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“能捉老鼠的就是好貓”—關(guān)于電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性的思考

作者： 日期： 2019/8/21 10:44:10 來(lái)源：

項(xiàng)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(chǔ)能到底價(jià)值何在？其經(jīng)濟(jì)性到底如何？將成為未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵。本文從國(guó)民經(jīng)濟(jì)及財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)的角度，系統(tǒng)闡述電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性，以饗讀者。

01概述

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，儲(chǔ)能技術(shù)在促進(jìn)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(guó)的電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目處于早期開發(fā)階段，電網(wǎng)側(cè)的儲(chǔ)能設(shè)施多數(shù)屬于示范類型工程，投資建設(shè)及運(yùn)營(yíng)模式尚處在探索和發(fā)展時(shí)期，盈利模式還不明顯。

 

多類型儲(chǔ)能示范項(xiàng)目示意圖

與用戶側(cè)儲(chǔ)能和發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能相比，電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益和費(fèi)用往往較難識(shí)別和定量分析。但電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目對(duì)于電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行、電能高效利用、促進(jìn)新能源消納等都具有十分顯著作用，無(wú)法忽略其在改善電力系統(tǒng)運(yùn)行中所展現(xiàn)出來(lái)的顯著優(yōu)勢(shì)。

因此，考慮從社會(huì)經(jīng)濟(jì)資源有效配置的角度，分析電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能對(duì)產(chǎn)業(yè)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展所做出的貢獻(xiàn)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注項(xiàng)目外部性，從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高度，評(píng)價(jià)其耗費(fèi)社會(huì)資源的經(jīng)濟(jì)合理性，從而進(jìn)行國(guó)民經(jīng)濟(jì)分析和評(píng)價(jià)。

電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)首先需識(shí)別經(jīng)濟(jì)效益與費(fèi)用。經(jīng)濟(jì)效益分為直接效益和間接效益（外部效益）；費(fèi)用分為直接費(fèi)用和間接費(fèi)用（外部費(fèi)用）。

電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能成本與收益分析

02電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)效益分析

電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)效益可分為直接效益和間接效益。

電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能直接效益包括：提升電網(wǎng)利用效率、參與電力市場(chǎng)輔助服務(wù)、提高供電可靠性及促進(jìn)新能源消納。提升電網(wǎng)利用效率表現(xiàn)為電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)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(jī)滿足負(fù)荷需求，實(shí)現(xiàn)提升電網(wǎng)利用效率，減少電力資源的投入和耗費(fèi)的目的；電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能快速響應(yīng)特性使其成為非常有價(jià)值的電力市場(chǎng)調(diào)節(jié)資源，可參與調(diào)頻、調(diào)峰、電壓穩(wěn)定、黑啟動(dòng)等電力市場(chǎng)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(shí)，電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能能將儲(chǔ)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(jì)損失；電網(wǎng)調(diào)峰困難時(shí)段，為保證電網(wǎng)安全運(yùn)行，須限制新能源發(fā)電，造成資源浪費(fèi)，電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)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(chǔ)能間接效益包括節(jié)能減排、技術(shù)擴(kuò)散、產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)及乘數(shù)效果。電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能可延緩燃煤機(jī)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(chǔ)能建設(shè)會(huì)培養(yǎng)和造就大量技術(shù)人員和管理人員，使得先進(jìn)的儲(chǔ)能技術(shù)在社會(huì)上得到擴(kuò)散和推廣，如電化學(xué)儲(chǔ)能建設(shè)促進(jìn)電池技術(shù)進(jìn)步，可擴(kuò)散到電動(dòng)汽車等行業(yè)，對(duì)全社會(huì)帶來(lái)效益；電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)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(xiàng)目運(yùn)營(yíng)等眾多產(chǎn)業(yè)都將由于電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)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(chǔ)能項(xiàng)目實(shí)施使原來(lái)閑置的站址、設(shè)備等資源得到利用，促進(jìn)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(jì)發(fā)展乃至影響到其他地區(qū)。以電化學(xué)儲(chǔ)能為例，其產(chǎn)業(yè)鏈如下圖所示。

 

儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈

03電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能費(fèi)用分析

電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能費(fèi)用可分為直接費(fèi)用和間接費(fèi)用。

電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能直接費(fèi)用包括初始投資、運(yùn)行維護(hù)和更換改造費(fèi)用。電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目初始投資表現(xiàn)為項(xiàng)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(chǔ)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(jì)等資源投入；電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)完成后，主要費(fèi)用為運(yùn)行維護(hù)成本，合理的運(yùn)維投入對(duì)于項(xiàng)目安全可靠運(yùn)行和全壽命周期經(jīng)濟(jì)性有重要作用。運(yùn)維費(fèi)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(chǔ)能項(xiàng)目更換改造費(fèi)用由設(shè)備壽命周期決定，對(duì)壽命較長(zhǎng)的儲(chǔ)能，如抽水蓄能，一般更換改造較少，對(duì)壽命較短的儲(chǔ)能，如電化學(xué)儲(chǔ)能，通常更換電池，以提高項(xiàng)目整體使用壽命。

電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能間接費(fèi)用主要為項(xiàng)目對(duì)生態(tài)及環(huán)境的不利影響。如電化學(xué)儲(chǔ)能電池回收可能對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染和破壞，抽水蓄能電站建設(shè)可能對(duì)水體或土地等產(chǎn)生不良影響。

04國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)

目前電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能參與輔助服務(wù)機(jī)制和商業(yè)運(yùn)營(yíng)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(jìn)性能源消納等直接收益也較難準(zhǔn)確定量計(jì)算，只能進(jìn)行估算或定性分析。但從國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)角度綜合定性分析來(lái)看，電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目具有突出的外部（間接）效果，大力發(fā)展電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能對(duì)于各類儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)上下游、節(jié)能減排、推動(dòng)技術(shù)擴(kuò)散和發(fā)展、提高電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行都有十分重要的作用，具有較好的國(guó)民經(jīng)濟(jì)性，尤其隨著儲(chǔ)能電池成本進(jìn)一步降低，電力輔助服務(wù)市場(chǎng)逐步完善，儲(chǔ)能提升電網(wǎng)利用效率的作用日趨明顯，電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目國(guó)民經(jīng)濟(jì)性將進(jìn)一步提升。

可見，從國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)角度，電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能具有良好的外部性，針對(duì)具體的電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目，可設(shè)定假定參數(shù)，開展面向電力系統(tǒng)效益的財(cái)務(wù)分析，為電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能投資、建設(shè)、可持續(xù)發(fā)展路徑以及市場(chǎng)化機(jī)制和政策的建立提供參考。基于電力系統(tǒng)效益的電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能成本主要包括建設(shè)成本、安裝成本、運(yùn)行維護(hù)成本、更新改造成本。電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)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(jī)總量收益、應(yīng)急供電收益、參與電力市場(chǎng)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(chǔ)能成本和收益分析，利用項(xiàng)目財(cái)務(wù)分析方法和模型，對(duì)相同邊界條件下各類電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，定性得到其各類項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)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(chǔ)能成本及基于電力系統(tǒng)收益下，壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、抽水蓄能項(xiàng)目由于其壽命周期較長(zhǎng)等因素，項(xiàng)目收益情況較好；電化學(xué)儲(chǔ)能、超導(dǎo)儲(chǔ)能由于其成本較高等因素，項(xiàng)目收益情況較差。

但電化學(xué)儲(chǔ)能和超導(dǎo)儲(chǔ)能成本都處于快速下降趨勢(shì)。其中電化學(xué)儲(chǔ)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(jì)性趨好。當(dāng)電池成本下降速度足夠大時(shí)，電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目有望超過基準(zhǔn)收益率，從電力系統(tǒng)整體收益來(lái)看，其財(cái)務(wù)逐步具備可行性。

也就是說(shuō)，目前電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目仍舊不具備經(jīng)濟(jì)性，不代表以后不能。

隨著儲(chǔ)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(dá)到該值只會(huì)是一個(gè)時(shí)間問題，從長(zhǎng)期來(lái)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(chǎng)的收益、應(yīng)急供電等收益不斷增加的情況下，項(xiàng)目可以達(dá)到基準(zhǔn)收益率，獲得較好的財(cái)務(wù)回報(bào)。

電池成本下降速度對(duì)內(nèi)部收益率的影響如下圖所示。

 

06總結(jié)

總體來(lái)說(shuō)，電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能具有顯著的外部性，國(guó)民經(jīng)濟(jì)性分析和財(cái)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(jìn)新能源消納和提高供電可靠性收益很難進(jìn)行準(zhǔn)確的分析計(jì)算，參與電力市場(chǎng)服務(wù)服務(wù)則依賴于電力輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)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(chǔ)能國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)及財(cái)務(wù)分析還需要結(jié)合實(shí)際工程情況，兼顧定性和定量分析方法，以期在實(shí)踐中找到有效的盈利點(diǎn)，為促進(jìn)電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能的良性發(fā)展提供支撐。

回答我們自己提出的問題，國(guó)民經(jīng)濟(jì)性合理，對(duì)國(guó)家來(lái)說(shuō)，就是好項(xiàng)目。