隨著國家儲能政策的密集出臺,越來越多的投資者與電池生產(chǎn)商開始將目光轉(zhuǎn)向儲能領(lǐng)域,但是面對各種標(biāo)準(zhǔn)不一的鋰電池儲能系統(tǒng)和百花齊放的非鋰電儲能技術(shù),大家遇到最多的問題就是:到底該如何科學(xué)地計(jì)算儲能系統(tǒng)的度電成本?
鋰電池在3C產(chǎn)品和動力電池應(yīng)用領(lǐng)域,主要面對的都是終端消費(fèi)者。終端消費(fèi)者通常會對商品的性能與價(jià)格進(jìn)行綜合考慮,從而選擇最適合自己的產(chǎn)品。儲能面向的則主要是商業(yè)用戶,在商業(yè)項(xiàng)目的招投標(biāo)里,一般在滿足性能要求的前提下,比拼的就是各投標(biāo)方的價(jià)格了。所以商業(yè)應(yīng)用一般對價(jià)格非常敏感,這也是促進(jìn)商業(yè)技術(shù)成本不斷下降的原動力。
在儲能項(xiàng)目的招標(biāo)中,大家一般會關(guān)注最后的裝機(jī)成本,即xxxx元/kWh,但這個(gè)數(shù)字只是初期投入的建設(shè)資金,并沒有考慮進(jìn)日后數(shù)年的運(yùn)維成本,系統(tǒng)存放電時(shí)的損耗,以及財(cái)務(wù)方面要考慮的現(xiàn)金流等問題。所以,人們也開始采用度電成本的概念來對不同項(xiàng)目進(jìn)行比較。度電成本的定義是,該儲能系統(tǒng)在整個(gè)使用壽命年限里,花費(fèi)的總金額除以存儲的總電量。然而,要得出有效的數(shù)字,還是要考慮上述提到的運(yùn)維、電力損耗、資金折現(xiàn)等問題,難度很大。于是,人們干脆采用一個(gè)最簡化的情況來計(jì)算度電成本——用裝機(jī)成本除以循環(huán)次數(shù),因而也導(dǎo)致了目前市場上以循環(huán)次數(shù)為最重要導(dǎo)向的潮流,不管是生產(chǎn)者還是購買方,都以提升循環(huán)次數(shù)為首要任務(wù)。我們一兩年前聽到的鋰電池循環(huán)次數(shù)可能還只是3、4000次,使用壽命6-8年;如今這個(gè)數(shù)字已開始從10000次起步往上標(biāo),使用壽命也可達(dá)15年等等??墒撬阋凰悖词乖趯?shí)驗(yàn)室條件下,以1C的倍率不間斷進(jìn)行充放電測試,一年也只能跑4380次循環(huán),不知道有幾家公司會真的對電池循環(huán)測試超過10000次,還是說大多數(shù)都是根據(jù)短期測試進(jìn)行預(yù)測的結(jié)果。
話說回來,有了高次數(shù)的循環(huán)數(shù)值,那所謂的度電成本就可以大幅地往下降了。兩三年前,鋰電池儲能系統(tǒng)的度電成本還高于0.5元/度,現(xiàn)在很多公司已經(jīng)宣傳可以做到低于0.2元/度了。我們統(tǒng)計(jì)了一下近一年的鋰電池儲能中標(biāo)成本,采用新電池的裝機(jī)成本最低在1600元/kWh左右,如果使用循環(huán)次數(shù)10000次進(jìn)行計(jì)算,確實(shí)可以得到度電成本0.16元/度的數(shù)值。結(jié)合今年出臺的用電側(cè)分時(shí)電價(jià)政策,全國開始推行峰谷電價(jià),峰谷電價(jià)差別高的省份這個(gè)價(jià)差已達(dá)到1元/度以上。如果用度電成本僅0.2元/度的儲能系統(tǒng)來調(diào)峰套利,豈不是可以大幅節(jié)省電費(fèi)!
再進(jìn)一步看看發(fā)電側(cè),在國家推動風(fēng)光發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)的政策大方向下,未來上網(wǎng)電價(jià)會介于0.3-0.5元/度。兩三年前,儲能度電成本高于0.5元/度時(shí),人們根本沒有動力去建設(shè)儲能系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)峰,因?yàn)橘Y不抵債,入不敷出,所以大家寧愿將多余用不完的電力廢棄掉?,F(xiàn)如今,儲能系統(tǒng)的度電成本能低于0.2元/度,那發(fā)電側(cè)的儲能建設(shè)是不是也將迎來美好的春天呢?
然而,市場并不如我們期望的那么火爆。發(fā)電側(cè)的儲能建設(shè)依然得靠政策推著前進(jìn),國家先是強(qiáng)制要求新建風(fēng)光發(fā)電站必須配儲10-15%的容量,接著新增要求配儲的放電時(shí)長需大于2小時(shí),然后是今年8月10號又出了新政策,要求部分配儲時(shí)長需在4小時(shí)以上。一邊是國家政策積極為3060的碳達(dá)峰/碳中和目標(biāo)進(jìn)行引導(dǎo),另一方面卻是建設(shè)商們迫于政策壓力不得不硬著頭皮上馬儲能配套項(xiàng)目。一些地方甚至出現(xiàn)了以極低價(jià)招標(biāo)建設(shè)儲能項(xiàng)目,建成后卻不再使用的情況,完全只是為了滿足發(fā)電可上網(wǎng)的政策要求。為什么會這樣?
究其原因,還是因?yàn)槟壳笆褂玫暮唵味入姵杀居?jì)算方法省略了其他幾項(xiàng)重要的成本,在前文已有提及,從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)與實(shí)際成本偏差太大。雖然學(xué)術(shù)界有很多文章也在積極探討更科學(xué)的度電成本計(jì)算方法,但是越科學(xué)的計(jì)算方法對于銷售人員來說越不利——因?yàn)槎入姵杀緯礁撸酝稑?biāo)的乙方?jīng)]有動力去推動度電成本的科學(xué)計(jì)算方法。這個(gè)現(xiàn)象給招標(biāo)的甲方帶來了很多困擾,明明是看著很省錢的招標(biāo)結(jié)果,為什么到了實(shí)際運(yùn)行的時(shí)候卻完全不是那會事呢?
因此,為了找到更科學(xué)的度電成本計(jì)算方法,以幫助市場對不同的儲能技術(shù)進(jìn)行比較,我們查閱分析了不少文獻(xiàn)資料。在找到的眾多計(jì)算方法中,美國能源部在招標(biāo)儲能技術(shù)項(xiàng)目時(shí)推出的一個(gè)平準(zhǔn)化全壽命度電成本公式是一個(gè)考慮得比較全面的方法,于是我們借用這個(gè)公式來進(jìn)行度電成本的計(jì)算,以幫助大家能更好地考察不同技術(shù)的各種隱藏成本。
該公式及各項(xiàng)參數(shù)的說明如下圖所示。公式的總支出包括了三個(gè)部分:初期的裝機(jī)成本,后續(xù)每年的運(yùn)維成本,以及因?yàn)槌浞烹姷难h(huán)效率帶來的電力損耗成本(即充電時(shí)用了100度電,放電時(shí)卻只能放出85度電)。在計(jì)算支出的時(shí)候,這個(gè)公式也考慮到財(cái)務(wù)上的現(xiàn)金流問題,引入折現(xiàn)率的計(jì)算,將未來的支出全部折算成當(dāng)前價(jià)值。那么同樣的,在計(jì)算分母的全壽命循環(huán)次數(shù)時(shí),也通過折現(xiàn)率將未來的循環(huán)次數(shù)折算成當(dāng)前的有效次數(shù)。
使用以上公式,我們對一個(gè)鋰電池儲能系統(tǒng)進(jìn)行度電成本計(jì)算。各參數(shù)如下圖所示,假設(shè)該系統(tǒng)用于發(fā)電側(cè)每天循環(huán)一次,即使使用15年,全壽命度電成本依然高達(dá)0.516元/度。由此,不難想象為什么目前發(fā)電側(cè)依然沒有太大的動力來積極主動建設(shè)儲能系統(tǒng)了。
原標(biāo)題:如何科學(xué)地計(jì)算儲能系統(tǒng)的度電成本?