用户侧点对点储能调峰课题研究

用户侧点对点储能调峰课题研究

梁志文

（广东电网有限责任公司中山供电局广东中山528400）

摘要：电网储能应用是储能应用的主要方向之一，而电网储能调峰应用又是电网储能应用的主要应用方向。因此，找到合适的电网储能调峰应用场景，探索其技术与经济模式，对于电网储能调峰应用的发展和储能技术本身的发展都具有重要意义。

关键词：点对点；储能调峰；新能源

前言：目前，电网侧的主要调峰手段是大功率调峰机组或抽水蓄能；用户侧则主要是通过需求侧响应（减少或推移某时段的用电负荷而响应电力供应，主要手段是峰谷电价和负荷控制）促使用户避峰用电。需求侧响应是以牺牲用户的用电体验为代价的。因此，找到一种即能实现用户侧的避峰用电，又不降低用户用电体验的用户侧调峰手段很有必要。

一、用户侧点对点调峰是切实可行的电网储能应用场景

用户侧点对点调峰，是指某个用户向电网企业申请最大需量（最大需量是指一定结算期内（一般为一个月）某一段时间（我国现执行15分钟）客户用电的平均功率，保留其最大一次指示值作为这一结算期的最大需量。当该用户实际有功功率超过最大需量申请值时，由某个调峰电站通过电网传输与超过部分等量的有功功率给该用户。通过对多个用户实施点对点调峰，逐级向上传递，实现整个电网的峰值功率下降。

用户侧点对点调峰充分利用用户用电负荷峰值不一定同时出现的特点，同一调峰功率可以在一个电费结算期内（1个月）对多个用户提供调峰功率服务，缩短储能设备投资回本时间。比如，调峰服务企业在一个月内为8个用户每次提供小于1000kW功率的调峰服务。假定储能设备的成本为10000元/kW，调峰服务单价为30元/kW/月，调峰服务企业按当月调峰功率最大值乘以最大需量单价（南方电网为32元/kW/月）支付功率过网费给电网企业。则储能设备投资回本时间=10000*1000/（30*8*1000-32*1000））=48个月=4年。

笔者认为，由于当前储能设备成本的居高不下，加上储能容量局限和安全性考虑，相比大型水电、火电、核电，用储能作为电网的主要供电电源是不合适的；电网侧储能调峰，由于只有电网企业一个买家，如果没有财政补贴，投资回本时间会比较长。例如，抽水蓄能电站的慢速发展就是因为投资回本时间太长的缘故。因此，电网侧储能调峰也不太合适。

至于用储能实施谷电峰用，由于我国目前的峰谷电价差率小，单纯的谷电峰用，经济性也不高。而“四两拨千斤”的用户侧点对点调峰，其调峰功率可以多次使用，即使没有国家补贴，也能在不长的时间内收回储能设备投资。因此，就目前而言，用户侧点对点调峰是切实可行的电网储能应用场景。

二、用户侧点对点储能调峰需要的国家政策支持

1、允许调峰服务企业按当月调峰功率最大值乘以最大需量单价与电网企业结算调峰功率过网费。

2、电网企业计量调峰结果，如果调峰成功，电网企业只按最大需量申请值与用户结算最大需量电费。

三、激励用户参与点对点调峰的措施建议

1、参考我国台湾省和日本等国的做法，未来电价改革时，取消变压器容量基本电费，全面实行最大需量电费。

2、随着第三产业的发展，商业用电比例在快速上升，并且，空调设备负荷功率已经成为峰值功率的主要组成部分。因此，未来电价改革时，建议对商业用电实行最大需量电费。

四、点对点调峰对光伏、风能发电等新能源的推动意义

目前的新能源发电都配有或多或少的储能容量，采取智能调度技术手段，可能可以在不增加或适当增加储能容量后，将新能源发电功率用于用户侧点对点调峰。变目前的新能源发电无序上网为有序上网。如此，用户侧点对点调峰对新能源发电具有如下意义：

第一、可以充分利用已有的新能源装机容量，快速提高调峰容量。符合国家发改能源[2014]2482号文《关于促进抽水蓄能电站健康有序发展有关问题的意见》等文件精神。

第二、调峰服务企业支付的调峰电费，是新能源发电的新增收入。

第三、赋予新能源发电调峰角色，有助于调整和优化能源结构。可以这样设想，由水电、火电、核电等大机组担当基荷发电，由抽水蓄能担当电网侧调峰，由光伏等新能源发电配备适当比例储能容量后担当用户侧点对点调峰。

五、点对点调峰可行性说明

用户侧点对点调峰涉及到三方：用户方、电网企业方、调峰服务方。根据笔者的调查和分析，得出的可行性结论如下：

1、用户方的可行性调查结论

按照电力法规，当用户的实际最大需量超过申报值最大需量时，超过部分按双倍罚款。对用户而言，申报最大需量值是一件纠结的事情，申报少了，容易导致处罚或频繁控制负荷；申报多了，意味着每月要多缴最大需量电费。

如果采用点对点调峰，用户既可以避免被罚电费，又可以不影响用电体验。因此，点对点电力调峰模式定会受到用户的普遍欢迎。

笔者于2012年10月起开始研究用户侧点对点调峰模式，走访过中山市的50个大工业用电客户（名单略），除了1个用户（中山市****包装有限公司）表示自行控制负荷外，其他的用户都愿意接受点对点调峰服务，其中的6个客户（****光学（中山）有限公司、中山市****实业有限公司、中山市****整染有限公司、广东****化工新材料有限公司、中山市****钢化玻璃厂、****光电（中山）有限公司）愿意签订调峰供电合同和安装调峰相关设备。

因此，用户侧点对点调峰模式在用户方是可行的。

2、电网企业方的可行性分析

现行最大需量模式，用户支付一次最大需量电费，在该月任何时间接收任何电厂的购买值最大需量；点对点调峰模式，调峰公司向电网企业支付一次当月最大调峰值有功功率电费，在该月任何时间向任何客户供应购买值有功功率。由于点对点调峰模式所占用的电网资源量与现行最大需量模式占用的电网资源量完全相等，因此，调峰公司与电网企业的调峰功率过网费结算方式是合理可行的。

3、调峰服务方的可行性说明

如前所述，用户侧点对点调峰模式实施初期，主要是利用具备一定储能容量的光伏发电、风力发电作为调峰电站，用户侧点对点调峰模式可以为它们带来额外收入。因此，它们参与用户侧点对点调峰是可行的。未来，随着点对点调峰模式规模的不断扩大以及调峰收入的增加，逐步加大光伏发电、风力发电的储能容量也是可行的。或者，建设利用电网谷电的纯储能电站用于用户侧点对点调峰在经济上也应该是可行的。

六、风光储能一体化方面的建议

1、提高储能设备的利用次数。比如，晚上储存电网低谷电，白天储存光伏电或者风电。如此，储能电池可以每天使用2次；

2、探讨光伏发电、风能发电的储能容量配比，使其更好地满足用户侧点对点调峰要求。

七、结论

由于用户侧峰值负荷的出现具有时间规律和季节规律，可以考虑在非高峰时将储能容量用作其他用途（比如偏远地点的储能发电），通过资源的合理调配，提高储能设备的利用率，增加储能应用企业的收入。

总之，用户侧点对点储能调峰既是一个贴近现实接地气的储能应用场景，又是一个具有千亿级市场规模的储能应用方向。