,廣東、山西儲能IRR較低。主要原因是除容量租賃市場外,廣東、山西主要收益來源為現(xiàn)貨收益,調(diào)頻收益較少,綜合收益有限;同時,廣東可以獲得南方區(qū)域的調(diào)峰收益,收益率略高于山西;甘肅、寧夏調(diào)頻資源匱乏,儲能調(diào)頻中標(biāo)率高,可以通過高額的調(diào)頻收益提升整體收入水平。
可見,獨立儲能收益測算需要基于各省政策規(guī)則、市場運行數(shù)據(jù)、發(fā)用規(guī)劃數(shù)據(jù),結(jié)合儲能電站類型、運行參數(shù)等,進行市場申報出清模擬仿真等量化分析工作,方能得到貼合市場實際情況、可支撐儲能投資決策的測算結(jié)果。
四、制約獨立儲能發(fā)展主要因素
目前制約獨立儲能發(fā)展的主要因素在于缺乏可持續(xù)穩(wěn)定盈利的商業(yè)模式,以獨立儲能的三個主要收益來源為例。
電能量收益方面,由于中長期簽約比例限制及現(xiàn)貨電價限價設(shè)置等原因,各省份峰谷電價差不夠大,現(xiàn)貨電價難以反映電能在不同時段的真實價值。
輔助服務(wù)收益方面,二次調(diào)頻市場收益在總收益中占比較高,直接影響儲能項目投資回報率。但實際執(zhí)行情況堪憂,如山東省雖然在2022年1月發(fā)布《關(guān)于做好2022年山東省電力現(xiàn)貨市場結(jié)算試運行工作的通知》(魯監(jiān)能市場函【2022】8號),通知中明確儲能可參與調(diào)頻輔助服務(wù),但實際并未允許儲能參與。目前儲能可實際獲取二次調(diào)頻輔助服務(wù)收益的省份僅有甘肅省和福建省。
容量收益方面,目前大多數(shù)省份采用新能源共享容量租賃的方式為獨立儲能提供容量收益,但新能源容量租賃政策缺乏持續(xù)性,導(dǎo)致實際執(zhí)行過程中新能源容量租賃周期短、成交價格波動大,獨立儲能主體該項收益風(fēng)險較高。
可見,捋順價格機制,為獨立儲能提供可行商業(yè)模式,是推動獨立儲能發(fā)展的前提和基礎(chǔ)。各技術(shù)類型儲能在電力系統(tǒng)的實際需求下,以價格信號為引導(dǎo),開展投資規(guī)劃及交易運營工作,是獨立儲能良性發(fā)展的必由之路。