商用儲能是用戶端典型的分布式儲能應(yīng)用。其特點是靠近分布式光伏供電終端和負荷中心，既能有效提高清潔能源的消耗率，又能有效降低輸電損耗，有助于實現(xiàn)“雙碳”目標。

本文將從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、發(fā)電廠架構(gòu)、商業(yè)模式和當前行業(yè)等方面介紹商用儲能。

商用儲能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

商用儲能系統(tǒng)不同于大型儲能、調(diào)峰和調(diào)頻電站。其主要目的是利用電網(wǎng)的峰谷價差來實現(xiàn)投資回報。

主要負荷是滿足工商業(yè)內(nèi)部用電需求，最大限度地實現(xiàn)光伏發(fā)電自用，或通過峰谷價差套利。

商用儲能系統(tǒng)和儲能電站系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，系統(tǒng)電壓和容量配置靈活。該系統(tǒng)包括：

● 蓄電池系統(tǒng)+BMS

● 個

● EMS

● 變壓器

● 支架

● 連接電纜

● 匯流柜

● 防雷接地系統(tǒng)

● 監(jiān)控報警系統(tǒng)

商用儲能采用集成機柜的集成方式構(gòu)建。工業(yè)和商業(yè)儲能對系統(tǒng)控制的要求低于儲能發(fā)電廠，一些PCS產(chǎn)品還具有BMS功能。

EMS方面，工商業(yè)儲能只需設(shè)置充放電時間即可完成能源管理，功能要求也低于儲能電站。

但隨著工業(yè)大用戶的增加，工業(yè)和商業(yè)儲能容量可達到兆瓦以上，系統(tǒng)配置與儲能電站基本相同。

 

商業(yè)儲能發(fā)電廠的結(jié)構(gòu)

使用PCS進行交流耦合儲能的商用儲能系統(tǒng)的配置與儲能電站的配置基本相同，但其相對容量較小，系統(tǒng)功能相對簡單。

采用PCS進行交流耦合儲能的商用儲能系統(tǒng)與儲能電站基本相同，但相對容量較小，系統(tǒng)功能相對簡單。

 

PCS逆變器通常是雙向轉(zhuǎn)換器。50-100kW的光存儲集成機也用于中小型企業(yè)的儲能系統(tǒng)。商業(yè)儲能系統(tǒng)的EMS也不同于大型儲能電站的EMS。

商用儲能系統(tǒng)通常不考慮電網(wǎng)調(diào)度的需要，而是主要提供本地電力，只需要在局域網(wǎng)內(nèi)進行能量管理和自動切換。

 

 

商業(yè)儲能商業(yè)模式

商業(yè)儲能的盈利模式是峰谷套利，即在用電量較低時以低電價充電，在用電量高峰時向工商用戶放電。用戶可以節(jié)省電力成本，避免限電的風險。

隨著分時電價的提高，峰谷電價差距拉大，商業(yè)儲能經(jīng)濟性明顯提升。目前，中國商業(yè)儲能的運營主要有兩種商業(yè)模式。

首先，工商用戶自行安裝儲能設(shè)備，可以直接降低用電成本，但用戶需要承擔初始投資成本和每年的設(shè)備維護成本。

另一種是能源服務(wù)公司協(xié)助用戶安裝儲能裝置。能源服務(wù)公司投資建設(shè)儲能資產(chǎn)，并負責運營和維護。工業(yè)和商業(yè)用戶向能源服務(wù)公司支付電費。

同時，用戶側(cè)儲能實現(xiàn)了多場景拓展，出現(xiàn)了充換電站、數(shù)據(jù)中心、5G基站、港岸電、換裝重卡等眾多儲能應(yīng)用。

 

商業(yè)儲能行業(yè)現(xiàn)狀

光伏配套商業(yè)儲能

商業(yè)儲能市場包括光伏和非光伏商業(yè)使用場景。對于商業(yè)和大型工業(yè)用戶，還可以采用光伏+儲能的配套模式，實現(xiàn)電力的自發(fā)自用。

由于用電高峰時間與光伏發(fā)電高峰時間相對一致，工商業(yè)分布式光伏自發(fā)自用比例相對較高，儲能系統(tǒng)容量與光伏功率多按1:1配置。

據(jù)統(tǒng)計，2020年，4小時儲能系統(tǒng)的平均成本降至332美元/千瓦時，而1小時儲能的平均成本為364美元/千瓦小時。

儲能電池成本的降低、系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)化以及系統(tǒng)充放電時間標準化的提高，將繼續(xù)壓低儲能系統(tǒng)的價格，提高商用光存儲設(shè)施的滲透率。

 

非光伏配套商業(yè)儲能

對于不適合安裝大型光伏自發(fā)電的商業(yè)樓宇、醫(yī)院、學校等場景，安裝儲能系統(tǒng)，削峰填谷，降低容量價格。

 

利潤渠道具體分析

新能源消耗

光伏發(fā)電具有較強的間歇性和波動性。當自用且電網(wǎng)上有剩余電力的光伏發(fā)電廠的發(fā)電量超過負荷容量時，剩余電力將以更低的價格輸送到電網(wǎng)。

當光伏供電負荷不足時，工商業(yè)用戶不得不從電網(wǎng)購買電能，電網(wǎng)和光伏系統(tǒng)同時向負荷供電。在光伏配置的情況下，工商業(yè)用戶的用電成本并沒有最大限度地降低。

在配置儲能系統(tǒng)后，光伏電力將優(yōu)先存儲在儲能器中，剩余電力將為負載供電。

當光伏電量不足時，負載將由儲能系統(tǒng)供電，通過儲能系統(tǒng)平滑發(fā)電和耗電，從而提高光伏發(fā)電的耗電率，最大限度地提高用電效益。

 

峰谷套利

實現(xiàn)增能系統(tǒng)價值的最直接方法是套利峰谷價格。當負載較低時，用戶可以以較低的谷值價格對儲能電池充電。在峰值負載時，儲能電池將向負載供電，以實現(xiàn)峰值負載的轉(zhuǎn)移，并從峰谷價格中獲益。

 

需求管理

在中國，接收變壓器容量為315千伏安及以上的大型工業(yè)用電采用兩部分電價。

千瓦時電價是指根據(jù)用戶的實際用電量計算的電價，基本電費是指按照用戶的受電變壓器（按容量計費）或最大需求量（按需求計費）計算的電價。

儲能系統(tǒng)安裝在按需收取基本電價的工商園區(qū)后，可以實時監(jiān)控用戶變壓器的電量。

當實時功率超過需求時，儲能器會自動放電以監(jiān)測實時功率，減少變壓器輸出，確保變壓器功率不會超過極限。降低用戶和工商園區(qū)用電成本。

 

配電容量增加

當工商業(yè)用戶原有配電能力不足時，當短期用電量大于變壓器容量時，儲能系統(tǒng)可以繼續(xù)快速充電，以滿足負荷用電需求。降低變壓器的使用成本、投資和擴建周期。

 

需求側(cè)響應(yīng)

電力需求響應(yīng)是指當電力批發(fā)市場價格上漲或系統(tǒng)可靠性受到威脅時，電力用戶在收到供電方發(fā)出的感應(yīng)減載直接補償通知或電價上漲信號后，改變其固有的習慣性用電模式的短期行為。

它可以在一定時期內(nèi)減少或轉(zhuǎn)移用電負荷，并對電力供應(yīng)做出響應(yīng)，從而確保電網(wǎng)的穩(wěn)定，抑制電價的上漲。

簡單地說，企業(yè)在電力短缺的情況下積極降低電力消耗，通過調(diào)峰來應(yīng)對電力供應(yīng)平衡，從而獲得經(jīng)濟補償。

 

電力現(xiàn)貨交易

電力現(xiàn)貨交易是指發(fā)電公司等市場主體以市場化交易的形式提供電力服務(wù)的交易機制。

隨著中國電力市場改革的加快，國家出臺了鼓勵儲能參與電力現(xiàn)貨市場的新政策，儲能行業(yè)的新商業(yè)模式被激活。

 

輔助電力服務(wù)

通過在電力市場提供輔助服務(wù)，商業(yè)儲能可以作為一種新的利潤渠道。

電力有償輔助服務(wù)是指可調(diào)負荷（包括聚合器、虛擬電廠等形式的聚合）在并網(wǎng)發(fā)電側(cè)響應(yīng)電力調(diào)度指令提供的輔助服務(wù)，除基本輔助服務(wù)外，還包括：

● 一次調(diào)頻

● 自動發(fā)電控制

● 調(diào)峰

● 備用物品

● 補償無功功率調(diào)節(jié)

● 黑啟動

 

 

商用儲能行業(yè)未來發(fā)展前景

在中國，光伏發(fā)電發(fā)展迅速。2022年1-9月，工商業(yè)光伏裝機容量達到18.74GW，同比增長278%。然而，商業(yè)儲能仍處于初級階段。

根據(jù)預(yù)測，2025年新增工商業(yè)光伏配套儲能能力為29.7 GWh。在存量光伏產(chǎn)業(yè)和商業(yè)中，假設(shè)儲能滲透率逐漸提高，2025年全球存量工商業(yè)光伏配套儲能能力將達到12.29GWh。

目前，在擴大峰谷價差和制定高峰電價的政策下，工商業(yè)用戶安裝儲能的經(jīng)濟性顯著增強。

未來，隨著統(tǒng)一電力市場的加快建設(shè)和虛擬電廠技術(shù)的成熟應(yīng)用，電力現(xiàn)貨交易和輔助電力服務(wù)也將成為商業(yè)儲能的經(jīng)濟來源。

此外，儲能系統(tǒng)的成本降低將進一步提高工業(yè)和商業(yè)儲能的經(jīng)濟性。這些趨勢將推動不同應(yīng)用場景下工商業(yè)儲能商業(yè)模式的快速形成，賦予商業(yè)儲能強大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>