科普 | 一文了解工商业储能的盈利&投资模式

什么是工商业储能？

工商业储能是指在工业或商业终端使用的储能系统。根据应用场景的不同，电化学储能可分为电源侧、电网侧和用户侧。用户侧可细分为工商业和户用两个场景。工商业储能系统为模块化设计，电压容量灵活配置。

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工商业储能电站是为了调节峰谷用电问题所设立的电站，简单来说就是在用电低峰时段把电量储存起来，在用电高峰的时候重新释放给企业使用，来达到削峰填谷，降低电费支出的目的。此外，储能电站还可以有以下作用：

1、作为备用电源，在企业限电、停电、跳闸时应急供电；

2、需求侧响应，帮助电网实现电力供需平衡，提高电力系统的稳定性与可靠性；

3、需量管理，符合条件的使用需量计费的企业，可有效控制实际需量，降低基本电费。

除此以外，还有能量时移、电力现货市场交易、电力辅助服务等后续作用。

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工商业储能系统结构

工商业储能系统与储能电站系统都包括电池系统+BMS、PCS、EMS、变压器、机架、连接线缆、汇流柜、防雷及接地系统、监控及报警系统等，系统均进行模块化设计，系统电压、容量灵活配置。

不同于大规模储能调峰调频电站，它的主要目的是利用电网峰谷差价来实现投资回报，主要负荷是满足工商业自身内部的电力需求，实现光伏发电最大化自发自用，或者通过峰谷价差套利。

在储能系统中，BMS（电池管理系统，Battery Management System）对电池的基本参数进行测量，包括电压、电流、温度等，同时根据系统中的控制策略，控制电池的电压及电流，同时根据电池的温度做出不同的策略调整，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命。除了监控电池的基本信息以外，BMS 还需要根据采集到电池的相关信息，根据系统的算法，计算分析电池的 SOC（电池剩余容量）和 SOH（电池健康状态），评估当前系统的剩余电量、使用寿命以及剩余使用寿命预测，对存在异常的电池及时管理（切断、限流等）并上报至系统，保证电池的安全性及可靠性；

EMS（能量管理系统，Energy Management System）是整个系统中重要的核心部件，EMS 承接 BMS 反馈的相关电池信息，进行及时的分析和判断，将分析的控制信息反馈至 BMS，对系统的策略进行控制，EMS 的控制策略对电池系统的衰减速率和循环寿命起到重要的作用，系统的循环寿命越长，所带来的经济收益自然也就越大，同时会BMS反馈回来的电池异常信息及时判断和控制，及时切断和控制异常电池，保护整个储能系统，对整个储能系统的安全性起到关键作用。

PCS（储能变流器，Power Control System）又称双向储能逆变器，可控制蓄电池的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电。PCS 由 DC/AC 双向变流器、控制单元等构成。PCS 控制器通过通讯接收后台控制指令，根据功率指令的符号及大小控制变流器对电池进行充电或放电，实现对电网有功功率及无功功率的调节。PCS 控制器通过 CAN 接口与 BMS 通讯，获取电池组状态信息，可实现对电池的保护性充放电，确保电池运行安全。

商业储能系统架构主要有两种：

1）采用 PCS 的交流耦合型；

2）采用光储一体机的直流耦合型。

交流耦合系统与储能电站的系统配置类似，但相对用量较小，系统功能也更为简单，其中的光伏系统和储能系统并联，灵活性较高，适用于已安装工商业光伏的存量市场。直流耦合系统通过光储一体机将光伏逆变器和双向变流器整合在一起，相比交流耦合系统具有高度集成化、软性成本低的特点，50-100kW 的 光储一体机已逐渐成为中小工商业储能系统的选择。

工商业储能分类

工商业储能可分为光伏配套工商业储能与非光伏配套工商业储能。根据是否随工商业光伏安装，工商业储能可以分为光伏配套工商业储能与非光伏配套工商业储能。

（1）光伏配套工商业储能：对于商业与大工业用户，能够通过安装光伏+储能实现电力自发自用，平抑光伏发电出力曲线、提高清洁能源的利用率。同时，亦可利用储能进行单独的峰谷套利；

（2）非光伏配套工商业储能：对于商业楼宇、学校、医院等不适合安装大规模分布式光伏的场景，独立安装储能系统可以对用电负荷削峰填谷、峰谷套利。

工商业储能有哪些应用场景？

工商业储能主要应用场景分为三类，即单独配置储能、光储充一体化、微电网等。

单独配置储能

工商业用户单独配置储能主要有两个考虑：第一，通过削峰填谷为企业节约用电费用。比如，高峰电价每度1元，而低谷电价每度0.3元，工商业用户可在低谷时对储能充电，然后在高峰时段用储能进行供电，那么企业在高峰时段的用电成本就是每度0.3元，而不是原本的每度1元，节约每度0.7元的用电费用。第二，将储能作为备用电源，以备不时之需。

光储充一体化

光储充一体化是指将光伏发电、储能和充电桩集成在一起，实现能源的高效利用和便捷充电，储能的应用使得用户侧自发自用成为可能，提高了分布式光伏的自发自用率，还能缓解充电桩大电流充电对区域电网的冲击。

微电网

微电网是具有自身发电能力的本地化小型发配电系统。通常，它以分布式电源为主，利用储能和控制装置进行实时调节，实现网络内部的电力平衡。既能独立于主网运行，也能和主网协同运行。对独立于主网运行的微电网，储能可以平滑新能源发电和用做备用电源，对并网型微电网，储能可以实现能源优化和节能减排。

工商业用户配储能实现哪些功能？

用户通过配置工商业储能可以满足自身内部的用电需求，利用峰谷电价差套利降低运营成本，储能还可以作为备用电源以应对突发停电事故;若配置光伏，还可实现光伏发电最大化自发自用，有效提升清洁能源的消纳率。

提升光伏发电消纳率

光伏具有很强的间歇性和波动性，自发自用、余电上网的光伏电站发电量超出负荷所能消耗时，多余的电则以较低价格送入电网。当光伏供给负荷电量不够时，工商业用户又得向电网购买电能，电网和光伏系统同时给负载供电。工商业用户在配置光伏情况下用电成本没有得到最大化的降低。配置储能系统后光伏电量优先存于储能中，余电供应负荷，待光伏电量不足时，由储能向负荷供电，通过储能系统平滑发电量和用电量，提升光伏发电的消纳率，最大程度上实现用电利益最大化。

峰谷套利

增设储能系统实现价值的最直接方式是对峰谷电价的套利。用户可以在负荷低谷时，以较便宜的谷电价对储能电池进行充电，在负荷高峰时，由储能电池向负荷供电，实现峰值负荷的转移，从峰谷电价中获取收益。深谷时段充电、尖峰时段放电不仅可以起到削峰平谷的作用，还可以帮助配备了储能的业主套取更加丰厚的利润，有效实现了双赢。

需量管理

我国针对受电变压器容量在315千伏安及以上的大工业用电采用两部制电价，电度电费是指按用户实用电量计算的电价，基本电费是指按用户受电变压器（按容收费）或最大需量计算（按需收费）的电价收费。基本电价按需收费的工商业园区安装储能系统后，可以监测到用户变压器的实时功率，在实时功率超过超出需量时，储能自动放电监测实时功率，减少变压器出力，保障变压器功率不会超出限制。降低用户需量电费，减少工商业园区的用电成本。

配电增容

当工商业用户而原有配电容量不足时，储能系统在短期用电功率大于变压器容量时，可以继续快速充电，满足负荷电能需量要求。降低变压器使用成本、减少变压器投资及扩容周期。

需求侧响应

电力需求响应，是指当电力批发市场价格升高或系统可靠性受威胁时，电力用户接收到供电方发出的诱导性减少负荷的直接补偿通知或者电力价格上升信号后，改变其固有的习惯用电模式，达到减少或者推移某时段的用电负荷而响应电力供应，从而保障电网稳定，并抑制电价上升的短期行为。简单来说，就是企业在电力用电紧张时，主动减少用电，通过削峰等方式，响应供电平衡，并由此获得经济补偿。

工商业储能的盈利模式

峰谷套利

峰谷套利是最常见的商业模式。用户可以在用电低谷以较便宜的谷电价对储能进行充电；在负荷高峰时，由储能电池向负荷供电，实现峰值负荷的转移，从峰谷电价中获取收益。

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新能源消纳

通过“光伏+储能”一体化，增加新能源的消纳率。

光伏发电具有间歇性和波动性。当自发自用、余电上网的光伏电站发电量超出用户所需电量时，多余的电以较低价格送入电网。一旦发电量不足以覆盖用户所需电力时，用户不得不向电网购买电能作为补充。

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因此，在仅配备光伏发电的情况下，工商业用户的用电成本并没有得到最大化的降低。而配置储能系统后，光伏电量将优先存在储能系统中，余电供应负荷，待光伏电量不足时，由储能向负荷供电，平滑发电量和用电量，提升光伏发电的消纳率，最大程度上实现用电利益最大化。

需量管理

我国针对受电变压器容量在315kVA及以上的大工业用电采用两部制电价，电度电费是指按用户实用电量计算的电价，基本电费是指按用户受电变压器（按容收费）或最大需量计算（按需收费）的电价收费。

基本电价按需收费的工商业园区安装储能系统后，可以监测到用户变压器的实时功率，在实时功率超过超出需量时，储能自动放电监测实时功率，减少变压器出力，保障变压器功率不会超出限制。降低用户需量电费，减少工商业园区的用电成本。

需求侧响应

曾几何时，电网调节一直都是依赖电源端和电网端，需求侧几乎成了电力调节的“真空地带”，储能正好可以作为需求响应工具。简单来说，企业可以在电力用电紧张时，主动减少用电，通过削峰等方式，响应供电平衡，并由此获得经济补偿。

四大投资模式

业主自投模式

业主自投模式，即企业自主投资、自主运营，盈利渠道主要为峰谷套利，后期随着虚拟电厂技术的发展，储能电站也可以参与需求侧响应、电力辅助服务及电力现货交易等方式拓宽收益渠道。

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合同能源管理（EMC）

合同能源管理模式（EMC）简单而言就是第三方投资模式。当业主由于一些原因不能投资时，可以引入投资方合作，通过EMC合同将能源进行外包，并与投资方进行利润分享，从而实现降低能耗、节省用电成本的目的。

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在EMC合同能源管理模式下，一般有3种利益分享的方式。一是由投资方向企业支付租金，建设储能电站；二是投资方按照与企业约定的比例分享项目收益，比例通常为10%：90%、15%：85%等 ；三是投资方与企业约定，企业可享受峰时放电电价打折。目前EMC模式应用较多，通过合同能源管理模式（EMC）建设储能电站，高耗能企业不仅能实现能源消耗的优化管理，还能获得可观的利益回报，是工业用户的主流应用模式。

融资租赁模式

若企业有意投资储能电站但资金不足，融资租赁将是理想解决方案。企业可引入融资租赁公司作为储能设备的出租方，减轻资金压力。租赁期内，设备所有权归融资租赁公司，企业享有使用权，租赁期满后可获得设备所有权。

图片来源：弘正储能融资租赁模式包括直租和回租两种，一般情况下，新建项目适用直接租赁模式融资，收购项目适用售后回租模式融资。其中，直租模式下承租人支付的利息一般可以享受13%增值税抵扣的税收政策红利。此模式下，融资额度通常为总投资的70%-80%，融资期限一般不高于6年，且不能超过该项目充放电策略下的电池循环次数所能满足的使用年限。

合同能源管理+融资租赁

在合同能源管理模式基础上，引入融资租赁方，向能源服务方和业主提供储能资产出租，以降低能源服务方和业主的现金流压力，同时，能够发挥能源服务方在系统运营方面的专业优势，有利于推动储能项目的落地。此模式涉及参与方较多，合同签订、财务开票等流程较为复杂，且其中子模式演变灵活多样，未来随着资产方对储能盈利的信心提升，这种模式有望得到进一步推广。

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子模式1：融资租赁方根据其与能源服务方的约定从设备方处购买储能设施，并将储能设施出租给能源服务方。能源服务方利用租赁的储能设施为业主提供能源服务，获得项目收益，并与业主按约定比例分成，能源服务方再以部分收益向融资租赁方进行还款。租赁期限届满后，能源服务方获得储能设施的所有权。

来源综合自：天炜储能、SIWO斯沃电器、弘正储能、科士达新能源、海康智储、中钠储能新能源等