蘇新霞，周璇卿

（國(guó)網(wǎng)江西省電力公司撫州供電分公司，江西撫州344000）

儲(chǔ)能應(yīng)用于需求側(cè)響應(yīng)的商業(yè)模式

蘇新霞，周璇卿

（國(guó)網(wǎng)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(tǒng)的發(fā)展和能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，電網(wǎng)需要改變傳統(tǒng)僅依靠調(diào)節(jié)電能供應(yīng)滿足需求的模式。通過(guò)從用戶側(cè)出發(fā)，培養(yǎng)了用戶側(cè)高效、節(jié)約用電習(xí)慣，平衡電能生產(chǎn)及電力需求側(cè)響應(yīng)成為了當(dāng)前電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。為了保證用戶側(cè)能夠更好地適應(yīng)電力系統(tǒng)的電能變化，需要用戶側(cè)安裝靈活可控的電力設(shè)備，具有雙向可控性的儲(chǔ)能裝置逐漸在市場(chǎng)中得到了應(yīng)用，成為了儲(chǔ)能未來(lái)發(fā)展的重要商業(yè)模式。

儲(chǔ)能技術(shù)；需求側(cè)響應(yīng)；儲(chǔ)能應(yīng)用；商業(yè)模式

1 電力需求側(cè)響應(yīng)的主要管理手段

電力需求側(cè)響應(yīng)管理主要是發(fā)電集團(tuán)、電網(wǎng)公司、能源服務(wù)商、中介機(jī)構(gòu)、設(shè)備廠商和電力用戶等共同協(xié)力，通過(guò)改善用電方式、提高設(shè)備用電效率，在保障電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的同時(shí)減小能耗，使電力系統(tǒng)以較小的經(jīng)濟(jì)消耗滿足安全運(yùn)行要求的一種運(yùn)行管理手段。主要采取的管理方式包括節(jié)能節(jié)電技術(shù)手段、改變電價(jià)機(jī)制、采取經(jīng)濟(jì)激勵(lì)等經(jīng)濟(jì)手段，宣傳、普及用電方法等指導(dǎo)手段及規(guī)范法律法規(guī)等。隨著新能源的普及，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)控制及管理無(wú)法完全滿足電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求。在電力發(fā)展的新常態(tài)下，電力需求側(cè)響應(yīng)越來(lái)越得到電力管理部門和電力市場(chǎng)的重視。

2 電力需求側(cè)響應(yīng)的作用

電力需求側(cè)響應(yīng)的實(shí)施可以給電力系統(tǒng)、電力用戶和整個(gè)社會(huì)帶來(lái)很大的效益。其主要作用表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1 降低峰荷，降低擴(kuò)容升級(jí)成本

電力系統(tǒng)每年都需要投入大量的成本用于電力系統(tǒng)的擴(kuò)容升級(jí)，利用需求側(cè)響應(yīng)，可以減少或轉(zhuǎn)移電力系統(tǒng)的尖峰負(fù)荷，從而減少電力系統(tǒng)對(duì)新建調(diào)峰機(jī)組、進(jìn)行配電改造的需求，起到延緩電力系統(tǒng)擴(kuò)容升級(jí)，節(jié)約電力投資的效果。

2.2 降低峰荷，避免系統(tǒng)事故發(fā)生

當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)高峰負(fù)荷時(shí)，電力系統(tǒng)會(huì)因?yàn)檫^(guò)負(fù)荷帶來(lái)一定的風(fēng)險(xiǎn)，而采用需求側(cè)響應(yīng)后，會(huì)在一定程度上提高電力系統(tǒng)的可靠性，降低電力系統(tǒng)的運(yùn)維成本。

2.3 削峰填谷，提高資源利用率

采用需求側(cè)響應(yīng)可以更好地優(yōu)化電力系統(tǒng)中的資源配置，使電力系統(tǒng)運(yùn)行在一個(gè)較為穩(wěn)定的狀態(tài)下，從而大大提高電力系統(tǒng)的資源利用率。

2.4 增強(qiáng)電力系統(tǒng)的調(diào)峰能力

電力系統(tǒng)對(duì)于新能源的消納有政策要求，利用需求側(cè)響應(yīng)消納新能源可以減少“棄風(fēng)”“棄光”現(xiàn)象，提高電力系統(tǒng)對(duì)新能源的消納能力。

2.5 降低電力用戶的用電成本

我國(guó)采用分時(shí)電價(jià)模型，不同負(fù)荷時(shí)期的電價(jià)不同。如果采用需求側(cè)響應(yīng)，可以在電價(jià)較低時(shí)儲(chǔ)電，電價(jià)較高時(shí)放電，從而降低用戶的用電成本。

2.6 節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益

需求側(cè)響應(yīng)可減少電力消耗，進(jìn)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(jié)能減排的效果。

3 儲(chǔ)能應(yīng)用于電力系統(tǒng)的意義

綜上所述，電力需求側(cè)響應(yīng)的實(shí)施可以滿足電力系統(tǒng)、電力用戶的要求，而電力需求側(cè)響應(yīng)需要電力系統(tǒng)具有靈活的可控性。儲(chǔ)能作為一種靈活可控的電力設(shè)備，在電力系統(tǒng)需求側(cè)響應(yīng)中具有廣闊的應(yīng)用前景。如果按照電力系統(tǒng)需求側(cè)響應(yīng)的類型分類，電力系統(tǒng)的需求側(cè)響應(yīng)可以分為電價(jià)型的需求側(cè)響應(yīng)和政策型的需求側(cè)響應(yīng)。其中，電價(jià)型需求側(cè)響應(yīng)主要依靠不同時(shí)段的電價(jià)差實(shí)施需求側(cè)響應(yīng)。儲(chǔ)能應(yīng)用于電價(jià)型需求側(cè)響應(yīng)時(shí)，可以在電價(jià)低谷時(shí)期利用儲(chǔ)能吸收多余的電能儲(chǔ)存起來(lái)。當(dāng)電價(jià)較高時(shí)，將這部分儲(chǔ)存的電能釋放出來(lái)，利用峰谷電價(jià)差實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)的盈利。政策型需求側(cè)響應(yīng)是利用社會(huì)激勵(lì)措施實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)盈利。這些政策多是由管理部門為了維護(hù)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行及穩(wěn)定提出的。一般情況下，管理部門會(huì)提供一些電力市場(chǎng)外的政策機(jī)制，包括補(bǔ)貼、獎(jiǎng)勵(lì)、懲罰等機(jī)制來(lái)激發(fā)電力用戶進(jìn)行需求側(cè)響應(yīng)。這種政策型需求側(cè)響應(yīng)一般都是工商業(yè)用戶參與的，這些用戶可以配置一定量的儲(chǔ)能來(lái)獲取政策補(bǔ)貼及避免政策懲罰。

4 儲(chǔ)能應(yīng)用于需求響應(yīng)的商業(yè)模式

就目前而言，儲(chǔ)能應(yīng)用于需求側(cè)響應(yīng)主要受益來(lái)源于電費(fèi)節(jié)約和需求響應(yīng)的政策補(bǔ)貼。在儲(chǔ)能參與電力系統(tǒng)需求側(cè)響應(yīng)期間，通過(guò)峰谷電價(jià)和政策補(bǔ)貼金額實(shí)現(xiàn)盈利。以北京市電網(wǎng)為例，分析了儲(chǔ)能應(yīng)用于需求響應(yīng)的商業(yè)盈利模式。

4.1 電費(fèi)節(jié)約計(jì)算

儲(chǔ)能應(yīng)用于需求響應(yīng)的電費(fèi)節(jié)約主要來(lái)源于峰谷電價(jià)差，當(dāng)儲(chǔ)能采用低谷電量參與響應(yīng)時(shí)，低谷電價(jià)則為儲(chǔ)能的充電成本，計(jì)算公式為：用戶電費(fèi)節(jié)約收益=節(jié)約電能×峰谷價(jià)差；節(jié)約電能=儲(chǔ)能功率×響應(yīng)持續(xù)時(shí)間×儲(chǔ)能充放電效率?？紤]到北京市全年尖峰負(fù)荷持續(xù)時(shí)間約為20 h，商業(yè)用戶平均峰谷價(jià)差約為1.1元/kW·h，當(dāng)儲(chǔ)能功率為1 kW·h，充電效率為90%時(shí)，一套1 kW·h/2 h的鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)全年可以節(jié)約電費(fèi)收益為19.8元。

4.2 需求響應(yīng)補(bǔ)貼計(jì)算

北京市需求響應(yīng)試點(diǎn)采用提前24 h通知方式進(jìn)行補(bǔ)貼，補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為80元/kW，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，要根據(jù)用戶參與小時(shí)數(shù)計(jì)算，一年需求響應(yīng)參與小時(shí)數(shù)約為20 h，因此，最終補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為4元/kW，以此為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行補(bǔ)貼計(jì)算，計(jì)算公式為：

式（1）中：Qi為每小時(shí)的平均響應(yīng)量。

按照90%的充電效率計(jì)算，一套1 kW·h/2 h的鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)每小時(shí)響應(yīng)電量為0.9 kW·h，全年補(bǔ)貼為72元。

4.3 儲(chǔ)能成本

假設(shè)安裝一套1 kW·h/2 h的鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，成本以鋰電池儲(chǔ)能3000元/千瓦時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)折算，其建設(shè)成本為6 000元，若其循環(huán)壽命為5 000次，在不考慮維護(hù)和折現(xiàn)成本情況下，單次循環(huán)壽命為1.2元，全年循環(huán)20次，則全年成本為24元。

4.4 收益計(jì)算

綜上所述，儲(chǔ)能全年的收益為91.8元，成本為24元，如果采用儲(chǔ)能采用需求側(cè)響應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)收益，這種商業(yè)模式具有一定的推廣價(jià)值。

5 結(jié)束語(yǔ)

儲(chǔ)能應(yīng)用于電力系統(tǒng)需求側(cè)響應(yīng)對(duì)于電力系統(tǒng)、電力用戶和社會(huì)均具有積極影響，就計(jì)算而言，應(yīng)用于需求側(cè)響應(yīng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)盈利。但從目前看來(lái)，盈利較少，收回成本時(shí)間較長(zhǎng)。隨著未來(lái)儲(chǔ)能成本的降低，儲(chǔ)能在需求側(cè)響應(yīng)的應(yīng)用必將有更為廣闊的前景。

［1］崔強(qiáng)，王秀麗，劉祖永.市場(chǎng)環(huán)境下計(jì)及儲(chǔ)能電站運(yùn)行的聯(lián)動(dòng)電價(jià)研究及其效益分析［J］.中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2013，33（13）.

〔編輯：張思楠〕

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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?yàn)槲㈦娋W(wǎng)與智能電網(wǎng)、電力系統(tǒng)保護(hù)與控制、電力需求側(cè)管理。周璇卿（1989—），男，碩士，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)保護(hù)與控制。