在我國(guó)新型電力系統(tǒng)不斷完善的同時(shí)，儲(chǔ)能作為關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)被賦予重要使命，成為新型電力系統(tǒng)攜手前行的伙伴。政策利好推動(dòng)下，分布式能源“遍地開花”，發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。分布式儲(chǔ)能作為分布式能源體系中的重要一環(huán)，已成為不可或缺的必要輔助。
隨著分布式能源的開發(fā)利用，高比例新能源的持續(xù)接入給配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來了巨大挑戰(zhàn)。由于分布式系統(tǒng)自身攜帶的隨機(jī)性和波動(dòng)性，需要儲(chǔ)能技術(shù)提供相應(yīng)解決方案，穩(wěn)定電網(wǎng)運(yùn)行。近年來，儲(chǔ)能建設(shè)運(yùn)營(yíng)成本的下降為分布式儲(chǔ)能發(fā)展帶來機(jī)會(huì)，受到業(yè)界高度關(guān)注。與集中式儲(chǔ)能相比，分布式儲(chǔ)能的選址安裝更加靈活便利，目前多在中低壓配電網(wǎng)、分布式發(fā)電及微電網(wǎng)、用戶側(cè)應(yīng)用。分布式儲(chǔ)能與分布式電源聯(lián)合運(yùn)行，不僅可以提高電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，也可以實(shí)現(xiàn)平滑新能源波動(dòng)、跟蹤計(jì)劃出力，從而達(dá)到促進(jìn)新能源消納的目的。
在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用場(chǎng)景
據(jù)中國(guó)能源研究會(huì)儲(chǔ)能專委會(huì)及中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟（CNESA）全球儲(chǔ)能數(shù)據(jù)庫不完全統(tǒng)計(jì)，截止到2022年底，我國(guó)已投運(yùn)的電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)達(dá)59.4GW，其中新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)到12.7GW。
分布式儲(chǔ)能容量大多小于10MWh，功率介于幾千瓦至幾兆瓦之間，相較于集中式儲(chǔ)能，分布式儲(chǔ)能具有建設(shè)周期短、靈活高效、投資費(fèi)用少等優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)今分布式儲(chǔ)能的主要應(yīng)用場(chǎng)景包括用戶側(cè)、配網(wǎng)側(cè)和電源側(cè)三個(gè)方面。
回首2022年，工商業(yè)依舊是用戶側(cè)儲(chǔ)能的主要應(yīng)用場(chǎng)景。縱觀全國(guó)，河南、江西、湖北、上海等多個(gè)省份增大了高峰電價(jià)和低谷電價(jià)上下浮動(dòng)比例，為用戶側(cè)儲(chǔ)能打開更多盈利空間。據(jù)各地電網(wǎng)企業(yè)2023年6月公布的代理購電價(jià)格顯示，全國(guó)共有19個(gè)省市最大峰谷價(jià)差超過0.7元/kWh，其中廣東省珠三角五市、浙江省、海南省分別位居價(jià)差前三。
就用戶側(cè)而言，分布式儲(chǔ)能技術(shù)主要用于峰谷電價(jià)差套利、備用電源，以及參與需求側(cè)響應(yīng)等。其一，分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)由于具有快速響應(yīng)能力，可以作為不間斷電源(UPS)，在停電時(shí)確保重要負(fù)荷供電；其二，基于峰谷價(jià)差，可以幫助用戶在不改變用電習(xí)慣的情況下進(jìn)行錯(cuò)峰用電，從而降低購電費(fèi)用。值得一提的是，分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率輸出可以補(bǔ)充用戶側(cè)負(fù)荷需求峰值，從而避免為了滿足臨時(shí)負(fù)荷功率峰值需求而擴(kuò)大整體系統(tǒng)容量，減少項(xiàng)目初期投資，提升設(shè)備利用率。
在配網(wǎng)側(cè)，儲(chǔ)能技術(shù)的主要作用增強(qiáng)電網(wǎng)穩(wěn)定性。分布式儲(chǔ)能設(shè)備在電網(wǎng)高峰負(fù)荷時(shí)放電，在低谷負(fù)荷時(shí)充電，能夠有效實(shí)現(xiàn)調(diào)峰調(diào)頻、削峰填谷，緩解電網(wǎng)阻塞線路重過載的問題。此外，分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)具有響應(yīng)速度快、輸出功率控制精度高等特點(diǎn)，對(duì)電網(wǎng)調(diào)頻也具有積極作用。
在電源側(cè)，分布式儲(chǔ)能技術(shù)能有效平滑分布式能源輸出具有間歇性、隨機(jī)性和波動(dòng)性等特點(diǎn)，減少分布式發(fā)電的隨機(jī)性與波動(dòng)性。在風(fēng)電、光伏供應(yīng)高峰期，保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。
四種商業(yè)模式
相較集中式儲(chǔ)能而言，分布式儲(chǔ)能的商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式與其類似，但也有不同。按照不同的市場(chǎng)參與主體劃分，分布式儲(chǔ)能可以分為四種商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式：獨(dú)立投資模式、聯(lián)合投資模式、租賃模式以及共享模式。幾種方案并無優(yōu)劣之分，不同的投資主體以其各自的技術(shù)、資本優(yōu)勢(shì)及市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，在滿足各自需求的同時(shí)引導(dǎo)著儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)揮更大的商業(yè)價(jià)值，對(duì)分布式儲(chǔ)能的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)都產(chǎn)生了積極的推動(dòng)作用。
1、獨(dú)立投資模式
獨(dú)立投資模式主要指的是大型工商業(yè)用戶自費(fèi)配置儲(chǔ)能系統(tǒng)，用戶出資一次性買斷設(shè)備，在這種模式下，用戶可以采用低儲(chǔ)高發(fā)的方式減少自身電費(fèi)支出。該模式適用于儲(chǔ)能投資收益率較高的場(chǎng)景，隨著儲(chǔ)能技術(shù)水平提升、系統(tǒng)成本降低以及國(guó)家相關(guān)政策和電價(jià)機(jī)制的完善，儲(chǔ)能商業(yè)化推廣將提上日程。
2、聯(lián)合投資模式
用戶有儲(chǔ)能購置需求，但受制于儲(chǔ)能成本居高不下，此時(shí)電網(wǎng)作為配置儲(chǔ)能系統(tǒng)的主體與用戶共同投資，一方面可以分散用戶的投資壓力，另一方面還能減輕電網(wǎng)的銷售壓力，進(jìn)一步回籠資金節(jié)約成本，這種就是聯(lián)合投資模式。該模式的優(yōu)勢(shì)在于電網(wǎng)的參與可為設(shè)備維護(hù)、廢舊設(shè)備回收提供技術(shù)背景，但局限在于儲(chǔ)能的應(yīng)用價(jià)值相對(duì)單一，只存在于發(fā)電側(cè)。
3、租賃模式
新電改后，售電公司作為電網(wǎng)和用戶的中間橋梁，獲得了更大的發(fā)展空間。售電公司利用儲(chǔ)能將電網(wǎng)輸送來的電能以某種形式(例如電池)儲(chǔ)存起來，再與用戶進(jìn)行交易，這種就是現(xiàn)今流行的租賃模式。該模式的關(guān)鍵在于由售電公司充當(dāng)媒介，更加高效便捷。對(duì)用戶來而言，租賃亦可以消除前期投資成本過大的顧慮，進(jìn)一步降低了儲(chǔ)能設(shè)備的應(yīng)用門檻，促進(jìn)了分布式儲(chǔ)能設(shè)備的規(guī)?；茝V。
4、共享模式
顧名思義，共享模式就是業(yè)主可以通過融資購置儲(chǔ)能設(shè)備，再將其分享給第三方進(jìn)行使用，允許儲(chǔ)能設(shè)備接受統(tǒng)一調(diào)度，為系統(tǒng)提供輔助服務(wù)并收取容量費(fèi)用。相較于獨(dú)立投資而言，該模式下用戶的貸款壓力得到釋放，在目前儲(chǔ)能成本較高、投資回收期較長(zhǎng)的市場(chǎng)環(huán)境下值得借鑒。
值得一提的是，分布式儲(chǔ)能具備投資費(fèi)用更少，建設(shè)場(chǎng)地規(guī)模更小，資源更加分散的特點(diǎn)。這樣的優(yōu)勢(shì)使得分布式儲(chǔ)能與虛擬電廠“不謀而合”，因此分布式儲(chǔ)能的虛擬電廠模式應(yīng)運(yùn)而生，逐漸被推廣開來。以此類推，將其應(yīng)用場(chǎng)景延伸至社區(qū)中，就形成了社區(qū)儲(chǔ)能模式。
虛擬電廠模式及社區(qū)儲(chǔ)能模式在歐美國(guó)家已發(fā)展成熟。目前，虛擬電廠模式發(fā)展較為成熟的是德國(guó)。作為歐洲最大的虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商之一的德國(guó)Next Kraftwerke公司，已對(duì)德國(guó)、比利時(shí)等多個(gè)國(guó)家的1.3萬個(gè)分布式能源單元和可調(diào)負(fù)荷實(shí)現(xiàn)了管理。社區(qū)儲(chǔ)能模式發(fā)展較為成熟的是澳大利亞。澳大利亞國(guó)有公用事業(yè)廠商Synergy公司聯(lián)合其他開發(fā)商合作開發(fā)了名為Alkimos Beach儲(chǔ)能試驗(yàn)（ABEST）的項(xiàng)目，該項(xiàng)目旨在對(duì)社區(qū)儲(chǔ)能模式進(jìn)行研究。在5年的運(yùn)營(yíng)期內(nèi)，ABEST項(xiàng)目有效降低了用戶的高峰電量需求，實(shí)現(xiàn)了用戶電費(fèi)管理。
控制算法將成分布式儲(chǔ)能核心競(jìng)爭(zhēng)力
隨著電池儲(chǔ)能技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的不斷提高，分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)的推廣應(yīng)用指日可待。從應(yīng)用場(chǎng)景來看，分布式儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景多樣；從經(jīng)濟(jì)角度看，分布式儲(chǔ)能具備一定閑置率，對(duì)于電網(wǎng)來說是潛在的優(yōu)良資源，具備一定的潛在效益。
但需要注意的是，與集中式儲(chǔ)能不同，分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)為將系統(tǒng)效率和生命周期內(nèi)的放電量最大化，需要管控的設(shè)備數(shù)量較多，精細(xì)化管控的策略和算法難度更高。
有行業(yè)人士坦言，分布式儲(chǔ)能不僅要做到最小單元的精準(zhǔn)控制，各個(gè)單元之間更要做好同步和協(xié)同。“比如，一次性調(diào)度10兆瓦的電量，可能只需要調(diào)動(dòng)5臺(tái)集中式儲(chǔ)能設(shè)備，但分布式儲(chǔ)能可能需要500臺(tái)。調(diào)動(dòng)5臺(tái)和500臺(tái)設(shè)備的控制策略完全不同。”由此可見，控制策略在功能性、經(jīng)濟(jì)性和安全性上都發(fā)揮著重要作用，儲(chǔ)能投運(yùn)后的經(jīng)濟(jì)收益或?qū)⑼耆蕾嚳刂撇呗?。長(zhǎng)期來看，AI和算法能力將成為未來儲(chǔ)能企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力之一。
來源：世紀(jì)新能源
評(píng)論