Estructura de los sistemas comerciales de almacenamiento de energía, modelo de negocio e industria actual
Índice
Almacenamiento de energía comercial es una distribución típica aplicación de almacenamiento de energía en el lado del usuario. Su característica es que está cerca del terminal de alimentación fotovoltaica distribuida y del centro de carga, lo que no sólo puede mejorar eficazmente la tasa de consumo de energía limpia, sino también reducir eficazmente la pérdida de transmisión de energía, contribuyendo a alcanzar el objetivo de "doble carbono".
Estructura del sistema comercial de almacenamiento de energía
El sistema comercial de almacenamiento de energía es diferente de las centrales eléctricas de almacenamiento de energía a gran escala, regulación de picos y modulación de frecuencia. Su principal objetivo es aprovechar la diferencia de precio de pico valle de la red para rentabilizar la inversión.
La carga principal es satisfacer la demanda interna de energía de la industria y el comercio, maximizar el autoaprovechamiento de la generación de energía fotovoltaica o arbitrar a través de la diferencia de precios del valle del pico.
El sistema comercial de almacenamiento de energía y el sistema de la central eléctrica de almacenamiento de energía están diseñados de forma modular, y la tensión y la capacidad del sistema se configuran de forma flexible. El sistema incluye:
● Sistema de baterías+BMS
● PCS
● EMS
● Transformador
● Estante
● Cable de conexión
● Armario combinador
● Sistema de protección contra el rayo y toma de tierra
● Sistema de vigilancia y alarma
El almacenamiento de energía comercial se construye de forma integrada con armario integrado. Los requisitos del almacenamiento de energía industrial y comercial para el control del sistema son menores que los de las centrales eléctricas de almacenamiento de energía, y algunos productos PCS también tienen la función de BMS.
En términos de EMS, el almacenamiento de energía industrial y comercial sólo necesita establecer el tiempo de carga y descarga para completar la gestión de la energía, y los requisitos funcionales también son menores que los de las centrales eléctricas de almacenamiento de energía.
Sin embargo, con el aumento de los grandes usuarios industriales, la capacidad de almacenamiento de energía industrial y comercial puede alcanzar más de MW, y la configuración del sistema es básicamente la misma que la de la central eléctrica de almacenamiento de energía.
Estructura de las centrales comerciales de almacenamiento de energía
La configuración del sistema comercial de almacenamiento de energía que utiliza PCS para el almacenamiento de energía acoplado a CA es básicamente la misma que la de la central eléctrica de almacenamiento de energía, pero su capacidad relativa es pequeña y las funciones de su sistema son relativamente sencillas.
El sistema comercial de almacenamiento de energía que utiliza PCS para el almacenamiento de energía acoplado a CA es básicamente el mismo que el de la central eléctrica de almacenamiento de energía, pero su capacidad relativa es pequeña y las funciones de su sistema son relativamente sencillas.
Los inversores PCS suelen ser convertidores bidireccionales. Las máquinas integradas de almacenamiento óptico de 50-100 kW también se utilizan en los sistemas de almacenamiento de energía de pequeñas y medianas empresas. El SME de los sistemas comerciales de almacenamiento de energía también es diferente del de las grandes centrales eléctricas de almacenamiento de energía.
Los sistemas comerciales de almacenamiento de energía no suelen tener en cuenta las necesidades de despacho de la red eléctrica, sino que proporcionan principalmente energía local, y sólo necesitan disponer de gestión energética y conmutación automática dentro de la LAN.
Modelo comercial de almacenamiento de energía
El modelo de beneficio del almacenamiento comercial de energía es el arbitraje pico-valle, es decir, cargar con un precio bajo de la electricidad cuando el consumo eléctrico es bajo, y descargar a los usuarios industriales y comerciales cuando el consumo eléctrico es máximo. Los usuarios pueden ahorrar costes de electricidad y evitar el riesgo de racionamiento eléctrico.
Con la mejora del precio de la electricidad en tiempo compartido, la diferencia entre los precios de la electricidad en horas punta y en horas valle se ha ampliado, y la economía del almacenamiento comercial de energía ha mejorado significativamente. En la actualidad, existen principalmente dos modelos de negocio para la explotación del almacenamiento comercial de energía en China.
En primer lugar, los usuarios industriales y comerciales instalan por sí mismos equipos de almacenamiento de energía, que pueden reducir directamente el coste de la electricidad, pero los usuarios tienen que asumir el coste de la inversión inicial y el coste anual de mantenimiento de los equipos.
La otra es que las empresas de servicios energéticos ayudan a los usuarios a instalar el almacenamiento de energía. Las empresas de servicios energéticos invierten en la construcción de activos de almacenamiento de energía y son responsables de su funcionamiento y mantenimiento. Los usuarios industriales y comerciales pagan el coste de la electricidad a las empresas de servicios energéticos.
Al mismo tiempo, el almacenamiento de energía del lado del usuario ha logrado la expansión de múltiples escenarios, y han surgido muchas aplicaciones de almacenamiento de energía, como la carga y el cambio de estaciones de energía, centros de datos, estaciones base 5G, energía portuaria y el cambio de camiones pesados.
Situación actual de la industria comercial de almacenamiento de energía
Almacenamiento comercial de energía fotovoltaica
El mercado del almacenamiento de energía comercial incluye escenarios de uso comercial fotovoltaico y no fotovoltaico. En el caso de usuarios comerciales y grandes industrias, el modo de apoyo de fotovoltaica+almacenamiento de energía también puede utilizarse para realizar el autoconsumo espontáneo de electricidad.
Como la hora punta de consumo de energía coincide relativamente con la hora punta de generación de energía fotovoltaica, la proporción de autoconsumo espontáneo de la energía fotovoltaica distribuida industrial y comercial es relativamente alta, y la capacidad del sistema de almacenamiento de energía y la energía fotovoltaica están configuradas mayoritariamente en 1:1.
Según las estadísticas, en 2020, el coste medio del sistema de almacenamiento de energía de 4 horas se redujo a 332 dólares/kWh, mientras que el coste medio del sistema de almacenamiento de energía de 1 hora fue de 364 dólares/kWh.
La reducción del coste del acumulador de energía, la optimización del diseño del sistema y la mejora de la normalización del tiempo de carga y descarga del sistema seguirán reduciendo el precio del sistema de almacenamiento de energía y aumentando el índice de penetración de las instalaciones comerciales de almacenamiento óptico.
Almacenamiento de energía comercial no fotovoltaica
Para edificios comerciales, hospitales, escuelas y otros escenarios que no son adecuados para la instalación de autogeneración fotovoltaica a gran escala, el sistema de almacenamiento de energía se instala para cortar la carga máxima y llenar la carga valle y reducir el precio de la capacidad.
Análisis específico de los canales de beneficios
Consumo de nueva energía
La energía fotovoltaica tiene una fuerte intermitencia y volatilidad. Cuando la capacidad de generación de energía de las centrales fotovoltaicas que se autoutilizan y tienen excedente de energía en la red supera la capacidad de la carga, el excedente de energía se enviará a la red a un precio más bajo.
Cuando la carga de suministro de energía fotovoltaica no es suficiente, los usuarios industriales y comerciales tienen que comprar energía eléctrica a la red, y la red y el sistema fotovoltaico suministran energía a la carga al mismo tiempo. El coste eléctrico de los usuarios industriales y comerciales no se ha reducido al máximo con la configuración fotovoltaica.
Una vez configurado el sistema de almacenamiento de energía, la energía fotovoltaica se almacenará preferentemente en el almacenamiento de energía, y la energía residual alimentará la carga.
Cuando la energía fotovoltaica sea insuficiente, la carga será alimentada por el sistema de almacenamiento de energía, y la generación y el consumo de energía se suavizarán a través del sistema de almacenamiento de energía, con el fin de mejorar la tasa de consumo de la generación de energía fotovoltaica y maximizar el beneficio del consumo de electricidad.
Arbitraje en el valle del pico
La forma más directa de aprovechar el valor de añadir un sistema de almacenamiento de energía es arbitrar el precio valle del pico. El usuario puede cargar la batería de almacenamiento de energía a un precio valle más bajo cuando la carga es baja. En el pico de carga, el acumulador de energía suministrará energía a la carga para realizar la transferencia del pico de carga y obtener beneficios del precio del valle del pico.
Gestión de la demanda
En China, los precios de la electricidad en dos partes se adoptan para el gran consumo industrial de energía con una capacidad de transformador receptor de 315 KVA y superior.
La tarifa por kilovatio hora se refiere al precio de la electricidad calculado en función de la electricidad práctica del usuario, y la tarifa por electricidad básica se refiere al precio de la electricidad calculado en función del transformador receptor del usuario (se cobra en función de la capacidad) o de la demanda máxima (se cobra en función de la demanda).
Una vez instalado el sistema de almacenamiento de energía en el parque industrial y comercial, donde el precio básico de la electricidad se cobra a la demanda, se puede controlar la potencia en tiempo real del transformador del usuario.
Cuando la potencia en tiempo real supere la demanda, el almacenamiento de energía se descargará automáticamente para controlar la potencia en tiempo real, reducir la potencia del transformador y garantizar que la potencia del transformador no supere el límite. Reducir el coste del consumo eléctrico de los usuarios y los parques industriales y comerciales.
Aumento de la capacidad de distribución de energía
Cuando la capacidad de distribución original de los usuarios industriales y comerciales es insuficiente, el sistema de almacenamiento de energía puede seguir cargándose rápidamente cuando el consumo de energía a corto plazo es superior a la capacidad del transformador para satisfacer la demanda de energía de la carga. Reduce el coste de uso, la inversión y el periodo de ampliación de los transformadores.
Respuesta a la demanda
La respuesta de la demanda de energía se refiere al comportamiento a corto plazo que, cuando el precio del mercado mayorista de la electricidad sube o la fiabilidad del sistema se ve amenazada, los usuarios de energía cambian su modo de consumo de energía habitual inherente tras recibir el aviso de compensación directa de reducción de carga inductiva o la señal de subida del precio de la energía enviada por el proveedor de energía.
Puede reducir o desplazar la carga de consumo de energía en un periodo determinado y responder al suministro de energía, con el fin de garantizar la estabilidad de la red eléctrica y frenar la subida del precio de la electricidad.
En pocas palabras, las empresas reducen activamente el consumo eléctrico en caso de escasez de energía, responden al equilibrio del suministro eléctrico mediante el recorte de picos y obtienen así una compensación económica.
Comercio al contado de electricidad
La transacción de energía al contado se refiere al mecanismo de transacción por el que las empresas de generación de energía y otras entidades del mercado prestan servicios de energía en forma de transacciones orientadas al mercado.
Con la aceleración de la reforma del mercado eléctrico chino, el Estado ha emitido una nueva política para animar al almacenamiento de energía a participar en el mercado al contado de electricidad, y se ha activado el nuevo modelo de negocio de la industria del almacenamiento de energía.
Servicios auxiliares de energía
El almacenamiento comercial de energía puede utilizarse como un nuevo canal de beneficios mediante la prestación de servicios auxiliares en el mercado eléctrico.
El servicio auxiliar retribuido de energía eléctrica se refiere al servicio auxiliar prestado por la carga regulable (incluida la agregación en forma de agregadores, central eléctrica virtualetc.) que pueden responder a las instrucciones de despacho de energía en el lado de la generación conectada a la red, además del servicio auxiliar básico que incluye:
● Modulación de frecuencia primaria
● Control automático de la generación
● Pico de afeitado
● En espera
● Regulación de potencia reactiva compensada
● Arranque en negro
Perspectivas de desarrollo de la industria de almacenamiento de energía comercial
En China, la generación de energía fotovoltaica se está desarrollando rápidamente. De enero a septiembre de 2022, la capacidad instalada de energía fotovoltaica industrial y comercial alcanzó los 18,74 GW, con un crecimiento interanual de 278%. Sin embargo, el almacenamiento de energía comercial aún está en pañales.
Según las previsiones, la nueva capacidad de almacenamiento de energía fotovoltaica industrial y comercial en 2025 será de 29,7 GWh. En el stock de la industria y el comercio fotovoltaicos, suponiendo que la tasa de penetración del almacenamiento de energía aumente gradualmente, el stock mundial de capacidad de almacenamiento de energía fotovoltaica industrial y comercial de apoyo alcanzará los 12,29 GWh en 2025.
En la actualidad, con la política de ampliación de la diferencia de precios entre el pico y el valle y el establecimiento de precios de la electricidad en el pico, la economía de los usuarios industriales y comerciales para instalar el almacenamiento de energía ha aumentado significativamente.
En el futuro, con la construcción acelerada del mercado unificado de la energía y la aplicación madura de la tecnología de centrales eléctricas virtuales, el comercio de electricidad al contado y los servicios de energía auxiliar se convertirán también en una fuente económica de almacenamiento comercial de energía.
Además, la reducción de costes del sistema de almacenamiento de energía mejorará aún más la economía del almacenamiento de energía industrial y comercial. Estas tendencias promoverán la rápida formación de modelos de negocio de almacenamiento de energía industrial y comercial en diferentes escenarios de aplicación, y dotarán al almacenamiento de energía comercial de un fuerte potencial de desarrollo.
