電化學(xué)儲能的投資風(fēng)險
儲能的發(fā)展
難題,仍需解決其服務(wù)價值是否大于成本的
問題,而其商業(yè)模式困境歸根到底就是要建立儲能成本的
市場疏導(dǎo)機制,由市場發(fā)現(xiàn)儲能服務(wù)的價格,以此作為儲能準入的基礎(chǔ)條件。但是,即便在健全的市場條件下,儲能電站投資者仍不得不充分考慮下述風(fēng)險:
(一)運行策略更復(fù)雜
當(dāng)前在評估調(diào)頻電站和調(diào)峰電站收益時,調(diào)頻補償標準和峰谷價差標準參照
政策給定標準設(shè)定,即獲得的價格水平是一個固定值,在市場機制沒有普遍建立,電站作為價格接受者是合理的,電站的運行策略也較為簡單,以峰谷套利為例僅根據(jù)峰谷時段進行充放電即可,其容量配置和收益測算都較簡單。
但在健全的市場條件下,調(diào)峰、調(diào)頻價格由供需平衡決定,也就是電網(wǎng)功率的不平衡量決定了價格水平,價格處于不斷變化過程中。對于單一電站而言,全網(wǎng)的電源、負荷變動,以及潛藏的其他調(diào)節(jié)資源信息難以掌握,同時與正常的商品市場不一樣的是,電網(wǎng)的不平衡量、價格水平幾乎是瞬間傳遞,每一個儲能主體實時在跟整個電網(wǎng)的平衡情況做博弈,其投資決策、報價策略和充放電策略將更加復(fù)雜。
(二)峰谷時段和價差變動較大
圖2 凈負荷“鴨子曲線”示意 來源:CAISO
隨著光伏滲透率大幅增加,考慮光伏發(fā)電之后的鴨型曲線,未來電價可能呈現(xiàn)出白天低、夜晚高的情況,而風(fēng)電發(fā)電一般白天較小,晚上較大,對鴨型曲線有所緩和。儲能電站獲利策略為:新能源大發(fā)消納困難時段,儲存低價電,在新能源小發(fā)常規(guī)電源不足以支撐電網(wǎng)負荷的時段釋放,獲得較高電價。當(dāng)前的峰谷、峰平兩充兩放借助的是用戶側(cè)峰谷電價的邊際,但未來的負荷曲線和電價曲線完全改變,電價上可能是一個大的峰谷加很多個小波段組成。加上虛擬電廠、電動汽車V2G等可替代調(diào)峰資源的影響,以及季節(jié)性因素,現(xiàn)貨市場電價曲線也將呈現(xiàn)隨機性、間歇性特點,調(diào)峰價差套利空間難以預(yù)知,儲能最佳利用時長也存在不確定性。
2019年,
山西、
山東、廣東等8個現(xiàn)貨試點省份進入試運行階段,僅部分主體、部分電量和個別日期運行,日前價格和實時價格呈現(xiàn)較大的隨機波動性,但現(xiàn)貨市場作為價格發(fā)現(xiàn)手段的功能初見雛形,現(xiàn)貨市場條件下的峰谷價差也見端倪,可作為未來調(diào)峰服務(wù)價格水平的參考。根據(jù)各省情況,其價格峰值(不含輸配電價)一般在0.5元上下,最低值為0或接近0,體現(xiàn)了我國供大于求的
電力供應(yīng)現(xiàn)狀,每日價格差異較大且峰谷出現(xiàn)時段迥異。整體來看,峰谷價差在0.3-0.5元/kWh(如山西峰谷價差在0.3元/kWh左右,山東峰谷價差低于0.45元/kWh),大幅低于當(dāng)前用戶側(cè)價格體系,一天內(nèi)一般僅出現(xiàn)一個大的峰谷,在最高價格和最低價格時段停留時間很短。
預(yù)計到“十五五”末,電力系統(tǒng)中常規(guī)電源裝機、新能源裝機、年最大負荷三者之間將較為接近,而常規(guī)電源裝機仍略大于后兩者,考慮光伏、風(fēng)電的時段特性,一年中大部分時間電力供過于求的情況仍存在,現(xiàn)貨市場價格曲線可能仍保持上述特性。在低于0.5元/kWh的峰谷差以及一充一放條件下,電化學(xué)儲能全口徑單位造價至少低于800-900元/kWh時左右,才有經(jīng)濟效益。但即便如此,由于電價峰谷時段較短以及出現(xiàn)信號不明顯,導(dǎo)致儲能容量利用不足,收益將大打折扣。
(三)可替代產(chǎn)品帶來的風(fēng)險
電力系統(tǒng)中,存在大量的具有尖峰特性、可調(diào)節(jié)的靈活性資源。比如,我國夏季高峰時段空調(diào)負荷最高超過3億千瓦,僅聚合1/3即可獲得1億千瓦的調(diào)
節(jié)能力。未來電動汽車容量越來越大,通過有序充電和V2G等手段,也可為電網(wǎng)提供億千瓦級的調(diào)峰容量。在現(xiàn)貨市場條件下,通過電價能有效發(fā)掘靈活性資源,同時也更有效促進常規(guī)電源參與調(diào)峰,推動火電進行靈活性改造。兩項疊加產(chǎn)生的調(diào)峰增量當(dāng)前尚難以評估,但對于現(xiàn)貨市場電價差有較大的抑制作用。
考慮電網(wǎng)負荷具有很強的尖峰特性(全年負荷超過最大負荷90%的時段僅占3%,集中在少數(shù)炎熱或嚴寒日),而新能源發(fā)電出力也具有明顯的尖峰特性,對于疊加了負荷尖峰特性和新能源發(fā)電尖峰特性的調(diào)峰需求,其尖峰特性將更加明顯。相較一次投入較大的電化學(xué)調(diào)峰電站,利用同樣具有尖峰特性的靈活性負荷反向調(diào)節(jié)來對沖,是邊際成本最優(yōu)的調(diào)峰方式,所以在儲能調(diào)峰存在較多可替代產(chǎn)品的情況下,其競爭力需要基于多方面因素仔細考量。