安科瑞淺談上海分時電價機制調整對儲能項目的影響

摘  要：為應對有關部門發(fā)布的關于電價機制的新規(guī)定，全國大部分城市的各個行業(yè)都做出了相應措施。而本文主要介紹了關于電價機制對儲能行業(yè)的影響，對于這種影響，應該采取的措施。

關鍵詞：電價機制；峰尖值；儲能項目；電力運維

0 引言

   2022年12月16日，上海市發(fā)布《關于進一步完善我市分時電價機制有關事項的通知》(滬發(fā)改價管〔2022〕50號)。通知明確上海分時電價機制，一般工商業(yè)及其他兩部制、大工業(yè)兩部制用電夏季（7、8、9月）和冬季（1、12月）高峰時段電價在平段電價基礎上上浮百分之80，低谷時段電價在平段電價基礎上下浮百分之60，尖峰時段電價在高峰電價的基礎上上浮百分之25，通知2023年1月1日起開始執(zhí)行。

1 關于進一步完善我市分時電價機制有關事項的通知

關于進一步完善我市分時電價機制有關事項的通知

發(fā)布日期：2022年12月16日  文號：滬發(fā)改價管〔2022〕50號

國網上海市電力公司，增量配電網企業(yè)：

根據《發(fā)展改革委關于進一步完善分時電價機制的通知》（發(fā)改價格〔2021〕1093號）、《發(fā)展改革委關于進一步深化燃煤發(fā)電上網電價市場化改革的通知》（發(fā)改價格〔2021〕1439號）精神，為充分發(fā)揮分時電價信號作用，更好引導用戶削峰填谷，使新能源消納，保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定經濟運行，現就進一步完善分時電價機制有關事項通知如下。

1.1完善分時電價用戶價格機制

（一）峰谷時段劃分

1、一般工商業(yè)及其他兩部制、大工業(yè)兩部制用電

（1）夏季（7、8、9月）

高峰時段：8:00-15:00、18:00-21:00

平時段：6:00-8:00、15:00-18:00、21:00-22:00

低谷時段：22:00-次日6:00

其中，7月、8月12:00-14:00 為尖峰時段

（2）其他月份

高峰時段：8:00-11:00、18:00-21:00

平時段：6:00-8:00、11:00-18:00、21:00-22:00

低谷時段：22:00-次日6:00

其中，冬季（1月、12月）19:00-21:00為尖峰時段

2、一般工商業(yè)及其他單一制用電

高峰時段：6:00-22:00

低谷時段：22:00-次日6:00

（二）峰谷比價水平

1、一般工商業(yè)及其他兩部制、大工業(yè)兩部制用電

夏季（7、8、9月）和冬季（1、12月）高峰時段電價在平段電價基礎上上浮百分之80，低谷時段電價在平段電價基礎上下浮百分之60，尖峰時段電價在高峰電價的基礎上上浮百分之25。

其他月份高峰時段電價在平段電價基礎上上浮百分之60，低谷時段電價在平段電價基礎上下浮百分之50。

2、一般工商業(yè)及其他單一制用電

夏季（7、8、9月）和冬季（1、12月）高峰時段電價在平段電價基礎上上浮百分之20，低谷時段電價在平段電價基礎上下浮百分之45。

其他月份高峰時段電價在平段電價基礎上上浮百分之17，低谷時段電價在平段電價基礎上下浮百分之45。

3、夏季季節(jié)性價差不再執(zhí)行

一般工商業(yè)及其他用電、大工業(yè)用電夏季季節(jié)性價差不再執(zhí)行。

1.2有關要求

（一）市電力公司要做好組織實施，加強政策解釋，及時回應用戶關切，確保分時電價政策平穩(wěn)實施。

（二）市電力公司要密切跟蹤我市電力系統(tǒng)峰谷特性變化，及時評估分時電價機制執(zhí)行情況，并按要求向我委反饋。

（三）本通知自2023年1月1日起執(zhí)行。原有關政策與本通知不符的，以本通知規(guī)定為準。

                                                      上海市發(fā)展和改革委員會

2022年12月14日

1.3其他事項

（一）居民生活用電、農業(yè)生產用電分時電價政策不變，仍按原政策執(zhí)行。

（二）電力現貨市場運行前，我市直接交易用戶、代理購電用戶按本通知分時電價機制規(guī)定的峰谷時段及浮動比例執(zhí)行；電力現貨市場運行后，市場交易合同未申報用電曲線或未形成分時價格的，以及市場電價峰谷比低于本通知分時電價政策要求的，結算時購電價格按本通知分時電價機制規(guī)定的峰谷時段及浮動比例執(zhí)行。

2 分時電價機制調整對儲能的影響

   在新型電力系統(tǒng)中，新能源裝機容量逐年提高，但是新能源比如光伏發(fā)電、風力發(fā)電是不穩(wěn)定的能源，所以要維持電網穩(wěn)定，使新能源發(fā)電的消納，儲能將成為至關重要的一環(huán)，是分布式光伏、風電等新能源消納以及電網的必要保障，也是削峰填谷、平滑負荷的手段。鼓勵支持市場進行儲能項目建設，據統(tǒng)計，截至目前，包括浙江、上海、廣東、江蘇、安徽、湖南、四川、陜西、山西、青海、重慶在內的全國多個省市已經出臺了具體的儲能補貼政策，明確規(guī)定了儲能補貼標準和高限額。

   比如上海對于備案且建成投運的用戶側儲能、分布式光儲、充換儲等項目時長不低于2小時的，按照儲能設施裝機規(guī)模給予200元/千瓦時的補助，單個項目的補助高不超過500萬元。常州1MW以上的新型儲能電站可按放電量獲得不超過0.3元/kWh的獎勵，連續(xù)獎勵不超過2年等等。

   此次上海出臺的分時電價機制拉大了峰谷電價差，加上電費補貼，這將大幅縮短儲能項目的投資回收期，工商業(yè)儲能項目變的有利可圖，這將鼓勵資本進入，行業(yè)形成良性循環(huán)。以新的上海分時電價政策為例。

 

 

圖1 上海分時電價政策圖

3 分時電價調整后上海儲能項目投資回收期分析

    根據圖1，上海本次分時電價的調整，使儲能項目每天具備兩充兩放的條件，并且加大了峰谷電價差，儲能套利空間加大，這將大大縮短儲能項目的期。我們以一個5MW/10MWh的儲能項目為例來計算。以大工業(yè)儲能項目為例，根據上海市分時電價的時段，每天執(zhí)行兩充兩放，如圖所2示，電價以10kV用戶為例，具體電價以實際為準，圖2電價數據僅供參考。

    在7-9月夏季時段，每天凌晨在3:00-5:00低谷時執(zhí)行充電，在12:00-14:00峰時段(7-8月執(zhí)行尖峰時段)放電；然后在15:00-17:00平時段充電，在19:00-21:00峰時段放電。

    在除7-9月非夏季時段，每天凌晨在3:00-5:00低谷時執(zhí)行充電，在8:00-10:00峰時段放電；然后在11:00-13:00平時段充電，在19:00-21:00峰時段(1月、12月為尖峰時段)放電。

 

圖2 上海儲能項目兩充兩放示意圖

   根據以上充放電策略，以鋰電池百分之90DOD（放電層度深）、百分之85充放電效率來計算，每年執(zhí)行330個自然日的充放電循環(huán)，5MW/10MWh儲能項目每年峰谷電價差套利空間約為308萬元，考慮儲能放電削峰可能導致的企業(yè)基礎電費降低的情況，按照每年320萬元，電池充放循環(huán)壽命6000次計算(新數據可達10000次以上)，項目可運行9.1年以上。

   結合近期大型儲能項目中標價格，儲能項目EPC總承包成本約為1700元/kWh，減去上海的儲能補貼，初始投資為1500萬元，按照每年百分之1的維護成本，百分之3的衰減折舊率計算，投資回收期約為5.6年，相比之前動輒8-10年的投資回收期，已經大大縮短，再則鋰電池成本也在不斷降低，循環(huán)壽命則在提高，相信隨著儲能在電網中的重要性凸顯，儲能項目的投資回收期會越來越短。

4 儲能電站運維

   在儲能行業(yè)前景一片大好的同時，儲能電站的運維也至關重要。GB/T 42288-2022 《電化學儲能電站規(guī)程》對儲能電站的監(jiān)控系統(tǒng)有明確要求，監(jiān)控系統(tǒng)應具備數據采集處理、監(jiān)視報警、控制調節(jié)、自診斷及自恢復等功能，應具備手動控制和自動控制方式，自動控制功能可投退。《北京市新型儲能電站運行監(jiān)督管理辦法（試行）》文件明確：要求大、中型儲能電站應建立狀態(tài)運行及預警預測平臺，小型儲能電站應實現狀態(tài)運行監(jiān)測，實時監(jiān)控系統(tǒng)運行工況。

   Acrel-2000MG微電網管理系統(tǒng)能夠對企業(yè)微電網的源（市電、分布式光伏、微型風機）、網（企業(yè)內部配電網）、荷（固定負荷和可調負荷）、儲能系統(tǒng)、新能源汽車充電負荷進行實時監(jiān)測和優(yōu)化控制策略，保護微電網儲能系統(tǒng)運行，實現不同目標下源網荷儲資源之間的靈活互動，增加多策略控制下系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和收益，提升微電網運行，降低運維成本。

圖3 微電網管理系統(tǒng)網絡結構

4.1 數據采集及處理

   系統(tǒng)通過測控單元與儲能裝置、電池管理系統(tǒng)(BMS)、汽車充電樁、風機逆變器、光伏逆變器進行實時信息的采集和處理，實時采集模擬量、開關量。

 

圖4 企業(yè)微電網光伏、儲能數據統(tǒng)計

4.2 監(jiān)視報警

   微電網管理系統(tǒng)應具有事故報警和預告報警功能。事故報警包括非正常操作引起的斷路器跳閘和保護裝置動作信號；預告報警包括一般設備變位、狀態(tài)異常信息或電芯過壓、電芯欠壓、電池簇過壓告警、電池簇欠壓告警等，保障儲能系統(tǒng)運行。

 

圖5 儲能系統(tǒng)告警記錄

4.3 運行監(jiān)控

   微電網管理系統(tǒng)是儲能系統(tǒng)與運行人員聯(lián)系的主要方式，系統(tǒng)可提供重要參數的顯示和必要操作，包括儲能系統(tǒng)主要儲能裝機容量、充放電策略設置、單次充放電量與時間、SOC曲線、收益及儲能系統(tǒng)運行狀態(tài)參數，手動和自動控制，控制調節(jié)對象包括直流開關、各電壓等級的電動操作開關、主要設備的啟動退出、PCS功率設定、裝置運行參數設定等。

 

圖6 企業(yè)微電網運行監(jiān)測

4.4 光伏運行監(jiān)控

    監(jiān)測企業(yè)分布式光伏電站運行情況，包括逆變器運行數據、光伏發(fā)電效率分析、發(fā)電量及收益統(tǒng)計以及光伏發(fā)電功率控制。

 

圖7 光伏運行監(jiān)測

4.5 儲能管理

   監(jiān)測儲能系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)(BMS)和儲能變流器(PCS)運行，包括運行模式、功率控制模式，功率、電壓、電流、頻率等預定值信息、儲能電池充放電電壓、電流、SOC、溫度，根據分時電價波動及企業(yè)峰谷特點設置儲能系統(tǒng)的充放電策略，控制儲能系統(tǒng)充放電模式，實現削峰填谷，風骨套利，降低企業(yè)用電成本。

   

圖8 儲能管理

4.6 充電樁監(jiān)測 

   系統(tǒng)具備和企業(yè)充電樁系統(tǒng)或設備的軟件接口，充電樁數據接入微電網管理系統(tǒng)進行集中監(jiān)控，監(jiān)測充電樁的運行狀態(tài)，根據企業(yè)負荷率變化控制和調節(jié)充電樁的充電功率，使企業(yè)微電網穩(wěn)定運行。

4.7 電能質量監(jiān)測

   監(jiān)測微電網重要回路的電壓波動與閃變、電壓暫升/暫降、短時中斷情況，實時記錄事件并故障錄波，為電能質量分析與治理提供數據來源。及時采取相應的措施提高配電系統(tǒng)的可靠性，減少因諧波造成的供電事故的發(fā)生。

 

圖9 電能質量監(jiān)測

4.8 自診斷和自恢復

   系統(tǒng)具備在線診斷能力，對系統(tǒng)自身的軟硬件運行狀況進行診斷，發(fā)現異常時，予以報警和記錄，必要時采取自動恢復措施。

5 微電網數字化系統(tǒng)硬件設備

   除了微電網管理系統(tǒng)軟件外，還具備現場傳感器、智能網關等設備，還包括了高低壓配電綜合保護和監(jiān)測產品、電能質量在線監(jiān)測裝置、電能質量治理、新能源充電樁、電氣消防類解決方案等，可以為企業(yè)微電網數字化提供一站式服務能力。

 

4 結束語

在新能源裝機容量逐年增加以及電網運行要求驅動下，儲能行業(yè)未來將會得到越來越多的政策支持，本次上海市分時電價機制的調整也正是基于上海電網負荷的特點做出的調整，加大峰谷套利空間以使新能源，特別是儲能行業(yè)的發(fā)展，可以想象未來也會有越來越多的資本投入促使行業(yè)迅速發(fā)展，從而提高電網運行，提升電能使用效率。但是微電網系統(tǒng)，特別是儲能電站的運行不容忽視，需要嚴格按照標準，建立微電網監(jiān)測系統(tǒng)對儲能電站進行監(jiān)視、預警和充放電策略控制，保障生產的前提下使儲能項目的收益。