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第五篇:新能源平价上网的用户侧电价测算:储能的闪亮登场
在光伏经电力约束成本补偿后的平价上网实现(光伏度电售价达到0.30元/kWh)后,用户侧亦将出现平价上网,对于电力用户而言,不仅希望在光伏发电高峰时段实现平价,更希望在电价高峰时段实现更低的电价。这是需求侧的一方面。在供给侧的另一方面,由于光伏发电在中午时段需要为超过电力负荷50%以上的部分支付调峰费用,故而其电力现货价格将维持在较低水平。这自然将为电力市场化后的储能提供了更大的盈利空间。
那么,储能在新能源产业增量替代的30年周期及100年级别的人类能源超级大周期(包含新能源增量替代、新能源存量替代两大周期)中,将发挥怎样的作用呢?
我们认为,储能将解决电力在时间上、空间上不可调节性的这一物理属性(时间不可调意味着电力不能存储,空间不可调意味着电力消费必须基于电网的架设),从而改变人类过去250年来对电力的使用方式。
具体而言,储能通过在低等效负荷(低负荷+可再生能源高发电功率)时段充电,在高等效负荷(高负荷+可再生能源低发电功率)时段放电,从而实现对电力时间不可调节性的低成本突破。储能的上述特征与光伏的结合则构成对火电及煤炭能源的全天候替代(光伏本身只能实现在中午时段对煤炭的替代)。
而若储能电池安装在汽车、工程机械、农业机械、轮船等可移动设施上,则构成对电力空间不可调节性的全面突破。储能的上述特征进一步构成对石油的替代。
因此,储能将构成新能源增量、存量取代以煤油气为核心的第二代人类能源的关键性技术。
那么储能将以何种形式出现,储能的经济性又将在何种情况下出现?我们判断如下:
(1)未来储能将以两种形式出现在历史舞台上:一为采取“两充两放”策略的用户侧储能,二为同时参与调峰、调频等多项辅助服务的发电侧储能(或可以是“独立服务服务提供商”)。
(2)在当前的储能电池技术条件(主要指循环寿命)和成本条件下,当前可以实现在0.45元/kWh平均电价差、“两充两放”策略下的用户侧储能平价上网(仅适用于高电价差地区)。若要进一步实现全国范围内的储能平价上网或新能源用户侧平价上网,鉴于电力市场化后全国“两充两放”策略下的平均度电价差约在0.30元/kWh左右,则对应着储能电池(含BMS及直流汇流柜)的售价应达到0.70元/Wh左右的水平。
图 14 用户侧储能全国平价上网所对应的系统成本与电价差
在上述条件下,我们提出下述光储电力的商业模式,并由此测算用户侧平价上网如下:
(1)受屋顶面积的有限性影响,集中式光伏将作为光伏未来的主要形式。分布式光伏为补充。集中式光伏发电在电力负荷50%以下的部分按照基准高电价出售给电网;集中式光伏发电在电力负荷50%以上的部分按照现货市场低价拍卖。
(2)用户侧储能、独立辅助服务提供商作为未来储能的主要发展形式。其中,用户侧储能的商业模式更为清晰,盈利更容易计算。其通过电力现货市场低价购买夜间、中午时段的低成本电力,并在高电价的上午、下午及傍晚时段将电力出售给用户。
(3)在国内500GW左右的装机水平上,若按照高电价光伏发电0.38元/kWh、低电价光伏发电0.10元/kWh测算,集中式光伏发电的平均售价为0.30元/kWh。集中式光伏的电力中高电价部分直接出售给电力用户,考虑0.20元/kWh左右的过网费及政府性基金及附加后,10kV用户侧的成本为0.58元/kWh;而其低电价部分出售给用户侧储能。
(4)用户侧储能按照0.10元/kWh的现货价格购买中午时段的光伏保障性小时数以外的部分,在支付了0.20元/kWh左右的过网费及政府性基金及附加后,10kV用户侧储能的电力成本约为0.30元/kWh,考虑0.30元/kWh不到的平均电价差,用户侧储能在峰段的售价达到0.60元/kWh以内。
(5)综合光伏发电的高电价部分在中午时段直接出售给电力用户的部分,以及其低电价部分通过储能在腾挪时间后于峰段出售给电力用户的部分,电力用户消费光储电力所实现的全天候加权平均电价约为0.58元/kWh,从而与电力市场化后全国火电的平均10kV用户侧电价达到一致的水平。
图 17 以光储电力为核心的新能源全天候用户侧平价上网
那么,储能电池(含BMS及直流汇流柜)在何时能达到0.70元/Wh的电池售价?我们认为按照目前的降本速度及企业利润释放速度,大约在3-5年以后达到这一水平。
因此,我们认为,在HJT电池技术的推动下,光伏实现经电力约束成本补偿后的平价上网的时间,略早于用户侧储能平价上网,但差不多在2025年前,应当能完全看到光伏及储能全面实现平价上网。
当然,储能商业模式的成立,仍须以全国电力市场化改革完成、解决用户侧储能主体风险溢价问题为前提条件。这是在未来5年内,我们需要观察和密切跟踪的。
但无论如何,在5年后的2025年,伴随着中国实现“中国制造2025”,光储电力必将全面实现平价上网,从而以新能源增量替代为核心的30年大周期,以及未来100年的人类能源大周期,将共同迎来第一波主升浪!
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