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【能源观察家】2024工商业储能研究报告之需求侧分析

熠熠全球能源观察  · 能源  · 1 月前

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01
工商业储能需求侧运营模式梳理


中国工商业储能场景需求更为多元,运营模式逐渐跑通


◆ 工商业储能的主要应用场景分为三类:单独配置储能、光储(充)一体化和微电网。对于工厂、产业园区、充电站、商业楼宇、数据中心等来说,分布式储能是刚需,它们也同时存在着三类需求:即高耗能场景降本、光储融合提升绿电使用比例、变压器扩容等。




02
工商业企业单独配储模式

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工商业企业单独配储前期聚焦工商业、公共基础设施,后期过渡至生活基础设施


◆ 工商业企业独立配储模式是目前最基础的应用场景。工厂、商场等中型工商业场所是目前最常见且落地项目最多的应用场景。


◆ 伴随着分时电价的完善,各地峰谷价差呈增大趋势,工商业储能的安装对削减电费支出的效果日益凸显,经济性明显提升。故而可通过储能削峰填谷、需量管理来削减用电费用。并且作为备用电源使用的工商业储能还能有效缓解企业在限电政策引发的用电焦虑,满足其过高的用电需求。




02
工商业企业单独配储涉及场景众多,但依然存在技术、成本等方面痛点

 工商业单独配储的应用场景存在一定用电负荷,用电习惯明显,涉及行业众多,项目需求基本小于5MWh,安装储能以进行削峰填谷、需量管理,能够降低用电成本,并充当后备电源。


 尽管工商业储能能够满足众多场景及客户的相关需求。但与此同时,储能市场目前处于早期,设备、技术、运维等还未达到成熟阶段。目前单独配储的应用场景中,普遍存在着安全性、耗电成本高、应急需求和绿色低碳的需求尚未被解决。


1)商业综合体

▪ 因其建筑体量庞大、建筑结构复杂、人流密集、经营主体多,管理层级复杂等特点,使大型商业综合体成为用电安全监管的难点。


▪ 建筑体量大,耗电成本过高,过度耗电的情况较多,无法合理分配电力


2)大型工厂类

 面积广大、机柜、机房等工业设备繁多的工厂园区,存在耗电量极大,电力成本极高的问题。


▪ 绿色工厂是未来发展趋势,当前解决超高能耗是成为绿色工厂的前提。


▪ 偶然断电风险,易导致生产线中断、安全风险等。


3)公共设施(医院、学校等)

▪ 针对医院等场景,对于备用电源要求较高,维护电力的稳定性较为重要。


▪ 公共设施类场景除了维护电力稳定性,对于储能设备的容量及电能转换要求较高。


4)超高耗能类(数据中心、5G基站等)

▪ 偶然断电会导致设备中断,存在数据丢失的风险。


▪ 能量密集与高耗能的标签挥之不去,对于未来绿色低碳的发展大方向有负面影响。


5)生活基础设施(居民小区、户用等)

▪ 居民小区等场景涉及人员更加密集,安全性、设备运行产生噪音程度,筛选更加严格。


 部分社区电力设施老旧,电力供给缺乏及时性,电压不稳、断电等情况待解决。


▪ 零散客户屋顶比较复杂,设计施工等比较复杂,通道选择有局限性。


▶ 场景痛点总结

安全性:主要围绕设备的用电安全性;


耗电成本高:多数场景都会产生耗电成本供过于求,电力分配不均的情况;


应急性:多数场所都对于后备电源有着强烈需求;


绿色低碳:工厂类、高耗能类场景对于低碳有着战略部署。


03
光储充一体化模式


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光储充一体化当前主要应用在充电站,未来是工商业储能领域重点解决方案

◆ 光储(充)一体化电站,工商业储能400V应用的主要场景之一,涉及行业众多,在单独配置的应用场景上拓展了储能的经济空间,提高了配备光伏用户的发电、用电灵活性,在拓展工商业储能的盈利方式的同时也降低了光伏并网对电网的冲击。但光储(充)一体化电站,尤其是超充站,对储能系统的性能与安全提出了更高的要求。


◆ 长远来看,借助现有工商业光伏项目上量,光储(充)一体化将是未来工商业储能综合能源解决方案重点应用场景。




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光储充一体化的安装进度受到第三方因素影响,充放电对电网冲击较大

◆ 光储充一体化电站的应用领域广泛。首先,对于居民家庭来说,光储充一体化电站可以为家庭提供独立的电力供应,降低对传统电网的依赖,实现能源自给自足。其次,对于企业和工业领域来说,该电站可以用于生产过程提供清洁能源,降低运营成本和对环境的影响。


◆ 此外,随着新能源汽车行业的快速发展,充电需求亦在同步增长,而目前我国的充电桩市场仍有极大空缺。作为绿色经济的一种新尝试,“光储充一体化充电站”具有广阔的发展前景。最后,在偏远地区,光储充一体化系统作为独立的能源供应系统,为当地居民提供稳定的电力。这种系统不受电网覆盖范围的限制,为偏远地区的经济发展提供有力支持。


1)居民住宅和用户自用

▪ 对于电容不足的老旧小区,配电十分困难。建站场地受限、成本较高、回本周期较长等;


▪ 零散客户屋顶比较复杂,设计施工等比较复杂,通道选择有局限性;

 建光伏电站建占用公共场地资源,需要与物业进行协商,物业通常表示拒绝配合,以屋顶发电站会发出光污染产生噪声、缺乏安全性等作为理由,实则不愿承担风险。


2)充电站(普通充电站和高速服务区快充电站)

 充电站顶棚建光伏,但这样的建设并不能完全满足充电站的需求。目前无法形成自己自足,实现供电和用电的基本平衡;


▪ 快充电站对于电池的充放电,缺少控制策略。充电时间段比较集中,形成高峰,对于电网的冲击较大;


▪ 电动汽车蓄电池充电属非线性负荷,充电过程中会也产生谐波。同样对电网造成影响。


3)企业和工业领域

▪ 一般工商业系统都有按需收费的电表,若买电功率超过该需量,会有大量的罚款。


▪ 部分工商企业也会安装自有的充电站,尤其是快充站,对储能系统的性能与安全提出了更高的要求。


4)偏远地区(通信基站、部分山区)

▪ 运营商要求在通信基站配置不小于3小时的电池作为备用电源,对循环寿命和高低温性能较为看重,对备用电源性能要求较高。且对价格的敏感程度很高。


▪ 偏远地区电网的接入会浪费巨大的人力、物力。


▶ 场景痛点总结

安装配合度:储能设备的安装需要多方配合及协调,但出于风险考虑、责任承担问题等,目前没有清晰的划分依据,故安装受阻,配合意愿较低;


安装可行性:部分场景存在对于储能设备的需求,但是受限于场地、建筑构造、原线路设计等因素,而导致光伏储能设备安装存在困难;


对电网影响:光伏储能在充放电过程中,尤其是快充站的应用,对于电网的冲击较大;


罚款情况:工商业在用电过程中,超出限定范围会面临罚款情况。

04
微电网场景模式

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微电网多部署在偏远地区,建设成本相对较高,还需进一步发展与推广

◆ 微电网是具有自身发电能力的本地化小型发配电系统,以工业园区微网、海岛微网、偏远地区微网居多,微电网分既可独立于主网运行,也可和主网协同运行。对独立于主网运行的微电网,储能可平滑新能源发电和做备用电源使用,对并网型微电网,储能可实现能源优化和节能减排。


◆ 对于工厂、产业园区、充电站、商业楼宇、数据中心等来说,分布式储能是刚需,它们主要有三类需求:高耗能场景降本、光储融合提升绿电使用比例、变压器扩容。



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微电网储能应用场景多建设难度大、当前主要解决基础配电网接入能力不足

◆ 微电网储能应用场景中,如果说独立电网运营模式是海岛和偏远地区实现电力普及的必选项,那么在可靠电网覆盖的城市开发微电网系统则将起到锦上添花的作用。


◆ 当前微电网发展不够均衡,建设是多单位参与的。除技术因素外,还需要考虑许多其他因素:例如资金的来源微电网的管控或者由谁来建设等。同时,微电网的技术门槛比较高,跨度比较大;运行模式包含独立电网运行和并网运行模式。


1)独立电网运行模式适用场景

独立电网运行的模式,绝大多数适用于地理位置偏僻,接入电网困难的地区。用户主要诉求为电力供给。


▪ 海岛

a) 位置偏僻,接入电路较难,对电力需求明显;


b)当前海岛地区弃风弃电现象较明显,能源未被充分利用。


▪ 偏远居民区(部分)

a) 使用柴油发电会造成环境污染;

b) 整体建设牵扯多方资源,责任划分、建设主体等问题尚未明确。


▪ 军区营地

a) 造成发电的后勤保障的负担过重。


▪ 5G基站(部分)

a) 对于电力的稳定性要求较高,偏远地区的基站会面临电力不稳情况。


2)并网运行模式适用场景

并网型微电网在可靠电网覆盖的城市开发。在联网和独立运行两种状态之间自由切换,实现能源优化和节能减排。


▪ 工业园区

a) 耗电量极大,电力成本极高的问题;

b) 面临断电风险,从而影响生产效率及质量;

c) 面临罚款问题,按需买电,功率超过该需量,有大量罚款。


▪ 数据中心

a) 偶然断电会导致设备中断,存在数据丢失的风险;

b) 能量密集与高耗能的标签挥之不去,对于未来绿色低碳的发展大方向有负面影响。


▪ 医疗设备

a) 医疗设备需要储能系统的持续供电,电力稳定性要求高。


▪ 偏远地区、5G基站(部分)

a) 用电能耗较高,背负绿色能源的任务压力;

b) 存在断电风险,对用电稳定性有较高要求。


▶ 场景痛点总结

建设成本:微电网模式的行业发展不够成熟,对于设备厂商、资金来源、责任管控等问题,还没有明确划分。具体落实在建设中会受到阻碍;


环境污染:由于地处偏僻,发电装置多采用柴油发电,对环境污染较大;


用电困难:位置偏僻,接入电路较难,对电力需求明显;


用电需求:并网运行运行模式中,对于稳定性、安全性、绿色低碳具有较高要求。

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工商业储能需求侧优势场景筛选

利润成本、场景运营及绿色低碳为主要痛点;良好位置且高耗能场景为优先开拓方向


◆ 通过将工商业储能场景进行筛选划分得出,当前优势开拓场景聚焦于:新能源充电站、高速公路快充站、工业园区、部分常规地区的5G基站及数据中心。优先开拓场景共同特点为:用电需求量较高,对储能系统需求更迫切、峰谷套利更易实现;地理条件相对简单,易于安装建造。




-END-




源 | 亿欧智库


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