儲能應(yīng)用于需求側(cè)響應(yīng)的商業(yè)模式

蘇新霞，周璇卿

（國網(wǎng)江西省電力公司撫州供電分公司，江西撫州344000）

儲能應(yīng)用于需求側(cè)響應(yīng)的商業(yè)模式

蘇新霞，周璇卿

（國網(wǎng)江西省電力公司撫州供電分公司，江西撫州344000）

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展和能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，電網(wǎng)需要改變傳統(tǒng)僅依靠調(diào)節(jié)電能供應(yīng)滿足需求的模式。通過從用戶側(cè)出發(fā)，培養(yǎng)了用戶側(cè)高效、節(jié)約用電習(xí)慣，平衡電能生產(chǎn)及電力需求側(cè)響應(yīng)成為了當(dāng)前電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。為了保證用戶側(cè)能夠更好地適應(yīng)電力系統(tǒng)的電能變化，需要用戶側(cè)安裝靈活可控的電力設(shè)備，具有雙向可控性的儲能裝置逐漸在市場中得到了應(yīng)用，成為了儲能未來發(fā)展的重要商業(yè)模式。

儲能技術(shù)；需求側(cè)響應(yīng)；儲能應(yīng)用；商業(yè)模式

1 電力需求側(cè)響應(yīng)的主要管理手段

電力需求側(cè)響應(yīng)管理主要是發(fā)電集團、電網(wǎng)公司、能源服務(wù)商、中介機構(gòu)、設(shè)備廠商和電力用戶等共同協(xié)力，通過改善用電方式、提高設(shè)備用電效率，在保障電力系統(tǒng)正常運行的同時減小能耗，使電力系統(tǒng)以較小的經(jīng)濟消耗滿足安全運行要求的一種運行管理手段。主要采取的管理方式包括節(jié)能節(jié)電技術(shù)手段、改變電價機制、采取經(jīng)濟激勵等經(jīng)濟手段，宣傳、普及用電方法等指導(dǎo)手段及規(guī)范法律法規(guī)等。隨著新能源的普及，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)控制及管理無法完全滿足電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟運行的要求。在電力發(fā)展的新常態(tài)下，電力需求側(cè)響應(yīng)越來越得到電力管理部門和電力市場的重視。

2 電力需求側(cè)響應(yīng)的作用

電力需求側(cè)響應(yīng)的實施可以給電力系統(tǒng)、電力用戶和整個社會帶來很大的效益。其主要作用表現(xiàn)在以下幾個方面。

2.1 降低峰荷，降低擴容升級成本

電力系統(tǒng)每年都需要投入大量的成本用于電力系統(tǒng)的擴容升級，利用需求側(cè)響應(yīng)，可以減少或轉(zhuǎn)移電力系統(tǒng)的尖峰負(fù)荷，從而減少電力系統(tǒng)對新建調(diào)峰機組、進行配電改造的需求，起到延緩電力系統(tǒng)擴容升級，節(jié)約電力投資的效果。

2.2 降低峰荷，避免系統(tǒng)事故發(fā)生

當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)高峰負(fù)荷時，電力系統(tǒng)會因為過負(fù)荷帶來一定的風(fēng)險，而采用需求側(cè)響應(yīng)后，會在一定程度上提高電力系統(tǒng)的可靠性，降低電力系統(tǒng)的運維成本。

2.3 削峰填谷，提高資源利用率

采用需求側(cè)響應(yīng)可以更好地優(yōu)化電力系統(tǒng)中的資源配置，使電力系統(tǒng)運行在一個較為穩(wěn)定的狀態(tài)下，從而大大提高電力系統(tǒng)的資源利用率。

2.4 增強電力系統(tǒng)的調(diào)峰能力

電力系統(tǒng)對于新能源的消納有政策要求，利用需求側(cè)響應(yīng)消納新能源可以減少“棄風(fēng)”“棄光”現(xiàn)象，提高電力系統(tǒng)對新能源的消納能力。

2.5 降低電力用戶的用電成本

我國采用分時電價模型，不同負(fù)荷時期的電價不同。如果采用需求側(cè)響應(yīng)，可以在電價較低時儲電，電價較高時放電，從而降低用戶的用電成本。

2.6 節(jié)能減排，實現(xiàn)社會效益

需求側(cè)響應(yīng)可減少電力消耗，進而使化石能源的消耗減少，降低二氧化碳等溫室氣體的排放，起到節(jié)能減排的效果。

3 儲能應(yīng)用于電力系統(tǒng)的意義

綜上所述，電力需求側(cè)響應(yīng)的實施可以滿足電力系統(tǒng)、電力用戶的要求，而電力需求側(cè)響應(yīng)需要電力系統(tǒng)具有靈活的可控性。儲能作為一種靈活可控的電力設(shè)備，在電力系統(tǒng)需求側(cè)響應(yīng)中具有廣闊的應(yīng)用前景。如果按照電力系統(tǒng)需求側(cè)響應(yīng)的類型分類，電力系統(tǒng)的需求側(cè)響應(yīng)可以分為電價型的需求側(cè)響應(yīng)和政策型的需求側(cè)響應(yīng)。其中，電價型需求側(cè)響應(yīng)主要依靠不同時段的電價差實施需求側(cè)響應(yīng)。儲能應(yīng)用于電價型需求側(cè)響應(yīng)時，可以在電價低谷時期利用儲能吸收多余的電能儲存起來。當(dāng)電價較高時，將這部分儲存的電能釋放出來，利用峰谷電價差實現(xiàn)用戶側(cè)的盈利。政策型需求側(cè)響應(yīng)是利用社會激勵措施實現(xiàn)用戶側(cè)盈利。這些政策多是由管理部門為了維護電力系統(tǒng)的正常運行及穩(wěn)定提出的。一般情況下，管理部門會提供一些電力市場外的政策機制，包括補貼、獎勵、懲罰等機制來激發(fā)電力用戶進行需求側(cè)響應(yīng)。這種政策型需求側(cè)響應(yīng)一般都是工商業(yè)用戶參與的，這些用戶可以配置一定量的儲能來獲取政策補貼及避免政策懲罰。

4 儲能應(yīng)用于需求響應(yīng)的商業(yè)模式

就目前而言，儲能應(yīng)用于需求側(cè)響應(yīng)主要受益來源于電費節(jié)約和需求響應(yīng)的政策補貼。在儲能參與電力系統(tǒng)需求側(cè)響應(yīng)期間，通過峰谷電價和政策補貼金額實現(xiàn)盈利。以北京市電網(wǎng)為例，分析了儲能應(yīng)用于需求響應(yīng)的商業(yè)盈利模式。

4.1 電費節(jié)約計算

儲能應(yīng)用于需求響應(yīng)的電費節(jié)約主要來源于峰谷電價差，當(dāng)儲能采用低谷電量參與響應(yīng)時，低谷電價則為儲能的充電成本，計算公式為：用戶電費節(jié)約收益=節(jié)約電能×峰谷價差；節(jié)約電能=儲能功率×響應(yīng)持續(xù)時間×儲能充放電效率?？紤]到北京市全年尖峰負(fù)荷持續(xù)時間約為20 h，商業(yè)用戶平均峰谷價差約為1.1元/kW·h，當(dāng)儲能功率為1 kW·h，充電效率為90%時，一套1 kW·h/2 h的鋰電池儲能系統(tǒng)全年可以節(jié)約電費收益為19.8元。

4.2 需求響應(yīng)補貼計算

北京市需求響應(yīng)試點采用提前24 h通知方式進行補貼，補貼標(biāo)準(zhǔn)為80元/kW，在實際應(yīng)用時，要根據(jù)用戶參與小時數(shù)計算，一年需求響應(yīng)參與小時數(shù)約為20 h，因此，最終補貼標(biāo)準(zhǔn)為4元/kW，以此為標(biāo)準(zhǔn)進行補貼計算，計算公式為：

式（1）中：Qi為每小時的平均響應(yīng)量。

按照90%的充電效率計算，一套1 kW·h/2 h的鋰電池儲能系統(tǒng)每小時響應(yīng)電量為0.9 kW·h，全年補貼為72元。

4.3 儲能成本

假設(shè)安裝一套1 kW·h/2 h的鋰電池儲能系統(tǒng)，成本以鋰電池儲能3000元/千瓦時的標(biāo)準(zhǔn)折算，其建設(shè)成本為6 000元，若其循環(huán)壽命為5 000次，在不考慮維護和折現(xiàn)成本情況下，單次循環(huán)壽命為1.2元，全年循環(huán)20次，則全年成本為24元。

4.4 收益計算

綜上所述，儲能全年的收益為91.8元，成本為24元，如果采用儲能采用需求側(cè)響應(yīng)可以實現(xiàn)收益，這種商業(yè)模式具有一定的推廣價值。

5 結(jié)束語

儲能應(yīng)用于電力系統(tǒng)需求側(cè)響應(yīng)對于電力系統(tǒng)、電力用戶和社會均具有積極影響，就計算而言，應(yīng)用于需求側(cè)響應(yīng)的儲能系統(tǒng)可以實現(xiàn)盈利。但從目前看來，盈利較少，收回成本時間較長。隨著未來儲能成本的降低，儲能在需求側(cè)響應(yīng)的應(yīng)用必將有更為廣闊的前景。

［1］崔強，王秀麗，劉祖永.市場環(huán)境下計及儲能電站運行的聯(lián)動電價研究及其效益分析［J］.中國電機工程學(xué)報，2013，33（13）.

〔編輯：張思楠〕

TM73

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.19.005

2095－6835（2017）19－0005－02

蘇新霞（1991—），女，碩士，研究方向為微電網(wǎng)與智能電網(wǎng)、電力系統(tǒng)保護與控制、電力需求側(cè)管理。周璇卿（1989—），男，碩士，研究方向為電力系統(tǒng)保護與控制。