編者按:電網(wǎng)側(cè)儲能其經(jīng)濟性將成為未來發(fā)展的關(guān)鍵,結(jié)合實際工程情況,兼顧定性和定量分析方法,在實踐中找到有效的盈利點,才能為促進電網(wǎng)側(cè)儲能的良性發(fā)展提供支撐。
過去一年,電網(wǎng)側(cè)儲能火了。
近日,部分媒體報道,國家電網(wǎng)公司在今年上半年工作會上已經(jīng)明確,電網(wǎng)側(cè)大規(guī)模儲能建設(shè)暫緩。這意味著,從2018年大規(guī)模開啟的電網(wǎng)側(cè)儲能可能會陷入僵局。筆者未求證這一政策的真假,希望從一個大家都熟悉的角度分析一下。
項目是不是可行,最重要的是
——賺不賺錢
黑貓白貓,抓住老鼠就是好貓。
電網(wǎng)側(cè)儲能到底價值何在?其經(jīng)濟性到底如何?將成為未來發(fā)展的關(guān)鍵。本文從國民經(jīng)濟及財務(wù)評價的角度,系統(tǒng)闡述電網(wǎng)側(cè)儲能經(jīng)濟性,以饗讀者。
01 概述
隨著技術(shù)的不斷進步和發(fā)展,儲能技術(shù)在促進大量可再生能源消納及電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻輔助服務(wù)等方面將起到重要作用。當(dāng)前,我國的電網(wǎng)側(cè)儲能項目處于早期開發(fā)階段,電網(wǎng)側(cè)的儲能設(shè)施多數(shù)屬于示范類型工程,投資建設(shè)及運營模式尚處在探索和發(fā)展時期,盈利模式還不明顯。
近日,部分媒體報道,國家電網(wǎng)公司在今年上半年工作會上已經(jīng)明確,電網(wǎng)側(cè)大規(guī)模儲能建設(shè)暫緩。這意味著,從2018年大規(guī)模開啟的電網(wǎng)側(cè)儲能可能會陷入僵局。筆者未求證這一政策的真假,希望從一個大家都熟悉的角度分析一下。
項目是不是可行,最重要的是
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電網(wǎng)側(cè)儲能到底價值何在?其經(jīng)濟性到底如何?將成為未來發(fā)展的關(guān)鍵。本文從國民經(jīng)濟及財務(wù)評價的角度,系統(tǒng)闡述電網(wǎng)側(cè)儲能經(jīng)濟性,以饗讀者。
01 概述
隨著技術(shù)的不斷進步和發(fā)展,儲能技術(shù)在促進大量可再生能源消納及電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻輔助服務(wù)等方面將起到重要作用。當(dāng)前,我國的電網(wǎng)側(cè)儲能項目處于早期開發(fā)階段,電網(wǎng)側(cè)的儲能設(shè)施多數(shù)屬于示范類型工程,投資建設(shè)及運營模式尚處在探索和發(fā)展時期,盈利模式還不明顯。
多類型儲能示范項目示意圖
與用戶側(cè)儲能和發(fā)電側(cè)儲能相比,電網(wǎng)側(cè)儲能項目的經(jīng)濟效益和費用往往較難識別和定量分析。但電網(wǎng)側(cè)儲能項目對于電網(wǎng)安全可靠運行、電能高效利用、促進新能源消納等都具有十分顯著作用,無法忽略其在改善電力系統(tǒng)運行中所展現(xiàn)出來的顯著優(yōu)勢。
因此,考慮從社會經(jīng)濟資源有效配置的角度,分析電網(wǎng)側(cè)儲能對產(chǎn)業(yè)及國民經(jīng)濟發(fā)展所做出的貢獻,應(yīng)重點關(guān)注項目外部性,從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高度,評價其耗費社會資源的經(jīng)濟合理性,從而進行國民經(jīng)濟分析和評價。
電網(wǎng)側(cè)儲能國民經(jīng)濟評價首先需識別經(jīng)濟效益與費用。經(jīng)濟效益分為直接效益和間接效益(外部效益);費用分為直接費用和間接費用(外部費用)。
電網(wǎng)側(cè)儲能成本與收益分析
02 電網(wǎng)側(cè)儲能經(jīng)濟效益分析
電網(wǎng)側(cè)儲能經(jīng)濟效益可分為直接效益和間接效益。
·電網(wǎng)側(cè)儲能直接效益包括:提升電網(wǎng)利用效率、參與電力市場輔助服務(wù)、提高供電可靠性及促進新能源消納。提升電網(wǎng)利用效率表現(xiàn)為電網(wǎng)側(cè)儲能通過調(diào)節(jié)電網(wǎng)峰谷差,可降低電力設(shè)備重過載率,減少通過電網(wǎng)建設(shè)改造及新增裝機滿足負(fù)荷需求,實現(xiàn)提升電網(wǎng)利用效率,減少電力資源的投入和耗費的目的;電網(wǎng)側(cè)儲能快速響應(yīng)特性使其成為非常有價值的電力市場調(diào)節(jié)資源,可參與調(diào)頻、調(diào)峰、電壓穩(wěn)定、黑啟動等電力市場輔助服務(wù),并獲得相應(yīng)的收益;在電網(wǎng)發(fā)生停電故障時,電網(wǎng)側(cè)儲能能將儲備的能量供應(yīng)給終端用戶,為用戶提供應(yīng)急用電,避免了故障修復(fù)過程中的電力中斷,以保證供電可靠性,減少用戶斷電造成的經(jīng)濟損失;電網(wǎng)調(diào)峰困難時段,為保證電網(wǎng)安全運行,須限制新能源發(fā)電,造成資源浪費,電網(wǎng)側(cè)儲能可“平移”光伏與風(fēng)電的間歇性出力,有利于新能源消納,提升新能源容量可信度。
·電網(wǎng)側(cè)儲能間接效益包括節(jié)能減排、技術(shù)擴散、產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)及乘數(shù)效果。電網(wǎng)側(cè)儲能可延緩燃煤機組建設(shè),增加可再生能源消納,因此具有突出的節(jié)能減排效益,主要體現(xiàn)在減少燃煤電廠化石燃料消耗,減少氮氧化物、二氧化硫等大氣污染物,以及溫室氣體排放;電網(wǎng)側(cè)儲能建設(shè)會培養(yǎng)和造就大量技術(shù)人員和管理人員,使得先進的儲能技術(shù)在社會上得到擴散和推廣,如電化學(xué)儲能建設(shè)促進電池技術(shù)進步,可擴散到電動汽車等行業(yè),對全社會帶來效益;電網(wǎng)側(cè)儲能項目涉及到眾多的上下游產(chǎn)業(yè),原材料供應(yīng)、設(shè)備制造、系統(tǒng)集成、項目運營等眾多產(chǎn)業(yè)都將由于電網(wǎng)側(cè)儲能項目的建設(shè)獲益,刺激上下游產(chǎn)業(yè)得到發(fā)展;電網(wǎng)側(cè)儲能項目實施使原來閑置的站址、設(shè)備等資源得到利用,促進地區(qū)就業(yè)、增加稅收等,從而產(chǎn)生一系列的連鎖反應(yīng),刺激地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展乃至影響到其他地區(qū)。以電化學(xué)儲能為例,其產(chǎn)業(yè)鏈如下圖所示。
儲能產(chǎn)業(yè)鏈
03 電網(wǎng)側(cè)儲能費用分析
電網(wǎng)側(cè)儲能費用可分為直接費用和間接費用。
·電網(wǎng)側(cè)儲能直接費用包括初始投資、運行維護和更換改造費用。電網(wǎng)側(cè)儲能項目初始投資表現(xiàn)為項目建設(shè)投入的各種物料、人工、資金、技術(shù)以及自然資源等,如電化學(xué)儲能涉及電池、BMS、PCS等設(shè)備的生產(chǎn)和集成,以及占地、施工設(shè)計等資源投入;電網(wǎng)側(cè)儲能項目建設(shè)完成后,主要費用為運行維護成本,合理的運維投入對于項目安全可靠運行和全壽命周期經(jīng)濟性有重要作用。運維費用較難量化,一般可按建設(shè)成本一定比例取值;電網(wǎng)側(cè)儲能項目更換改造費用由設(shè)備壽命周期決定,對壽命較長的儲能,如抽水蓄能,一般更換改造較少,對壽命較短的儲能,如電化學(xué)儲能,通常更換電池,以提高項目整體使用壽命。
·電網(wǎng)側(cè)儲能間接費用主要為項目對生態(tài)及環(huán)境的不利影響。如電化學(xué)儲能電池回收可能對環(huán)境產(chǎn)生污染和破壞,抽水蓄能電站建設(shè)可能對水體或土地等產(chǎn)生不良影響。
04 國民經(jīng)濟評價
目前電網(wǎng)側(cè)儲能參與輔助服務(wù)機制和商業(yè)運營模式尚不完善和清晰,提升電網(wǎng)利用效率、提高供電可靠性、促進性能源消納等直接收益也較難準(zhǔn)確定量計算,只能進行估算或定性分析。但從國民經(jīng)濟評價角度綜合定性分析來看,電網(wǎng)側(cè)儲能項目具有突出的外部(間接)效果,大力發(fā)展電網(wǎng)側(cè)儲能對于各類儲能技術(shù)產(chǎn)業(yè)上下游、節(jié)能減排、推動技術(shù)擴散和發(fā)展、提高電力系統(tǒng)經(jīng)濟穩(wěn)定運行都有十分重要的作用,具有較好的國民經(jīng)濟性,尤其隨著儲能電池成本進一步降低,電力輔助服務(wù)市場逐步完善,儲能提升電網(wǎng)利用效率的作用日趨明顯,電網(wǎng)側(cè)儲能項目國民經(jīng)濟性將進一步提升。
可見,從國民經(jīng)濟評價角度,電網(wǎng)側(cè)儲能具有良好的外部性,針對具體的電網(wǎng)側(cè)儲能項目,可設(shè)定假定參數(shù),開展面向電力系統(tǒng)效益的財務(wù)分析,為電網(wǎng)側(cè)儲能投資、建設(shè)、可持續(xù)發(fā)展路徑以及市場化機制和政策的建立提供參考?;陔娏ο到y(tǒng)效益的電網(wǎng)側(cè)儲能成本主要包括建設(shè)成本、安裝成本、運行維護成本、更新改造成本。電網(wǎng)側(cè)儲能在電力系統(tǒng)中的收益主要包括、提升電網(wǎng)利用效率、提高供電可靠性、節(jié)能收益、減排收益、延緩裝機總量收益、應(yīng)急供電收益、參與電力市場輔助服務(wù)收益等。根據(jù)基于電力系統(tǒng)效益的電網(wǎng)側(cè)儲能成本和收益分析,利用項目財務(wù)分析方法和模型,對相同邊界條件下各類電網(wǎng)側(cè)儲能經(jīng)濟性進行評價,定性得到其各類項目經(jīng)濟性結(jié)果和內(nèi)部收益率范圍,如下圖所示。
05 收益展望
可見,在目前儲能成本及基于電力系統(tǒng)收益下,壓縮空氣儲能、飛輪儲能、抽水蓄能項目由于其壽命周期較長等因素,項目收益情況較好;電化學(xué)儲能、超導(dǎo)儲能由于其成本較高等因素,項目收益情況較差。
但電化學(xué)儲能和超導(dǎo)儲能成本都處于快速下降趨勢。其中電化學(xué)儲能近期成本下降較快。隨著電池成本下降速度加快,內(nèi)部收益率(IRR)將逐漸增加,經(jīng)濟性趨好。當(dāng)電池成本下降速度足夠大時,電化學(xué)儲能項目有望超過基準(zhǔn)收益率,從電力系統(tǒng)整體收益來看,其財務(wù)逐步具備可行性。
也就是說,目前電化學(xué)儲能項目仍舊不具備經(jīng)濟性,不代表以后不能。
隨著儲能技術(shù)的快速發(fā)展及規(guī)模效應(yīng)的出現(xiàn),電池成本下降速度達到該值只會是一個時間問題,從長期來看,當(dāng)電池成本下降到足夠低的程度,且參與電力輔助服務(wù)市場的收益、應(yīng)急供電等收益不斷增加的情況下,項目可以達到基準(zhǔn)收益率,獲得較好的財務(wù)回報。
電池成本下降速度對內(nèi)部收益率的影響如下圖所示。
06 總結(jié)
總體來說,電網(wǎng)側(cè)儲能具有顯著的外部性,國民經(jīng)濟性分析和財務(wù)分析仍然以定性分析為主,定量分析難度較大,需設(shè)定多種假設(shè)條件才能開展定量分析,如直接效益中的延緩電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、促進新能源消納和提高供電可靠性收益很難進行準(zhǔn)確的分析計算,參與電力市場服務(wù)服務(wù)則依賴于電力輔助服務(wù)市場機制的完善和形成,其準(zhǔn)確性和正確性往往受到眾多不確定性因素的影響。
因此,電網(wǎng)側(cè)儲能國民經(jīng)濟評價及財務(wù)分析還需要結(jié)合實際工程情況,兼顧定性和定量分析方法,以期在實踐中找到有效的盈利點,為促進電網(wǎng)側(cè)儲能的良性發(fā)展提供支撐。
原標(biāo)題:關(guān)于電網(wǎng)側(cè)儲能經(jīng)濟性的思考