商业储能系统结构、商业模式及行业现状

　　商业储能系统结构、商业模式及行业现状

　　商业储能是典型的用户端分布式储能应用，其特点是靠近分布式光伏供电终端和负荷中心，可以有效提高清洁能源消纳率，有效降低传输损耗，有利于实现“双碳”目标。

　　CSIT中国商业储能系统将从系统结构、电站架构、商业模式、行业现状等方面对商业储能进行介绍。

　　商业储能系统结构

　　商业储能系统不同于大型储能、调峰调频电站，其主要目的是利用电网峰谷电价差实现投资收益。

　　主要负荷满足工商业内部用电需求，最大化光伏发电自用，或通过峰谷电价差进行套利。

　　商业储能系统、储能电站系统采用模块化设计，系统电压、容量配置灵活。系统包括：

　　● 电池系统+BMS

　　● EMS

　　● 变压器

　　● 支架

　　● 连接电缆

　　● 汇流柜

　　● 防雷接地系统

　　● 监控报警系统

　　商用储能采用一体化方式建设，采用一体化机柜。工商业储能对系统控制的要求比储能电站低，部分PCS产品还具备BMS功能。

　　工商业储能EMS方面，只需要设置充放电时间即可完成能量管理，功能要求也比储能电站低。

　　但随着工业大用户的增加，工商业储能的容量可达兆瓦级以上，系统配置与储能电站基本一致。

　　商用储能电站结构

　　采用PCS进行交流耦合储能的商用储能系统配置与储能电站基本一致，但相对容量较小，系统功能相对简单。

　　采用PCS进行交流耦合储能的商业储能系统，与储能电站基本相同，但相对容量较小，系统功能相对简单。

　　PCS逆变器通常为双向变换器，中小企业储能系统中也采用50-100kW光储一体机。商业储能系统的EMS也与大型储能电站的EMS不同。

　　商业储能系统通常不考虑电网调度的需求，主要提供本地用电，只需要在局域网内进行能量管理和自动切换即可。

　　商业储能商业模式

　　商业储能的盈利模式为峰谷套利，即在用电低谷时以低电价充电，在用电高峰时向工商业用户放电，用户可节省用电成本，规避限电风险。

　　随着分时电价的提高，峰谷电价差距拉大，商业储能的经济性显著提升。目前，我国商业储能运营主要有两种商业模式。

　　一是工商业用户通过自行安装储能设备直接降低用电成本，但用户需承担初期投资成本和每年的设备维护成本。

　　另一种是能源服务公司协助用户安装储能设备，能源服务公司投资建设储能资产并负责运营维护，工商业用户向能源服务公司支付电费。

　　同时，用户侧储能实现了多场景拓展，涌现出充电换电站、数据中心、5G基站、港口岸电、重卡换电等众多储能应用。

　　商业储能行业现状

　　光伏配套商业储能

　　商业储能市场包括光伏和非光伏商业使用场景，对于商业和大型工业用户，也可以采用光伏+储能配套模式，实现自发自用电。

　　由于用电高峰时间与光伏发电高峰时间相对一致，工商业分布式光伏自发自用比例较高，储能系统容量与光伏电量多为1:1配置。

　　据统计，2023年，4小时储能系统平均成本将降至332美元/千瓦时，而1小时储能平均成本为364美元/千瓦时。

　　储能电池成本的降低、系统设计的优化、系统充放电时间标准化的提高，将不断降低储能系统价格，提高商用光储设施的渗透率。

　　非光伏配套商用储能

　　对于不适合大规模安装光伏自发的商用楼宇、医院、学校等场景，安装储能系统削峰填谷，降低容量价格。

　　盈利渠道具体分析

　　新能源消费

　　光伏发电具有较强的间歇性和波动性特征，当光伏电站自发发电量超过电网富余电量时，富余电量将以较低电价送往电网。

　　当光伏供电负荷不足时，工商业用户要向电网购电，电网和光伏系统同时给负荷供电。在光伏配置的情况下，工商业用户的用电成本并没有最小化。

　　配置储能系统后，光伏电能会先储存在储能装置中，多余电能向负载供电。

　　当光伏电能不足时，由储能系统为负载供电，通过储能系统平滑发电用电，从而提高光伏发电用电率，最大化提高用电效率。

　　峰谷套利

　　增能系统价值实现的最直接方式就是峰谷电价套利，当负载低谷时，用户可以以较低的谷电价给储能电池充电，当负载高峰时，储能电池将向负载供电，实现高峰负荷转移，享受峰谷电价收益。

　　需求管理

　　我国受电变压器容量315kVA及以上的大型工业用电采用两部制电价。

　　千瓦时电价是指根据用户实际用电量计算的电价，基本电费是指根据用户受电变压器（按容量收费）或最大需量（按需量收费）计算的电价。

　　按需量收取基本电价的工商业园区安装储能系统后，可实时监控用户变压器的功率。

　　当实时功率超过需量时，储能装置会自动放电，监控实时功率，降低变压器出力，保证变压器功率不超过极限。降低用户及工商业园区的用电成本。

　　增加配电容量

　　当工商业用户原有配电容量不足时，当短期用电量大于变压器容量时，储能系统可继续快速充电，满足负载用电需求。降低变压器使用成本、投资及扩容周期。

　　需求侧响应

　　电力需求响应是指电力用户在接到电力批发市场价格上涨或系统可靠性受到威胁时，收到供电企业发出的感性负荷削减直接补偿通知或电价上调信号后，改变其固有习惯性用电方式的短期行为。

　　可在一定时间内削减或转移用电负荷，对电力供应做出响应，从而保证电网稳定，抑制电价上涨。

　　简单来说就是企业在电力短缺的情况下主动降低用电，通过调峰应对电力供应平衡，并获得经济补偿。

　　电力现货交易

　　电力现货交易是指发电企业等市场主体以市场化交易的方式提供电力服务的交易机制。

　　随着我国电力市场化改革加快推进，国家出台新政策鼓励储能参与电力现货市场，储能行业新的商业模式被激活。

　　电力辅助服务

　　通过在电力市场提供辅助服务，商业储能可以作为新的盈利渠道。

　　有偿电力辅助服务是指并网发电侧可调负荷(包括以聚合器、虚拟电厂等形式聚合)响应电力调度指令提供的辅助服务。除了基本辅助服务外，还包括：

　　● 一次调频

　　● 自动发电控制

　　● 调峰

　　● 备件

　　● 补偿无功调节

　　● 黑启动

　　商业储能行业未来发展前景

　　我国光伏发电发展迅速，2022年1-9月工商业光伏装机容量达18.74GW，同比增长278%，但商业储能尚处于起步阶段。

　　据预测，2025年新增工商业光伏配套储能容量为29.7GWh。在现有光伏工商业中，假设储能渗透率逐步提升，2025年全球现有工商业光伏配套储能装机容量将达到12.29GWh。

　　目前，在扩大峰谷电价差、制定峰值电价的政策下，工商业用户安装储能的经济性得到明显提升。

　　未来，随着统一电力市场的加速建设和虚拟电厂技术的成熟应用，电力现货交易、辅助电力服务也将成为商业储能的经济源泉。

　　此外，储能系统成本的降低也将进一步提高工商业储能的经济性。这些趋势将推动不同应用场景下工商业储能商业模式的快速形成，赋予商业储能强大的发展潜力。