储能知识丨储能电站有哪些系统组成？

  

  在储能领域，储能电站扮演着重要角色，储能电站技术的应用贯穿于电力系统发电、输电、配电、用电的所有的环节。实现电力系统削峰填谷、可再次生产的能源发电波动平滑与跟踪计划处理、高效系统调频，增加供电可靠性。

  储能电站是为了调节峰谷用电问题所设立的电站，储能电站是由储能本体单元及辅助设施、接入装置、测控装置组成。储能电站的设立，就是想把我们在用电低峰时段要浪费掉的电量储存起来，在用电高峰的时候重新释放到电网中，来达到削峰填谷的的目的。

  储能电站系统能分为六个主要部分，即可再次生产的能源，能源传输系统，转换系统，储存系统，管理系统和网络接入系统。

  可再生能源能够给大家提供可再次生产的能源，如风能发电机、太阳能阵列及潮流发电机等可再生，电能转换率较高的设备，这些设备有利于提高储能系统的经济效益。

  这是可再次生产的能源与转换系统之间的连接。能源传输系统是储能电站系统最重要的部分，要求高度可靠性。它是储能系统所有设备间关键性总线，将电能发送至转换系统。

  这是储能电站及其联网系统的核心部分，用于将可再次生产的能源或其它外部输入的电能转换为具有特定电压的电能，并根据不同的要求送往储存系统或网络接入系统。转换系统的核心部件最重要的包含变压器（变换电压）、换流器、整流器（改变电流）等。

  包括电池，氢燃料电池，超级电容器，储氢等储能设备，能轻松实现电能的存储输出。

  是储能系统控制和管理的核心组件，大多数都用在监控和检测可再次生产的能源、转换系统、储存系统和网络接入系统各部分的工作状态，并实施相应的控制措施，以达到节能、节电、安全控制的目的。

  这是储能系统的一个重要组成部分，它的最大的作用是将储能系统存储的电能输入到电网中，当负荷需求较低时，可以将多余的能源输出到电网中，进而达到电力平衡的目的。

  由于电力商品生产、流通及消费几乎是瞬间同时完成的，不能大量存储，电力供需一定要保持实时平衡。为了确认和保证供电安全，需要调度机构精准管控。所以，在电力市场交易中，根据买家提前下单的时间长短，可分为中长期市场和现货市场等。

  电力中长期交易指市场主体开展的多年、年、季、月、周、多日等电力批发交易。而现货交易主要开展日前、日内、实时的电能量交易。在我国试点建设的电力现货市场中，电力日前市场以15分钟为一个交易时段，每天96个时段。

  峰谷价差套利，充电的时候以市场价充电，放电的时候作为发电机组向市场卖电。同时享受政策优惠，不承担一些费用，每度电可以省1毛5左右。

  以广东省为例，每度电价差2毛5左右，再由于减少费用，可以有3毛左右价差。一个100MW的储能项目，每天发电两小时，假设一年发电360天，一年发电约7200KWh，一年套利价差=100MW*2*360*0.25=1800万收入。

  电网侧独立储能电站容量电价机制，由政府或特定机构依据公允评估结果，直接制定容量补偿价格，据此向相关发电公司可以提供容量补偿费用以帮助其回收固定成本，补偿费用一般由电力用户分摊。

  当前山东省执行的容量补偿，对于一个100MW/200MWh的储能电站，补偿的金额大概在600-700万左右，其他几个省可能参照这个标准。

  一个100MW/200MWh的独立储能电站，投资接近4亿，要实现年收益6000万左右，才能实现一定的投资回报。

  1）在未开展电力现货市场的区域，以调峰+容量租赁为主。深度调峰市场，如无特殊支持政策，则市场可参考调峰价格约为0.2元/kWh左右，以每天一次充放电循环，全年运行330天算，调峰市场的收益为1320万元，这就从另一方面代表着，需要在容量租赁市场获取4500万左右才能实现预定的收益水平。

  2）在开展有现货市场的区域，以现货价差+容量租赁为主。山东还会叠加600万元左右的容量补偿费用。以山东为例，现货价差约0.5元/kWh，以每天一次充放电循环，充放电效率85%，全年运行330天算，全年现货市场收益不到2000万元，这样意味着，3500万以上的租赁收入是独立储能电站运行的关键。

  目前全国范围内，除河南外，并没有租赁官方指导价出台。各区域的租赁费用，实质上是根据项目能够得到的市场化收益（如调峰辅助服务），在满足项目投资收益需求的情况下，进行倒算的结果。河南的200元/kWh·年的政府指导价格下，一个2小时的储能系统，将意味着400元/kW·年的年租金水平，与以上分析的租金需求较为吻合。

  电网侧独立储能被电网直接调用，这些项目主要靠调峰调频获取辅助服务费，各地不一样，没明确计费方法。如果有大型储能电站参与到一次调频和二次调频，一年收益能达到500万到1000万之间。

  山东是较早探索独立储能电站参与电力市场现货交易的区域，独立储能电站收益渠道相对较多，以100MW/200MWh锂电池储能电站（目前储能电站装机量普遍为100MW/200MWh）为例进行分析。

  锂电池储能电站的装机容量100MW/200MWh，配备5MW/10MWh储能系统。总投资约4.5亿元，考虑贷款、运维费用、折旧等，年均支出约为5,000万元。

  储能电站收益来自三方面：一是参与电力现货市场收益。假设平均充电价格为0.1元/kWh，平均放电价格为0.6元/kWh，每年充放300次，系统效率按90%计算，每年可获取收益约2,000万元 56。二是容量租赁收益。按照300元/kW/年计算，假设能够全部对外租赁，每年租赁费用收益为3,000万元。三是容量补偿费用。按照容量获得容量电价，保证盈利并储备备用机组，收入约600万元。

  据山东电力工程咨询院测算，假设以上三种收益都能获得且不变，电站全年累计获得收益约为5,600万元，在融资成本4.65%的情况下，项目有望实现8%的收益率。但是储能电站实际收益情况不一样57。2022年6月，山东发布《关于进一步做好2022年下半年山东省电力现货市场结算试运行工作有关事项的通知》，对储能的可用容量计算方式来进行了调整，储能电站能轻松的获得的容量补偿减少。此外，本项政策有效期只有五年，对于寿命通常为10年的储能电站，其运行中后期能否获取补偿是未知数。

  闵行独立储能电站位于青海省，是国内首座第三方投资建设的独立储能电站，项目一期装机容量32MW/64MWh，2020年11月投运 。电站由上海电气国轩新能源科技有限公司提供磷酸铁锂电池储能系统，上海电气新能源公司做EPC总包。储能电站接入至青海当地电网，能够有效解决周边地区新能源场站弃光、弃风问题。

  项目没有披露成本，参考储能电站装机容量100MW/200MWh成本为4.5亿元，年支出约5,000万元，该项目总成本至少上亿元，年支出超千万元。

  项目收益来自两部分：一是作为调峰资源提供商，收取电网侧调峰收入。一年的调峰收入约279万元。二是和新能源场站业主分享对电站的补贴收入，一年的补贴收入共681万元，储能电站分享其中一部分。

  从闵行储能电站的收入和支出看，目前闵行储能电站的收入不足以支撑每年的运行的成本，没有实现盈利。2022年10月，甘肃省出台文件鼓励储能电站以独立身份参与调峰容量市场交易，为储能创造了新的收入渠道。青海省也在积极探索进一步丰富独立储能电站的应用场景，随着独立储能电站参与电力现货市场交易的概率增大，以及参与电力辅助服务市场的广度和深度增加，收益渠道有望进一步拓展，经济性有望提升。

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