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储能充放电影响最大需量
用户侧的配电系统内,如果接入了储能设备,相当于增加了一个“灵活”的负荷。它既可以像常规用电负荷那样“消耗”电能,也可以像光伏那样“发出”电能。
(来源:微信公众号“黄师傅说电”作者:黄师傅)
谷电峰用套利的工商业储能,提供的是电量的时移。但本质上,电量的产生是功率随着时间的积累。所以,储能不论是在充电和放电时,其本身的功率同样会影响用户净负荷的需量。
也就是说,储能因为其所提供的充放电功率,有可能会影响到用户的月实际最大需量值。如果用户选择缴纳基本电费的方式为按需量缴纳,则势必会因为储能的存在而影响基本电费。
类似于光伏,但不同于光伏。
光伏这种“负荷”因为逆功率的性质导致其只能是拉低用户的网侧需量功率,但储能可充可放的特性在充电时作为负荷可能会需量高功率,在放电时作为电源会降低需量功率,至于是否会影响与收费有关的月实际最大需量,还要具体情况具体分析。
以浙江的大工业用户为例,分时情况如图(现行政策,3月1日起会有新调整):
某用户变压器容量1000kVA,日负荷曲线如图蓝色所示,安装一套200kW/400kWh的做“两充两放”的谷电尖用,充放电曲线如图橙色所示,则用户净负荷曲线如黄色所示。
晚10~早8的10小时连续谷电,储能恒功率40kW充电,对应抬高该时段需量功率。
上午8~9点,下午13~15点、17~22点高峰段,因为储能待机,所以用电负荷需量功率无变化。
午间11~13点,储能恒功率200kW充电2小时,对应抬高该时段需量功率。
上午9~11点,下午15~17点尖峰段,储能恒功率200kW放电2小时,对应降低该时段需量功率。
未配储时,用户当日最大需量发生在下午尖峰段15~16点期间,为551kW。配储后,因储能恰好在该时段放电,削减最大需量值。
实际最大需量发生时间点时移至上午9~10点高峰时段,变为455kW,相当于降低了实际最大需量。
当然只拉低某日最大需量还不够,需量基本电费考核的是月实际最大需量,则意味着每日均需要有如此的“巧合”。
但如果“不巧”,用户用电负荷在午间2小时谷段期间,因为低价电并没有明显降低的用电功率,则此时储能的充电会拉高需量功率,可能会增大最大需量值。
如上图,午间的200kW充电功率直接抬高净负荷曲线,未配储时的最大需量551kW已经不再是最大需量,而是午间谷段的653kW。
谷电峰用的两种理解
储能的运行如果只考虑两充两放,那么对于用户需量电费的影响就只能“看运气”。
这份运气来自对“谷电峰用”这四个字中,谷和峰到底该如何理解。
从价格上讲,峰谷套利套的就是峰谷价差,那么默认为峰代表高电价时段、谷代表低电价时段。
从电量上讲,谷电代表用电量低的时段、而峰电代表用电量高的时段,谷电峰用的意思就是在用电量低的时候储能,然后在用电高峰时候放出来。
如果价格低的“谷”和用电量低的“谷”,价格高的“高”和用电量高的“高”在具体的用户处是同一个峰谷的话,那恭喜你,储能项目不仅可以削峰填谷套利,而且还很有可能降低用户的需量电费。
但反之,则有隐患,需量电费的拉高足以影响储能的套利收益。比如安装在城市区域内的集中式电动汽车充电站,价格低时候的“谷”正是用电量高时的“峰”,所以在那里的储能项目更多是为了增容,而并非是套利和调需。
这只是对现象的分析,但如何处理也有很多做EMS能源管理系统的企业在研究精细化的管理方案,致力于让任何项目都可以兼顾储能的峰谷套利和降低需量。
精细化的运营和管理需要这样随着负荷而调整的策略,但我认为能做到这样的一个大前提就是对于用户负荷的精准预测,而且需要每一天都做到有效的预测和调节干预。
否则前功尽弃。
那么,至少在售前筛选用户时,可以刻意去选择那些曲线吻合的用户,我也称之为低垂的果实。峰谷可尽情的套利,同时也不会影响用户的需量电费。
所以说,储能的前期,看是否有充电容量、看是否有放电消纳空间外,也要再看看最大需量。
关于充电桩的脑洞
再说充电桩如何影响基本电费,这里说的充电桩和分布式光伏、工商业储能是一类,特指安装在用电企业配网内部的充电桩而非独立充电站。
这其实是我的一个脑洞,我并非是想说充电桩给汽车充电时会抬高用户的整体需量,也不是想说搞V2G的充电桩反向送电。
在那个框架下,充电桩其实和储能没什么区别。
我想说的是之前在光伏对基本电费影响一文里提到了关于数字260,关于需量基本电费打九折的事。
试想如下的场景,企业到月底发现用电量差一丢丢达到需量基本电费打9折的条件。
此时需要为了堆积电量而做一些毫无意义的耗电行为么?
显然充电桩是个好选择,让车来充电可以堆高用电量。来充电的车把转供的电费结算好就可以,不需要或者少收取服务费。这样企业堆高了用电量,触达9折的条件,可节约10%的需量基本电费。
所以对于充电桩和电动汽车来说,它不仅仅是个移动的储能,还是可以堆积用电量的负荷。甚至安装在企业配网内部的充电桩也可以对外运营,不收服务费也能产生效益,开开脑洞。哪怕是在工厂内部算给到员工的一些福利。
当然,这需要全月的规划,规划好用电基本情况,规划好光伏等电源的出力情况,同样要规划好自身充电负荷的可使用情况。
综上,储能充放电对于需量电费的影响是显而易见的,面对那些宣传储能有“六脉神剑”的产品,我们还是要慎重,多用数据说话。
至于找到能够兼顾峰谷套利和调节需量的控制策略,我相信很多人都在努力。
如果您也对相关电价电费的研究感兴趣,可以联系我,咱们一同讨论、学习和进步。如果您有实际的用户电费账单看不懂或者想要做些分析,也请您联系我,我会尝试帮您解读。
宏观双碳,微观电力,期待与您一路同行。
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