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电池储能任重道远LOGO比亚迪张子峰2K181112
1电池储能市场推动因素分析
2储能商业应用模式Energystoragebusinessapplicationmodel能源结构调整加速了对储能的需求新能源平滑分散&不稳定发电集中发电电力辅助智能服务微电网(调峰调频)储能典型电网侧应用应用电网连接消费者消费者分布式发电用户侧应用工商业储能后备电源(削峰填谷)传统电网未来电网CompanyConfidential
3全球储能市场分析–宏观分析Globalenergystoragemarketanalysis-Macroanalysis全球储能新增规模统计2018年上半年,全球储能投运量已超过1.4GW,接近2017年全年规模;预计韩国今年将是最大单一市场,全年装机量预计在1.3GW/3.7GWh以上;影响储能发展的主要因素欧美等传统储能市场亦有来自政策及行业方面的利好因素。影响因素说明影响效果经济状况根本因素影响力持久电力市场重要因素影响力非常大能源结构重要因素影响力非常大欧洲和中东非鼓励政策直接因素短时激励、影响力有限北美和美洲地区基础电价直接因素影响力持久、储能刚需亚太地区峰谷差价直接因素影响力较大、或有政策风险电池价格直接因素影响力较大数据来源:彭博新能源财经。抽水蓄能除外。CompanyConfidential
4全球储能市场分析–电网级市场Globalenergystoragemarketanalysis-Gridmarket全球电网级储能项目应用类型统计仅2018年第一季度,全球就有超过2.1GW的电网级储能项目公布,其中55%在美洲市场,包括六个100MW以上的超大型项目;电网级储能应用场景主要以匹配新能源发电及短时电网平衡为主。全球电网级储能公布的项目统计(已公开)其它最终用户分布级传输级配合新能源发电套利系统容量短时电网平衡服务数据来源:彭博新能源财经。抽水蓄能除外。数据来源:彭博新能源财经。抽水蓄能除外。CompanyConfidential
5全球储能市场分析–用户侧市场Globalenergystoragemarketanalysis-Usermarket全球用户侧储能市场装机量统计仅2018年上半年,全球用户侧储能市场装机规模便已超2017年全年,超过600MW;其中,仅韩国工商业级市场便贡献了376MW/1129MWh的装机规模,预计2018年全年韩国总装机量有望超过715MW/2145MWh;此外,美国、德国、澳洲在用户侧储能亦有很多机会,且这些市场不同于韩国市场的政策刺激,更多是市场和经济因素驱动,值得关注。英国日本意大利澳大利亚美国德国韩国数据来源:彭博新能源财经CompanyConfidential
6电池储能系统重要指标
7储能系统关键指标Energystoragesystemkeyindicators储能系统关键指标之—消防安全标准号标准名称章节UL9540储能系统和设备23基本要求:符合当地消防标准,通过消防验收;更高要求:通过系统设计做到早期预防,中期及时发现,储能系统–4-1:环境问题指导—通IEC629336用标准后期防止蔓延。UL1973轨道交通电池安全标准36消防验收项目(美国)验收单位2MW/4.4MWh(华盛顿州)华盛顿州消防局2.5MW/5MWh(加利福尼亚州)加州大学圣地亚哥分校消防局3.18MW/6.36MWh(马萨诸塞州)霍利约克市消防部门2MW/12MWh(纽约)纽约市消防部门CompanyConfidential
8储能系统关键指标Energystoragesystemkeyindicators储能系统关键指标之—系统效率储能标准中对系统效率的规定:IEC62933:规定系统效率是体现储能系统能力和性能的基本参数之一。电池储能系统效率:AC-AC效率:1C≥88%,0.5C≥90%。效率‐收益效率增加,可用电1MWh系统,效率量提高,收益增加。85%和90%的产品对比:散热维护成本减一天一个循环下每少30%,天多产生50KWh电能收益。效率增加,损耗减少,支出降低。CompanyConfidential
9储能系统关键指标Energystoragesystemkeyindicators储能系统关键指标之—电池衰减曲线电池衰减的类型,将衰减定义为性能衰减和安全性衰减两类。性能衰减:容量衰减、内阻增加、自放电变大;安全衰减:内短路、机械形变/漏液。(运行工况:0.25C,25℃±5℃,100%DOD,每天一个循环。)CompanyConfidential
10储能系统关键指标Energystoragesystemkeyindicators储能系统关键指标之—系统可利用率储能系统可利用率:一年365天之内系统正常运行的时间。是指系统正常运行时间与系统工作时间之比。其比率计算包含:使用工况、MTBF(MeanTimeBetweenFailure平均无故障时间)、设备故障及维修时间等。目前市场对储能系统可利用率的要求暂无统一标准,主要依据不同客户的需求,双方达成一致协议。BYD储能系统:采用模块化设计,每一个模块独立运行,同时设计包含冗余容量(PCS的冗余功率),提高系统可利用率;具有多年储能设备制造以及储能系统运行维护经验。承诺质保期内,可用率不小于96%!CompanyConfidential
11储能系统关键指标Energystoragesystemkeyindicators储能系统关键指标—汇总各国对储能关键参数的标准要求储能产品的消防安全是储能能够大规模商业化推行的基础保证,全球主要市场均已经在标准里对储能消防安全做出要求;储能系统效率是影响储能系统收益的关键参数,目前欧洲和韩国市场的标准中均已提出储能系统效率的要求;系统可用率可综合体现系统可用性也同时影响项目运营收益,目前各国尚未把其列入储能标准中;电池衰减是电池制造水平的直接体现,同时影响可利用率及项目运营收益,目前各国尚未把其列入储能标准中。标准要求欧洲美国中国消防安全无有无系统效率有无无系统可用率无无无电池衰减无无无CompanyConfidential
12美英储能市场特点
13美国电力市场USelectricitymarket市场政策美国能源监管委员会FERC的第841法案要求:美国的区域输电组织(RTO)和独立系统运营商(ISO)在法案发布的270天之内制定出一套适用于储能参与其运营的电力批发市场的市场规则。2016年4月2018年2月2019年2月FERC要求ISO/RTO(和公众)提供有FERC发布第841号命令,要求ISO/RTOISO/RTO将规则更改归档到FERC关能源存储参与和障碍的信息。在市场中实现能量存储。的截止日期。2015年11月2016年11月2018年5月2020年2月FERC主持了一个能源存储小组,FERC发布了关于储能参与FERC命令生效。ISO/RTO实施变更的截止日期。讨论能源存储行业的发展和在市批发市场的建议规则(公开场中的存储参与。征求意见)。ISO:独立系统运营商RTO:区域输电组织数据来源:彭博新能源财经CompanyConfidential
14美国电力市场USelectricitymarket市场容量在美国联邦电力监管委员会(FERC)的841法案颁布后,美国多个州都制定了未来十到十五年的储能装机目标,其中,加利福尼亚州、马萨诸塞州、纽约州、新泽西州以及亚利桑那州值得重点关注。美国各州发布的储能装机目标目标年份亚利桑那新泽西州加州马萨诸塞州批准额外(未批准)纽约数据来源:彭博新能源财经。CompanyConfidential
15美国电力市场USelectricitymarket应用模式:PJM电力辅助服务PJM属于地区独立电网运营公司(ISO),也是交易中心。运营大西洋中部13州和华盛顿特区。2012年11月,为引入准确但电量有限的储能资源,PJM的性能评分标准分为三项“准确度、延迟性、精确度”,比重各占33.33%,按照运行能力(投运功率)和其总性能得分进行结算:电池储能在PJM的快速调频响应中有无可比拟的优越性CompanyConfidential
16美国电力市场USelectricitymarketPJM电力辅助服务–投资收益分析作为一个区域输电组织,PJM负责约72075英里传输线的地区电网的协调控制,管理竞争性电力批发市场,并规划电网的扩容以保障系统可靠性并减轻阻塞。收益与成本假设需求响应电力调频成本假设基于峰值负荷贡献(PLC)的收益调频收益:$40/MWh(Reg-D)DC系统:$520/kWh$63k/MW-yr(容量/PLC)AC系统:$410/kWhEPC:13%效率:89%充电成本:$48/MWhCompanyConfidential
17美国电力市场USelectricitymarketPJM电力辅助服务–投资收益分析投资收益模型假设条件参数假设值备注功率(MW)2.0容量(MWh)1.0指可用容量每年循环次数1,459指等效满循环次数放电深度(%)8效率(%)89延长质保费用(%)2指两年产品质保外的质保费用(每年)占总资本支出(CAPEX)的占比EPC费用(%)13占AC+DC系统原始资本成本的占比运维费用(%)1.9占总资本支出(CAPEX)的占比,每年增长2.25%可用寿命(年)10CompanyConfidential
18储能项目应用实例分析Analysisofapplicationexamplesofenergystorageprojects储能在输配电侧的应用调频,稳定电网频率,提高电能质量增容,提高电网备用容量调峰,均衡负载,提高设备利用效率降耗,延缓输配电设备升级改造CompanyConfidential
19储能项目应用实例分析Analysisofapplicationexamplesofenergystorageprojects项目案例:美国31.5MW项目运行时间:2015年5月应用服务:PJM调频美国PJM市场应用项目,曾荣获“2015年度集中式储能创新奖”,并被《电力工程和新能源世界杂志》评为“年度最佳新能源项目”CompanyConfidential
20储能项目应用实例分析Analysisofapplicationexamplesofenergystorageprojects应用分析:PJM调频应用蓝色曲线(BYD输出功率)几乎与红色曲线(PJM调频信号)完全吻合,全天24小时PJM平均运行分数为96.41分。2016年11月30日PJM运行曲线及响应(24小时)CompanyConfidential
21储能项目应用实例分析Analysisofapplicationexamplesofenergystorageprojects项目案例:美国31.5MW项目运行时间:2015年5月应用服务:PJM调频美国PJM市场应用项目,被国际知名清洁能源行业分析机构—德国清洁科技研究所(TheDeutschesCleanTechInstitute:DCTI)授予2017年度全球储能“科技驱动者”(TechDriver)大奖,以认知和表彰其在全球储能行业的科技引领和示范作用。CompanyConfidential
22储能项目应用实例分析Analysisofapplicationexamplesofenergystorageprojects应用分析:PJM调频应用蓝色曲线(BYD输出功率)几乎与红色曲线(PJM调频信号)完全吻合,全天24小时PJM平均运行分数为97.22分。2016年11月29日PJM运行曲线及响应(24小时)CompanyConfidential
23英国电力市场UKelectricitymarket应用分析储能在英国完全参与市场化运行,由双边交易和提前1h的平衡市场组成,国家电网发布储能采购计划,规定竞标要求,满足要求的电力服务公司参与竞标,竞价结果决定其收益。英国投运的储能电站可以参与的电力市场辅助服务主要有:在国家电网的电力辅助服务中有:1、负责短时调频的FFR调频市场,2、以半小时为调度单位的BM平衡机制,3、1~4小时按照负载变化调度的容量市场。在用户端有:1、采用峰谷价差为收益的批发市场,2、专门在冬天用电负荷高峰期(同时也是电价高峰期)进行放电输出的TRIAD收益。CompanyConfidential
24英国电力市场UKelectricitymarket投资收益英国市场多重收益叠加,年收益率可达20%以上。CompanyConfidential
25储能项目应用实例分析Analysisofapplicationexamplesofenergystorageprojects储能在发电侧的应用–新能源发电站匹配新能源输出平滑新能源输出CompanyConfidential
26储能项目应用实例分析Analysisofapplicationexamplesofenergystorageprojects项目案例:英国250kW/250kWh项目运行时间:2014年11月应用服务:匹配光伏&在设定时间内放电英国首个电网级别的商业化电池储能系统,研究电池储能系统电网调频、优化电能质量的实际效果,前期匹配光伏,在固定的时间内放电,后期参与电网调频。CompanyConfidential
27储能项目应用实例分析Analysisofapplicationexamplesofenergystorageprojects应用分析:匹配光伏&在设定时间内放电英国电网频率主要有固定频率响应(FirmFrequencyResponse)、增强频率响应(EnhanceFrequencyResponse),用于电力系统供电频率的稳定。最近30天电能统计9月28日调度数据CompanyConfidential
28储能项目应用实例分析Analysisofapplicationexamplesofenergystorageprojects全年利用率可达98.21%电池衰减:电池已经投运四年,累计放电292609.0kWh,电池容量衰减还保持在95.84%,四年仅衰减了4.16%。CompanyConfidential
29储能项目应用实例分析Analysisofapplicationexamplesofenergystorageprojects项目案例:英国6MW/6MWh项目运行时间:2018年1月应用服务:光储/Triad英国首个无光伏补贴的电池储能系统,对探索光储一体化发展有标杆性指导意义。参与电网频率响应(FFR),Triad削峰填谷,并竞标进入容量市场获得多重叠加收益。CompanyConfidential
30储能项目应用实例分析Analysisofapplicationexamplesofenergystorageprojects全年利用率可达97.34%***********************************************************************************************************************************************调度数据全年可利用率CompanyConfidential
31中国电力市场Chinaelectricitymarket中国电力市场改革三年前,中国启动了第二轮电力市场改革。自此全国所有31个省全部设立了电力交易中心,开展了不同形式的改革尝试:例如放开售电业务、增量配电改革试点、进行电力辅助服务交易。1、改革转型国家发改委核定了各省的输配电价,公布了计算方式。一些地区的配电网已经开始向非电网投资者开放,通常是地方的园区、开发区等。售电业务进程进一步发展,现有超过3000家售电公司在各省的电力交易中心通过了注册公示。2、机遇2017年,电力市场化交易电量达到全年销售电量的33.5%,达到全社会用电量的25.9%。通过市场化交易的电力价格往往低于全国平均的上网电价(例如2018年第一季度,中电联公布比全国平均的上网电价低9.5%)。3、挑战随着竞争的不断加剧,发电企业能获得的电价有所降低,加上煤炭价格的上升等因素导致去年的发电收入显著缩水。电网公司虽然不再拥有绝对垄断优势,但仍继续主导售电和配电业务,导致增量配网的市场参与者不易获利。新的售电公司和用户将需要在灵活定价机制下,提高管理风险和抓住机遇的能力。CompanyConfidential
32中国电力储能市场ChinaelectricityESSmarket2011年,国家电网和南方电网分别在张北和深圳建设了MW级电池储能示范电站,经过五六年的测试和实验,初步证实验证了电池储能电站在电网中的调节作用,今年年初以来,电网级储能项目逐渐增多,且多为百兆瓦以上的体量,说明电网行业对电池储能的信心已经初步形成国网河南综合能源公司技术部刘浩在2018中国储能西部论坛上解释电网投入储能的原因:第一是特高压交直流混联运行的电网,事故构成要素比较复杂,存在重大安全事故隐患;第二是电网负荷峰谷差逐年加大,需要建设一定容量的储能装置,用以电网侧削峰填谷,提高设备利用率,延缓为满足短时最大负荷而所需的建设投资;第三是新能源大规模并网对电网安全稳定运行带来影响;第四是解决区域电网输送断面阻塞的问题。辅助服务领域让不少发电企业看到了希望:2018年上半年,模拟运行下的广东调频市场调频总收益3.6亿元,机组平均成交价格38.21元/兆瓦;山西火电AGC储能联合调频项目数量从2017年的3个增加到2018年的12个。然而,中国还没有真正意义上开放的电力现货市场,能源结构调整还在路上,所以,电池储能在中国的发展道路还有很长很远。CompanyConfidential
33部分储能项目展示
34LOGO英国RockFarm现场20MW储能项目投运时间:2018年5月
35英国Aylesford现场49MW储能项目LOGO投运时间2018年1月
36英国Kingsbarn现场25MW储能项目LOGO投运时间:2017年7月
37英国Clayhill现场6MW储能项目LOGO投运时间:2018年2月
38英国Claredown现场20MW储能项目LOGO投运时间:2018年1月
39美国20MW储能项目现场LOGO投运时间:2016年
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