8月22-24日,由充換電百人會、中國充電樁網、中國風光儲網、聯聯充電、國家電投&融和元儲、充電聯盟等單位聯合主辦,上海賀勵展覽有限公司、上海賀勵商務咨詢有限公司承辦的2022中國國際光儲充產業大會&2022中國國際社區充電產業大會,簡稱:金磚光儲充論壇&金磚社區充電論壇在常州香格里拉大酒店順利召開。本屆大會設置“論壇峰會+展示臺展示”,既有企業細致入微的分析,也有行業專家為市場發展提出的設想與方案,助力落實國家提出的“碳達峰、碳中和”戰略目標要求,積極助力構建“雙循環”新發展格局。
國家電投上海融和元儲能有限公司 品牌與公共事務中心總經理 施婕出席論壇并發表主題演講——《電力市場環境下儲能交易策略及盈利突破》 。
以下為演講實錄:
施婕:各位參會的領導、嘉賓和行業同仁,大家上午好。我接下來想給大家分享一下我們團隊到今天為止電力市場不斷改革的步伐當中,我們儲能如何參與電力市場交易的一個策略或者引領模式的突破,做一個分享。
實際上,在這兩年的發展過程中,大家非常明顯感覺到特別是到今年,儲能相當火爆。有很多電站都在如火如荼地建設當中,而且在今年下半年明顯看到市面上招標、建設儲能的需求是井噴式增長。
儲能建了以后,怎么掙錢?這件事情是大家特別關心的。我們跑市場的當中,客戶經常提到兩個問題:
1、我可以在這個區域開發儲能電站,但是這個儲能電站怎么掙錢?有沒有人能告訴我,像風電光伏對比,建一百兆瓦的儲能電站,收益率是6%還是8%,還是4%?能不能掙錢?
2、有些電站已經建成了,包括新能源側,還有用戶側,現在也有建成的一些獨立儲能電站,像山東的去年一批。這塊怎么獲取更好的收益,或者提升儲能資產運營價值?
這兩個問題是大家非常關心的,我們團隊2019年的時候開始關注這塊,也在做積累和布局。
今天我的介紹分四個部分:
1、儲能系統價值與盈利模式。我們一定要回歸到電力系統需求本源,明確收益構成。
2、儲能參與電力市場的挑戰。
3、融和元儲儲能團隊也研發了一套在電力市場交易當中的儲能輔助決策的系統,也運行了一段時間,給大家分享一下我們在實際案例當中的成果。
4、介紹一下融和元儲整體解決方案。
我們始終認為儲能電站建設了以后,一定要讓它有一個收益的模式,這樣整個行業才能更加穩健和持續性地發展。
從儲能系統價值來看,這張圖其實很多人都知道,在我們電力系統里面,儲能大概分成三種:
(1)負荷側的,用戶側的儲能。
(2)網側的儲能。
(3)電源側。電源側又分為火電聯合調頻和新能源配套的儲能。
我們回歸到這個本質,也有很多朋友來問我們,這個儲能到底建在哪里才是掙錢的?我們認為在電力系統角度出發,無非本質就是在做調節,我們知道電力系統必須去做實時的平衡。這個實時出現的狀態其實就是一個功率,功率的時間積分就是能量,儲能要做的就是調峰服務,如果是它的微分就是服務,要做的就是調頻。不管儲能電站建在哪里,我們認為都逃脫不了這個本質,就是調節它的不平衡。
這個價值大家是認同的,但是儲能的價格到目前為止,我們認為仍然是一個痛點。它做了這個調節的服務,錢哪里來,誰給他,他怎么去獲取這個收益。
我們看到現在隨著新能源越來越多,我們3060“雙碳”。我們看到電力系統的擾動源越來越多了,我們講傳統的電力系統是源隨荷動,新型電力系統是源荷互動。今天我們也講電動汽車,所以負荷端電動汽車也在波動,像新能源的風電光伏本身就是間歇性的,另外還有本身電力系統就存在聯絡線的一些缺口,還有火電機組一些極端情況的故障,包括受煤價波動,火電機組處理的變化。所以說,電力系統是一定需要調節資源的,沒有這樣的調節資源,沒有辦法在“雙碳”目標下繼續前行。
電力系統的調節資源我們又認為儲能只是其中一種,我們看到火電廠本身有調節的,煤電、燃機、火電站,還有一些用戶側本身是有調節能力的,我們叫做“可調負荷”,這些都是電力系統的可調資源。今天談到最多的就是電動汽車,它本身就是一個可調資源/靈活性資源。我們說的電站類的儲能只是狹義的一種類型,我可以來做這個調節。
也有不同的朋友問我,剛才講到的這個電站能掙多少錢?我們認為在不同的區域,它掙錢的方式不同。待會兒也有總結一些區域的政策,可以看到。它在不同的網情下面,在不同的區域,它的調節資源的需求不一樣的地方,比如說有的省份對調頻資源需求很大,有的地方對調峰資源需求很大,所以它的差異性是很大的。這是從區域來看。
從時間維度來看,隨著新型電力系統的發展,對于儲能的時長需求也是不一樣的,剛才前面一位專家講到,可能再往后發展需要長時儲能。現在所處在的新型電力系統的初期可能需要兩個小時左右的儲能是比較普遍的需求,這塊是比較適合電化學儲能,特別是以鋰電池為主流的電化學儲能。這個事情也在不斷變化當中。
這里面它體現出來的價值所對應的價格,是目前整個行業都非常關心的,并且我們認為是推動行業進步本質的因素。
在目前來看,我們看到從去年開始,從國家到一些部分省份(走得比較前面的省份),所體現出來的政策驅動的盈利模式現在有5種。
最早是用戶側的峰谷價差,這是2013、2014年很多人做的,本身工商業和大工業的分時電價是存在的,這是一個最傳統的。
第二塊是這里面的“4”就是輔助服務。特別是以調頻為主的,有些省份是調峰為主的輔助服務市場,像火儲聯合調頻是從2017年開始一直到今天,都還是儲能領域里面算是收益比較明確,以及比較好的一個細分市場。這兩塊收益是最早的,并且一直存續存在的。
從去年下半年開始,特別以山東省為代表,還有其他一些省份都有這里面其中一種或者兩種收益,一種是電力現貨。我們看到山西電力現貨市場已經穩定運行一年多了,再一個是容量租賃,我們看到國家能源局,還有大部分省份提出來,新能源要配置儲能的話,我也可以不直接配這個設備在場站里面,我可以租用別人的調峰能力,這個我們認為是一種容量租賃的收入,我去租別人集中建設的獨立儲能電站。
最后一塊就是容量補償。目前最明確的還是在山東,但是國家層面上鼓勵各個省份出細則的時候,把這個容量補償的收益也要納入到儲能的收益里面去。
這里面我們看到的變化是什么呢?融和元儲最早做火電聯合調頻做得比較多,還是有一些心得。火電聯合調頻是被動響應AGC的指令,就是電網發指令到火電廠,火電廠耦合我的儲能,在DCS里面對電網做調頻的響應。
但是,當我們進入到現貨市場以后,像山東、山西進了現貨以后,輔助服務的調峰市場就沒有了,這個現貨完全就是傾向于需求反應價值。這個需求是每時每刻都在變動的,我怎么讓儲能在實時變動的市場里面獲取收益,它需要主動自動響應的策略。這一塊是現在挑戰比較大的。
剛才講到的四個場景,每個場景能獲取的收益其實是可以疊加的。我們看到獨立儲能可以耦合2、3、4、5四種收益來獲取,這是我們為什么比較看好獨立共享儲能,實際上就是網側,有些建在源側儲能,必須要有一個獨立的主體身份的地位,它才能獲取多重的疊加收益的可能性。
這里面還是要切實去做好我們在政策層面上這5種收益的模式,它成本到底怎么去定價的問題。
第二部分,儲能參與電力市場的挑戰。
電力市場還是比較清晰的,它的用戶有兩類,一類是大用戶,直接走批發市場,像四大板塊,行業、有色、鋼鐵、水泥這四大板塊是一級用戶,它直接可以向發電企業采購電力,通過中長期交易的模式。剩下的一些用戶就是中小電力用戶,電力市場里面叫二級用戶,通過售電公司以代理的形式,就是通過零售的方式獲取到這個電價。在現貨交易里面,我們看到有電能量時長和輔助服務時長,實際上,大部分的電量在中長期交易里面,這個電價都已經鎖定掉了,在區域上還有省間的交易和省內交易的市場。
整個電力市場本質在干一件事情什么?就是我先預估,這是比較模糊的,就是長周期的,比如說年度的、月度的,然后再是預測,預測可能有日前的實時的預測,最后在實時發生的負荷和發電的平衡之間,去做一個增值的偏差的修定。如果這個偏差很大的話,電力系統就出問題了,所以這個里面就是儲能要去發揮的空間。
這張圖片很好地講了儲能的各種技術路線是怎么去適應現在電力現貨和輔助服務市場,怎么去耦合的。從中長期來講,我們叫做天級以上的,比如天、周、季節,也就是剛才講到的長時儲能,我們現在技術路線比如是儲熱、液流、氫能這塊。
我們在講分鐘、小時、秒級這塊,應該就是鋰電池為主的電化學儲能,未來不排除未來有納離子,它在目前階段是適應的品類最多,它可以參與日前和實時以及輔助服務,這幾種模式都可以獲取收益。
再到微秒級的,可能就是飛輪、超級電容,相對來說,做得品種少一些。我們認為儲能的模式不排除任何一種技術路線,它只是在不同的場景里面、不同的需求里面,去發揮它自己的價值。
從各個省份來看的市場規則,我們梳理了以下有幾個代表性的,山東、山西、廣東/廣西就是南網,甘肅的現貨也是運行比較早的,也是第一批試點里面,包括也有一座獨立的儲能電站,目前獲取收益狀況據我們了解還是比較不錯的。
這里面從國家層面,我們認為真正有推動性的文件是去年12月份的時候,發布的關于新的兩個細則的修訂,這里明確了儲能可以作為獨立的市場主體去參與輔助服務或者現貨市場的。
第二個就是我們的服務品種可以擴大到不僅僅是調頻,調頻有一次調頻、二次調頻,調峰未來可能會跟現貨去耦合。另外還有容量補償,還有轉動慣量,還有爬坡等等。
到今年6月份的時候,又出了一個更加細化的,關于儲能參與電力市場和調用的通知,講到三個核心點。
(1)輸配電價充放相抵。這個事情是非常重要的,我充一度電放一度電,這個電量可以相抵,實際上我付出的成本是損耗的那個部分。
(2)鼓勵推廣容量電價。實際上我們認為儲能是電力系統充裕性的存在,這個容量電價需要去推廣,實際上和山東的容量補償是異曲同工的。
(3)再一次明確了新型儲能可作為獨立儲能參與電力市場。它有獨立身份主體地位,擺脫了早期在用戶側和火電廠側是“寄生”的狀態,從國家層面上的力度還是非常大的。
具體到省份,我們可以看到有幾個非常重大的差異。
(1)調峰、調頻或者其它品類服務的收費方式,能否疊加在這個事情上面,每一個省份的政策不一樣。山東調頻和電能量只能二選一,山西是一次調頻和現貨可以同時參加,二次調頻就不能參加,要留給原來的火電廠,這塊其實是不太一樣。
(2)現貨參與方式有別。有的省份是報量又要報價,像山西;有的省份是報量不報價。其實我們沒有可以回答一個統一的標準,說這個儲能電站在某一個省份里面到底收益是多少,因為它差異太大了,它必須要根據自己局域電網的需求去看它的需求,以及對應它能夠為需求制定出來的市場的成本疏導給予的定價方式,到底有哪些不同。
這一組曲線圖展示了我們最近觀測到的很有意思的現象,來說明我們儲能在現貨市場上還是很有價值的,8月7日是立秋,我們講中國古人的智慧還是很大的。立秋之前,山東持續了兩周的高溫,今年全國各地都是這個狀態,一到立秋之后,氣溫還是驟降,有下雨。我們看到電力系統發生了電價,藍色曲線是日前的,紅色曲線是實時的電價,發生了很大變化。假設充放是固定的,比如說大部分時間觀測到山東都是中午的時候光伏很大的時候,它出現了零電價以下,晚高峰的時候是高電價,這個趨勢沒錯。如果中午的時候充或者半夜的時候充,在晚高峰或者早高峰的時候放,在8月8日這一天就會遇到虧損的現象,因為它出現了午間的電價高值。
第三張圖出現的問題是日前的電價和實時的電價出現了巨大偏差,主要是在晚間的時候,本來預測可以有一個高電價的,結果跌到了很低。因為這一天氣溫比之前的低了將近10度,夜間的風電又大發,這個負荷因為氣溫降低就減少了。另外,新能源的出力也多了,這個時候因為大量的火電機組還開著,所以調峰能力就不足了,壓不下去,所以出現了電力的過剩,所以電價就低了。九
這個時候,我們需要既要做日前的市場,也要做實時的市場,這兩塊的收益如果有儲能存在的話,我可以耦合去做一些雙頭套利。這塊我們認為是因為有的儲能,才可以去做,但是并不代表我儲能真實就充放了那么多度電出去,這樣會讓我們加權的度電收益增加。
這里面有三個核心的問題要關注的:
(1)收益根據市場的變動規則,實際上需要按照每一天預測的情況,去做策略調整,所以這個輔助策略是很重要的。
(2)如何去選擇做單一的日前的,可能是比較容易一些的,我們要不要參與實時的。
(3)如何進化迭代策略,更加去深度開發我們的軟件,然后實現一些更高收益的一些套利。
第三部分,介紹一下融和元儲自主研發的這一套現貨系統。
我們來做這件事情是基于將近兩年前,山西一個風電客戶拿著電費單找我們,因為當時山西在試運行大概兩三個月,他說在現貨里面電價損失很大,他也不知道怎么損失的,偏差回收他也看不懂。我們看到在這個風場現貨里面,確實因為它的波動性,導致了一些在實時市場的電價損失。他說能不能加儲能解決這個問題?我們覺得不僅僅是加一套儲能就能解決的,還需要輔以一個比較好的策略,我們是在山西市場開始在研究,然后開始建模、收集一些數據,然后做算法的積累,其實真正開花的是在山東。因為山東去年12月份建成了幾座電站,在今年2月份的時候公示,能夠獨立主體的身份去參與這個電力市場(現貨市場),因為山東同步推了現貨,開始運行。
我們開始試著跑跑看,看看能不能模擬出來一些效果。3月份的時候,公布了我們電力現貨的公眾號就是《指南針》,每一天都會公布出來預測出來的日前電價的情況。此外,我們模擬的充放電的策略申報了以后,發現100多天可以累計收益超過1000萬元,我們3月份開始正式啟動,把我們1.0版本的現貨決策的交易系統來首次上線,到目前為止四五個月的時間過去,我們又迭代到V3.2的版本,在原來的一些可視化、電價預測、充放電輔助策略的決策的基礎之上,我們增加了雙頭套利,還把氣象的大數據融入進去,還能導出一些經營分析對標的管理數據,能夠給到持有儲能電站的業主、客戶們,提供更好的數據支撐。
這個就是我們核心的功能和模塊,主要是有四個模塊:
第一,市場的分析預測;
第二,充放電策略的模擬運行;
第三,儲能監控控制的系統;
第四,運營數據的分析。
同時我們也獲取了這個軟注(音)。
我們這個系統實際上是一個AI的系統,我們會對所有電力系統的擾動源做監測,轉化到車的話有點像電力系統或者儲能電站控制系統的無人駕駛,我是自動獲取、抓取擾動源的數據,然后再反饋到運營的充放電策略里面去。
這是我們現在已經實際在運行項目里面的準確率,日本準確率達到86%,實時預測會低一點,到70%。即便是這樣,我們對于交易方向,也就是我是否充、是否放、是否今天休息,給予預測方向的準確度達到81%,這是很高的,也就是大方向不會錯、判斷的趨勢不會錯。
這個界面顯示的是我們一鍵生成最優的充放電策略,給到電站的資產運營方,給到一個動態數據的呈現。
這里面我想補充一點,我們融和元儲的團隊為什么要這么執著去做這件事情?是因為這個充放電策略不僅僅是在儲能電站,因為我們自己也有運營一些儲能電站,同時希望給客戶提供除了我們系統集成之外的更高級的服務或者更加差異化的服務。剛才講到系統集成可能不掙錢,如何把儲能資產運營的更賺錢,這個事情我們才認為未來有更好的前途。
除了儲能之外,我們這個策略可以用在新能源場站,可以用在換電站,因為國電投另外一個板塊是啟源芯動力是做換電重卡的,現在經營了120多座換電站,這個換電站未來要進入到電力市場里面去,它也可以作為一個可調符合,它怎么做充放電和運營管理,這個事情是我們這個系統能夠用的,我們覺得這個事情非常有價值。
從儲能資產獲取收益角度來說,我們總結起來要做幾個分層管理的。
1、最底層的,我們只要有一套系統把它集成出來,融和元儲一直在做,包括市面上很多集成商都在做,這是一個拼成本的事情,我實際上去做一個成本的分攤,它是無差異的收益,只要有政策,我就可以去參與。比如說像容量電費,比如像用戶側的風骨價差,這個東西誰去做都是一樣的,無非就是系統的效率高與低,這里面有一個精細化管理。
2、我們有了這套軟件以后,可以去預測這個電力市場里面的變化之后,我們儲能能夠獲取進一步的收益。
3、風險收益。有點像我們現在做的實時的,有點對賭的策略在里面,我們怎么博一些高收益?這里面有可能存在損失的風險。
4、疊加收益。我們怎么去做多種收益的疊加,我們去把分量剖析出來,能夠讓儲能電站既賺調頻的錢又賺現貨的錢,還賺點別的輔助服務的錢,它有最優策略的組合,來保證這個儲能電站是更加賺錢。這塊實際上由下至上,軟件主導的越來越多,硬件沉在下面,這兩塊是目前我們非常專注要去做好的。
這個數據體現了這幾天,我們綜合策略的表現,假設我們以單一日前市場收益,因為這塊是最好去獲取最基礎的為基線來對比的話,我們的綜合收益分別在這幾天,都是在最基礎的收益之上增長的點數。8月20日這一天非常可觀,比原來的基礎收益增加了100%,這個事情是天天都在波動的,每一天都不太一樣,這塊策略是非常重要的。
第四部分,介紹一下融和元儲整體的解決方案。
前幾年融和元儲還是專注于做系統集成的,特別是新能源配套,還有火電聯合調頻做得比較多,今年開始著重做兩件事情。一個是專注于運營服務當中,確實系統集成已經進入到非常白熱化、紅海的市場,運營服務會做兩點:
(1)在電力市場里面運行策略的軟件,那個能夠整個打包給客戶。
(2)我們對電池資產的管理,實際上昨天下午的閉門會講到,不管是電動汽車的電池還是儲能電池,非常需要做精細化管理。我們對于這個資產的安全有效運行、可靠地運行,有很大的需求。我們會向軟的部分再往上做延伸,再配套我們原先就有的產品,我們母公司是一家金融租賃的公司,我們可以給客戶提供全生命周期、全方面技術的服務。
業績不多介紹了,到目前為止現在在交付或者已經交付完成的有1.2GWh,目前也在交付國內最大的單體獨立共享儲能電站,在寧夏。
這塊展示的是如何在硬件的基礎上做軟件的提升,去做更多的數據挖掘和場景收益的策略分析,能夠然電站真正能夠掙到錢。
我們的合作方式非常靈活,可以單純提供設備+軟件的服務,也可以提供單純的運營服務,也可以配以投資或者融資相關的服務。
這些就是我們的一些案例,也不僅僅是在我們集團,還有其他各大集團,還有不同的應用場景。
這塊是在綠電交通的一些應用,今天講到“光儲充”,其實離不開電動汽車能源化的話題,融和元儲也在這邊做很多的探索,包括我們現在有一個產品是電動的機車,還有一些工程機械,還有為重卡補電的移動補電車。實際上整個融和元儲的體系是在搭建一個電池銀行的,這個電池銀行其實又像儲能,又和交通領域在耦合。所以說,這塊我們覺得有一點生態優勢的,可以耦合起來去做,并且能夠充分挖掘這個電池資產的邊際收益。
以上是我的介紹,謝謝!
(注:本文根據現場速記整理,未經演講嘉賓審閱,僅作為參考資料,請勿轉載!)