儲能應用于需求側響應的商業模式

蘇新霞，周璇卿

（國網江西省電力公司撫州供電分公司，江西撫州344000）

儲能應用于需求側響應的商業模式

蘇新霞，周璇卿

（國網江西省電力公司撫州供電分公司，江西撫州344000）

隨著電力系統的發展和能源結構的調整，電網需要改變傳統僅依靠調節電能供應滿足需求的模式。通過從用戶側出發，培養了用戶側高效、節約用電習慣，平衡電能生產及電力需求側響應成為了當前電力系統發展的必然趨勢。為了保證用戶側能夠更好地適應電力系統的電能變化，需要用戶側安裝靈活可控的電力設備，具有雙向可控性的儲能裝置逐漸在市場中得到了應用，成為了儲能未來發展的重要商業模式。

儲能技術；需求側響應；儲能應用；商業模式

1 電力需求側響應的主要管理手段

電力需求側響應管理主要是發電集團、電網公司、能源服務商、中介機構、設備廠商和電力用戶等共同協力，通過改善用電方式、提高設備用電效率，在保障電力系統正常運行的同時減小能耗，使電力系統以較小的經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能節電技術手段、改變電價機制、采取經濟激勵等經濟手段，宣傳、普及用電方法等指導手段及規范法律法規等。隨著新能源的普及，傳統電力系統控制及管理無法完全滿足電網安全、可靠、經濟運行的要求。在電力發展的新常態下，電力需求側響應越來越得到電力管理部門和電力市場的重視。

2 電力需求側響應的作用

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

2.1 降低峰荷，降低擴容升級成本

電力系統每年都需要投入大量的成本用于電力系統的擴容升級，利用需求側響應，可以減少或轉移電力系統的尖峰負荷，從而減少電力系統對新建調峰機組、進行配電改造的需求，起到延緩電力系統擴容升級，節約電力投資的效果。

2.2 降低峰荷，避免系統事故發生

當電力系統出現高峰負荷時，電力系統會因為過負荷帶來一定的風險，而采用需求側響應后，會在一定程度上提高電力系統的可靠性，降低電力系統的運維成本。

2.3 削峰填谷，提高資源利用率

采用需求側響應可以更好地優化電力系統中的資源配置，使電力系統運行在一個較為穩定的狀態下，從而大大提高電力系統的資源利用率。

2.4 增強電力系統的調峰能力

電力系統對于新能源的消納有政策要求，利用需求側響應消納新能源可以減少“棄風”“棄光”現象，提高電力系統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，不同負荷時期的電價不同。如果采用需求側響應，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 節能減排，實現社會效益

需求側響應可減少電力消耗，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，起到節能減排的效果。

3 儲能應用于電力系統的意義

綜上所述，電力需求側響應的實施可以滿足電力系統、電力用戶的要求，而電力需求側響應需要電力系統具有靈活的可控性。儲能作為一種靈活可控的電力設備，在電力系統需求側響應中具有廣闊的應用前景。如果按照電力系統需求側響應的類型分類，電力系統的需求側響應可以分為電價型的需求側響應和政策型的需求側響應。其中，電價型需求側響應主要依靠不同時段的電價差實施需求側響應。儲能應用于電價型需求側響應時，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用戶側的盈利。政策型需求側響應是利用社會激勵措施實現用戶側盈利。這些政策多是由管理部門為了維護電力系統的正常運行及穩定提出的。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、懲罰等機制來激發電力用戶進行需求側響應。這種政策型需求側響應一般都是工商業用戶參與的，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 儲能應用于需求響應的商業模式

就目前而言，儲能應用于需求側響應主要受益來源于電費節約和需求響應的政策補貼。在儲能參與電力系統需求側響應期間，通過峰谷電價和政策補貼金額實現盈利。以北京市電網為例，分析了儲能應用于需求響應的商業盈利模式。

4.1 電費節約計算

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

4.2 需求響應補貼計算

北京市需求響應試點采用提前24 h通知方式進行補貼，補貼標準為80元/kW，在實際應用時，要根據用戶參與小時數計算，一年需求響應參與小時數約為20 h，因此，最終補貼標準為4元/kW，以此為標準進行補貼計算，計算公式為：

式（1）中：Qi為每小時的平均響應量。

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

4.3 儲能成本

假設安裝一套1 kW·h/2 h的鋰電池儲能系統，成本以鋰電池儲能3000元/千瓦時的標準折算，其建設成本為6 000元，若其循環壽命為5 000次，在不考慮維護和折現成本情況下，單次循環壽命為1.2元，全年循環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響應可以實現收益，這種商業模式具有一定的推廣價值。

5 結束語

儲能應用于電力系統需求側響應對于電力系統、電力用戶和社會均具有積極影響，就計算而言，應用于需求側響應的儲能系統可以實現盈利。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，儲能在需求側響應的應用必將有更為廣闊的前景。

［1］崔強，王秀麗，劉祖永.市場環境下計及儲能電站運行的聯動電價研究及其效益分析［J］.中國電機工程學報，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，研究方向為微電網與智能電網、電力系統保護與控制、電力需求側管理。周璇卿（1989—），男，碩士，研究方向為電力系統保護與控制。