独立储能电站经济效益方案分析.pdf

总第2 2 9 期2023年第7 期经营管理摘要：独立储能电站技术已日趋成熟，并被广泛应用于电网系统各环节中，其可发挥削峰填谷、调频、调峰等重要作用。但其经济效益仍有待进一步考证。分析了不同应用场景下独立储能电站的特点，并据此建立了经济效益模型。通过对比分析各模型的收益结果，发现调频调峰或直接参与调频能获取更高收益，但不同场景有各自的应用条件限制。提出的收益模型和计算结果为独立储能电站的经济效益分析提供了参考。关键词：独立储能；锂离子电池；经济效益分析；辅助服务市场中图分类号：TM93文献标识码：A0引言指通过发电机组辅助调整出力，进而减小频率偏差。储能作为新型电力系统的重要组成部分，不仅能三次调频是指通过经济调度等方式进行的调频动作。平滑新能源电厂的输出波动,还能在调峰调频、削峰独立储能电站可双向调整出力,因此其可以参与二次填谷和旋转备用等方面发挥重要作用。电化学独立储调频服务。能电站由于不受地理位置限制,并且能以独立主体参当电力系统范围较大时，出现停电情况且没有可与电网调节或电力辅助服务市场等，因此在支撑新型支持的外部电源时，需要进行黑启动。储能电站具有电力系统发展方面具有重要意义。随时调整出力的能力，因此可以通过调整出力，参虽然国内外技术专家已对储能技术进行了大量与恢复电力系统。此外，独立储能电站还可以参与旋研究,对储能在电力系统中的功能也有诸多分析2-5,转备用、新能源消纳、共享租赁辅助新能源电厂等服但储能,特别是独立储能电站的经济效益仍有待进一务7 。总的来说,独立储能电站在电网系统中具有灵步探讨。独立储能电站可通过调峰、调频、低储高发、活性、可参与调节、快速响应和多种服务的特点，可通共享租赁等方式获取收益，以提高其经济效益。文章过电力市场带来经济效益。针对独立储能电站在不同应用场景下的收益模式进2独立储能电站经济效益场景建模分析行了分析,并建立了对应模型。通过具体算例的计算，2.1各场景经济效益建模分析探讨了独立储能电站可行的收益方式，以期为独立储独立储能电站可获取的收益方式较多,本文通过能电站的经济效益研究提供参考。调峰、调频、调峰调频、共享租赁方式获取收益为例说1独立储能电站获取经济效益应用场景明，具体分析如下：独立储能电站由于不受地理位置限制，具备更高1)独立储能电站参与调峰运行时,其可利用峰平的灵活性,可应用于电力系统各环节中。同时，独立储谷不同时段进行充电和放电操作，储能电站可通过能电站还能够作为独立主体参与电网调节，并具备快电价差获取收益。另外通过参与调峰辅助服务，还可速响应的特点。因此,独立储能电站在调峰、调频、旋以获取相应的调峰补偿收益。其单次调频收益计算转备用等方面均有其独特的作用，并可以通过这些行见公式(1):为获得经济效益。Rr=PT:pr-,P,T.pg+reP&T.调峰是指根据电网负荷峰谷变化进行的出力调式中：Rt为调峰总收益;r为独立储能电站放电效率；整。目前,独立储能电站可以参与两种深度调峰辅助。为充电效率;P为放电容量;P。为充电容量；T为放服务。一是当系统预计出现弃风、弃光时，参与深度调电时间;T。为充电时间;T为充放电平均时长;p为峰峰交易。二是当系统所有调峰资源都用完后，可参与时电价;pg为谷时电价;,为调峰补贴率;为充放电启停调峰交易。效率;P&为充放电容量。调频包含三种情况。一次调频是指发电机组根据2)独立储能电站参与调频时,由于暂未制定专门针系统频率偏差而自动进行的出力调整。二次调频一般对独立储能电站参与调频服务的补偿依据,因此可参收稿日期：2 0 2 3-0 3-0 9第一作者简介：廖涛（19 8 8 一），男，湖南娄底人，硕士研究生，高级工程师，技师，一级注册计量师，任河南省电机工程学会电测专委会委员，从事电力营销服务和电能计量检测技术研究工作。现代工业经济和信息化Modern Industrial Economy and Informationization独立储能电站经济效益方案分析廖涛1，张建飞，赵志磊，高利明1，郑（1.国网河南省电力公司营销服务中心，河南郑州450 0 51；2.国网河南省电力公司直流中心，河南郑州450 0 0 0；3.国网河南省电力公司南阳供电公司，河南南阳47 30 0 0）Total 229No.7,2023D0I:10.16525/ki.14-1362/n.2023.07.072下可1，周慧娟1文章编号：2 0 9 5-0 7 48(2 0 2 3)0 7-0 2 14-0 3(1)2023年第7 期考火电机组调频收益。其计算公式如公式(2)所示：Rup=kipD,BrT.p(2)式中：Rtp为调频总收益;kt为调频综合系数;D,为调频里程;Bp为调频补贴系数;T，为调频时间。3)独立储能电站既参与调峰,又参与调频服务时，可参照抽水蓄能电站方式，直接参与全程辅助服务，收益计算公式如公式(3)：Rup=kispQlipMeh.式中：R为调频调峰总收益;为充放电平均效率；kt为调频调峰补贴系数；Ma为独立储能电站容量。4)当独立储能电站以共享租赁服务为新能源电压提供服务时,其收益计算公式如公式（4)：Rg=kigMeh.式中：R为共享租赁总收益;k为共享租赁补贴系数；Mc为独立储能电站容量。2.2各场景经济效益实例及成本分析独立储能电站可获取收益的应用场景较多，但何种方式能获取最大收益与储能电站本地的补贴政策有直接关系。其应用场景还与储能电站所处的具体地理位置有较大关系。如调峰、调频，需要本地系统有相关需求时才能参与服务，共享租赁服务一般需与较近的新能源电厂配套服务。本文以某省补贴情况为例，分析独立储能电站的收益情况。1)独立储能电站参与调峰运行时,参考某省某月发电上网燃煤标杆电价为0.37 7 9 元/kWh，峰段电价为0.8 2 0 3元/kWh，谷段电价为0.2 315元/kWh，不包含输配电价和政府性基金等。调峰补偿各地略有差别，本文按0.35元/kWh进行计算。设独立储能电站容量为10 0 MW/200MW，由公式(1)可知，若10 0 MW储能电站参与调峰时，设电池的充放电效率均为80%，充放电时间为2 h，则调频收益代入公式（1）可得最终年收益约为2 9 0 0 万元。2)独立储能电站参与调频服务时,参照火电机组调频收益，设调频综合系数为3.5，日调频里程为4000MW，调频天数按全年36 5d计算，调频补贴系数为10 元/MW，代入公式（2），可求得最终全年收益为5110 万元。3)若独立储能电站同时参与调峰调频服务时,则可参照抽水蓄能电站补贴方式，设调频调峰补贴系数为9 0 0 元/kW，与调度签订协议时，一般认为充放电效率为10 0%。则根据公式(3），可求得全年收益为9000万元。4)若独立储能电站为新能源提供租赁服务，可参照某省部分新能源企业共享租赁补贴系数为200元/kWh每年，根据公式（4）可求得全年收益为4000万元。廖涛，等：独立储能电站经济效益方案分析由设备成本,建设成本,运维成本等组成。其中主要成本为设备成本和运维成本8。设备成本可按公式5计算。Rsum=Rde+Rps+Rcon+Ryd+Rdq(5)式中：Rsum为独立储能电站设备成本;RdeRps、R o n R y d、Rda分别为电池系统、PCS系统、控制系统、远动系统、电气设备等成本支出。设备资金和建设资金支出后，(3)后续投人较少，因此可认为是定值。主要差异体现在运维成本，主要包含设备日常维护和人员成本等。根据测算，目前独立储能电站的一次性总投资在4亿元左右,考虑到年维护成本相对来说较少,因此在各应用场景下也可视为定值。(4)3独立储能电站经济效益总结分析设独立储能电站参与调峰、调频、调峰调频、共享租赁的场景分别为Ci、C2、C3、C4。其每年收益如表1所示。表1各场景每年收益场景CI年收益/万元2900四种方式对比如图1所示。10.0009.0008:0007006 0005.0004.0003.0002.0001 0000从收益计算结果可知：1)独立储能电站在Ci、C2、C3、C4各应用场景收益差别较大。最少年收益2 9 0 0 万元跟最大年收益9 0 0 0万元相差2 倍多。2)调峰调频应用场景全年收益最高，但其参考的补贴方式为抽水蓄能电站，需跟调度签订长期协议，并随时听从调度安排。考虑到电池衰减和实际充电效率，独立储能电能很难直接按照原始容量获取收益。同时，并非所有独立储能电站均可与调度签订协议。后期随着储能电站大规模建设并投人使用，调频调峰场景补贴价格可能也会随之降低。3)独立储能电站仅参与调频服务时,其年收益可达5110 万元。且未参与调频时间段可通过低储高发获取额外收益。但其同样需与调度签订调频协议,并非每个储能电站均可参与调频。4)参与调峰是目前独立储能电站应用较普遍、可操作性较大的应用场景。从计算结果看，年收益仅2900万元。但若同时参与新能源消纳，一天可参与2155)独立储能电站成本分析。独立储能电站的成本C25110900051102.900Ci图1各应用场景收益情况C39 000C2C场景C440004.000C4现代工业经济和信息化第13卷2次调频服务，获取双倍调峰补贴。5)参与新能源共享租赁服务时,其年收益可达4000万元。随着新能源电厂大规模并网,对储能的需求也逐年攀升。参与共享租赁服务将是未来独立储能电站较为合适的应用场景。但共享租赁服务对独立储能电站的地理位置有一定要求。独立储能电站建设之初应提前选取合适的位置。6)综上所述，独立储能电站各应用场景收益差别较大,其收益与各地政策、独立储能电站的位置、电池衰减等有较大的关系。考虑到目前10 0 MW/200MWh独立储能电站的总投资在4亿元左右，预计8 15年能收回成本，但具体回本年限跟应用场景、建设成本、运维成本、电池衰减等因素均有关系。4结语本文对独立储能电站参与调峰、调频、调峰调频、共享租赁四种应用场景的收益情况进行了建模实例分析。经过分析发现,独立储能电站在不同应用场景下的年收益存在较大差别，最少年收益为2 9 0 0 万元，而最高年收益可达9 0 0 0 万元，差别超过2 倍。此外,独立储能电站参与各种应用场景时,需要考虑各种因素，如政策补贴、电池衰减、实际充电效率、地理位置等等。因此,独立储能电站的投资及收益风险也Analysis on Economic Benefit Scheme of Independent Energy Storage Power StatioLiao Tao,Zhang Jianfei,Zhao Zhilei,Gao Liming,Zheng Ke,Zhou Huijuan(1.Marketing Service Center of State Grid Henan Electric Power Company,Zhengzhou Henan 450051,China;2.DC Center of State Grid Henan Electric Power Company,Zhengzhou Henan 450000,China;3.State Grid Henan Electric Power Company Nanyang Power Supply Company,Nanyang Henan 473000,Abstract:The technology of independent energy storage power station has become increasingly mature and widely used in all links of thepower grid system.It can play an important role in peak shaving and valley flling,frequency modulation,peak shaving,etc.However,itseconomic benefits stil need further research.The characteristics of independent energy storage power stations under dfferent applicationscenarios are analyzed,and the economic benefit model is established accordingly.By comparing and analyzing the income results of eachmodel,it is found that FM peak shaving or direct participation in FM can obtain higher income,but different scenarios have their ownapplication conditions.The income model and calculation results provided a reference for the economic benefit analysis of independent energystorage power stations.Key words:independent energy storage;lithium ion battery;economic benefit analysis;auxiliary service market(（上接第 2 13 页）Research on Cost Management and Control Information System of Photovoltaic Project in the(Construction Management Branch of China Three Gorges New Energy(Group)Co.,Ltd.,Beijing 100000,Abstract:Based on the big data perspective,aiming at the problems in the cost management and control of photovoltaic projects,this paperstudies the cost management and control information system of photovoltaic projects,completes the system architecture design,divides thesystem functional modules,proposes specific implementation methods,and shows the data integration and standardization features in the bigdata perspective.Provide basis for PV enterprises to realize effective control of project costs.Key words:big data view;photovoltaic engineering;project cost;information system是需要充分考虑的9-10 。未来独立储能电站将在新能源消纳、调峰调频、共享租赁等方面发挥更大作用，为电力系统的稳定运行和可持续发展作出贡献。1路澍柘.浅析储能未来商运模式与发展形势J.能源与节能，2023(2):55-57;197.2龚一平，王晨晖，修晓青，等.大规模储能技术及多功能应用研究综述J.供用电，2 0 2 3,40(2)：6 8-7 7.3林毅，林威，吴威，等.电化学储能和抽水蓄能电站参与多市场联合运行价值分析J.中国电力，2 0 2 0(2）：1-12.4房珂，周明，武昭原，等.面向低碳电力系统的长期储能优化规划与成本效益分析J.中国电机工程学报,2 0 2 3(2)：1-17.5于永.新能源电力系统中的储能技术探讨J.智慧中国，2 0 2 2(11):8081.6关立，周蕾,刘航航，等.独立储能电站参与电力现货市场机制及试运行分析J.中国电力，2 0 2 2,55（10)：18 5-19 0.7薛琰，殷文倩，杨志豪，等.电力市场环境下独立储能电站的运行策略研究J.电力需求侧管理，2 0 18,2 0(6)：12-15.8饶宇飞，高泽，杨水丽，等.大规模电池储能调频应用运行效益评估J.储能科学与技术，2 0 2 0,9(6)：18 2 8-18 36.9时智勇，王彩霞，胡静.独立新型储能电站价格形成机制及成本疏导优化方法J.储能科学与技术,2 0 2 2,11(12）：40 6 7-40 7 6.10宋少群，熊嘉丽，张伟骏，等.电化学储能参与调频市场的贡献评估方法J.中国电力，2 0 2 3,56(1：8 7-9 5.(编辑：王钢)China)Perspective of Big DataZhao Jiang,Li YongChina)参考文献