一、背景
新型電力系統(tǒng)運轉(zhuǎn)需要硬件+軟件,軟件是核心,即電力市場機制。電力市場初期:魯發(fā)改能源254號文,在電力中長期市場下建設儲能電站的盈利模式。中長期市場是指,標桿電價為0.3949,建立電力輔助市場為電網(wǎng)調(diào)峰,誰提供調(diào)峰給誰錢,然后全體發(fā)電企業(yè)分攤。
電力市場中期:5+2儲能示范項目。自2021年12月1日山東進入電力現(xiàn)貨市場,不再有標桿電價,而是根據(jù)供需調(diào)整電價。電力現(xiàn)貨市場上下網(wǎng)價格不同,靠電價引導用戶調(diào)峰,替代了調(diào)峰輔助服務市場。山東2月底三月初進去現(xiàn)貨市場,為全國第一批,具有開創(chuàng)性意義。
2023年,山東明確了儲能在新型電力系統(tǒng)中的剛需屬性。
年前,省能源局印發(fā)《山東省新型儲能工程發(fā)展行動方案》(魯能源科技【2022】200號),規(guī)劃了3年內(nèi)500萬千瓦的新型儲能裝機目標(見下圖)。
對比網(wǎng)上不完全統(tǒng)計,2022年底,山東新型儲能裝機規(guī)模已達140萬千瓦,其中85萬千瓦裝機都集中在去年一年投運,爆發(fā)力驚人。照此計算,未 來 3 年, 還 要 繼 續(xù) 投 運 360 萬 千 瓦 裝 機,年均120萬,比 2022 年 更 猛。
可以說,2023年電力系統(tǒng)爆點在儲能,儲能的爆點在山東。
二、山東電改力度-儲能發(fā)展土壤
山東從2021年12月起進入了連續(xù)電力現(xiàn)貨結(jié)算,當月,第一批獨立儲能規(guī)投產(chǎn),其中最大的建設規(guī)模項目總體建設規(guī)模101兆瓦/202兆瓦時,為全國投運的容量最大電化學儲能電站。
2022年3月,獨立儲能亮相市場,進入現(xiàn)貨交易自調(diào)度模式。
6月,國家層面,發(fā)改辦運行〔2022〕475號文明確區(qū)分獨立儲能、配套儲能適用不同市場規(guī)則。
8月,山東繼而印發(fā)《關于促進我省新型儲能示范項目健康發(fā)展的若干措施》規(guī)定,明確在現(xiàn)貨市場,獨立儲能電站向電網(wǎng)送電,其相應充電電量不承擔輸配電價和政府性基金及附加。
根據(jù)接近省內(nèi)首批獨立儲能項目的人士透露,該政策增加現(xiàn)貨交易價差1200萬元。由于山東現(xiàn)貨市場最低限價為-100元/兆瓦時,在負電價時間段購電,還免去輸配電費,即形成了賺錢空間。通過現(xiàn)貨市場價差獲得收益,是獨立儲能項目的重要收入來源。 截止到2023年1月,有6家儲能電站參與電力現(xiàn)貨市場。
去年8月,《關于促進我省新型儲能示范項目健康發(fā)展的若干措施》提高了新能源入門門檻——規(guī)定按照儲能容量比例,由高到低安排并網(wǎng),在新能源消納困難時段,按照是否配置儲能確定消納優(yōu)先級;明確規(guī)范了獨立儲能這部分收入——儲能示范項目容量應在山東電力交易中心統(tǒng)一登記并開放,由省內(nèi)新能源企業(yè)租賃使用。新能源企業(yè)租賃的儲能容量視同企業(yè)配建的容量。租賃周期,暫時明確為不低于2年。而租賃示范儲能項目代替自建儲能的,可優(yōu)先并網(wǎng)優(yōu)先消納。
根據(jù)業(yè)內(nèi)人士測算,以租賃價格200元/千瓦時計算,一臺100MW/200MW的獨立儲能項目的年容量租賃費用在4000萬元。
三、收益模式1 發(fā)電側(cè)峰谷價差:低價收電,高價放電
2 租賃費:新能源企業(yè)租儲能,作為入網(wǎng)條件。山東省要求所有集中式新能源配儲才能并網(wǎng)。自建收益低不好用,電網(wǎng)公司反對,因此選擇租賃,作為入網(wǎng)許可。
3 容量電價機制,不發(fā)電可以按照kw獲得容量電價。
a)養(yǎng)機組:假設30萬機組1度電耗320g煤,百萬機組1度電260g煤,那么30萬機組發(fā)不上電,盈利角度會被淘汰。但夏天高峰存在缺電的情況,因此設置容量電價“養(yǎng)”發(fā)電企業(yè)備用,因此山東夏天沒缺電。b)儲能容量電價難確定。儲能也可以為電網(wǎng)提供2h備用,儲能容量電價爭議大。初期按火電100%,后來按小時數(shù)減價至1/12,目前是1/6。
四、 為什么是山東
1.風電光伏發(fā)達,水電少。風光不穩(wěn)定,沒水電,導致只能靠火電。山東電網(wǎng)裝機1.76億,風電光伏6000w,傳統(tǒng)火電6000w多,水電只有8w,抽水蓄能20w,燃氣裝機不到1kw,因此山東依賴火電,缺少靈活調(diào)節(jié)資源。
21年全網(wǎng)新能源消納率全國倒數(shù)第二,棄電率第一。21年棄8.8億,22年前三月完成。預計22年棄風棄光25億左右。南方水電多,火電不多,沒有供暖季,壓力小。
2.山東經(jīng)濟性尚可。西北省份,風電光伏相近,利用小時高,但經(jīng)濟性一般, 電價低,導致電網(wǎng)承受力差。山東標桿電價0.3949,新疆僅0.25,寧夏 0.2595,甘肅0.307,西北普遍再0.3左右,承受能力差。
五、山東并網(wǎng)光伏配儲比例高達42%
時至年末,山東實現(xiàn)了新能源高配儲比例。
12月中旬,山東發(fā)布了2022年54個市場化并網(wǎng)項目名單,名單按照新能源開發(fā)企業(yè)自愿承諾配置的儲能容量、儲能規(guī)模和儲能方式進行統(tǒng)一排序,經(jīng)商國網(wǎng)山東,最終形成,均為光伏項目,項目規(guī)??缭?.756萬千瓦至60萬千瓦,儲能規(guī)模在0.684萬千瓦到24.42萬千瓦區(qū)間,儲能最高配比達42%。儲能方式為配建大型獨立儲能或電化學儲能,在濰坊和青島,還有兩個光伏項目配建了制氫設備。
該54個并網(wǎng)項目,14個將于2023年底并網(wǎng),40個將于2024年底并網(wǎng)。
六、 發(fā)展歷程
有需求,能承受,因此山東較早在全國強配儲能,特別注意構(gòu)建儲能的支撐體系,包括規(guī)劃,包括建設方式,包括市場機制。確定優(yōu)先發(fā)展大型獨立儲能電站的基本原則。
初期:最早20年強制配儲,質(zhì)量差,劣帀驅(qū)逐良帀,但建立了市場;
中期:推獨立儲能,風電光伏分散建設的儲能集中建設,讓風光企業(yè)租用。發(fā)明 盈利機制,魯發(fā)改能源254號文建立了山東電力中長期市場下的盈利模式。寧夏、湖南、浙江等都在參考。5 + 2設計后,把分散儲能集中建設,電網(wǎng)好調(diào)好用好調(diào);用戶解決并網(wǎng)問題,好招標,質(zhì)量保證;能源主管部門可以集中管理大儲能電站,寧德時代電池質(zhì)量也好,降低安全風險。21年通過獨立儲能代替了不好用的小儲能。
目前:建立儲能在現(xiàn)貨市場下的機制。20年已做好,根據(jù)當時的模型整理出《促進我省新型儲能示范項目健康發(fā)展的若干措施》,能源局能監(jiān)辦等當時爭議很大,出臺艱難。
未來:指定標準。下半年到明年。安全標準、住建廳儲能驗收標準已完成,能源 局的設計標準正在做。全國領先,住建廳第一,省標僅次于北京排第二。預計會 對全國儲能的發(fā)展可以造成比較大影響。
七、 規(guī)模
已建:37座儲能電站,新能源配19座,獨立小儲能2座,一個壓縮空氣,一個是退役的鉛酸電池,還有示范項目7座,5+2,共50w。
在建:在建的項目29座,310萬千瓦,全國第一。目標還很遠,雙碳要求每年1000w。大量的風電光伏不穩(wěn)定,因此儲能的發(fā)展是必然的。未來是長時儲能。
目前規(guī)劃:25年700w,不到300億。全國水平山東*10。量很大。
不發(fā)達國家也開始配儲能,世界銀行貸款,必須配儲,達到碳排放指標。海外市 場也大。俄烏戰(zhàn)爭,歐洲電價保障,1歐元/度,海外戶儲十分火爆。
八、用戶側(cè)儲能峰谷價差拉大
上述三項收入為電源/網(wǎng)側(cè)儲能,而用戶側(cè)儲能的發(fā)展則依賴峰谷價差。發(fā)改辦運行〔2022〕475號文提出“各地適度拉大峰谷價差,為用戶側(cè)儲能創(chuàng)造空間”。
山東自2019年開啟電力現(xiàn)貨試運后,現(xiàn)貨價格與峰谷電價之間巨大差異問題凸顯,激發(fā)了業(yè)內(nèi)人士對山東峰谷時段顛倒的激烈討論(現(xiàn)貨中谷段電價高)。2020年底,山東重新定義光伏大發(fā)的午間時段為平度和谷段,直到2022年底,發(fā)布最新的工商業(yè)分時電價政策,其尖峰谷浮動系數(shù)和時段,與容量補償電價保持一致,徹底顛覆原峰谷時段,探索了深谷電價機制。原峰谷系數(shù)從0.5、1.5、1.8拉大至0.3、1.7、2。
隨著山東電改工作的推進,電價得到進一步厘清,為增加儲能收益種類開辟了廣闊土壤。
九、 獨立儲能盈利模式
簡化模型:投資4.5億;DOD深度90,效率85。約每年需要5500w收入方可平衡盈利模式:
1.峰谷價差套利。復盤去年,價差6毛,考慮到容量補償電價等損耗,1度電3毛。一年600h賺2000w左右。
2.容量補償電價。在試錯,目前收益600-800w
3.以上為儲能直接參與現(xiàn)貨的收益。此外根據(jù)規(guī)定新能源必須配儲/租賃才能并 網(wǎng),1kw—年300元租金,100MW/200MWh儲能電站一年可收租金3000w。但目前租賃率不高,華能華電新能源裝機多沒問題,國電投也比較強,三峽在山東裝機較少不很理想。
十、火電調(diào)頻經(jīng)濟性
之前火電占比高不缺調(diào)頻資源,但現(xiàn)在開始缺。19年預測,火電的裝機比例降到60%下的時候出問題,目前61%?,F(xiàn)貨市場不愿意調(diào)頻,因為調(diào)頻火電負荷只能到70%,需要留出容量調(diào)頻,電量市場虧損嚴重,經(jīng)濟性差。獨立儲能可以調(diào)頻,但已經(jīng)參與現(xiàn)貨,一邊充放電一邊干調(diào)頻還得研究。山西做的好,充放電的時候留功率,充不滿留電量,參與調(diào)頻。山東都還在研究。
十一、具體的經(jīng)濟性數(shù)
據(jù)根據(jù)模型需要5500w,峰谷價差2000,容量補償600,租賃費3000- 3300w。實際上政策變動大,市場體系在變,政府也在試錯。例如,容量補償電價,開始 和火電一樣高,360/每kW每年,實際變量多,實際500/每kW每年,100MW電站光容量電價創(chuàng)收5000萬左右,過高。后來調(diào)至1/12,全線虧損,后來不再繳納輸配電價,1度電省2毛錢?,F(xiàn)在看,前三月賺,一個月虧,后面只要能租出去,可以滿足要求。
目前華能、華電、國電投投資為主,為了其光伏風電的發(fā)展。政策要求:優(yōu)先支持在山東建設大型獨立儲能電站的投資方,其次支持自建的投資方,最后支持租賃的儲能投資方。如果想在山東拿風電光伏資源,那么必須要有一個大型獨立儲能電站。投資儲能電站本質(zhì)上是搶風光資源。 q山東引領全國示范方面:1.儲能市場化發(fā)展;2.政策支持,新能源輸血;3.加強管理,加強技術監(jiān)督體制,重視安全。
來源:洛奇馬的能源轉(zhuǎn)型日記
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