Что такоеIпромышленный иCкоммерческийEэнергияSскладирование иCобщийBбизнесMмодели

IПромышленные и коммерческие системы хранения энергии

«Промышленные и коммерческие системы хранения энергии» относятся к системам хранения энергии, используемым на промышленных или коммерческих объектах.

С точки зрения конечных пользователей, системы хранения энергии можно разделить на системы хранения энергии на стороне потребителя, на стороне сети и на стороне потребителя. Системы хранения энергии на стороне потребителя также известны как системы хранения энергии до учета или системы хранения больших объемов энергии, в то время как системы хранения энергии на стороне потребителя называются системами хранения энергии после учета. Системы хранения энергии на стороне потребителя могут быть дополнительно разделены на системы хранения энергии для промышленного и коммерческого использования и системы хранения энергии для бытового использования. По сути, системы хранения энергии для промышленного и коммерческого использования относятся к категории систем хранения энергии на стороне потребителя и предназначены для промышленных или коммерческих объектов. Системы хранения энергии для промышленного и коммерческого использования находят применение в различных условиях, включая промышленные парки, торговые центры, центры обработки данных, базовые станции связи, административные здания, больницы, школы и жилые дома.

С технической точки зрения, архитектуру промышленных и коммерческих систем хранения энергии можно разделить на два типа: системы с постоянным током (DC-coupling) и системы с переменным током (AC-coupling). Системы с постоянным током обычно используют интегрированные фотоэлектрические системы хранения энергии, состоящие из различных компонентов, таких как фотоэлектрические системы генерации электроэнергии (в основном включающие фотоэлектрические модули и контроллеры), системы генерации электроэнергии с накоплением энергии (в основном включающие аккумуляторные батареи, двунаправленные преобразователи («PCS»), системы управления батареями («BMS»), обеспечивающие интеграцию фотоэлектрической генерации и хранения энергии), системы управления энергией («EMS-системы») и т. д.

Основной принцип работы заключается в прямой зарядке аккумуляторных батарей постоянным током, вырабатываемым фотоэлектрическими модулями, через фотоэлектрические контроллеры. Кроме того, переменный ток из сети может преобразовываться в постоянный ток через систему управления питанием (PCS) для зарядки аккумуляторной батареи. При возникновении потребности в электроэнергии со стороны нагрузки батарея вырабатывает ток, при этом точка сбора энергии находится на стороне батареи. С другой стороны, системы переменного тока включают в себя несколько компонентов, в том числе фотоэлектрические системы генерации электроэнергии (в основном состоящие из фотоэлектрических модулей и сетевых инверторов), системы генерации электроэнергии с накопителями энергии (в основном включающие аккумуляторные батареи, системы управления питанием (PCS), системы управления батареями (BMS) и т. д.), системы управления энергопотреблением (EMS) и т. д.

Основной принцип работы заключается в преобразовании постоянного тока, вырабатываемого фотоэлектрическими модулями, в переменный ток с помощью подключенных к сети инверторов, который может напрямую подаваться в сеть или к электрическим нагрузкам. В качестве альтернативы, он может быть преобразован в постоянный ток с помощью системы управления питанием (PCS) и заряжен в аккумуляторную батарею. На этом этапе точка сбора энергии находится на стороне переменного тока. Системы с подключением постоянного тока известны своей экономичностью и гибкостью, что делает их подходящими для сценариев, когда потребители потребляют меньше электроэнергии днем ​​и больше ночью. С другой стороны, системы с подключением переменного тока характеризуются более высокой стоимостью и гибкостью, что делает их идеальными для применений, где уже установлены системы фотоэлектрической генерации электроэнергии или где потребители потребляют больше электроэнергии днем ​​и меньше ночью.

В целом, архитектура промышленных и коммерческих систем хранения энергии может функционировать независимо от основной электросети и формировать микросеть для выработки фотоэлектрической энергии и хранения энергии в батареях.

II. Арбитраж Пик-Вэлли

Арбитраж пиковых и низких цен — это широко используемая модель получения дохода для промышленных и коммерческих систем хранения энергии, предполагающая зарядку от сети при низких ценах на электроэнергию и разрядку при высоких ценах на электроэнергию.

На примере Китая можно увидеть, что в его промышленном и коммерческом секторах обычно применяются политики ценообразования на электроэнергию в зависимости от времени суток и пиковые цены на электроэнергию. Например, в Шанхайском регионе Шанхайская комиссия по развитию и реформам издала уведомление о дальнейшем совершенствовании механизма ценообразования на электроэнергию в зависимости от времени суток в городе (Шанхайская комиссия по развитию и реформам [2022] № 50). Согласно уведомлению:

Для общего промышленного и коммерческого потребления, а также для других видов потребления электроэнергии, как в крупных промышленных секторах, так и в периоды пиковой нагрузки приходится на зиму (январь и декабрь) с 19:00 до 21:00, а на лето (июль и август) — с 12:00 до 14:00.

В пиковые периоды летом (июль, август, сентябрь) и зимой (январь, декабрь) цены на электроэнергию вырастут на 80% от фиксированной цены. В периоды спада, наоборот, цены на электроэнергию снизятся на 60% от фиксированной цены. Кроме того, в пиковые периоды цены на электроэнергию вырастут на 25% от пиковой цены.

В другие месяцы в пиковые периоды цены на электроэнергию будут расти на 60% от фиксированной цены, а в периоды спада — снижаться на 50% от фиксированной цены.

Для общего промышленного, коммерческого и другого односистемного потребления электроэнергии различают только пиковые и минимальные часы без дальнейшего разделения на пиковые часы. В пиковые периоды летом (июль, август, сентябрь) и зимой (январь, декабрь) цены на электроэнергию вырастут на 20% от фиксированной цены, а в периоды спада снизятся на 45% от фиксированной цены. В другие месяцы в пиковые часы цены на электроэнергию вырастут на 17% от фиксированной цены, а в периоды спада снизятся на 45% от фиксированной цены.

Промышленные и коммерческие системы хранения энергии используют эту ценовую структуру, закупая электроэнергию по низким ценам в непиковые часы и поставляя ее потребителям в пиковые или высокозатратные периоды. Такая практика помогает снизить расходы предприятий на электроэнергию.

IIIЭнергетический временной сдвиг

«Энергетический сдвиг во времени» подразумевает корректировку времени потребления электроэнергии с помощью накопителей энергии для сглаживания пиковых нагрузок и заполнения периодов низкого спроса. При использовании оборудования для выработки электроэнергии, такого как фотоэлектрические элементы, несоответствие между кривой выработки и кривой потребления нагрузки может привести к ситуациям, когда пользователи либо продают избыточную электроэнергию в сеть по более низким ценам, либо покупают электроэнергию из сети по более высоким ценам.

Для решения этой проблемы пользователи могут заряжать аккумулятор в периоды низкого потребления электроэнергии и разряжать накопленную электроэнергию в периоды пикового потребления. Эта стратегия направлена ​​на максимизацию экономической выгоды и сокращение выбросов углекислого газа компаниями. Кроме того, сохранение избыточной энергии ветра и солнца из возобновляемых источников для последующего использования в периоды пикового спроса также рассматривается как практика сдвига во времени в энергетике.

Технология сдвига времени зарядки/разрядки не предъявляет строгих требований к графикам зарядки и разрядки, а параметры мощности для этих процессов достаточно гибкие, что делает ее универсальным решением с высокой частотой применения.

IV.Типичные бизнес-модели для промышленного и коммерческого хранения энергии

1.ПредметIвовлеченный

Как уже упоминалось ранее, суть промышленного и коммерческого хранения энергии заключается в использовании объектов и услуг по хранению энергии, а также в получении выгоды от хранения энергии за счет арбитража пиковых и спадовых нагрузок и других методов. В этой цепочке основными участниками являются поставщик оборудования, поставщик энергетических услуг, сторона, предоставляющая финансирование и лизинг, и пользователь:

2.ОбщийBбизнесMмодели

В настоящее время существует четыре распространенные бизнес-модели для промышленного и коммерческого хранения энергии: модель «самостоятельных инвестиций пользователя», модель «чистого лизинга», модель «управления энергией по контракту» и модель «управление энергией по контракту + финансовый лизинг». Мы обобщили это следующим образом:

(1)Use Iинвестиции

В рамках модели самостоятельного инвестирования пользователь самостоятельно приобретает и устанавливает системы хранения энергии, чтобы пользоваться преимуществами хранения энергии, главным образом за счет арбитража пиковых нагрузок и спадов. В этом режиме, хотя пользователь может напрямую снижать пиковые нагрузки и спады, а также сокращать расходы на электроэнергию, ему все равно необходимо нести первоначальные инвестиционные затраты, а также ежедневные расходы на эксплуатацию и техническое обслуживание. Схема бизнес-модели представлена ​​ниже:

(2) ЧистыйЛсмягчение

В режиме чистой аренды пользователю не нужно самостоятельно приобретать накопители энергии. Ему достаточно арендовать накопители энергии у поставщика оборудования и оплачивать соответствующие сборы. Поставщик оборудования предоставляет пользователю услуги по строительству, эксплуатации и техническому обслуживанию, а доход от накопителей энергии, полученный от этого, получает пользователь. Схема бизнес-модели представлена ​​ниже:

(3) Управление энергией по контракту

В рамках модели управления энергией по контракту поставщик энергетических услуг инвестирует в приобретение накопительных энергосистем и предоставляет их пользователям в виде энергетических услуг. Поставщик энергетических услуг и пользователь делят выгоды от хранения энергии согласованным образом (включая распределение прибыли, скидки на электроэнергию и т. д.), то есть используют систему накопительной электростанции для хранения электроэнергии в периоды спада или нормальных цен на электроэнергию, а затем подают электроэнергию на нагрузку пользователя в периоды пиковых цен на электроэнергию. Затем пользователь и поставщик энергетических услуг делят выгоды от хранения энергии в согласованной пропорции. По сравнению с моделью самоинвестирования пользователя, эта модель предполагает участие поставщиков энергетических услуг, которые предоставляют соответствующие услуги по хранению энергии. Поставщики энергетических услуг играют роль инвесторов в модели управления энергией по контракту, что в некоторой степени снижает инвестиционное давление на пользователей. Диаграмма бизнес-модели представлена ​​ниже:

(4) Управление энергоснабжением по контракту + Финансовый лизинг

Модель «Контрактное управление энергией + финансовый лизинг» подразумевает привлечение стороны, предоставляющей услуги финансового лизинга, в качестве арендодателя объектов хранения энергии и/или энергетических услуг в рамках модели контрактного управления энергией. По сравнению с моделью контрактного управления энергией, привлечение сторон, предоставляющих услуги финансового лизинга, для приобретения объектов хранения энергии значительно снижает финансовую нагрузку на поставщиков энергетических услуг, позволяя им лучше сосредоточиться на услугах контрактного управления энергией.

Модель «Управление энергией по контракту + финансовый лизинг» достаточно сложна и включает в себя множество подмоделей. Например, одна из распространенных подмоделей заключается в том, что поставщик энергетических услуг сначала приобретает накопители энергии у поставщика оборудования, а затем сторона, предоставляющая финансовый лизинг, выбирает и приобретает накопители энергии в соответствии со своим соглашением с пользователем и сдает их в лизинг пользователю.

В течение срока аренды право собственности на системы хранения энергии переходит к стороне, предоставляющей лизинговое финансирование, и пользователь имеет право их использовать. После истечения срока аренды пользователь может получить право собственности на системы хранения энергии. Поставщик энергетических услуг в основном предоставляет пользователям услуги по строительству, эксплуатации и техническому обслуживанию систем хранения энергии и может получать соответствующее вознаграждение от стороны, предоставляющей лизинговое финансирование, за продажу и эксплуатацию оборудования. Схема бизнес-модели представлена ​​ниже:

В отличие от предыдущей модели начального финансирования, в другой модели начального финансирования сторона, предоставляющая финансовый лизинг, инвестирует непосредственно в поставщика энергетических услуг, а не в потребителя. В частности, сторона, предоставляющая финансовый лизинг, выбирает и приобретает устройства хранения энергии у поставщика оборудования в соответствии со своим соглашением с поставщиком энергетических услуг и сдает эти устройства в лизинг поставщику энергетических услуг.

Поставщик энергетических услуг может использовать такие накопители энергии для предоставления энергетических услуг потребителям, распределять выгоды от хранения энергии между потребителями в согласованной пропорции, а затем погашать заемщику часть полученных выгод. После истечения срока аренды поставщик энергетических услуг получает право собственности на накопитель энергии. Схема бизнес-модели представлена ​​ниже:

V. Общие деловые соглашения

В рассматриваемой модели основные бизнес-протоколы и связанные с ними аспекты изложены следующим образом:

1.Рамочное соглашение о сотрудничестве:

Для установления рамочного соглашения о сотрудничестве организации могут заключать соглашения о сотрудничестве. Например, в модели контрактного управления энергопотреблением поставщик энергетических услуг может подписать такое соглашение с поставщиком оборудования, в котором будут определены обязанности, такие как строительство и эксплуатация системы хранения энергии.

2.Соглашение об управлении энергопотреблением для систем хранения энергии:

Данное соглашение обычно применяется к модели контрактного управления энергопотреблением и модели «контрактное управление энергопотреблением + финансовый лизинг». Оно предусматривает предоставление поставщиком энергетических услуг пользователю услуг по управлению энергопотреблением, при этом пользователь получает соответствующие выгоды. В обязанности поставщика входят платежи от пользователя и сотрудничество в разработке проекта, в то время как поставщик энергетических услуг занимается проектированием, строительством и эксплуатацией.

3.Договор купли-продажи оборудования:

За исключением модели чистого лизинга, договоры купли-продажи оборудования актуальны во всех коммерческих моделях хранения энергии. Например, в модели самостоятельного инвестирования пользователя заключаются соглашения с поставщиками оборудования на приобретение и установку систем хранения энергии. Обеспечение качества, соответствие стандартам и послепродажное обслуживание являются важнейшими факторами.

4.Соглашение об оказании технических услуг:

Как правило, такое соглашение подписывается с поставщиком оборудования для предоставления технических услуг, таких как проектирование системы, установка, эксплуатация и техническое обслуживание. Четкие требования к обслуживанию и соответствие стандартам являются важными аспектами, которые необходимо учитывать в соглашениях о техническом обслуживании.

5.Договор лизинга оборудования:

В ситуациях, когда поставщики оборудования сохраняют за собой право собственности на хранилища энергии, между пользователями и поставщиками заключаются договоры лизинга оборудования. В этих договорах определяются обязанности пользователей по поддержанию и обеспечению нормальной работы объектов.

6.Договор финансовой аренды:

В модели «Управление энергопотреблением по контракту + финансовый лизинг» обычно заключается договор финансового лизинга между пользователями или поставщиками энергетических услуг и сторонами, участвующими в этом договоре. Этот договор регулирует приобретение и предоставление хранилищ энергии, права собственности во время и после срока лизинга, а также вопросы выбора подходящих хранилищ энергии для бытовых пользователей или поставщиков энергетических услуг.

VI. Особые меры предосторожности для поставщиков энергетических услуг

Поставщики энергетических услуг играют важную роль в цепочке создания промышленных и коммерческих систем хранения энергии и получения от них выгод. Для поставщиков энергетических услуг в сфере промышленного и коммерческого хранения энергии существует ряд вопросов, требующих особого внимания, таких как подготовка проекта, финансирование проекта, закупка и установка оборудования. Кратко перечислим эти вопросы следующим образом: