储能电站经济价值及运行质量分析评价

为实现“双碳”目标，未来新增电源将以风电、光伏等新能源为主。据公开信息显示，预计2030年前后新能源发电装机将达到16亿-17亿千瓦，届时将取代煤电成为我国装机规模最大的电源。预计2050年前，新能源装机规模将超过40亿千瓦，发电量占比接近50%。随着新能源规模持续增加，电力系统中发电和用电在时间和空间上不匹配的现象愈发突出，要从根本上解决新能源消纳问题、实现新能源稳定可靠供电，必须大力发展电储能。

通常电储能可以分为电池储能、机械储能和电磁储能三类。随着新能源大规模并网与智能电网的建设，电池储能近年来受到广泛关注并得到大量运用。不论在发电侧、电网侧、或是负荷侧，都发挥着能量调控作用，增强了电力管理的灵活性。本文以电池储能为研究重点，对电站投资成本构成、经济评价指标以及电站运行质量评价方法进行分析、阐述。

一电站成本构成

为防范储能电站项目投资超预算带来的投资风险，在项目建设之初需要对工程造价进行全过程造价管理。根据项目全寿命周期造价管理原则，电站投资成本包括项目建造成本和运营维护成本。

全寿命周期成本管理要求在工程项目设计和决策阶段要从工程项目全寿命周期出发考虑项目的成本和价值问题，努力通过工程设计和计划安排寻求做到项目全寿命周期总造价的最小化和总价值的最大化。关键是项目成本最小化，即工程项目全寿命周期总成本LCC=min{C1+C2}。

电站投资成本主要包括建设期固定资产投资和运营期间流动资产投资，其中固定资产投资即为工程造价，包含了建设投资成本以及建设期利息成本，流动资产投资是项目建设运营后所需的铺底流动资金。电站具体投资成本构成如下图所示：

二电站经济效益评价指标

经济效果评价是对储能电站建设方案中有关投入与产出的财务、经济资料数据进行调查、分析、预测，对电站的经济效果进行计算、评价、分析。总体来说经济效果评价包括了盈利能力分析、偿债能力分析、财务生存能力分析和抗风险能力分析。

按照是否考虑资金时间价值，经济效果评价方法分为静态评价方法和动态评价方法。静态评价方法是不考虑资金时间价值，其最大特点是计算简便，适用于项目方案的初步评价，或对短期投资项目进行评价，以及对于逐年收益大致相等的项目评价。动态评价方法考虑资金时间价值，能较全面地反应投资方案在整个计算期内的经济效果。因此，在进行方案比较时，一般以动态评价方法为主。

静态评价指标包括投资收益率（总投资收益率和资本金净利率）、静态投资回收期和偿债能力（资产负债率、利息备付率和偿债备付率）。动态评价指标包括内部收益率、动态投资回收期、净现值、净现值率和净年值。

总投资收益率

总投资收益率是指储能项目建成后，项目某一年净利润与项目投资成本的比率。如果电站每年的净利润波动较大，可以通过计算多个年份利润平均值与投资成本进行比率计算。将计算出的实际投资收益率与预定投资收益率进行比较，如果实际投资收益率大于等于预定投资收益率，则投放方案在经济上具有可行性，反之如果实际投资收益率小于预定投资收益率，则投放方案在经济上不具有可行性。

投资收益率又可分为总投资收益率(ROI)和资本金净利润率(ROE)。

式中：EBIT为项目达到设计生产能力后正常年份的年息税前利润或运营期内年平均息税前利润；TI为项目总投资。总投资收益率高于行业的收益率参考值，表明总投资收益率表示的项目盈利能力满足要求。

资本金净利润率表示资本金的盈利水平。式中：NP为项目达到设计生产能力后正常年份的年净利润或运营期内年平均利润，EC为项目资本金。资本金净利润率高于同业的净利润率参考值，表明使用项目资本金净利润率表示的项目盈利能力可以满足要求。

投资回收期

投资回收期是反应储能电站投资方案实施以后回收初始并获取收益能力的重要指标，分为静态投资回收期和动态投资回收期。

静态投资回收期是在不考虑资金时间价值的条件下，以项目的净收益回收其全部投资所需要的时间。投资回收期可自项目建设开始算起，也可自项目投产年开始算起。动态投资回收期是将投资方案各年的净现金流量按基准收益率折算成现值后，再来推算投资回收期，这是其与静态投资回收期的根本区别。

按静态分析计算的投资回收期较短，决策者可能认为经济效果尚可以接受。但若考虑资金时间价值，用折现法计算出的动态投资回收期，要比用传统方法计算出的静态投资回收期长些，该方案未必能被接受。

投资回收期指标的优点和不足。投资回收期指标容易理解，计算也比较简便，项目投资回收期在一定程度上显示了资本的周转速度。显然，资本周转速度越快，回收期越短，风险越小，盈利越多。这对于技术上更新迅速的项目或资金相当短缺的项目或未来情况较难预测而投资者又特别关心资金补偿的项目进行分析是特别有用的。但不足的是，投资回收期没有全面考虑投资方案整个计算期内的现金流量，只间接考虑投资回收之前的效果，不能反映投资回收之后的情况，无法准确衡量方案在整个计算期内的经济效果。

偿债能力评价

利息备付率也称已获利息倍数，是指投资方案在借款偿还期内的息税前利润与当期应付利息的比值。利息备付率从付息资金来源的充裕性角度反映投资方案偿付债务利息的保证程度。计算公式：

式中：EBIT为息税前利润，PI为计入总成本费用的应付利息。利息备付率应分年计算。利息备付率越高，表明利息偿付的保障程度越高。利息备付率应大于1，并结合债权人的要求确定。

偿债备付率是指投资方案在借款偿还期内各年可用于还本付息的资金与当期应还本付息金融的比值。偿债备付率表示可用于还本付息的资金偿还借款本息的保障程度。

式中：EBITDA为息税前利润加折旧和摊销，TAX为企业所得税，PD为应还本付息金额。包括还本金额和计入总成本费用的全部利息。融资租赁费用可视同借款偿还，运营期内的短期借款本息也应纳入计算。如果项目在运营期内有维持运营的投资，可用于还本付息的资金应扣除维持运营的投资。

偿债备付率应分年计算。偿债备付率越高，表明可用于还本付息的资金保障越高。偿债备付率应大于1，并结合债权人的要求确定。

资产负债率（LOAR）是指投资方案各期末负债总额（TL）与资产总额（TA）的比率。适度的资产负债率，表明企业经营安全、稳健，具有较强的筹资能力，也表明企业和债权人的风险较小。对该指标的分析，应结合国家公关经济状况、行业发展前景、企业所处的竞争环境状况等具体条件确定。

净现值

净现值是反应投资方案在计算期内获利能力的动态评价指标投资方案的净现值是指用一个预定的基准收益率（或设定的折现率）ie，分别将整个计算期内各年所发生的净现金流量都折现到投资方案开始实施时的现值之和。

式中：NPV为净现值，（CI-CO）t为第t年的净现金流量（应注意“+”“-”号），ie为基准收益率；n为投资方案计算期。

当方案的NPV≥0时，说明该方案能满足基准收益率要求的盈利水平，故在经济上是可行的。当方案的NPV＜0时，说明该方案不能满足基准收益率要求的盈利水平，故在经济上是不可行的。

净现值指标的优点和不足。净现值指标考虑了资金的时间价值，并全面考虑了项目在整个计算期内的经济状况；经济意义明确直观，能够直接以金额表示项目的盈利水平，判断直观。但不足之处是，必须首先确定一个符合经济现实的基准收益率，而基准收益率的确定往往是比较困难的，而且在互斥方案评价时，净现值必须慎重考虑互斥方案的寿命，如果互斥方案寿命不等，必须构造一个相同的分析期限，才能进行方案比选。此外，净现值不能反映项目投资中单位投资的使用效率，不能直接说明在项目运营期各年的经营成果。

净年值

净年值（NAV）又称等额年值、等额年金，是以一定的基准收益率将项目计算期内净现金流量等值换算而成的等额年值。它与前述净现值（NPV）的相同之处是，两者都要在给出基准收益率的基础上进行计算；不同之处是，净现值将投资过程的现金流量换算为基准期的现值，而净年值则是将该现金流量换算为等额年值。由于同一现金流量的现值和等额年值是等价的（或等效的），因此，净现值法与净年值法在方案评价中能得出相同的结论。而在多方案评价时，特别是各方案的计算期不相同时，应用净年值比净现值更为方便。

计算公式。净年值的计算公式为：式中：（A/P，ic，n）为资本回收系数。NAV≥0时，则投资方案在经济上可以受。NAV＜0时，则投资方案在经济上应予拒绝。

内部收益率

内部收益率（Internal Rate of Return，IRR）是使投资方案在计算期内各年净现金流量的现值累计等于零时的折现率。即在该折现率时，项目的现金流入现值和等于其现金流出的现值和。内部收益率容易被人误解为是项目初期投资的收益率。事实上，内部收益率的经济含义是投资方案占用的尚未回收资金的获利能力，它取决于项目内部。项目的内部收益率是项目到计算期末正好将未收回的资金全部收回来的折现率，是项目对贷款利率的最大承担能力。由于内部收益率不是初始投资在整个计算期内的盈利率，因而它不仅受项目初始投资规模的影响，而且受项目计算期内各年净收益大小的影响。

净现值率

净现值率（NPVR）是在NPV的基础上发展起来的，可作为NPV的一种补充。净现值率是项目净现值与项目全部投资现值之比，其经济含义是单位投资现值所能带来的净现值，是一个考察项目单位投资盈利能力的指标。由于净现值不直接考虑项目投资额的大小，故为考虑投资的利用效率，常用净现值率作为净现值的辅助评价指标。当对比的两个方案投资额不同时，如果仅以各方案的NPV大小来选择方案，可能导致不正确的结论。因为净现值只表明盈利总额，不能说明投资的利用效果。单纯以净现值最大作为方案选优的标准，往往导致评价人趋向于选择投资大、盈利多的方案，而忽视盈利额较多，但投资更少，经济效果更好的方案。为此，可采用净现值的相对指标（单位投资的净现值）——净现值率来进行评价。

式中：IP为投资现值，It为第t年投资额，m为建设期年数。若NPVR≥0，说明投资方案在经济上可接受；若NPVR＜0，说明投资方案在经济上不可行。

三电站运行质量评价方法

对电站运行质量评价可以从其充放电能力、储效水平和设备运行状态三方面进行考察。

为防范储能电站项目投资超预算带来的投资风险，在项目建设之初需要对工程造价进行全过程造价管理。根据项目全寿命周期造价管理原则，电站投资成本包括项目建造成本和运营维护成本。

充放电能力包括电站实际可充放电功率和电站实际可放电量：储能电站实际可充放电功率为储能电站可连续运行15min及以上的最大功率值；电站实际可放电量是指电站中各储能单元实际可放电量的综合，储能单元实际可放电量的测定应符合GB/T36558。

储效水平包括电站综合效率、储能损耗率和站用电率：电站综合效率是指评价周期内（日、月或年）储能电站生产运行过程中上网电量与下网电量的比值；储能损耗率是指评价周期内（日、月或年）各储能单元充电、放电和能量储存过程总的电能损耗与下网电量的比值；站用电率是指在评价周期内（日、月或年）站用电量占下网电量的百分比。

设备运行状态评价包含调度响应成功率、等效利用系数、非计划停运系数、可用系数：调度响应成功率是指一定周期内储能电站对电网调度指令实际执行成功次数与指令下达次数的比值；等效利用系数是评价周期内储能单元充电量、放电量之和与额定电量的比值，储能电站等效利用系数应分别统计各储能单元的等效利用系数，再按额定功率加权平均计算；非计划停运系数是指评价周期内，储能电站非计划停运时间与统计时间的比值；可用系数应为评价周期内，电站可用时间和统计时间的比值。不同维度对电站的评价影响程度不一，在实际电站评价过程中，可以对以上指标赋予不同权重值。