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工商业储能峰谷套利,充放电策略和变压器容量要配合

一家制造企业的工商业储能系统,装机量五百千瓦一千千瓦时,目的是峰谷套利,但投运后实际收益只有预测值的百分之六十,而且几次充电时变压器过载跳闸,不得不降功率运行。排查后发现,问题出在充放电策略和变压器容量的配合上,储能充电功率大,和企业自身负荷叠加后,超过变压器容量,而放电时如果企业负荷低,多余电量反送电网,有些地方不允许或电价低。工商业储能的经济性,不是只看峰谷价差,充放电策略、变压器裕量、负荷曲线、电网政策要综合考虑。

变压器容量的核算要包含储能充电功率。那家企业的变压器容量一千千伏安,企业负荷平均六百千瓦,储能充电功率五百千瓦,充电时总负荷一千一百千瓦,超过变压器容量,功率因数低时更危险,跳闸是必然的。建议储能装机前,核算变压器剩余容量:变压器容量乘功率因数减去企业最大负荷,剩余部分才是储能可用容量。如果剩余不足,要么减储能功率,要么增容变压器。增容成本高,但长期看如果储能收益覆盖增容投资,值得做。有些地方允许储能通过专用变压器接入,不占用企业变压器容量,但接入方案要电网审批。

充放电时段的选择影响套利空间。峰谷价差是套利基础,但时段划分各地不同,有些地方峰段八小时,有些地方六小时,而且季节性调整。那家企业所在地区,夏季峰段上午九点到十二点、下午两点到五点,冬季峰段上午九点到十一点、下午五点到八点,储能放电要覆盖峰段。但企业自身负荷曲线和峰段不完全重合,上午九点到十二点企业负荷高,储能放电和企业负荷叠加,变压器可能又过载;下午两点到五点企业负荷低,储能放电多余部分反送电网。建议充放电策略按企业负荷曲线定制,不是简单按峰谷时段,优先满足企业自身消纳,余量再反送。

储能系统的并网点选择影响运行模式。并网点如果在企业低压侧,储能放电优先供企业负荷,多余反送,但反送功率受电网限制,有些地方规定反送不超过装机容量的百分之二十。并网点如果在高压侧,储能可以全额上网,但高压侧接入成本高,而且需要电网调度许可。那家企业的储能并网点在低压侧,反送限制百分之二十,下午低谷时段储能充满,但峰段企业负荷低,多余电量只能放百分之二十,其余浪费,收益打折。建议低压侧并网的储能,装机量按企业最小负荷的百分之八十设计,保证放电全额消纳,不反送或少量反送。

电池衰减后的容量管理影响长期收益。储能系统运行几年后,电池容量衰减,如果按初始容量设充放电策略,实际可用容量减少,峰段放电量不够,套利空间压缩。建议BMS根据实际容量动态调整SOC窗口,衰减到百分之九十时,SOC下限从百分之十提到百分之十五,保证可用容量不变,但DOD减小,循环寿命延长。同时定期做容量测试,每年一次,和初始容量对比,衰减超过百分之十五就调整策略或计划更换。有些企业忽视衰减管理,五年后容量只剩百分之七十,收益大幅下降,但策略没变,变压器容量浪费。

电网政策和电价机制的变化风险。峰谷价差政策可能调整,有些地方推行分时电价,峰谷价差缩小,套利空间压缩;或者 Demand Charge 模式,按最大需量收费,储能可以削峰,减少基本电费,收益模式变化。建议项目前期做政策敏感性分析,价差缩小百分之二十、百分之三十时,项目IRR是否仍达标。同时关注电力市场改革,如果未来允许储能参与调频、备用,收益来源多元化,峰谷套利的依赖降低。储能系统的控制策略要可编程,适应未来政策变化,不是固定策略一成不变。

工商业储能峰谷套利,变压器容量、充放电策略、并网点、衰减管理、政策风险五个因素综合考虑,实际收益才能接近预期。金狮贵宾会的平台上可以按企业用电数据匹配储能方案和收益模型,网址是https://www.yunnanpower.com/,做投资评估时值得参考。