清华大学陈启鑫：储能的市场化运营与价值分析

储能在电力市场当中的价值，用三个方面来进行总结，第一个是容量价值，这个也是现在容易被忽略的，尤其是国内，可能很少能够有一个价格机制去反映，好在我们输配电价的恒定，按照虚量去计算储能具备一定的价值，这种价值我们算了一下，挺高的。第二个叫能量价值，就是我们传统所思考的这个削峰填谷的价值，也包括了现在有市场有一些能量的偏差调节发挥一些作用，这个是第二方面。第三方面是辅助服务价值，调峰调频，还有其他等等。

1月26日，“推动储能创新发展，提升能源整体效率专题研讨会”在京召开，清华大学能源互联网研究院副院长陈启鑫发表演讲。

以下为演讲内容：

各位领导各位专家大家下午好，我今天分享的报告题目叫储能的市场化运营与价值分析，大家知道这几年市场发展建设非常快，电力市场的发展也带来很多新的商业模式，尤其是从8个试点的推进来看，会带来更多的商业模式，我们昨天也是在广东那边开了一个研讨会，应该说大家都感受到了市场发展的步伐，所以我今天想从储能市场化价值出发，谈一谈在不同的市场建设阶段储能的价值大概的情况，跟前面的专家有一个很好的契合，我这个报告更多是讲一些量化的分析，当然由于大多数的东西都是估算，如果算得不太准确，欢迎会后进一步探讨。

首先看一下储能在电力市场当中的价值，三个方面来进行总结，第一个是容量价值，这个也是现在容易被忽略的，尤其是国内，可能很少能够有一个价格机制去反映，好在我们输配电价的恒定，按照虚量去计算储能具备一定的价值，这种价值我们算了一下，挺高的。第二个叫能量价值，就是我们传统所思考的这个削峰填谷的价值，也包括了现在有市场有一些能量的偏差调节发挥一些作用，这个是第二方面。第三方面是辅助服务价值，调峰调频，还有其他等等，我讲两个，一个是国内一个是国外。

因为我们信用市场的建设，会朝着中长期现货的方式去走，后续的一个发展基本情况，首先我们看容量价值，国外是鼓励储能大规模提供容量服务，我们可以看到美国加州等等有一些地方建了大型的储能电站，他们跟一般电场一样，是能够在电网需要的时候能够给力，是具备容量价值的。这里已经明确了规定了储能是不参与的，从最新的一年的运行情况来看，容量电场的收益能到20%左右，容量拿到的钱跟卖电的钱比是一比四，在其中里面以储能为主能占到10%，已经慢慢比例上来了。

我们具体来看，价值是多少?这里拿了2017年的容量市长的价值来看，那么2017年3月份一个交易结果，我们看一个锂电池，它能够获得基础能量价格是76.5美元每GW天，我们来折算，一天能够挣0.3美元，全年80%的运行率来收，大概92美元，折算起来一年是600块钱，这是4个千瓦时的容量，所以一个单位是150块钱，如果是300美元这个方式来算是三年才能收回成本，刚才有专家说现在锂电池是1400，大概不到十年的时间能够收回成本，这是现在当前的情况，在容量市场上在国外上大概是这么一个基本的判断，那么国内有最大需量，我们拿了浙江省的表来看，每个月每个千伏是40块钱，假设我们自己建储能，在我们工厂里面去建，如果是在10千伏里面去建，假设我建了一个一千千瓦的电站，能够比较预测到我这个月用电高峰是什么时候，比如说3700降到2700，可以完美规避最大负荷，这个有点理想化，不一定特别难，现在有一些企业在做这个服务，能挣多少钱?一个月挣40块钱，一年是480块钱，三年1400，所以这个算下来比国外的收益还高，这是现在容量价值的计算。

第二个算能量价值，我们同样拿这个价格曲线来看，我们看有两个峰，这个曲线是价值曲线，有两个峰两个谷，一天可以做两个循环，有90%的充电效率，算下来一天能够挣的钱是0.024美元，算下来一年是7.2美元，按300美元需要40年才能回收，那么我们说我们算时时市场，这个价格波动幅度更大一些，但是算下来8.7美元，我们现在认识是一致的，如果通过能量市场来获得储能收益，基本上是没有戏的，是回不了本的，同样拿浙江来算，我们先不说限货市场，因为会有波动价格，一天两个峰两个谷，我们来做套利，一天是4毛4，如果按照两千元是14年，1400大概是10年，比国外挣的钱也还是要多的。所以这个是能量价值。

第三我们再看调频价值，美国PGM市场现在调频应该说是美国电池最好的商业模式，因为它的速度快，所以能够拿一个倍数去收钱，能够挣多少钱，我们拿锂电池来计算，我们去查了每个小时调频的价格，做一个均值，如果电池都能中标，一年运行300天，它全天收益是0.6美元一个千瓦天，一年是180美元，每千瓦时是290元，大概算下来是5到7年的时间可以回收成本，跟前面比，无论是能量还是容量比都要快很多，现在大家基本认为能够挣到钱，这是国外的情况。

国内的情况现在山西调频已经启动，广东也要马上启动，山西从10月份开始试运行，价格是13.1元每兆瓦，因为没有单独的储能电站，它当时是12到20元，后来发现这个钱太多了，在1月份之后调到5到10元，降了50%，即使是5到10元这样一个情况，我们去调研了典型几个情况，刚才有专家也讲到了，投资是两千万，如果国外的电池当时投资价格是四千万，这是两个不同的数，根据试运行的情况，装了储能的指标是5，常规的是2-4，性能高可能报一个合理的价格能够中标，所以装储能对于他们来讲很重要，按照2018年1月份调频价格计算，带储能的机组是30万千瓦日均收益在3.5万元，每月收益约为100万元，算下来一个单位年收益600元每年，所以两三年的时间可以收益成本，还是比国外快一些的。调频服务之外还有其他的辅助服务，现在国外我们看到的辅助服务比较有前景在美国加州，天亮的时候上来，天黑的时候出去，上调和下调的需求，所以他们定义叫灵活爬坡(音)服务，这是加州特有的，储能也可以参与市场，我们拿2017年的价格去算，大概算了之后每单位容量是270元，比PGM稍微低一点点，PGM是290，所以回收期是7年左右。东北的调峰市场，刚才已经讲了背景了，调峰市场我们算了一下，拿2017年的运行方式和价格，大概每升调一个单位的能挣4毛五，考虑运行，考虑到他的充电，大概一年挣70块钱，如果是水储，基本上一年就回收了，如果是其他是两三年。我以上所讲的内容不包括运维成本。

做一个总结，这考虑了不同的市场类型情况，容量价值，能量价值，调频价还有灵活服务最终的结果是什么呢?我们要看一个储能设备能参加几种，因为我们刚才讲有的在山西，有的在东北，有的在南方，是不一样的，一旦我们把市场拼齐了，这个价值就会被激发出来，我相信这种市场机制的建立，能够激发出储能的经济效益，这里面有一个关键技术。储能在不同市场的参与中需要有一个分配策略和控制策略，因为我们讲能量和容量的服务还不是特别关键，但是一旦做了调频和做灵活服务，需要频繁地调节，那么对于它的寿命是有影响的，这个时候如果根据调频的信号，人类自身的这种寿命循环的影响去决策最优的方式，对于它的商业化，对它的利益有巨大的影响，这个地方我们也开发了一些算法，我们做了一些分析，其中要考虑收益从哪里来，第二运行成本，容量的折损怎么计算，这是一个非常复杂的问题。我们做了一个范例，这里面分析了储能，在不同的SOC下，不同的功率下，它的效益情况，我们看到并不是在标准下是最好的，有一个最优的路径，我们从0开始的话，怎么样去充电，怎么样放电，怎么样控制是最优的，这是拿美国的能量、备用和调频三个市场联合投标来做一个背景案例，我们发现如果我们不考虑电池寿命，基本上全投在调频，如果考虑寿命调频高的时候进去，这方面可以收益最高，折损最小，第二需要的时候可以响应市场容量要求。如果按照这个控制方式去走的话，我经济效益是25%，如果不考虑寿命的方式，响应去调只有5%，差距是非常大的。

最后还有一点，这个分析非常好，但是必须强调一点，这是在储能不多的情况下，我们有这么好的商业模式，储能多了怎么办?我们分析了一个2050年因为发改委能源所有一个高比例的运行场景，80%的新能源的电力系统这种新形态下有大量的储能，这个时候应该怎么办，我们简单做了一个分析，如果没有储能，只有新能源的话，这个价格是什么样的，是像左边那个图，黑色的线是能量价格线，价格越来越低，因为新能源运行成本是0，但是服务调频价格红线和蓝线会升十几倍，如果储能出来，三根线都往下走，调频调峰价格都往下走，因为储能质量很好，因此这个地方就有一个维成效益，你不进厂的时候价格很好，进厂之后价格就跌，你出去时候就涨价，所以这个地方我觉得非常重要是我们后续制定政策的时候，要给储能进厂带的溢价效果，怎么给一个合理补偿，以及怎么样规划一个刚好的储能的规模，那么我想这是我们后面在发展过程中需要重点考虑的问题，好，这就是我汇报的内容，谢谢大家。

(发言根据现场速记整理，未经嘉宾本人审核)