Co jestIprzemysłowe iCkomercyjnyEenergiaStorage iCommonBużytecznośćModele

I. Przemysłowe i komercyjne magazynowanie energii

„Przemysłowe i komercyjne magazynowanie energii” odnosi się do systemów magazynowania energii stosowanych w obiektach przemysłowych lub handlowych.

Z punktu widzenia użytkowników końcowych magazynowanie energii można podzielić na magazynowanie energii po stronie mocy, po stronie sieci i po stronie użytkownika. Magazynowanie energii po stronie wytwórcy i po stronie sieci nazywane jest także magazynowaniem energii przed licznikiem lub magazynowaniem masowym, natomiast magazynowanie energii po stronie użytkownika określa się mianem magazynowania energii po liczniku. Magazynowanie energii po stronie użytkownika można dalej podzielić na przemysłowe i komercyjne magazynowanie energii oraz magazynowanie energii w gospodarstwach domowych. Zasadniczo przemysłowe i komercyjne magazynowanie energii zalicza się do magazynowania energii po stronie użytkownika, przeznaczonego dla obiektów przemysłowych lub handlowych. Przemysłowe i komercyjne magazynowanie energii znajduje zastosowanie w różnych miejscach, w tym w parkach przemysłowych, centrach handlowych, centrach danych, komunikacyjnych stacjach bazowych, budynkach administracyjnych, szpitalach, szkołach i budynkach mieszkalnych.

Z technicznego punktu widzenia architekturę przemysłowych i komercyjnych systemów magazynowania energii można podzielić na dwa typy: systemy ze sprzężeniem prądu stałego i systemy ze sprzężeniem prądu przemiennego. Systemy sprzęgania prądu stałego zazwyczaj wykorzystują zintegrowane systemy magazynowania energii fotowoltaicznej, składające się z różnych komponentów, takich jak fotowoltaiczne systemy wytwarzania energii (obejmujące głównie moduły fotowoltaiczne i sterowniki), systemy wytwarzania energii magazynowania energii (głównie obejmujące zestawy akumulatorów, przetwornice dwukierunkowe („PCS”), akumulatory systemy zarządzania („BMS”), osiągnięcie integracji wytwarzania i magazynowania energii fotowoltaicznej), systemy zarządzania energią („systemy EMS”) itp.

Podstawowa zasada działania polega na bezpośrednim ładowaniu pakietów akumulatorów prądem stałym wytwarzanym przez moduły fotowoltaiczne za pośrednictwem sterowników fotowoltaicznych. Dodatkowo prąd przemienny z sieci można przekształcić w prąd stały za pośrednictwem PCS w celu naładowania zestawu akumulatorów. W przypadku zapotrzebowania na energię elektryczną z obciążenia akumulator uwalnia prąd, a punkt odbioru energii znajduje się po stronie akumulatora. Z drugiej strony systemy sprzęgania prądu przemiennego składają się z kilku komponentów, w tym fotowoltaicznych systemów wytwarzania energii (składających się głównie z modułów fotowoltaicznych i falowników podłączonych do sieci), systemów wytwarzania energii magazynowania energii (głównie obejmujących zestawy akumulatorów, PCS, BMS itp.), EMS systemu itp.

Podstawowa zasada działania polega na zamianie prądu stałego generowanego przez moduły fotowoltaiczne na prąd przemienny za pośrednictwem falowników podłączonych do sieci, który może być bezpośrednio zasilany do sieci lub odbiorników elektrycznych. Alternatywnie można go przekształcić w prąd stały za pomocą PCS i naładować do akumulatora. Na tym etapie punkt odbioru energii znajduje się po stronie prądu przemiennego. Systemy sprzęgania prądu stałego są znane ze swojej opłacalności i elastyczności, odpowiednie do scenariuszy, w których użytkownicy zużywają mniej energii elektrycznej w ciągu dnia i więcej w nocy. Z drugiej strony systemy sprzęgające AC charakteryzują się wyższymi kosztami i elastycznością, idealnie nadają się do zastosowań, w których działają już systemy fotowoltaiczne lub gdzie użytkownicy zużywają więcej energii elektrycznej w ciągu dnia i mniej w nocy.

Ogólnie rzecz biorąc, architektura przemysłowych i komercyjnych systemów magazynowania energii może działać niezależnie od głównej sieci energetycznej i tworzyć mikrosieć do wytwarzania energii fotowoltaicznej i magazynowania baterii.

II. Arbitraż w Peak Valley

Arbitraż w dolinie szczytu jest powszechnie stosowanym modelem przychodów w przypadku przemysłowego i komercyjnego magazynowania energii, obejmującym ładowanie z sieci po niskich cenach energii elektrycznej i rozładowywanie po wysokich cenach energii elektrycznej.

Biorąc za przykład Chiny, ich sektor przemysłowy i handlowy zazwyczaj wdraża politykę ustalania cen energii elektrycznej według czasu jej wykorzystania oraz politykę cenową w godzinach szczytu. Na przykład w regionie Szanghaju Szanghajska Komisja ds. Rozwoju i Reform wydała zawiadomienie mające na celu dalsze usprawnienie mechanizmu ustalania cen energii elektrycznej w mieście według czasu użytkowania (Szanghajska Komisja ds. Rozwoju i Reform [2022] nr 50). Zgodnie z zawiadomieniem:

Dla ogólnych celów przemysłowych i handlowych, a także innego dwuczęściowego i dużego przemysłowego dwuczęściowego zużycia energii elektrycznej, okres szczytowy przypada na okres zimowy od 19:00 do 21:00 (styczeń i grudzień) oraz od 12:00 do 14: 00 w lecie (lipiec i sierpień).

W okresach szczytowych latem (lipiec, sierpień, wrzesień) i zimą (styczeń, grudzień) ceny energii elektrycznej wzrosną o 80% w oparciu o cenę ryczałtową. I odwrotnie, w okresach niskich cen energii elektrycznej spadną o 60% w oparciu o cenę ryczałtową. Dodatkowo w okresach szczytowych ceny energii elektrycznej wzrosną o 25% w oparciu o cenę szczytową.

W pozostałych miesiącach w okresach szczytowych ceny energii elektrycznej wzrosną o 60% w oparciu o cenę ryczałtową, natomiast w okresach niskich ceny spadną o 50% w oparciu o cenę ryczałtową.

W przypadku ogólnego zużycia energii elektrycznej w przemyśle, handlu i innym pojedynczym systemie rozróżnia się jedynie godziny szczytowe i dolinowe, bez dalszego podziału godzin szczytowych. W okresach szczytowych latem (lipiec, sierpień, wrzesień) i zimą (styczeń, grudzień) ceny energii elektrycznej wzrosną o 20% w oparciu o cenę ryczałtową, natomiast w okresach niskich ceny spadną o 45% w oparciu o cenę ryczałtową. W pozostałych miesiącach w godzinach szczytu ceny energii elektrycznej wzrosną o 17% w oparciu o cenę ryczałtową, natomiast w okresach niskich ceny spadną o 45% w oparciu o cenę ryczałtową.

Przemysłowe i komercyjne systemy magazynowania energii wykorzystują tę strukturę cenową, kupując tanią energię elektryczną poza godzinami szczytu i dostarczając ją do odbiorców w okresach szczytu lub okresów, w których występuje wysoka cena energii elektrycznej. Praktyka ta pomaga zmniejszyć wydatki na energię elektryczną w przedsiębiorstwie.

III. Przesunięcie czasu energii

„Przesunięcie czasu energii” polega na dostosowaniu harmonogramu zużycia energii elektrycznej poprzez magazynowanie energii w celu wygładzenia zapotrzebowania szczytowego i wypełnienia okresów niskiego zapotrzebowania. Podczas korzystania z urządzeń do wytwarzania energii, takich jak ogniwa fotowoltaiczne, niedopasowanie między krzywą wytwarzania a krzywą zużycia obciążenia może prowadzić do sytuacji, w których użytkownicy albo sprzedają nadwyżkę energii elektrycznej do sieci po niższych cenach, albo kupują energię elektryczną z sieci po wyższych cenach.

Aby rozwiązać ten problem, użytkownicy mogą ładować akumulator w okresach niskiego zużycia energii elektrycznej i rozładowywać zmagazynowaną energię w okresach szczytowego zużycia. Strategia ta ma na celu maksymalizację korzyści ekonomicznych i zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych przez przedsiębiorstwa. Ponadto oszczędzanie nadwyżki energii wiatrowej i słonecznej ze źródeł odnawialnych do późniejszego wykorzystania w okresach szczytowego zapotrzebowania jest również uważane za praktykę przesunięcia czasowego energii.

Energy Time Shift nie ma rygorystycznych wymagań dotyczących harmonogramów ładowania i rozładowywania, a parametry mocy dla tych procesów są stosunkowo elastyczne, co czyni go uniwersalnym rozwiązaniem o dużej częstotliwości zastosowań.

IV.Wspólne modele biznesowe w zakresie przemysłowych i komercyjnych magazynów energii

1.TematIzaangażowany

Jak wspomniano wcześniej, istota przemysłowego i komercyjnego magazynowania energii polega na wykorzystaniu obiektów i usług magazynowania energii oraz uzyskiwaniu korzyści z magazynowania energii poprzez arbitraż doliny szczytowej i inne metody. Głównymi uczestnikami tego łańcucha są dostawca sprzętu, dostawca usług energetycznych, podmiot leasingujący i użytkownik:

2.WspólnyBużytecznośćModele

Obecnie istnieją cztery popularne modele biznesowe w zakresie przemysłowego i komercyjnego magazynowania energii, a mianowicie model „własnej inwestycji użytkownika”, model „czystego leasingu”, model „umownego zarządzania energią” oraz „umowa zarządzania energią + leasing finansowy”. model. Podsumowaliśmy to w następujący sposób:

(1)Use Iinwestycja

W modelu samoinwestycji użytkownik samodzielnie kupuje i instaluje systemy magazynowania energii, aby czerpać korzyści z magazynowania energii, głównie poprzez arbitraż w zakresie doliny szczytowej. W tym trybie, chociaż użytkownik może bezpośrednio zmniejszyć zużycie szczytów i wypełnienie dolin oraz obniżyć koszty energii elektrycznej, nadal musi ponieść początkowe koszty inwestycji oraz codzienne wydatki na eksploatację i konserwację. Schemat modelu biznesowego wygląda następująco:

(2) CzystyLzłagodzenie

W trybie czystego leasingu użytkownik nie musi samodzielnie nabywać magazynów energii. Muszą jedynie wynająć magazyny energii od dostawcy sprzętu i uiścić odpowiednie opłaty. Dostawca sprzętu świadczy na rzecz użytkownika usługi budowlane, eksploatacyjne i konserwacyjne, a generowane w ten sposób przychody z magazynowania energii są wykorzystywane przez użytkownika. Schemat modelu biznesowego wygląda następująco:

(3) Kontraktowe zarządzanie energią

W ramach kontraktowego modelu zarządzania energią dostawca usług energetycznych inwestuje w zakup magazynów energii i udostępnia je użytkownikom w formie usług energetycznych. Dostawca usług energetycznych i użytkownik dzielą się korzyściami wynikającymi z magazynowania energii w uzgodniony sposób (w tym udział w zyskach, obniżki cen energii elektrycznej itp.), to znaczy wykorzystują system elektrowni magazynujących energię do magazynowania energii elektrycznej w okresie doliny lub normalnej ceny energii elektrycznej okresach, a następnie zasilanie odbiorników odbiorców w okresach szczytowych cen energii elektrycznej. Użytkownik i dostawca usług energetycznych dzielą się następnie korzyściami z magazynowania energii w uzgodnionej proporcji. W porównaniu z modelem inwestycji własnych użytkownika, model ten wprowadza dostawców usług energetycznych, którzy świadczą odpowiednie usługi magazynowania energii. Dostawcy usług energetycznych pełnią rolę inwestorów w modelu kontraktowego zarządzania energią, co w pewnym stopniu ogranicza presję inwestycyjną na odbiorców. Schemat modelu biznesowego wygląda następująco:

(4) Umowa na Zarządzanie Energią + Finansowanie Leasing

Model „Kontraktowe Zarządzanie Energią + Leasing Finansowy” odnosi się do wprowadzenia strony leasingu finansowego jako leasingodawcy magazynów energii i/lub usług energetycznych w ramach modelu Kontraktowego Zarządzania Energią. W porównaniu z modelem kontraktowego zarządzania energią, wprowadzenie finansowania leasingodawców na zakup magazynów energii znacznie zmniejsza presję finansową na dostawców usług energetycznych, umożliwiając im tym samym lepszą koncentrację na kontraktowych usługach zarządzania energią.

Model „Umowa zarządzania energią + leasing finansowy” jest stosunkowo złożony i ma wiele podmodeli. Na przykład jeden powszechny podmodel polega na tym, że dostawca usług energetycznych nabywa najpierw instalacje magazynowania energii od dostawcy sprzętu, a następnie strona leasingu finansowego wybiera i kupuje instalacje magazynowania energii zgodnie z umową z użytkownikiem oraz dzierżawi instalacje magazynowania energii użytkownik.

W okresie leasingu własność magazynów energii należy do finansującego leasingodawcy, a korzystający ma prawo z nich korzystać. Po upływie okresu najmu korzystający może uzyskać własność magazynów energii. Dostawca usług energetycznych świadczy głównie usługi w zakresie budowy, obsługi i konserwacji instalacji magazynowania energii i może uzyskać odpowiednie wynagrodzenie od strony leasingującej za sprzedaż i obsługę sprzętu. Schemat modelu biznesowego wygląda następująco:

W odróżnieniu od poprzedniego modelu zalążkowego, w drugim modelu zalążkowym strona leasingu finansowego inwestuje bezpośrednio w dostawcę usług energetycznych, a nie w użytkownika. W szczególności finansujący leasingobiorca wybiera i kupuje instalacje magazynowania energii od dostawcy sprzętu zgodnie z umową z dostawcą usług energetycznych oraz dzierżawi instalacje magazynowania energii dostawcy usług energetycznych.

Dostawca usług energetycznych może wykorzystać takie magazyny energii do świadczenia usług energetycznych na rzecz odbiorców, dzielić się z odbiorcami korzyściami związanymi z magazynowaniem energii w ustalonej proporcji, a następnie spłacać finansującego leasingodawcę część korzyści. Po upływie okresu najmu dostawca usług energetycznych nabywa własność magazynu energii. Schemat modelu biznesowego wygląda następująco:

V. Wspólne umowy biznesowe

W omawianym modelu podstawowe protokoły biznesowe i powiązane z nimi aspekty zostały zarysowane w następujący sposób:

1.Umowa ramowa o współpracy:

Podmioty mogą zawrzeć ramową umowę o współpracy w celu ustalenia ram współpracy. Przykładowo w kontraktowym modelu zarządzania energią dostawca usług energetycznych może podpisać taką umowę z dostawcą sprzętu, określającą obowiązki takie jak budowa i eksploatacja systemu magazynowania energii.

2.Umowa o zarządzanie energią dla systemów magazynowania energii:

Umowa ta dotyczy zazwyczaj modelu kontraktowego zarządzania energią oraz modelu „umownego zarządzania energią + leasingu finansowego”. Polega na świadczeniu usług zarządzania energią przez dostawcę usług energetycznych na rzecz użytkownika, z czym związane są korzyści dla użytkownika. Obowiązki obejmują płatności od użytkownika i współpracę przy opracowywaniu projektu, podczas gdy dostawca usług energetycznych zajmuje się projektowaniem, budową i eksploatacją.

3.Umowa sprzedaży sprzętu:

Z wyjątkiem modelu czystego leasingu, umowy sprzedaży sprzętu mają zastosowanie we wszystkich komercyjnych modelach magazynowania energii. Przykładowo w modelu samoinwestycji użytkownika zawierane są umowy z dostawcami sprzętu na zakup i instalację magazynów energii. Zapewnienie jakości, zgodność z normami i obsługa posprzedażna to kluczowe kwestie.

4.Umowa o świadczenie usług technicznych:

Umowa ta jest zazwyczaj podpisana z dostawcą sprzętu w celu świadczenia usług technicznych, takich jak projektowanie systemu, instalacja, obsługa i konserwacja. Jasne wymagania dotyczące usług i zgodność z normami to istotne aspekty, które należy uwzględnić w umowach o świadczenie usług technicznych.

5.Umowa dzierżawy sprzętu:

W scenariuszach, w których dostawcy sprzętu zachowują własność obiektów magazynowania energii, między użytkownikami a dostawcami podpisywane są umowy leasingu sprzętu. Umowy te określają obowiązki użytkownika w zakresie konserwacji i zapewnienia normalnego funkcjonowania obiektów.

6.Finansowanie umowy leasingu:

W modelu „Umowa Zarządzania Energią + Leasing Finansowy” powszechnie stosuje się umowę leasingu finansowego pomiędzy odbiorcami lub dostawcami usług energetycznych a stronami leasingu finansowego. Niniejsza umowa reguluje zakup i udostępnianie instalacji magazynowania energii, prawa własności w trakcie i po okresie najmu, a także rozważania dotyczące wyboru odpowiednich instalacji magazynowania energii dla użytkowników domowych lub dostawców usług energetycznych.

VI. Specjalne środki ostrożności dla dostawców usług energetycznych

Dostawcy usług energetycznych odgrywają znaczącą rolę w łańcuchu osiągania przemysłowego i komercyjnego magazynowania energii oraz uzyskiwania korzyści z magazynowania energii. W przypadku dostawców usług energetycznych istnieje szereg kwestii wymagających szczególnej uwagi w ramach przemysłowego i komercyjnego magazynowania energii, takich jak przygotowanie projektu, finansowanie projektu, zakup obiektu i instalacja. Krótko wymienimy te kwestie w następujący sposób: