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商用储能是用户端典型的分布式储能应用。其特点是靠近分布式光伏供电终端和负荷中心，既能有效提高清洁能源的消耗率，又能有效降低输电损耗，有助于实现“双碳”目标。

本文将从系统结构、发电厂架构、商业模式和当前行业等方面介绍商用储能。

商用储能系统结构

商用储能系统不同于大型储能、调峰和调频电站。其主要目的是利用电网的峰谷价差来实现投资回报。

主要负荷是满足工商业内部用电需求，最大限度地实现光伏发电自用，或通过峰谷价差套利。

商用储能系统和储能电站系统采用模块化设计，系统电压和容量配置灵活。该系统包括：

● 蓄电池系统+BMS

● 个

● EMS

● 变压器

● 支架

● 连接电缆

● 汇流柜

● 防雷接地系统

● 监控报警系统

商用储能采用集成机柜的集成方式构建。工业和商业储能对系统控制的要求低于储能发电厂，一些PCS产品还具有BMS功能。

EMS方面，工商业储能只需设置充放电时间即可完成能源管理，功能要求也低于储能电站。

但随着工业大用户的增加，工业和商业储能容量可达到兆瓦以上，系统配置与储能电站基本相同。

 

商业储能发电厂的结构

使用PCS进行交流耦合储能的商用储能系统的配置与储能电站的配置基本相同，但其相对容量较小，系统功能相对简单。

采用PCS进行交流耦合储能的商用储能系统与储能电站基本相同，但相对容量较小，系统功能相对简单。

 

PCS逆变器通常是双向转换器。50-100kW的光存储集成机也用于中小型企业的储能系统。商业储能系统的EMS也不同于大型储能电站的EMS。

商用储能系统通常不考虑电网调度的需要，而是主要提供本地电力，只需要在局域网内进行能量管理和自动切换。

 

 

商业储能商业模式

商业储能的盈利模式是峰谷套利，即在用电量较低时以低电价充电，在用电量高峰时向工商用户放电。用户可以节省电力成本，避免限电的风险。

随着分时电价的提高，峰谷电价差距拉大，商业储能经济性明显提升。目前，中国商业储能的运营主要有两种商业模式。

首先，工商用户自行安装储能设备，可以直接降低用电成本，但用户需要承担初始投资成本和每年的设备维护成本。

另一种是能源服务公司协助用户安装储能装置。能源服务公司投资建设储能资产，并负责运营和维护。工业和商业用户向能源服务公司支付电费。

同时，用户侧储能实现了多场景拓展，出现了充换电站、数据中心、5G基站、港岸电、换装重卡等众多储能应用。

 

商业储能行业现状

光伏配套商业储能

商业储能市场包括光伏和非光伏商业使用场景。对于商业和大型工业用户，还可以采用光伏+储能的配套模式，实现电力的自发自用。

由于用电高峰时间与光伏发电高峰时间相对一致，工商业分布式光伏自发自用比例相对较高，储能系统容量与光伏功率多按1:1配置。

据统计，2020年，4小时储能系统的平均成本降至332美元/千瓦时，而1小时储能的平均成本为364美元/千瓦小时。

储能电池成本的降低、系统设计的优化以及系统充放电时间标准化的提高，将继续压低储能系统的价格，提高商用光存储设施的渗透率。

 

非光伏配套商业储能

对于不适合安装大型光伏自发电的商业楼宇、医院、学校等场景，安装储能系统，削峰填谷，降低容量价格。

 

利润渠道具体分析

新能源消耗

光伏发电具有较强的间歇性和波动性。当自用且电网上有剩余电力的光伏发电厂的发电量超过负荷容量时，剩余电力将以更低的价格输送到电网。

当光伏供电负荷不足时，工商业用户不得不从电网购买电能，电网和光伏系统同时向负荷供电。在光伏配置的情况下，工商业用户的用电成本并没有最大限度地降低。

在配置储能系统后，光伏电力将优先存储在储能器中，剩余电力将为负载供电。

当光伏电量不足时，负载将由储能系统供电，通过储能系统平滑发电和耗电，从而提高光伏发电的耗电率，最大限度地提高用电效益。

 

峰谷套利

实现增能系统价值的最直接方法是套利峰谷价格。当负载较低时，用户可以以较低的谷值价格对储能电池充电。在峰值负载时，储能电池将向负载供电，以实现峰值负载的转移，并从峰谷价格中获益。

 

需求管理

在中国，接收变压器容量为315千伏安及以上的大型工业用电采用两部分电价。

千瓦时电价是指根据用户的实际用电量计算的电价，基本电费是指按照用户的受电变压器（按容量计费）或最大需求量（按需求计费）计算的电价。

储能系统安装在按需收取基本电价的工商园区后，可以实时监控用户变压器的电量。

当实时功率超过需求时，储能器会自动放电以监测实时功率，减少变压器输出，确保变压器功率不会超过极限。降低用户和工商园区用电成本。

 

配电容量增加

当工商业用户原有配电能力不足时，当短期用电量大于变压器容量时，储能系统可以继续快速充电，以满足负荷用电需求。降低变压器的使用成本、投资和扩建周期。

 

需求侧响应

电力需求响应是指当电力批发市场价格上涨或系统可靠性受到威胁时，电力用户在收到供电方发出的感应减载直接补偿通知或电价上涨信号后，改变其固有的习惯性用电模式的短期行为。

它可以在一定时期内减少或转移用电负荷，并对电力供应做出响应，从而确保电网的稳定，抑制电价的上涨。

简单地说，企业在电力短缺的情况下积极降低电力消耗，通过调峰来应对电力供应平衡，从而获得经济补偿。

 

电力现货交易

电力现货交易是指发电公司等市场主体以市场化交易的形式提供电力服务的交易机制。

随着中国电力市场改革的加快，国家出台了鼓励储能参与电力现货市场的新政策，储能行业的新商业模式被激活。

 

辅助电力服务

通过在电力市场提供辅助服务，商业储能可以作为一种新的利润渠道。

电力有偿辅助服务是指可调负荷（包括聚合器、虚拟电厂等形式的聚合）在并网发电侧响应电力调度指令提供的辅助服务，除基本辅助服务外，还包括：

● 一次调频

● 自动发电控制

● 调峰

● 备用物品

● 补偿无功功率调节

● 黑启动

 

 

商用储能行业未来发展前景

在中国，光伏发电发展迅速。2022年1-9月，工商业光伏装机容量达到18.74GW，同比增长278%。然而，商业储能仍处于初级阶段。

根据预测，2025年新增工商业光伏配套储能能力为29.7 GWh。在存量光伏产业和商业中，假设储能渗透率逐渐提高，2025年全球存量工商业光伏配套储能能力将达到12.29GWh。

目前，在扩大峰谷价差和制定高峰电价的政策下，工商业用户安装储能的经济性显著增强。

未来，随着统一电力市场的加快建设和虚拟电厂技术的成熟应用，电力现货交易和辅助电力服务也将成为商业储能的经济来源。

此外，储能系统的成本降低将进一步提高工业和商业储能的经济性。这些趋势将推动不同应用场景下工商业储能商业模式的快速形成，赋予商业储能强大的发展潜力。