储能系统在微电网中的综合评估

中国综合能源服务网讯: 2019年10月11-12日，第六届储能技术在分布式能源与微电网中应用高层研讨会”在深圳召开。来自科研机构、设计院、新能源发电企业、电力公司、系统集成商、电池制造企业、电气元器件企业、新能源制造企业、项目承包商、投融资机构等500余人参加了本次会议。

在会上，国网浙江省电力有限公司电力科学研究院能源互联网技术实验室汪湘晋分享了主题报告《储能系统在微电网中的综合评估》，以下为报告实录：

汪湘晋：大家下午好，我来自国网浙江省电力有限公司电力科学研究所能源互联网技术实验室，赵波博士临时有事，我代替他进行汇报。我汇报的题目是储能价值评估技术与软件平台设计开发，这是我们团队最近自主研发和有自主产权的软件平台。我的汇报内容分四个方面：一是储能技术研究热点；二是典型储能价值评估工具；三是储能平台设计与开发；四是软件界面与案例展示。

国内相关的储能政策，在座各位企业专家这方面比我懂，大家知道2015年国家开始推进电改以后，直到现在，发改委、能源局、电网公司都在推进储能的应用，但是上午各位专家也提到储能公司的相关业务比较难做，盈利的项目不是特别多。

这次研讨会研究的内容，我们可以看到在主要重点在以下六个方面，包括电力市场的研究，储能电池的设计与实践，或是储能电池的梯次利用、储能的场景研究、储能的本体安全、消防以及储能的前沿技术。可以看出参加研讨会的企业都想推动储能技术的不断发展，使得更多储能项目的落地，获得更多的经济收益。

我们团队考虑到这方面的问题，认为目前储能的研究缺乏对储能的价值评估研究，我们认为在储能项目上马前或是建设后都需要对它进行综合价值的评估，政府、企业都需要更好的评估储能项目的价值。

我们认为要进行储能价值的评估，需要解决下面五大问题：一是配置多大容量的储能，何种类型的储能实现储能收益最大化，这是一个项目最根本的问题。项目上马的市场环境不一样，储能参与的市场功能也不一样，国内和国外的电力市场不一样，我们能进行的储能业务也不一样，我们也要弄清楚各个储能参与不同储能功能应用后的收益，只有知道收益是怎样的，我们才能评估项目的价值。在确定储能参与什么样的功能以后，我们要确定储能采用的控制策略。上午专家也提到，储能的应用有不同的时间尺度和响应频率，配置储能要解决的问题是配置什么样的储能、什么样的策略，兼顾各个时间尺度的功能，实现储能的利益者最大化。最后要对储能的盈利能力进行评估，我们刚刚解决的问题是确认储能项目的收入，我们认为储能项目在运行过程中不可避免的，需要对它的寿命进行分析，确定储能的维护费用、更换费用，这些才能算出整体储能项目的盈利能力。

有这方面的思考以后，我们首先调研了国内的储能价值评估方法，国内对于储能的价值评估比较简单，用Excel进行评估单一收益，未考虑实际的运行工况以及储能寿命。

我们团队从2016年开始到现在，也做了一些储能价值评估项目，在做这些项目的过程中，虽然我们考虑得比简单的Excel要多，但项目评估仍没有形成整体的流程，也是没有具体的软件和优化的过程，我们萌生了这个想法，想建立储能价值的评估软件，实现快捷、高效的评估计算，对项目有统一、整体的评估流程，我们希望有丰富的数据库，对储能的寿命进行准确的评估。我们团队产生这个想法以后，我们最先做的工作是看看国内外有没有这方面成熟的价值评估软件工具，想进行一些学习和参考，国内外对储能评估的工具不那么深入，开发处于原型阶段，以学术研究为主，主要的产品是美国的产品。我们对这些产品进行学习、使用、研究，各个产品有各自的优点和缺点，最大的缺点是因为中国和美国电力市场的大环境和政策上的差异，他们的软件完全不适用于国内的计算，最后我们团队的想法是，自己进行设计与开发，适用于国内环境政策的储能价值评估软件。

接下来我为大家介绍一下我们目前设计的储能价值评估平台的特点，由于目前处于开发初期，还只是自用版本。我们立足于国内的市场环境和储能体系，南网和国网的政策各有差异，我们希望建立政策体系的数据库，对国内各个省份的项目都能进行一些准确的评估。

我们的软件平台是云平台的功能，我们采用服务器和浏览器交互的过程，可以实现平台的实时计算和算法的更新，我们的操作可视化界面流程非常清晰，操作非常简便，后面我会对软件界面和具体的算例进行详细的介绍。

我们的软件平台支持灵敏度的分析，能够分析未来的政策前景和储能的价格对项目的影响，储能价格降低以后对收益的影响、政策鼓励对收益的影响。上午有专家提到储能应用的场景一般是电网侧、输电和用户侧，我们对这些功能场景进行一些建模，总共有14种。

我们是做云平台的评估软件，希望有共享数据库的功能，包括储能的寿命模型，支持客户上传和共享。这是我们的软件架构，时间有限我不详细展开讲。

这是软件的三大功能，储能项目建设前有优化配置的评估，得到储能容量和配置方案，我们对工况进行仿真计算，我们可以计算出储能的损耗。运行优化是立足于已经建立的储能项目，我们想让储能项目实现多功能的综合利用，通过功能组合的优化，实现对不同的储能功能进行优化，得到组合的最优方案，最终使得储能利益最大化。通过灵敏度分析，我们对未来预期，储能项目影响进行分析，储能成本的变化、储能类型的变化、经济利率条件对我们项目的影响、对方案收益的影响。这是我们程序的整体流程，主要包括信息的输入模块，通过优化计算得到储能的配置方案、运行功能组合和收益情况，最终能够提供收益报告分析。

这是储能功能服务这块，上午有专家提到电网侧、电源侧、用户侧存在的具体功能，我们对这14种功能进行一些收益上的建模，对组合功能进行收益分析。最主要的组合功能就是通过配置合理的功率和容量，使得储能可以承担多个功能的应用，发挥储能的价值，典型的储能组合功能包括用户侧、电网侧和发电侧的组合功能。

接下来我介绍一下我们的软件界面与我们目前自用版本的软件界面和案例展示，由于现场条件有限我通过截图介绍。

这是软件登录（见PPT），任务管理界面可以新建一个任务进行优化计算，也能查看已经进行项目优化的结果，同时也能进行对未来预期的灵敏度分析。我们选择好优化配置以后，要选择项目的所在地，确定项目所在地后台就有政策数据库，以江苏为例，后台数据库包括相应的电价和政策的机制，以计算收益，我们可以选择储能的应用场景，电源侧、电脑侧、用户侧。投资主体也包括电网公司、企业、独立投资商、发电集团。

我们的评估有不同的经济投资形式，可以采用一次性的投资，也有贷款投资，有租赁模式和能源合同管理模式。确定项目基本信息以后可以进行储能功能的选择，我们前面选定用户侧和用户投资主体，那么储能功能就是用户侧的功能，我们形成用户侧的组合功能，我们还能对功能具体设置，包括系统内有没有再生能源接入，具体的需求侧响应时间，这是具体的数据。下一步确定储能参数，我们希望建立储能共享库，各个厂商可以把模型传上来进行精准的建模和评估。

确定参数以后会有数据导入的功能，目前评估支持典型的数据和月平均数据以及全年数据的上传，完成这些以后会有整体的项目概况，我们可以进行一些修改。现在基准参数不对都可以修改。

任务管理模块，通过云计算可以看到，云端进行优化，优化完以后我们可以查看优化结果，首先是告诉我们项目配多少容量的储能，目前演示的案例是2.7MWh，储能也可以优化出来最好的C率。如果项目周期二十年，我们可以得到周期内更换电池的次数，综合收益和整体的年化率，由于我们采用的储能成本较高，目前计算出的年化率是百分之五点几。评估结果在得到基本信息以后有现金流的分析，相当于对每一年的支出和收益进行统计，可以看出第五年左右，这个项目可以盈利，而根据我们的寿命分析，第七年将更换储能，又会有一笔支出，第九年开始实现整体的盈利。

通过整体的仿真分析，我们可以对具体的储能运行进行分析，全年的电费支出和曲线变化，项目配置储能的收益和未配置之前的对比，方便用户对比。我们也会有典型日储能系统运行曲线，储能在什么时候充电、什么时候放电，SOC的具体运行曲线。

我们通过综合考虑储能组合功能，能够获得分时电价之外20%多的收益，通过储能综合功能应用可以提高整体的收益。最下面的是简单的灵敏度分析，这是全生命周期配置不同储能容量后的收益率对比。

这个平台目前在初始阶段，目前仍在开发阶段，预计到年底能够上线，对于我们平台的推广有三个方法：一是欢迎专家、学者针对具体的项目，我们可以出具评估报告，各位嘉宾可以及时进行反馈，我们将对模型进行不断的丰富；二是我们给用户开放使用权限，用户根据自身需要进行使用；三是和客户进行合作开发，可以开发、完善平台的功能，丰富数据和应用。谢谢大家，我的汇报结束。