储能2充2放收益案例分析

企业   科技   2024-11-19 11:47   辽宁  

析储能系统在2充2放模式下的经济性,用一个案例进行详细的收益测算。


案例参数

  • 储能系统容量:2MWh

  • 充放电功率:500kW

  • 充放电效率:92%

  • 放电深度:90%

  • 年运行天数:330天

  • 电池更换周期:10年

  • 放电深度年衰减系数:2.5%

  • 融资成本:5%

  • 峰谷价差幅度:0.84元/kWh

  • 系统单价:1600元/kWh

  • 系统充放电效率:90%

  • 应用场景:电力市场应用,低谷期充电,高峰期放电

  • 收益模式:峰谷套利

  • 夏季天数:62天

  • 非夏季天数:268天

  • 高峰、平段电价差与高峰低谷电价差的算术平均值:假设高峰电价为1.5元/kWh,低谷电价为0.66元/kWh

收益测算条件与假设

  1. 装机规模:1MW/2MWh

  2. 系统成本:2MWh * 1600元/kWh = 320万元

  3. 年运行天数:330天

  4. 充放电次数:2充2放

  5. 充放电效率:92%

  6. 放电深度:90%

  7. 放电深度年衰减系数:2.5%

  8. 融资成本:5%

  9. 峰谷价差:0.84元/kWh

  10. 高峰电价:1.5元/kWh

  11. 低谷电价:0.66元/kWh

  12. 维护成本:假设每年2万元

收益计算

1. 每日收益

每次充放电的能量

每次充放电能量=2 MWh×0.9×0.92=1.656 MWh每次充放电能量=2 MWh×0.9×0.92=1.656 MWh

每次充放电的收益

每次充放电收益=1.656 MWh×0.84 元/kWh=1390.64 元每次充放电收益=1.656 MWh×0.84 元/kWh=1390.64 元

每日收益

每日收益=1390.64 元/次×2 次=2781.28 元每日收益=1390.64 元/次×2 次=2781.28 元

2. 年收益

年收益

年收益=2781.28 元/天×330 天=917822.4 元年收益=2781.28 元/天×330 天=917822.4 元

3. 年折旧费用

年折旧费用

年折旧费用=320 万元10 年=32 万元=320000 元年折旧费用=10 年320 万元=32 万元=320000 元

4. 维护成本

维护成本

维护成本=2 万元=20000 元维护成本=2 万元=20000 元

5. 融资成本

融资成本

融资成本=320 万元×5%=16 万元=160000 元融资成本=320 万元×5%=16 万元=160000 元

6. 净收益

净收益

净收益=917822.4 元320000 元20000 元160000 元=417822.4 元净收益=917822.4 元320000 元20000 元160000 元=417822.4 元


与一充一放对比

一充一放模式

每次充放电的能量

每次充放电能量=2 MWh×0.9×0.92=1.656 MWh每次充放电能量=2 MWh×0.9×0.92=1.656 MWh

每次充放电的收益

每次充放电收益=1.656 MWh×0.84 元/kWh=1390.64 元每次充放电收益=1.656 MWh×0.84 元/kWh=1390.64 元

每日收益

每日收益=1390.64 元/次×1 次=1390.64 元每日收益=1390.64 元/次×1 次=1390.64 元

年收益

年收益=1390.64 元/天×330 天=458911.2 元年收益=1390.64 元/天×330 天=458911.2 元

年折旧费用

年折旧费用=320 万元/10 年=32 万元=320000 元年折旧费用=320 万元/10 年=32 万元=320000 元

维护成本

维护成本=2 万元=20000 元维护成本=2 万元=20000 元

融资成本

融资成本=320 万元×5%=16 万元=160000 元融资成本=320 万元×5%=16 万元=160000 元

净收益

净收益=458911.2 元320000 元20000 元160000 元=41088.8 元净收益=458911.2 元320000 元20000 元160000 元=41088.8 元

经济性核心指标对比

模式

年收益 (元)

年折旧费用 (元)

维护成本 (元)

融资成本 (元)

净收益 (元)

2充2放

917822.4

320000

20000

160000

417822.4

1充1放

458911.2

320000

20000

160000

-41088.8

结论

  1. 经济性:2充2放模式的年净收益为417822.4元,而1充1放模式的年净收益为-41088.8元。2充2放模式明显更具经济性。

  2. 适用场景:2充2放模式更适合频繁充放电的场景,能够更好地利用峰谷电价差,提高收益。

  3. 收益水平决定因素:高峰、平段电价差与高峰低谷电价差的算术平均值是影响收益水平的关键因素。

建议

  1. 优化充放电策略:根据实际电价波动,灵活调整充放电时间,最大化收益。

  2. 提高系统效率:通过技术改进,提高充放电效率和系统可靠性,降低维护成本。

  3. 延长电池寿命:合理控制放电深度和充放电次数,延长电池的使用寿命。


如何优化充放电策略?
1. 动态电价跟踪

方法

  • 实时电价数据:通过物联网(IoT)技术和智能电表,实时获取电价数据。

  • 动态调整:根据实时电价数据,动态调整充放电计划,确保在电价最低时充电,在电价最高时放电。

实施步骤

  1. 数据采集:安装智能电表和数据采集系统,实时获取电价信息。

  2. 数据处理:使用数据处理软件,分析电价趋势和波动。

  3. 策略调整:根据分析结果,动态调整充放电时间表。

2. 预测模型

方法

  • 历史数据分析:利用历史电价数据,建立电价预测模型。

  • 机器学习:使用机器学习算法(如时间序列分析、回归分析等),预测未来电价趋势。

实施步骤

  1. 数据收集:收集过去几年的电价数据。

  2. 模型训练:使用机器学习算法训练预测模型。

  3. 模型验证:通过历史数据验证模型的准确性。

  4. 策略生成:根据预测结果,生成最优充放电策略。

3. 负荷预测

方法

  • 负荷分析:分析用户的用电负荷模式,预测未来的用电需求。

  • 需求响应:根据负荷预测结果,调整充放电计划,确保在需求高峰时有足够的电能供应。

实施步骤

  1. 数据收集:收集用户的用电数据。

  2. 负荷建模:建立负荷预测模型,分析用户的用电模式。

  3. 策略调整:根据负荷预测结果,调整充放电计划。

4. 能量管理算法

方法

  • 优化算法:使用优化算法(如遗传算法、粒子群优化算法等),寻找最优充放电策略。

  • 多目标优化:考虑多个目标(如最大化收益、最小化成本、延长电池寿命等),进行多目标优化。

实施步骤

  1. 目标定义:明确优化目标,如最大化收益、最小化成本等。

  2. 算法选择:选择合适的优化算法。

  3. 参数设置:设置算法参数,如种群大小、迭代次数等。

  4. 策略生成:运行优化算法,生成最优充放电策略。

5. 电池健康管理

方法

  • 电池状态监测:实时监测电池的健康状态,包括温度、电压、SOC(State of Charge)等参数。

  • 健康维护:根据电池状态,调整充放电深度和频率,延长电池寿命。

实施步骤

  1. 数据采集:安装电池管理系统(BMS),实时监测电池状态。

  2. 数据分析:分析电池状态数据,识别潜在问题。

  3. 策略调整:根据电池状态,调整充放电策略,避免过度充放电。

6. 负荷平移

方法

  • 需求侧管理:通过需求侧管理,将部分高峰负荷转移到低谷时段。

  • 激励机制:提供经济激励,鼓励用户在低谷时段用电。

实施步骤

  1. 用户教育:向用户宣传峰谷电价政策,提高用户意识。

  2. 激励措施:提供电费优惠、补贴等激励措施,鼓励用户在低谷时段用电。

  3. 策略调整:根据用户反馈,调整充放电计划。

7. 综合能源管理

方法

  • 多能源集成:将储能系统与其他能源系统(如光伏、风电等)集成,实现多能源互补。

  • 系统优化:通过综合能源管理系统(IES),优化整个能源系统的运行。

实施步骤

  1. 系统集成:将储能系统与光伏、风电等可再生能源系统集成。

  2. 数据采集:收集各能源系统的运行数据。

  3. 系统优化:使用综合能源管理系统,优化整个系统的运行。

  4. 策略生成:根据优化结果,生成最优充放电策略。



                                      

           


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