用户侧储能设计实践

用户侧储能设计实践与发展展望 目 录C O N T E N T 储能政策概述010203 后续发展及建议04 用户侧储能现状用户侧储能设计案例 Part 01 储能政策概述 01储能概述 宏观政策 01储能概述 应用场景用户侧发电侧 电网侧 l 削峰填谷l 需量消减l 需求响应l 备用电源l ……l 平抑新能源出力波动l 跟踪新能源出力计划l 提升新能源外送直流l 柔性爬坡l 共享储能l …… l 调频、调峰等辅助服务l 提高电网供电可靠性l 延缓电网投资l 提高设备利用率l 线路扩容l 网络降损l 共享储能l ……电力系统 政策方向 国家 主要措施合法地位 美国 FERC792法令将储能定义为小型发电设备,解决了储能并网程序问题。德国 2018 年5月,德国电器电子协会(VDE)制定储能系统的低压并网政策 VDE-AR-E2510-2,明确储能系统(包括工商业储能)并入电网的合法性和并网标准。电力辅助服务/ 需求响应 澳大利亚 2021 年4月,澳大利亚能源市场委员会(AEMC)发布储能并网最新政策的 计划草案,旨在推动新的储能系统(包括工商业储能)能够更好地连接电网 并稳定运行。欧盟 2022 年12月欧盟RE Power EU修正案提出,加快欧盟清洁能源项目许可的措施,以及允许加快共址电池储能项目许可的建议。美国 加利福尼亚州实施需求侧响应拍卖机制,允许用户侧储能参与竞价。2016 年能源市场委赏会提议修改电岗服务规则,分为电能供应和辅助服务两类,允许用户自主选择储能设施提供辅助服务。 澳大利亚 德国 2017 年市场监管者简化了储能参与二次调频和分钟级备用市场的申报程序,鼓励储能(包括工商业储能)参与一次调频领域之外的市场。欧盟 2023 年欧盟《电力市场设计改革方案》中提出,鼓励电网引入更多非化石 燃料灵活性资源(包括储能、需求侧响应),并通过容量市场等方式为其提供合理的投资回报。定价交易 英国 储能(包括工商业储能)可参与容量市场拍卖获取辅助服务合同。2016年, 储能首次赢得容量市场交易合约,所有储能占2020/2021年签订合同的总容量市场52.4GW的6%。 01储能概述 国外政策 国家/地区 补贴内容美国 2008 年起加利福尼亚州将储能纳入自发电激励计划(SGIP)补贴支持范围,以每年固定资金的方式按照系统装机功率进行补贴(含工商业储能)0.18-0.36/Wh,2016年后综合考虑储能项目时长、能量规模予以补贴,补贴持续到2026年。 2022年8月《通胀削减法案》ITC新政,针对储能方面主要为延长ITC十年、提高税收基础抵 免比例至30% 新政相对之前不再要求储能必须配套光伏,独立储能、工商业储能、户储均可享受。德国 巴伐利亚州为每个容量3kWh以上的储能系统提供500欧元(550美元)补贴,每增加1kWh 多100欧元补贴。比利时 储能系统补贴为250欧元/kWh,每个系统最高补贴为3200欧元。补贴金不应超过系统成本的35%,该计划总预算为3500万欧元。意大利 为推广“分布式光伏+储能”项目,政府将投入2000万欧元的直接补贴,工商业主和住宅用户“分布式光伏+储能“项目可直接获得项目成本50%的补贴。已安装的光伏系统配置储能设施可以享受100%的补贴。奥地利 在 2020年到2022年期间每年拨出3600万欧元,为光伏和储能项目提供资金。取消对屋顶安 装太阳能电池板的住户征收太阳能税,太阳能屋顶发电可获得250欧元/千瓦补贴,储能装置 可获得200欧元/千瓦小时的补贴。 澳大利亚 电池储能支持计划按比例提供补助金,持有优惠卡的人每千瓦时补助600美元,其他人每千瓦时补助500美元。10kWh的电池最多可获补助6000美元,5kWh的电池最多可获补助3000 美元。维多利亚 4000 万澳币,年收入少于 18000美元,电池安装成本的50%。 01储能概述 国外政策 内容 政策文件 大体内容顶层设计 国家发改委、能源局《关于加快推动新型储能发展的指导意见“十四五“新型储能发展实施方案》。 提出到2025年，新型储能将实现规模化发展，装机规模超30GW，并明确其独立市场地位，推动其参与各类市场交易，同时建立电网侧独立储能容量电价机制，促进储能产业的健康快速发展。科技攻关 科技部:《储能与智能电网技术》重点专项。能源局:《“十四五“能源领域科技创新规划》。 提出了能源科技创新的总体目标，围绕先进可再生能源、新型电力系统等方面确定攻关任务，推动能源产业的转型升级和高质量发展。项目管理 国家能源局:《新型储能项目管理规范(暂行)》《新能源基地跨省区送电配置新型储能规划技术导则》。 分别从项目准入、备案、建设、并网、调度等各环节对新型储能接入电力系统提出了具体要求。产品规范 工信部:《锂离子电池行业规范条件》《锂离子电池行业规范公告管理暂行办法》《关于做好锂离子产业链供应链协同稳定发展工作的通知》《电能存储系统用锂蓄电池和电池组安全要求》（征求意见稿）。 四份文件分别针对锂离子电池行业的规范条件、规范公告管理、产业链协同稳定发展以及电池安全要求提出了明确规定，旨在促进锂离子电池产业的健康有序发展。 并网运行 国家发改委、能源局、电力交易中心等《电力并网运行管理规定》《电力辅助服务管理办法》《关于进一步推动新型储能参与电力市场和调度运用的通知》《关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加井网规模的通知》《电化学储能电站并网调度协议(示范文本)》《新型储能主体注册规范指引(试行)》《关于加强电化学储能电站安全管理的通知》《防止电力生产事故的二十五项重点要求》。 提出引导储能、分布式能源、新能源汽车、虚拟电厂等新型市场主体，以及增量配电网、微电网内的市场主体参与现货市场，充分激发和释放用户侧储能（工商业储能和户用储能等）灵活调节能力。明确增加新能源、新型储能、负荷侧并网主体，新型储能需向调度机构提交放电时间、充放电速率、最大可调节能力等参数，并满足继电保护、调度通信、调度自动化、调频、调压等技术要求。技术标准 《电化学储能电站设计规范 (GB51048-2014)》《电化学储能电站安全规程(8B/ 428- 202)(电化学储能电站检惨规程(GB/42315-203)《电化学储能电站环填影响评价导则》 (GB/T42318-2023)等。 涉及电站设计、安全、检测及环境影响评价等方面，旨在确保电站安全、经济、环保运行，推动电化学储能技术健康发展，为新能源产业提供有力支撑。这些规范的实施有助于提升电站建设与管理水平。学科建设 教育部、国家发改委、能源局:《储能技术专业学科发展行动计划(2020-2024年)》(2021 年度普通高等学校本科专业备案和审批结果》。 旨在加快储能领域人才培养，强化核心技术研究，推动储能产业高质量发展。公布了当年高校本科专业的调整情况，反映了我国高等教育与储能技术发展的紧密结合。 01储能概述 国家和地方政策 扑贴类型 补贴介绍 地区 补贴内容放电补贴 按照储能电站的实际放电量给予储能投费运营主体进行补贴 浙江义乌 0.25元/度电浙江温州龙港 0.8元/度电安微合肥 0.3元/度电安徽芜湖 0.3元/度电江苏苏州工业园区 0.3元/度电湖南长沙 0.3元/度电广东深圳 0.2元/度电容量补贴 按照安装储能电站的功率或者电池容量进行扑贴 浙江永康、嘉兴嘉善、金华婺城区 按逐年退坡方式补贴0.1 — 0.2元/瓦，连补3年。浙江诸暨 0.2 元/Wh江苏常州 0.3 元/Wh江苏无锡高新区 0.1 元/Wh 广东肇庆高新区 0.15 元/Wh 四川成都、重庆两江新区 0.2 元/Wh 重庆铜梁区 0.2 元/Wh投资扑贴 按照储能项目的投资进行补贴 浙江杭州萧山区 0.3 元/Wh浙江舟山普陀区 每建成投运1个新型储能项目，补贴资金30万。浙江海盐 对制造业企业投资300万元及以上的投资新型储能电站，给予实际设备的10%限级400万元的一次。山西太原 按投资额的2%补贴，最高不超过500万元。 北京市朝阳区 对储能技术项目绐予不超过趋投资20%的补贴。 01储能概述 国家和地方政策部分地区用户侧储能（包括工商业储能）的补贴政策在需求侧响应补贴方面，多个省份也给予用户侧储能系统响应电网需求供电的补贴。例如，安徽省根据削峰响应和填谷响应的不同类型，提供不同的响应补偿和容量补偿。浙江省也实施电力需求侧精密智控举措，并提供电量补贴和容量补贴。 随着各地区对工商业储能补贴政策的不断实施，国内工商业储能的商业化和规模化将迎来较大的增长。这些补贴政策旨在降低工商业储能项目的经济风险，提高项目的投资回报率，从而推动储能技术的发展和应用。 Part 02 用户侧储能现状 02用户侧储能现状一、装机规模与分布 截至2023年底，用户侧储能累计装机规模已达到约190万kW。主要依赖于工商业用户的建设，广泛分布在用电企业的围墙范围内，通常通过380V、10kV等电压接入用户变配电房母线。二、盈利模式 用户侧储能的盈利主要依赖于峰谷电价差。在峰谷电价差较大的省份，如浙江、江苏、广东等地，用户侧储能的建设尤为活跃。除了峰谷电价差获利外，还包括参与需求侧响应、需量节费、降低变压器増容改造费用、分布式光伏消纳等。三、政策环境 政府出台了一系列文件，以鼓励扩大市场交易电价上下浮动范围，为用户侧储能发展创造条件。这些政策旨在拉大峰谷电价差，建立尖峰电价 和季节性电价，以进一步推动用户侧储能的发展。四、市场趋势 随着工商业目录销售电价的退出，工商业用户正逐步进入电力市场，呈现“能涨能跌”的电价机制。这使得用户侧储能的盈利模型和充放电策略受到深刻影响。在国际市场上，户用储能主要集中在德国、意大利、英国、西班牙、法国、美国等用电成本较高、电力市场较为成熟、政策补贴力度较大的地区和国家。尽管今年相关国家市场增速有所放缓，但户用储能仍具备广阔的应用前景。五、商业模式与建设方式 目前，用户侧储能主要依托工商业企业建设，商业模式仍主要依赖于峰谷电价差，同时辅以其他直接或间接收益。建设方式一般采用合同能源管理用户自投和融资租赁的方式。 Part 03 用户侧储能设计案例 03储能应用特性储能应用场景决定储能实际需求决定 储能固有属性决定规划咨询核心 03用户侧储能项目流程企业用户侧新型储能项目申请所需资料清单业务环节 资料名称 资料说明 备注备案申请 1.项目业主（项目法人）组织机构代码证（副本）复印件 / 必备2产权证或租赁合同复印件 如不是产权人提出申请，需提供租赁合同；如无相关产权证明，需提供属地街道（乡镇）同意建设证明。 必备3.企业用户侧新型储能项目相关事项告知承诺书 / 必备4.储能项目备案材料 应包括但不限于以下内容：项目单位基本情况、项目名称、建设地点、建设规模、建设内容（含技术路线、应用场景、主要功能、技术标准、环保安全等）、项目总投资额，项目符合产业政策声明； 必备 项目建设（资料报电力部门） 1.储能项目接入工程设计方案、图纸及说明书 / 必备2.主要电气设备一览表 / 必备3.设计单位资质证书 / 必备4.施工单位资质证书 ①承装（修、试）电力设施许可证；②外省施工单位应提供《备案证明》和《报告证明》 必备竣工验收 1.并网验收申请表 / 必备2.储能项目测试报告 应包括但不限于以下内容：电能质量测试；功率控制能力测试；额定功率性能测试；电网适应性测试；保护与安全自动装置测试；通信与自动化测试3.第三方验收评估报告 项目业主（委托）有相关资质的第三方机构对项目进行评估验收，并出具评估意见。评估意见应包括质量、环境、消防等方面的有关标准，规范的符合情况说明。 必备4.第三方机构资质证书 / 必备5.施工单位隐蔽工程施工记录，接地电阻测量记录。 / 必备6.施工单位竣工图纸，电气试 验报告及保护整定调试记录 / 必备8.安全管理承诺书 企业用户侧新型储能项目管理流程图政务服务网报发改部门备案，备案当日，区发改局将备案表及相应备案资料，推送给项目单位和相关部门。 即办，备案材料为项目业主(项目法人)有效组织机构代码证、产权证明、储能项目备案材料、告知承诺书业主根据备案表、告知书事项，抓紧落实各项建设条件，委托有资质的设计机构、施工单位对项目进行设计和施工。 开工前将电气相关资料报电力部门。 项目建成后，业主向发改部门提出验收申请，提供第三方验收评估报告及其他相关资料。 收到申请的3个工作日内，由区政务服务中心牵头，组织相关部门联合验收并出具意见。通过验收后，电力部门按有关标准和规范要求，做好储能项目并网调试和接入。 验收通过后5个工作日内，电力部门开展计量装置安装、调试，储能项目调度协议及供用电合同补充协议签订等。并网运行 03用户侧储能设计 标准支撑储能设计规范l 电力储能系统术语l 电化学储能电站设计规范l 电化学储能电站可研、初设、施工图设计深度规定l 电化学储能电站接入电网设计规范l 电化学储能电站运行维护规程l 电化学储能系统通用技术条件l 电力储能用锂离子电池l 电力储能用铅炭电池 l 电力储能用电池管理系统l 电化学储能系统储能变流器技术规范l 电力储能用梯次利用锂离子电池系统技术导则l 移动式电化学储能系统技术要求 03用户侧储能设计 设计要点关键点设计 储能配置工程成本控制电站设计设备厂家 典型负荷曲线峰谷价差 新能源消纳 电力市场 储能电站布置形式主接线设计 站用电设计 计算机监控系统设计 消防安全设计 设计优化 电池厂商PCS厂商 系统集成厂商 其他设备厂商 03用户侧储能设计 典型案例 05000100001500020000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23负荷负荷 在正常情况下，企业厂区内部动力设备和生产设备一天24小时连续运行，企业日负荷曲线为一条较为平稳的直线，企业日用电负荷稳定运行。序号 项目 单位 峰 平 谷1 时段 \ 08:00-11:00 11:00-17:00 00:00-08:00 17:00-22:00 22:00-24:002 小时数 \ 8 8 83 分时电价 元/kWh 1.0264 0.5969 0.24984 峰谷价差 元/kWh 0.77665 峰平价差 元/kWh 0.4295 00. 20. 40. 60. 811. 2 0 5 10 15 20 25电价 储能策略 网充 放电 网充时间 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11电价(元/千瓦时) 0.2498 0.2498 0.2498 0.2498 0.2498 0.2498 0.2498 0.2498 1.0264 1.0264 1.0264 0.5969储能 功率(千瓦) -2349 -2349 -2349 -2349 -2349 -2349 -2349 -978 5022 5022 5022 -978SOC 0.221 0.343 0.464 0.585 0.707 0.828 0.949 1 0.7 0.4 0.1 0.151网充功率(千瓦) 2349 2349 2349 2349 2349 2349 2349 978 0 0 0 978储能策略 网充 放电 待机时间 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23电价(元/千瓦时) 0.5969 0.5969 0.5969 0.5969 0.5969 1.0264 1.0264 1.0264 1.0264 1.0264 0.5969 0.5969储能 功率(千瓦) -3364 -3364 -3364 -3364 -2987 3013 3013 3013 3013 3013 0 0SOC 0.324 0.498 0.672 0.846 1 0.82 0.64 0.46 0.28 0.1 0.1 0.1网充功率(千瓦) 3364 3364 3364 3364 3364 0 0 0 0 0 0 003用户侧储能设计 典型案例储能系统容量配置分析根据企业用电负荷情况，提出容量配置方案，通过结合当地电网电价政策、电池参数，经仿真计算得到配置方案在不同电价时段下的充放电量，配置方案典型日仿真曲线如下表所 示。 Part 04 后续发展及建议 04后续发展及建议一、完善顶层设计，夯实政策基础 从国家层面进一步完善用户侧储能产业发展的顶层设计，细化相关政策，确保产业快速发展的政策基础坚实。包括明确产业发展目标、规划发展路径、制定优惠政策等，以引导和推动工商业储能产业的快速发展。二、细化行业标准，推动标准落地 针对当前用户侧储能行业标准尚未完善的问题，建议相关部门进一步补全标准体系，包括设计、安装、运维、消防安全和验收等方面。同时，推动建立保障各细分储能产品高安全、高品质的标准体系，以提高产品的兼容性和市场竞争力。三、鼓励技术创新，提高经济效益 为推动用户侧储能产业技术突破和经济性提高，建议国家加大对储能技术研发的支持力度，鼓励企业加强技术创新和研发投入。同 时，通过政策引导和市场机制，推动储能电池系统成本的持续下降，为用户侧储能商业化创造更有利的条件。四、加强产品监管，确保品质安全 针对用户侧储能产品性能和品质的问题，建议国家加强产品监管力度，建立完善的产品检测和认证体系。同时，鼓励企业加强自主研发和核心技术积累，提高产品的稳定性和品质水平，为用户侧储能大规模推广提供坚实基础。五、探索商业模式，拓宽盈利渠道 建议国家鼓励探索多样化的商业模式和盈利方式。推动峰谷价差、需求侧响应、辅助服务和新能源消纳补贴等盈利方式的明朗化。同时，支持园区微电网、综合能源服务商、虚拟电厂负荷聚合运营商等整合配置和应用储能项目，参与电力市场交易和辅助服务等。