Là gìIcông nghiệp vàCthương mạiEnăng lượngSlưu trữ vàCphổ biếnBdoanh nghiệpMmô hình

ILưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại

“Lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại” đề cập đến các hệ thống lưu trữ năng lượng được sử dụng trong các cơ sở công nghiệp hoặc thương mại.

Từ góc độ người dùng cuối, lưu trữ năng lượng có thể được phân loại thành lưu trữ năng lượng phía nhà máy, phía lưới điện và phía người dùng. Lưu trữ năng lượng phía nhà máy và phía lưới điện còn được gọi là lưu trữ năng lượng trước đồng hồ đo hoặc lưu trữ khối lượng lớn, trong khi lưu trữ năng lượng phía người dùng được gọi là lưu trữ năng lượng sau đồng hồ đo. Lưu trữ năng lượng phía người dùng có thể được chia nhỏ hơn nữa thành lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại và lưu trữ năng lượng hộ gia đình. Về cơ bản, lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại thuộc loại lưu trữ năng lượng phía người dùng, phục vụ cho các cơ sở công nghiệp hoặc thương mại. Lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm khu công nghiệp, trung tâm thương mại, trung tâm dữ liệu, trạm gốc thông tin liên lạc, tòa nhà hành chính, bệnh viện, trường học và nhà ở.

Từ góc độ kỹ thuật, kiến ​​trúc của các hệ thống lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại có thể được phân loại thành hai loại: hệ thống ghép nối DC và hệ thống ghép nối AC. Hệ thống ghép nối DC thường sử dụng các hệ thống lưu trữ quang điện tích hợp, bao gồm nhiều thành phần khác nhau như hệ thống phát điện quang điện (chủ yếu bao gồm các mô-đun quang điện và bộ điều khiển), hệ thống phát điện lưu trữ năng lượng (chủ yếu bao gồm các bộ pin, bộ chuyển đổi hai chiều (“PCS”), hệ thống quản lý pin (“BMS”), đạt được sự tích hợp giữa phát điện và lưu trữ quang điện), hệ thống quản lý năng lượng (“hệ thống EMS”), v.v.

Nguyên tắc hoạt động cơ bản liên quan đến việc sạc trực tiếp các bộ pin bằng nguồn điện một chiều (DC) được tạo ra bởi các mô-đun quang điện thông qua bộ điều khiển quang điện. Ngoài ra, nguồn điện xoay chiều (AC) từ lưới điện có thể được chuyển đổi thành nguồn điện một chiều thông qua bộ chuyển đổi quang điện (PCS) để sạc bộ pin. Khi có nhu cầu sử dụng điện từ tải, pin sẽ giải phóng dòng điện, điểm thu năng lượng nằm ở phía pin. Mặt khác, hệ thống ghép nối AC bao gồm nhiều thành phần, bao gồm hệ thống phát điện quang điện (chủ yếu bao gồm các mô-đun quang điện và bộ biến tần nối lưới), hệ thống phát điện lưu trữ năng lượng (chủ yếu bao gồm bộ pin, PCS, BMS, v.v.), hệ thống quản lý năng lượng (EMS), v.v.

Nguyên tắc hoạt động cơ bản là chuyển đổi nguồn điện một chiều (DC) do các mô-đun quang điện tạo ra thành nguồn điện xoay chiều (AC) thông qua các bộ biến tần nối lưới, có thể được cung cấp trực tiếp cho lưới điện hoặc các tải điện. Hoặc, nó có thể được chuyển đổi thành nguồn điện DC thông qua bộ chuyển đổi quang điện (PCS) và sạc vào bộ pin. Ở giai đoạn này, điểm thu gom năng lượng nằm ở đầu ra AC. Hệ thống ghép nối DC nổi tiếng về tính hiệu quả chi phí và tính linh hoạt, phù hợp với các trường hợp người dùng tiêu thụ ít điện vào ban ngày và nhiều hơn vào ban đêm. Mặt khác, hệ thống ghép nối AC có đặc điểm là chi phí cao hơn và tính linh hoạt cao hơn, lý tưởng cho các ứng dụng đã có sẵn hệ thống phát điện quang điện hoặc nơi người dùng tiêu thụ nhiều điện hơn vào ban ngày và ít hơn vào ban đêm.

Nhìn chung, kiến ​​trúc của các hệ thống lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại có thể hoạt động độc lập với lưới điện chính và tạo thành một lưới điện nhỏ để phát điện quang điện và lưu trữ năng lượng bằng pin.

II. Chênh lệch giá giữa đỉnh và thung lũng

Chênh lệch giá giữa đỉnh và đáy là mô hình doanh thu thường được sử dụng trong lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại, bao gồm việc sạc từ lưới điện khi giá điện thấp và xả điện khi giá điện cao.

Lấy Trung Quốc làm ví dụ, các ngành công nghiệp và thương mại của nước này thường áp dụng chính sách định giá điện theo thời gian sử dụng và chính sách định giá điện giờ cao điểm. Ví dụ, tại khu vực Thượng Hải, Ủy ban Phát triển và Cải cách Thượng Hải đã ban hành thông báo nhằm tăng cường hơn nữa cơ chế định giá điện theo thời gian sử dụng trong thành phố (Ủy ban Phát triển và Cải cách Thượng Hải [2022] Số 50). Theo thông báo này:

Đối với mục đích công nghiệp và thương mại thông thường, cũng như các mục đích tiêu thụ điện hai phần khác và tiêu thụ điện hai phần công nghiệp lớn, thời gian cao điểm là từ 19:00 đến 21:00 vào mùa đông (tháng 1 và tháng 12) và từ 12:00 đến 14:00 vào mùa hè (tháng 7 và tháng 8).

Trong các thời kỳ cao điểm mùa hè (tháng 7, tháng 8, tháng 9) và mùa đông (tháng 1, tháng 12), giá điện sẽ tăng 80% so với giá cố định. Ngược lại, trong các thời kỳ thấp điểm, giá điện sẽ giảm 60% so với giá cố định. Ngoài ra, trong các thời kỳ cao điểm, giá điện sẽ tăng 25% so với giá cao điểm.

Vào các tháng khác trong giờ cao điểm, giá điện sẽ tăng 60% so với giá cố định, trong khi vào giờ thấp điểm, giá sẽ giảm 50% so với giá cố định.

Đối với tiêu thụ điện năng công nghiệp, thương mại và các hệ thống điện đơn lẻ khác, chỉ phân biệt giờ cao điểm và giờ thấp điểm mà không chia nhỏ giờ cao điểm hơn nữa. Trong giờ cao điểm mùa hè (tháng 7, tháng 8, tháng 9) và mùa đông (tháng 1, tháng 12), giá điện sẽ tăng 20% ​​so với giá cố định, trong khi vào giờ thấp điểm, giá sẽ giảm 45% so với giá cố định. Trong các tháng khác, vào giờ cao điểm, giá điện sẽ tăng 17% so với giá cố định, trong khi vào giờ thấp điểm, giá sẽ giảm 45% so với giá cố định.

Các hệ thống lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại tận dụng cấu trúc giá này bằng cách mua điện giá thấp trong giờ thấp điểm và cung cấp cho tải trong giờ cao điểm hoặc giờ cao điểm khi giá điện cao. Cách làm này giúp giảm chi phí điện năng cho doanh nghiệp.

IIISự dịch chuyển thời gian năng lượng

“Điều chỉnh thời gian tiêu thụ năng lượng” liên quan đến việc điều chỉnh thời điểm tiêu thụ điện năng thông qua lưu trữ năng lượng để làm giảm sự biến động về nhu cầu điện năng vào giờ cao điểm và bù đắp cho các khoảng thời gian nhu cầu thấp. Khi sử dụng các thiết bị phát điện như pin mặt trời, sự không khớp giữa đường cong sản lượng và đường cong tiêu thụ điện năng có thể dẫn đến tình trạng người dùng phải bán điện năng dư thừa cho lưới điện với giá thấp hơn hoặc mua điện từ lưới điện với giá cao hơn.

Để giải quyết vấn đề này, người dùng có thể sạc pin trong thời gian tiêu thụ điện năng thấp và xả điện năng đã tích trữ trong thời gian tiêu thụ điện năng cao điểm. Chiến lược này nhằm mục đích tối đa hóa lợi ích kinh tế và giảm lượng khí thải carbon của doanh nghiệp. Ngoài ra, việc tích trữ năng lượng gió và năng lượng mặt trời dư thừa từ các nguồn tái tạo để sử dụng sau này trong thời gian nhu cầu cao điểm cũng được coi là một biện pháp chuyển đổi thời gian sử dụng năng lượng.

Công nghệ dịch chuyển thời gian năng lượng không có yêu cầu nghiêm ngặt về lịch trình sạc và xả, và các thông số công suất cho các quá trình này tương đối linh hoạt, khiến nó trở thành một giải pháp đa năng với tần suất ứng dụng cao.

IV.Các mô hình kinh doanh phổ biến cho việc lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại

1.Chủ thểIliên quan

Như đã đề cập trước đó, cốt lõi của việc lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại nằm ở việc sử dụng các cơ sở và dịch vụ lưu trữ năng lượng, và thu được lợi ích từ việc lưu trữ năng lượng thông qua chênh lệch giá giữa đỉnh và đáy lưu lượng cũng như các phương pháp khác. Và xung quanh chuỗi này, các bên tham gia chính bao gồm nhà cung cấp thiết bị, nhà cung cấp dịch vụ năng lượng, bên cho thuê tài chính và người sử dụng:

2.ChungBdoanh nghiệpMmô hình

Hiện nay, có bốn mô hình kinh doanh phổ biến cho việc lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại, đó là mô hình “người dùng tự đầu tư”, mô hình “cho thuê thuần túy”, mô hình “quản lý năng lượng theo hợp đồng” và mô hình “quản lý năng lượng theo hợp đồng + cho thuê tài chính”. Chúng tôi đã tóm tắt như sau:

(1)Use IĐầu tư

Theo mô hình tự đầu tư của người dùng, người dùng tự mua và lắp đặt hệ thống lưu trữ năng lượng để hưởng lợi từ việc lưu trữ năng lượng, chủ yếu thông qua chênh lệch giữa đỉnh và đáy tiêu thụ. Trong mô hình này, mặc dù người dùng có thể trực tiếp giảm thiểu việc cắt giảm tải đỉnh và lấp đầy tải đáy, từ đó giảm chi phí điện năng, nhưng họ vẫn phải chịu chi phí đầu tư ban đầu và chi phí vận hành, bảo trì hàng ngày. Sơ đồ mô hình kinh doanh như sau:

(2) Thuần khiếtLnới lỏng

Trong mô hình cho thuê thuần túy, người dùng không cần tự mua thiết bị lưu trữ năng lượng. Họ chỉ cần thuê thiết bị lưu trữ năng lượng từ nhà cung cấp thiết bị và trả phí tương ứng. Nhà cung cấp thiết bị cung cấp dịch vụ xây dựng, vận hành và bảo trì cho người dùng, và doanh thu từ việc lưu trữ năng lượng được tạo ra từ đó sẽ thuộc về người dùng. Sơ đồ mô hình kinh doanh như sau:

(3) Quản lý năng lượng theo hợp đồng

Theo mô hình quản lý năng lượng theo hợp đồng, nhà cung cấp dịch vụ năng lượng đầu tư mua các thiết bị lưu trữ năng lượng và cung cấp chúng cho người dùng dưới dạng dịch vụ năng lượng. Nhà cung cấp dịch vụ năng lượng và người dùng chia sẻ lợi ích từ việc lưu trữ năng lượng theo thỏa thuận (bao gồm chia sẻ lợi nhuận, giảm giá điện, v.v.), tức là sử dụng hệ thống nhà máy điện lưu trữ năng lượng để lưu trữ điện năng trong thời kỳ giá điện thấp hoặc bình thường, sau đó cung cấp điện cho tải của người dùng trong thời kỳ giá điện cao điểm. Người dùng và nhà cung cấp dịch vụ năng lượng sau đó chia sẻ lợi ích từ việc lưu trữ năng lượng theo tỷ lệ đã thỏa thuận. So với mô hình người dùng tự đầu tư, mô hình này giới thiệu các nhà cung cấp dịch vụ năng lượng cung cấp các dịch vụ lưu trữ năng lượng tương ứng. Các nhà cung cấp dịch vụ năng lượng đóng vai trò là nhà đầu tư trong mô hình quản lý năng lượng theo hợp đồng, điều này phần nào làm giảm áp lực đầu tư cho người dùng. Sơ đồ mô hình kinh doanh như sau:

(4) Quản lý năng lượng theo hợp đồng + Cho thuê tài chính

Mô hình “Quản lý năng lượng theo hợp đồng + Cho thuê tài chính” đề cập đến việc đưa một bên cho thuê tài chính vào vai trò là bên cho thuê các thiết bị lưu trữ năng lượng và/hoặc dịch vụ năng lượng theo mô hình Quản lý năng lượng theo hợp đồng. So với mô hình quản lý năng lượng theo hợp đồng, việc đưa các bên cho thuê tài chính vào mua các thiết bị lưu trữ năng lượng giúp giảm đáng kể áp lực tài chính đối với các nhà cung cấp dịch vụ năng lượng, từ đó cho phép họ tập trung tốt hơn vào các dịch vụ quản lý năng lượng theo hợp đồng.

Mô hình “Quản lý năng lượng theo hợp đồng + Cho thuê tài chính” tương đối phức tạp và có nhiều mô hình con. Ví dụ, một mô hình con phổ biến là nhà cung cấp dịch vụ năng lượng trước tiên mua các thiết bị lưu trữ năng lượng từ nhà cung cấp thiết bị, sau đó bên cho thuê tài chính lựa chọn và mua các thiết bị lưu trữ năng lượng theo thỏa thuận với người sử dụng, rồi cho người sử dụng thuê lại các thiết bị lưu trữ năng lượng đó.

Trong thời gian thuê, quyền sở hữu các thiết bị lưu trữ năng lượng thuộc về bên cho thuê tài chính, và người sử dụng có quyền sử dụng chúng. Sau khi hết hạn hợp đồng thuê, người sử dụng có thể sở hữu các thiết bị lưu trữ năng lượng. Nhà cung cấp dịch vụ năng lượng chủ yếu cung cấp dịch vụ xây dựng, vận hành và bảo trì các thiết bị lưu trữ năng lượng cho người sử dụng, và có thể nhận được khoản thanh toán tương ứng từ bên cho thuê tài chính cho việc bán và vận hành thiết bị. Sơ đồ mô hình kinh doanh như sau:

Khác với mô hình đầu tư ban đầu trước đây, trong mô hình đầu tư ban đầu này, bên cho thuê tài chính đầu tư trực tiếp vào nhà cung cấp dịch vụ năng lượng, thay vì người sử dụng. Cụ thể, bên cho thuê tài chính lựa chọn và mua các thiết bị lưu trữ năng lượng từ nhà cung cấp thiết bị theo thỏa thuận với nhà cung cấp dịch vụ năng lượng, và cho nhà cung cấp dịch vụ năng lượng thuê lại các thiết bị lưu trữ năng lượng đó.

Nhà cung cấp dịch vụ năng lượng có thể sử dụng các cơ sở lưu trữ năng lượng này để cung cấp dịch vụ năng lượng cho người dùng, chia sẻ lợi ích từ việc lưu trữ năng lượng với người dùng theo tỷ lệ đã thỏa thuận, và sau đó hoàn trả cho bên cho thuê tài chính một phần lợi ích. Sau khi thời hạn thuê kết thúc, nhà cung cấp dịch vụ năng lượng sẽ sở hữu cơ sở lưu trữ năng lượng. Sơ đồ mô hình kinh doanh như sau:

V. Các thỏa thuận kinh doanh thông thường

Trong mô hình được thảo luận, các giao thức kinh doanh chính và các khía cạnh liên quan được nêu rõ như sau:

1.Thỏa thuận khung hợp tác:

Các bên có thể ký kết thỏa thuận khung hợp tác để thiết lập khuôn khổ hợp tác. Ví dụ, trong mô hình quản lý năng lượng theo hợp đồng, nhà cung cấp dịch vụ năng lượng có thể ký kết thỏa thuận như vậy với nhà cung cấp thiết bị, trong đó nêu rõ các trách nhiệm như xây dựng và vận hành hệ thống lưu trữ năng lượng.

2.Thỏa thuận quản lý năng lượng cho hệ thống lưu trữ năng lượng:

Thỏa thuận này thường áp dụng cho mô hình quản lý năng lượng theo hợp đồng và mô hình “quản lý năng lượng theo hợp đồng + cho thuê tài chính”. Nó bao gồm việc nhà cung cấp dịch vụ năng lượng cung cấp dịch vụ quản lý năng lượng cho người sử dụng, với các lợi ích tương ứng thuộc về người sử dụng. Trách nhiệm bao gồm thanh toán từ phía người sử dụng và hợp tác phát triển dự án, trong khi nhà cung cấp dịch vụ năng lượng đảm nhiệm thiết kế, xây dựng và vận hành.

3.Hợp đồng mua bán thiết bị:

Ngoại trừ mô hình cho thuê thuần túy, các thỏa thuận mua bán thiết bị đều có liên quan trong tất cả các mô hình lưu trữ năng lượng thương mại. Ví dụ, trong mô hình tự đầu tư của người dùng, các thỏa thuận được ký kết với các nhà cung cấp thiết bị để mua và lắp đặt các cơ sở lưu trữ năng lượng. Đảm bảo chất lượng, tuân thủ các tiêu chuẩn và dịch vụ hậu mãi là những yếu tố quan trọng cần xem xét.

4.Thỏa thuận dịch vụ kỹ thuật:

Thỏa thuận này thường được ký kết với nhà cung cấp thiết bị để cung cấp các dịch vụ kỹ thuật như thiết kế hệ thống, lắp đặt, vận hành và bảo trì. Các yêu cầu dịch vụ rõ ràng và việc tuân thủ các tiêu chuẩn là những khía cạnh thiết yếu cần được đề cập trong các thỏa thuận dịch vụ kỹ thuật.

5.Hợp đồng cho thuê thiết bị:

Trong trường hợp các nhà cung cấp thiết bị vẫn giữ quyền sở hữu các cơ sở lưu trữ năng lượng, các thỏa thuận cho thuê thiết bị sẽ được ký kết giữa người sử dụng và nhà cung cấp. Các thỏa thuận này nêu rõ trách nhiệm của người sử dụng trong việc bảo trì và đảm bảo hoạt động bình thường của các cơ sở.

6.Thỏa thuận cho thuê tài chính:

Trong mô hình “Quản lý năng lượng theo hợp đồng + Cho thuê tài chính”, một thỏa thuận cho thuê tài chính thường được thiết lập giữa người sử dụng hoặc nhà cung cấp dịch vụ năng lượng và các bên cho thuê tài chính. Thỏa thuận này quy định việc mua và cung cấp các thiết bị lưu trữ năng lượng, quyền sở hữu trong và sau thời hạn thuê, và các yếu tố cần xem xét khi lựa chọn các thiết bị lưu trữ năng lượng phù hợp cho người dùng hộ gia đình hoặc nhà cung cấp dịch vụ năng lượng.

VI. Các biện pháp phòng ngừa đặc biệt dành cho các nhà cung cấp dịch vụ năng lượng

Các nhà cung cấp dịch vụ năng lượng đóng vai trò quan trọng trong chuỗi thực hiện lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại, cũng như thu được lợi ích từ việc lưu trữ năng lượng. Đối với các nhà cung cấp dịch vụ năng lượng, có một loạt vấn đề cần đặc biệt chú ý trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại, chẳng hạn như chuẩn bị dự án, tài chính dự án, mua sắm và lắp đặt thiết bị. Chúng tôi sẽ liệt kê ngắn gọn các vấn đề này như sau: