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深度好文 | 电网侧独立储能的商业模式及经济性测算
作者: 来源:储能3060 发布时间:2022-09-30 14:25:31 阅读次数:7659
     商业模式:

     参与调峰(电力现货市场或辅助服务市场)+调频(辅助服务市场),未来将增加容量租赁模式增加收入。电网侧独立储能作为新型市场主体,为电网提供深度调峰、快速调频等辅助服务获得收益,当前已有至少19个省(市)明确调峰调频补偿标准(即来自辅助服务市场的收入)。往未来看,独立储能有望向新能源电站进行容量租赁获得租金,形成增量收入。

     经济性测算:

基于现有价格机制+系统成本涨价(假设系统成本2元/Wh ),经济性排序:同时参与调峰+调频>单独参与调频>单独参与调峰。

• 调峰:

假设每年工作300天,每天完全充放电1次,循环次数6000次。1)测算度电成本=0.63元/KWh,在8个省(市)已具备经济性;此外,在电力现货市场中,当上网电价峰谷价差>度电成本时,同样具备经济性;2)以南网调峰价格机制0.792元/KWh测算,IRR=2.07%。

• 调频:

假设每次参与调频用时1.8分钟,间隔时间2分钟,全生命周期10年。

1)测算里程成本=3.47元/MW,在多个省(市)具备经济性;此外,部分省(市)针对一次调频亦出台了相关补偿机制,进一步增加调频的经济性;

2)以补偿价格7.5元/MW测算,IRR=14.91%。

•同时参与调峰+调频:

更高频的充放电使用下,假设全生命周期缩小至8年;调峰年运行300天,每日完全充放电1次,调频年运行比例为80%。

以补偿价格调峰0.792元/KWh、调频7.5元/MW计算,IRR=18.61%,具备高经济性。

01电网侧独立储能发展背景



02电网侧独立储能商业模式及经济性测算

商业模式:主要为参与调峰、调频市场获得收益,容量租赁有望成为增量收入

01调峰经济性:度电成本0.63元/KWh,在部分省(市)已具备经济性

调峰原理为负荷侧低谷时充电、高峰时放电,评估单位为充放电量(KWh)。

• 收入:

1)直接参与电力现货市场,赚取上网电价的峰谷价差;

2)参与辅助服务市场,赚取调峰的度电补偿。

• 成本:度电成本=总投资/总处理电量,并引入折现率计算。22年以来,原材料涨价使储能系统单价涨幅较大,我们保守假设用于调峰的独立储能系统成本涨至2元/Wh,并基于我们的核心假设,测算得到度电成本=0.63元/KWh。

经济性评估:根据部分省(市)调峰价格,目前独立储能参与调峰在8个省(市)已具备经济性;此外,对于参与电力现货市场的省(市),当上网电价峰谷价差>度电成本时,同样具备经济性。


02调峰经济性:以0.792/KWh补偿标准计算,全生命周期IRR=2.07%

基于我们的假设,并以南网“两个细节”征求意见中广东独立储能参与调峰市场的补偿标准(0.792元/KWh)作为度电补偿标准计算,独立储能项目参与调峰的全生命周期20年(循环次数6000次,每年完全充放电300次)的IRR为2.07%,独立储能仅参与调峰尽管在某些省(市)具备经济性,但项目内部收益率偏低。



03调频经济性:里程成本3.47元/MW,在大部分省(市)具备高经济性

调频原理为短时间内(电化学储能可做到百毫秒级别)完成高精度、指定功率的输出,评估单位为里程(MW)。

• 收入:参与辅助服务市场,赚取调频(一次调频+二次调频)的里程补偿。

• 成本:里程成本=总投资/总调频里程,并引入折现率计算。2022年以来,原材料涨价使储能系统单价涨幅较大,我们保守假设用于调频的独立储能系统成本涨至2元/Wh,并基于我们的核心假设,测算得到里程成本=3.47元/MW。

• 经济性评估:根据部分省(市)调频价格,相较于调峰而言独立储能参与调频具有更高的经济性;此外,部分省(市)针对一次调频亦出台了相关补偿机制,进一步增加调频的经济性。


04调频经济性:以7.5元/MW补偿标准计算,全生命周期IRR=14.91%

基于我们的假设,同时基于各省独立储能参与调频的价格多位于0-15元/MW之间,假设调频补偿标准为7.5元/MW计算,则对应独立储能项目参与调频的全生命周期10年(循环次数6000次,年衰减2%)IRR达到14.91%,经济性高于仅参与调峰。

部分省份明确一次调频服务的价格机制,有望进一步增加独立储能参与调频市场的收入及经济性。如21年12月山西明确独立储能电站一次调频服务报价范围为5-10元/MW;南方电网在征集意见稿中亦明确了一次调频的价格机制。

05调峰+调频经济性:独立储能同时参与调峰+调频市场可获取更高收益

此外,我们认为,独立储能或可以通过同时参与调峰+调频,获取更高的收益。独立储能项目当前在国内的商业模式主要为依靠调峰+调频获取收益,因此,我们将对独立储能项目同时参与两项服务做经济性测算。

核心假设:

• 储能项目:建设成本、循环寿命与前文假设相同;由于同时参与调峰+调频需要更高频的充放电,因此年衰减将达到3%,对应全生命周期缩小为8年;

• 调峰运行比例:每日完全充放电1次,放电深度90%;


06调峰+调频经济性:全生命周期IRR上升至18.61%,证实独立储能高经济性

• 调频运行比例:由于每日完成1次调峰(完全充放电)需要4小时,因此当天可用于调频时长为20小时,保守预计调频的年运行比例为80%。

基于前述假设,独立储能同时参与调峰+调频的全生命周期8年(循环次数6000次,年衰减3%)的IRR可达18.61%。独立储能同时参与调峰+调频将带来非常可观的收益率。

基于我们的假设,国内独立储能已具备高经济性;在高经济性刺激下,我们认为独立储能的装机量有望超预期。

03国内电网侧储能装机量测算

04强制配储地区不断增加,为发电侧装机量带来政策保障

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