儲能在電力市場當中的價值,用三個方面來進行總結,第一個是容量價值,這個也是現在容易被忽略的,尤其是國內,可能很少能夠有一個價格機制去反映,好在我們輸配電價的恒定,按照虛量去計算儲能具備一定的價值,這種價值我們算了一下,挺高的。第二個叫能量價值,就是我們傳統所思考的這個削峰填谷的價值,也包括了現在有市場有一些能量的偏差調節發揮一些作用,這個是第二方面。第三方面是輔助服務價值,調峰調頻,還有其他等等。
1月26日,“推動儲能創新發展,提升能源整體效率專題研討會”在京召開,清華大學能源互聯網研究院副院長陳啟鑫發表演講。
以下為演講內容:
各位領導各位專家大家下午好,我今天分享的報告題目叫儲能的市場化運營與價值分析,大家知道這幾年市場發展建設非常快,電力市場的發展也帶來很多新的商業模式,尤其是從8個試點的推進來看,會帶來更多的商業模式,我們昨天也是在廣東那邊開了一個研討會,應該說大家都感受到了市場發展的步伐,所以我今天想從儲能市場化價值出發,談一談在不同的市場建設階段儲能的價值大概的情況,跟前面的專家有一個很好的契合,我這個報告更多是講一些量化的分析,當然由于大多數的東西都是估算,如果算得不太準確,歡迎會后進一步探討。
首先看一下儲能在電力市場當中的價值,三個方面來進行總結,第一個是容量價值,這個也是現在容易被忽略的,尤其是國內,可能很少能夠有一個價格機制去反映,好在我們輸配電價的恒定,按照虛量去計算儲能具備一定的價值,這種價值我們算了一下,挺高的。第二個叫能量價值,就是我們傳統所思考的這個削峰填谷的價值,也包括了現在有市場有一些能量的偏差調節發揮一些作用,這個是第二方面。第三方面是輔助服務價值,調峰調頻,還有其他等等,我講兩個,一個是國內一個是國外。
因為我們信用市場的建設,會朝著中長期現貨的方式去走,后續的一個發展基本情況,首先我們看容量價值,國外是鼓勵儲能大規模提供容量服務,我們可以看到美國加州等等有一些地方建了大型的儲能電站,他們跟一般電場一樣,是能夠在電網需要的時候能夠給力,是具備容量價值的。這里已經明確了規定了儲能是不參與的,從最新的一年的運行情況來看,容量電場的收益能到20%左右,容量拿到的錢跟賣電的錢比是一比四,在其中里面以儲能為主能占到10%,已經慢慢比例上來了。
我們具體來看,價值是多少?這里拿了2017年的容量市長的價值來看,那么2017年3月份一個交易結果,我們看一個鋰電池,它能夠獲得基礎能量價格是76.5美元每GW天,我們來折算,一天能夠掙0.3美元,全年80%的運行率來收,大概92美元,折算起來一年是600塊錢,這是4個千瓦時的容量,所以一個單位是150塊錢,如果是300美元這個方式來算是三年才能收回成本,剛才有專家說現在鋰電池是1400,大概不到十年的時間能夠收回成本,這是現在當前的情況,在容量市場上在國外上大概是這么一個基本的判斷,那么國內有最大需量,我們拿了浙江省的表來看,每個月每個千伏是40塊錢,假設我們自己建儲能,在我們工廠里面去建,如果是在10千伏里面去建,假設我建了一個一千千瓦的電站,能夠比較預測到我這個月用電高峰是什么時候,比如說3700降到2700,可以完美規避最大負荷,這個有點理想化,不一定特別難,現在有一些企業在做這個服務,能掙多少錢?一個月掙40塊錢,一年是480塊錢,三年1400,所以這個算下來比國外的收益還高,這是現在容量價值的計算。
第二個算能量價值,我們同樣拿這個價格曲線來看,我們看有兩個峰,這個曲線是價值曲線,有兩個峰兩個谷,一天可以做兩個循環,有90%的充電效率,算下來一天能夠掙的錢是0.024美元,算下來一年是7.2美元,按300美元需要40年才能回收,那么我們說我們算時時市場,這個價格波動幅度更大一些,但是算下來8.7美元,我們現在認識是一致的,如果通過能量市場來獲得儲能收益,基本上是沒有戲的,是回不了本的,同樣拿浙江來算,我們先不說限貨市場,因為會有波動價格,一天兩個峰兩個谷,我們來做套利,一天是4毛4,如果按照兩千元是14年,1400大概是10年,比國外掙的錢也還是要多的。所以這個是能量價值。
第三我們再看調頻價值,美國PGM市場現在調頻應該說是美國電池最好的商業模式,因為它的速度快,所以能夠拿一個倍數去收錢,能夠掙多少錢,我們拿鋰電池來計算,我們去查了每個小時調頻的價格,做一個均值,如果電池都能中標,一年運行300天,它全天收益是0.6美元一個千瓦天,一年是180美元,每千瓦時是290元,大概算下來是5到7年的時間可以回收成本,跟前面比,無論是能量還是容量比都要快很多,現在大家基本認為能夠掙到錢,這是國外的情況。
國內的情況現在山西調頻已經啟動,廣東也要馬上啟動,山西從10月份開始試運行,價格是13.1元每兆瓦,因為沒有單獨的儲能電站,它當時是12到20元,后來發現這個錢太多了,在1月份之后調到5到10元,降了50%,即使是5到10元這樣一個情況,我們去調研了典型幾個情況,剛才有專家也講到了,投資是兩千萬,如果國外的電池當時投資價格是四千萬,這是兩個不同的數,根據試運行的情況,裝了儲能的指標是5,常規的是2-4,性能高可能報一個合理的價格能夠中標,所以裝儲能對于他們來講很重要,按照2018年1月份調頻價格計算,帶儲能的機組是30萬千瓦日均收益在3.5萬元,每月收益約為100萬元,算下來一個單位年收益600元每年,所以兩三年的時間可以收益成本,還是比國外快一些的。調頻服務之外還有其他的輔助服務,現在國外我們看到的輔助服務比較有前景在美國加州,天亮的時候上來,天黑的時候出去,上調和下調的需求,所以他們定義叫靈活爬坡(音)服務,這是加州特有的,儲能也可以參與市場,我們拿2017年的價格去算,大概算了之后每單位容量是270元,比PGM稍微低一點點,PGM是290,所以回收期是7年左右。東北的調峰市場,剛才已經講了背景了,調峰市場我們算了一下,拿2017年的運行方式和價格,大概每升調一個單位的能掙4毛五,考慮運行,考慮到他的充電,大概一年掙70塊錢,如果是水儲,基本上一年就回收了,如果是其他是兩三年。我以上所講的內容不包括運維成本。
做一個總結,這考慮了不同的市場類型情況,容量價值,能量價值,調頻價還有靈活服務最終的結果是什么呢?我們要看一個儲能設備能參加幾種,因為我們剛才講有的在山西,有的在東北,有的在南方,是不一樣的,一旦我們把市場拼齊了,這個價值就會被激發出來,我相信這種市場機制的建立,能夠激發出儲能的經濟效益,這里面有一個關鍵技術。儲能在不同市場的參與中需要有一個分配策略和控制策略,因為我們講能量和容量的服務還不是特別關鍵,但是一旦做了調頻和做靈活服務,需要頻繁地調節,那么對于它的壽命是有影響的,這個時候如果根據調頻的信號,人類自身的這種壽命循環的影響去決策最優的方式,對于它的商業化,對它的利益有巨大的影響,這個地方我們也開發了一些算法,我們做了一些分析,其中要考慮收益從哪里來,第二運行成本,容量的折損怎么計算,這是一個非常復雜的問題。我們做了一個范例,這里面分析了儲能,在不同的SOC下,不同的功率下,它的效益情況,我們看到并不是在標準下是最好的,有一個最優的路徑,我們從0開始的話,怎么樣去充電,怎么樣放電,怎么樣控制是最優的,這是拿美國的能量、備用和調頻三個市場聯合投標來做一個背景案例,我們發現如果我們不考慮電池壽命,基本上全投在調頻,如果考慮壽命調頻高的時候進去,這方面可以收益最高,折損最小,第二需要的時候可以響應市場容量要求。如果按照這個控制方式去走的話,我經濟效益是25%,如果不考慮壽命的方式,響應去調只有5%,差距是非常大的。
最后還有一點,這個分析非常好,但是必須強調一點,這是在儲能不多的情況下,我們有這么好的商業模式,儲能多了怎么辦?我們分析了一個2050年因為發改委能源所有一個高比例的運行場景,80%的新能源的電力系統這種新形態下有大量的儲能,這個時候應該怎么辦,我們簡單做了一個分析,如果沒有儲能,只有新能源的話,這個價格是什么樣的,是像左邊那個圖,黑色的線是能量價格線,價格越來越低,因為新能源運行成本是0,但是服務調頻價格紅線和藍線會升十幾倍,如果儲能出來,三根線都往下走,調頻調峰價格都往下走,因為儲能質量很好,因此這個地方就有一個維成效益,你不進廠的時候價格很好,進廠之后價格就跌,你出去時候就漲價,所以這個地方我覺得非常重要是我們后續制定政策的時候,要給儲能進廠帶的溢價效果,怎么給一個合理補償,以及怎么樣規劃一個剛好的儲能的規模,那么我想這是我們后面在發展過程中需要重點考慮的問題,好,這就是我匯報的內容,謝謝大家。
(發言根據現場速記整理,未經嘉賓本人審核)
責任編輯: 江曉蓓