儲能項目投資研究與應用

黃瀟

摘要：文章主要研究的是未來儲能的發(fā)展方向，由于新能源在發(fā)電過程中存在不穩(wěn)定性和間斷性等特征，儲能配套保障電力穩(wěn)定性應運而生，但是增加儲能又會降低新能源項目的收益。文章總結了儲能發(fā)展的相關政策，介紹了儲能的類型及其優(yōu)缺點，通過分析得出未來共享儲能概念將得到大力發(fā)展，未來獨立儲能將較大范圍取代新能源配套儲能實現(xiàn)調(diào)峰調(diào)頻作用。文章通過案例測算獨立儲能項目的收益情況，總結了儲能項目投資的方向，為企業(yè)投資獨立儲能項目提供參考。

關鍵詞：獨立儲能；共享儲能；新能源

2020年9月國家明確提出2030年“碳達峰”與2060年“碳中和”目標，為達到“碳達峰、碳中和”的發(fā)展目標，我國新能源裝機迅速發(fā)展，計劃到2060年全國能源消費中化石能源的消費比例將下降到20%以下。為了實現(xiàn)國家“碳達峰、碳中和”目標，國家發(fā)展和改革委員會、國家能源局等相關國家能源管理部門印發(fā)了一系列政策文件全面支持新能源的發(fā)展。然而由于新能源自身的特征和分布情況，新能源在發(fā)電過程中存在不穩(wěn)定性和間斷性等無法控制的情況，儲能配套保障電力穩(wěn)定性應運而生，目前儲能項目工業(yè)運用正在趨近成熟，未來民用儲能也會逐漸普及。

一、國內(nèi)外儲能政策

近年來，儲能行業(yè)發(fā)展迅速，技術更新迭代速度很快，儲能形式也更加豐富，全球儲能裝機規(guī)模高速增長，據(jù)相關機構統(tǒng)計，2021年年底，全球已投運的儲能電站項目累計裝機規(guī)模達到209.4吉瓦，同比2020年增長了9%，其中新型儲能累計裝機規(guī)模同比增長67.7%?？v觀各國儲能發(fā)展，美國、歐洲、日本、韓國、澳洲儲能發(fā)展較早，政策較為成熟，儲能項目具備較高的經(jīng)濟性。

我國儲能項目近幾年才開始發(fā)展。2020年9月，國家明確提出“3060”目標，即2030年實現(xiàn)全國范圍的能源“碳達峰”，2060年實現(xiàn)全國范圍的能源“碳中和”。實現(xiàn)能源可再生，增加清潔能源的使用比例，最重要的就是在能源供給側實現(xiàn)能源替代——可再生能源發(fā)電?？墒牵稍偕茉?、新能源發(fā)電具有隨機波動性，且儲能具有間歇性特點，伴隨著再生能源、新能源項目不斷落地帶來的更大規(guī)模并網(wǎng)，為保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行和電力電量平衡，儲能設備的研究及開發(fā)得到大力發(fā)展，相關政策也逐步完善。

（一）國家層面推出的重點儲能政策

2021年7月，國家發(fā)布了《關于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見》，《意見》指出2025年我國儲能形式將逐步形成規(guī)?；?，2025年全國裝機規(guī)模要實現(xiàn)3000萬kw以上，到2030年儲能行業(yè)需實現(xiàn)新型儲能全面市場化發(fā)展?！蛾P于鼓勵可再生能源發(fā)電企業(yè)自建或購買調(diào)峰能力增加并網(wǎng)規(guī)模的通知（發(fā)改運行〔2021〕1138號）》，《通知》提倡以市場化機制，通過市場選擇引導市場主要參與者增加新能源的并網(wǎng)形式和并網(wǎng)規(guī)模，明確發(fā)電企業(yè)可通過自己建設、合作建設、向他人購買儲能等方式來配套新能源的并網(wǎng)規(guī)模。2022年國家共發(fā)布相關政策五十二項，各省各地市縣共發(fā)布與儲能相關的政策共437項，2022年3月，國家能源相關部門給予新型儲能更多指導方案，即《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》，方案指出，2025年以后新型儲能將完成規(guī)?；哪繕?，2030年實現(xiàn)儲能市場化，方案并進一步指出，推廣共享儲能模式，以儲能促進新能源的高效消納利用，保障可再生能源占比穩(wěn)步提升?！缎滦蛢δ茼椖抗芾硪?guī)范（暫行）》的出臺，更進一步規(guī)范和為新型儲能參與電力市場給予指引，《關于進一步推動新型儲能參與電力市場和調(diào)度運用的通知》更加明確，新型儲能可作為獨立儲能參與電力市場中，在電力系統(tǒng)運行中發(fā)揮調(diào)節(jié)峰谷、參與一次二次調(diào)頻、頂峰、黑啟動等多重作用。新型儲能獨立計量、獨立控制，通過接入調(diào)度自動化系統(tǒng)被電網(wǎng)監(jiān)控和調(diào)度，更具有靈活性。

（二）部分省份新能源配儲能政策

按照國家的要求，各省陸續(xù)出臺儲能相關政策，基本上是大同小異，但是省份不同還是有些地域差別，部分地方政策見表1。

二、儲能項目類型

（一）電網(wǎng)側儲能

電網(wǎng)側儲能是指在特高壓直流變壓器附近、新能源電站建設密集地區(qū)和電能負荷集中地等位置建設的儲能電站。搭配建設電網(wǎng)側儲能是新能源并網(wǎng)后必然的結果，儲能的建設可為電力系統(tǒng)運行提供有力保障，通過黑啟動、參與一次二次調(diào)頻、調(diào)節(jié)電網(wǎng)峰谷等多種服務，配合電網(wǎng)進行削峰填谷，提供緩解電網(wǎng)供電壓力的作用。

（二）用戶側儲能

用戶側儲能是指建在用戶方旁邊，一般是大型工廠、工業(yè)園高耗電園區(qū)的儲能電站，多數(shù)以配合小功率光伏應用的光儲形式存在，用戶增設儲能容量，實現(xiàn)價值的最直接方式是對峰谷電價的套利。

用戶側儲能采用“用戶側峰谷價差+電網(wǎng)側輔助服務”模式的可行性較高?，F(xiàn)階段，根據(jù)調(diào)研，主要通過“ 用戶側峰谷價差” 的模式獲得綜合收益，在項目投資決策初期與承租方達成租賃意向，與大用戶簽訂電量消納協(xié)議，從而保障收益。

（三）電源側儲能/發(fā)電側儲能

電源側儲能電站，又叫發(fā)電側儲能，主要是現(xiàn)役及新建風電、集中式光伏按規(guī)定配額配置的儲能電站。目的是為了緩解和調(diào)控新能源電站上網(wǎng)的不穩(wěn)定性和間斷性等無法控制的情況。電源側儲能通常按照新能源電站規(guī)模的10%～20%進行配置。

三、儲能項目投資分析

（一）項目投資要點分析

首先，需要對項目的可行性進行分析，即土地、政策、電力接入、消納等因素進行調(diào)查。在確認項目具備基本可行條件之后落實項目經(jīng)濟效益。

投資項目的經(jīng)濟效益主要是通過財務評價來完成。經(jīng)濟性最重要的三個要素就是收益率、投資回收期和現(xiàn)金流。

根據(jù)項目需求情況及基本條件落實項目規(guī)模（落實租地面積）、土地價格、電力接入情況（是否有升壓站接入）、當?shù)仉妰r、用地合規(guī)性、電力消納情況、銀行貸款融資情況、當?shù)厝肆Τ杀荆y算運營成本）等因素。一般可運用木聯(lián)能等經(jīng)濟測算軟件進行收益率和回收期的測算。

（二）投資儲能項目涉及文件及單位

1. 項目相關文件

儲能投資項目涉及的文件主要有與政府的投資合作協(xié)議、項目投資備案文件、項目用地協(xié)議書、相關部門的項目用地規(guī)劃及選址意見、項目不壓覆礦產(chǎn)的意見、林業(yè)和草原局批復文件、項目可行性研究報告、項目接入系統(tǒng)批復等。

2. 項目涉及單位

儲能投資項目涉及的單位主要有土地主、項目所在地地方人民政府、項目所在地行政審批局、自然資源局、林業(yè)和草原局、電力公司、設計院等。

（三）幾種形式儲能項目投資的優(yōu)缺點

1. 電網(wǎng)側儲能

電網(wǎng)側儲能項目投資的優(yōu)點為儲能項目的用戶是電網(wǎng)公司，項目配合電網(wǎng)公司來實現(xiàn)電力調(diào)峰調(diào)頻，項目收益有保障，不會出現(xiàn)費用結算拖欠問題。缺點是受當?shù)仉妰r和電網(wǎng)結構影響較大，不一定有高的收益回報，且需按照電網(wǎng)公司要求執(zhí)行，沒有自主操作的權限，并且項目受到電網(wǎng)公司考核。

2. 用戶側儲能

用戶側儲能項目投資的優(yōu)點為利用電網(wǎng)峰谷電價差，項目銷售電力給需求企業(yè)，對于耗電量大的企業(yè)用戶，峰谷電價差較大的地區(qū)，項目收益較高。缺點是滿足投資條件的項目數(shù)量較少，競爭激烈。

3. 電源側儲能

電源側儲能投資的優(yōu)點為保障新能源（風力發(fā)電、光伏發(fā)電）項目的穩(wěn)定性，大部分省市要求強制配套投資。缺點為收益可能較差，原因為配套的新能源項目可能全量上網(wǎng)，不需要或者少量需要儲能調(diào)節(jié)。

綜上所述，電網(wǎng)側和用戶側儲能項目收益相對有保障且收益較好。電源側儲能可采用共享儲能的模式進行新能源項目配套，未來獨立儲能可能越來越普遍。

四、獨立儲能項目投資分析

（一）電網(wǎng)側獨立儲能項目投資經(jīng)濟分析

1. 財務評價模型

以廣東省為例，假設廣東省某工業(yè)園規(guī)劃建設總容量100MW/200MWh的獨立儲能項目，項目規(guī)劃建設期1年，運營期20年。廣東省對于獨立儲能電站的政策為，容量為10MW/1小時及以上的新型儲能電站可以直接對接當?shù)毓╇娋只螂娋W(wǎng)公司，與當?shù)毓╇娋只螂娋W(wǎng)公司簽訂并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議。儲能電站深度調(diào)峰補償標準為0.792元/千瓦時。

2. 財務評價

財務評價中相關比率的取數(shù)如無特殊，按照行業(yè)慣例計算。行業(yè)收益率設為7%，收益率大于7%為收益較好項目。

（1）總成本費用

折舊年限取10年，殘值率取10%。儲能電站按5人進行配置，年均運維費估算250萬/年，全年站用含稅電費為464.48萬元/年，更換電池成本按12000元。

其中，全年站用電費=每月估算站用電量（預計75萬KWh）×運行月數(shù)（11個月）×站用含稅電價（0.563元/kWh）=464.48萬元/年，

運營期第11年時更換一次電池，更換電池成本為 200MWh*0.6元/Wh= 12000萬元。

（2）效益計算

一是調(diào)峰儲能電價及補償收入

廣東儲能系統(tǒng)的補償價電價為0.792元/kWh。在運營期內(nèi)，年調(diào)峰次數(shù)按350次考慮，儲能的能量效率約為85%，計算得，含稅補償收入總額為94248萬元，年均含稅補償收入為4712.4萬元。

二是二次調(diào)頻補償收入

根據(jù)廣東省儲能電站相關管理規(guī)定中調(diào)頻補償計算方法，廣東補償標準為12元/MWh。按80%效率計算，假設等效調(diào)頻11個月，每月12天調(diào)頻，年調(diào)頻容量補償約304.13萬元。因此，調(diào)頻里程收益計算為：調(diào)頻里K值取值：1.70；開根號3后K值=1.19； 出清價格取值：10元/MW；結算調(diào)頻里程折算系數(shù)0.5；調(diào)頻里程估算：每小時調(diào)頻里程≈1000MW;經(jīng)計算，月調(diào)頻里程為856.8萬元，假設等效調(diào)頻11個月，年調(diào)頻里程收益為4712.4萬元，全年二次調(diào)頻收益約5016.53萬元。

由于南方電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻只能參與其中一項，取較高的調(diào)頻收入。經(jīng)測算，項目總投資收益率及資本金投資內(nèi)部收益率大于行業(yè)收益率，投資回收期較短，現(xiàn)金流較好，項目經(jīng)濟效益良好。

（二）用戶側儲能項目投資經(jīng)濟分析

用戶側儲能項目投資分析模型建立較易，銷售收入=（售電價-電網(wǎng)電價買入價）*售電量，成本與電網(wǎng)側儲能項目基本一致。不同的省份電價不一致，需根據(jù)當?shù)厍闆r來測算投資回報率和回報期。

以廣東為例，根據(jù)2019年延續(xù)至今的，廣東省發(fā)展改革委發(fā)布的廣東省一般工商業(yè)電價有關事項的通知。電價價目表如表2所示。

由表2可見，廣東地區(qū)工業(yè)用電高峰電價與基礎電價差距較大，用電量越大的用戶配套儲能設備，投資收益越好。廣東地區(qū)投資用戶側儲能項目收益較可觀。

（三）電源側儲能項目投資經(jīng)濟分析

早期電源側儲能項目投資收益率較好，回收期最短也能達到5年左右，但目前電源側儲能項目投資收益基本低于行業(yè)收益率，尤其是全量上網(wǎng)的電站項目，很少需要儲能進行調(diào)節(jié)，如果是單獨的儲能項目投資，不建議投資此類項目。

（四）儲能項目投資風險

一是政策風險。隨著國家政策不斷完善，儲能項目的投資政策會逐步變更和細化，按以往政策要求投建的儲能項目補貼可能出現(xiàn)補貼降低或者取消等情況?；蛘唠S著新能源項目大量并網(wǎng)，配套的儲能小時數(shù)要求更高。

二是市場風險。宏觀經(jīng)濟波動或者宏觀市場的變化都會引起市場風險。

三是安全風險。目前儲能電池技術仍在不斷完善中，電池安全、安全監(jiān)管是未來要改進的地方。像某儲能電站自燃或者爆炸的情況不能發(fā)生。

四是經(jīng)營風險。項目建設好后如無法快速對接用戶或者維護不當將造成一定損失。因此，項目投資前需要與用戶簽訂好合作協(xié)議或者租賃合同，定期維護，按時大修，購買好意外事故保險以降低項目風險。

五、儲能項目投資建議

目前湖南省、山東省儲能項目的政策比較明朗，廣東省的電價政策較好。投資儲能不僅有電價收益還可以取得租賃收益，因此儲能項目的收益高低、項目的篩選與當?shù)卣呙懿豢煞?，也與項目類型密切相關，因此從電網(wǎng)規(guī)劃上篩選合適的選址、優(yōu)先挑選制造業(yè)產(chǎn)業(yè)園投資建設該項目更適宜。

（一）電網(wǎng)側儲能

一是建議在新能源富集區(qū)域建設獨立儲能電站。可在新能源富集區(qū)域布局一批獨立儲能電站，可促進新能源消納。

二是在電網(wǎng)薄弱地區(qū)建設獨立儲能電站。在電網(wǎng)末端布局獨立儲能電站，可提高電網(wǎng)可靠性及系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。

三是負荷集中、直流輸電落點地，也適宜建設儲能電站。

（二）用戶側儲能

現(xiàn)階段，用戶側儲能電站收益相關政策，主要通過“ 用戶側峰谷價差” 的模式獲得綜合收益。因此在項目篩選初期，需要著重查詢用戶的用電情況，項目投資決策初期與承租方達成租賃意向，與大用戶簽訂電量消納協(xié)議，保障投資收益。

（三）電源側儲能

電源側儲能現(xiàn)階段主要是現(xiàn)役及新建風電、集中式光伏按規(guī)定配額配置儲能。可以根據(jù)各省公布的新能源規(guī)劃方案，與省、市發(fā)改委進行溝通后，在電力交通樞紐設置儲能項目，集中調(diào)節(jié)光伏、風電電站。此外，抽水蓄能等大型項目的設置需納入國家五年規(guī)劃，因此要緊密根據(jù)國家五年、十年規(guī)劃進行部署。

六、結語

儲能項目在國家新能源大力發(fā)展的行情下開展得如火如荼，基于邊際效用，規(guī)模效應等原因，設置獨立的共享儲能可以很好地解決儲能項目投資回報的問題。而且，國家和各省市也在逐漸出臺相關規(guī)范，未來獨立儲能的發(fā)展將越來越成熟。

參考文獻：

[1]南方能源監(jiān)管局.南方區(qū)域電力并網(wǎng)運行管理實施細則[R].2022.

[2]中國電力企業(yè)聯(lián)合會.2021年全國電力工業(yè)統(tǒng)計快報[R].2022.

[3]郭敏曉，楊宏偉.圍繞“碳中和”愿景? 能源與環(huán)境領域?qū)⒊尸F(xiàn)六方面的變化趨勢“十三五”能源與環(huán)境形勢及“十四五”展望[J].中國能源，2021，43（03）：19-23+58.

[4]孫豐杰，馬靜，徐加銀，等．不同投資主體電池儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟性[Ｊ].電池，2018，48（0２）：117－121．

[5]楊建林，黃一超，費斐，等．不同商業(yè)運營模式下儲能技術經(jīng)濟效益分析研究[Ｊ].電氣技術，2018，19（0３）：80－84．

[6]山西能源局.關于做好2021年風電、光伏發(fā)電開發(fā)建設有關事項的通知[R].2022.

[7]湖南發(fā)改委.《湖南省發(fā)改委關于加快推動湖南省電化學儲能發(fā)展的實施意見[R].2022.

[8]山東能源局.《山東省能源局關于公布2021年市場化并網(wǎng)項目名單的通知[R].2022.

[9]寧夏發(fā)改委.《2022年光伏發(fā)電項目競爭性配置方案[R].2022.

[10]福建省發(fā)改委.《關于組織開展2022年集中式光伏電站試點申報工作的通知[R]. 2022.

[11]國家能源局西北監(jiān)管局.《西北區(qū)域省間調(diào)峰輔助服務市場運營規(guī)則[R]. 2022.

[12]安徽省能源局.《關于征求2022年第一批次光伏發(fā)電和風電項目并網(wǎng)規(guī)模競爭性配置方案意見的函[R].2022.

[13]遼寧省發(fā)展和改革委員會、遼寧省工業(yè)和信息化廳、國網(wǎng)遼寧省電力有限公司.遼寧省2022年光伏發(fā)電示范項目建設方案[R].2022.

[14]北極星儲能網(wǎng).http：//www.chinapower.com.cn/xw/gnxw/20220531/151625.html，2022.

（作者單位：中國能源建設集團投資有限公司南方分公司）