储能行业专题报告：电改及缺电背景下工商业储能迎来爆发

　3.工商业储能盈利性大幅增强 需求响应政策扩展应用领域

　　缺电电问题暴露出电力系统备用率不足，未来 2-3 年缺电问题严峻。2022 年夏季西 南、华东缺电暴露出电力系统备用率不足。2022 年各电源新增装机普遍低于预期，其中 煤电新增装机规模同比下滑 31%，新增光伏装机主要为发电能力相对较差的分布式， 2023-2024 年水电、核电新增装机进一步减少，惯性影响下预计 2-3 年内缺电问题严峻。 4 月 28 日，中电联发布《2023 年一季度全国电力供需形势分析预测报告》，对今年 夏天电力供需形势做出判断：

　　(1) 用电量：今年二季度电力消费增速将明显回升，拉动上半年全社会用电量同 比增长 6%左右。正常气候情况下，预计 2023 年全年全社会用电量 9.15 万 亿千瓦时，比 2022 年增长 6%左右。 (2) 最高用电负荷：正常气候情况下，预计全国最高用电负荷 13.7 亿千瓦左右， 比 2022 年增加 8000 万千瓦左右;若出现长时段大范围极端气候，则全国最 高用电负荷可能比 2022 年增加 1 亿千瓦左右。增长幅度约 6.2%~7.8%。 (3) 气温及降水：气象部门预计今年夏季(6 月至 8 月)西南地区东部及华中中 部降水偏少、气温偏高，湖北大部、湖南北部、重庆东部、四川东北部等地 降水偏少 2～5 成，可能出现区域性气象干旱，将会对当地电力供应以及电力 外送产生影响。

　　根据中电联数据，2022 年我国水电、煤电、气电、生物质、核电装机容量分别净增 加 2256 万、1464 万、591 万、325 万和 227 万千瓦，总计 4864 万千瓦。风电、太阳 能分别净增加 3673 万和 8607 万千瓦。考虑到风电、太阳能几乎无法提供顶峰供电能力， 其余电源净增加量依然与 8000 万~1 亿千瓦的最高负荷增长有明显差别。由于我国火电 大规模核准从去年下半年启动，今年仍无法大规模投产，预计今年全国系统备用率仍将进 一步下降，下降幅度约 2.7%~3.8%，与 2022 年下降幅度相当。考虑到去年西南、华东 等地已经明显缺电，且今年西南和华中部分地区降水仍然偏少，今年缺电形势存在进一步 加剧的可能。

　　根据电规总院的预测，2023 年、2024 年我国电力供需整体处于偏紧状态，其中北方 地区由于新能源的快速增长，整体电力供需处于缓解态势，南方则由于新能源资源较差以 及火电装机投产尚需时间等因素影响，电力供需紧张加剧。

　　尖峰负荷加剧使得仅依赖电源侧大量投资解决缺电问题效果变差，需要用户侧更多参 与调节。随着新能源比例和第三产业、城乡居民用电量比例不断上升，尖峰负荷会变的更 加突出、时间更短，仅靠发电侧投资解决高峰时段供不应求的问题经济性太差，因此需求 侧资源参与保障供应。工商业储能低谷时段充电、高峰时段放电的策略，可以在不影响企 业总用电量的情况下保证高峰时段供应，同时保证企业正常生产运营，是有效的解决缺电 问题的手段，但过去这一功能主要受到三方面问题的制约：(1)经济性问题：用户侧电价灵活性不足，充放电价差太小导致工商业储能经济性不足;(2)有序用电问题：我国 解决缺电问题的主要手段是有序用电，即通过行政手段按照一定的规则轮流停电，导致企 业停电时间过长，工商业储能无法发挥解决缺电问题的能力;(3)需量电费问题：大工 商业企业一般实行两部制电价，需要根据其最高用电负荷缴纳需量电费，工商业储能充电 时可能提高需量电价。 当下时点来看，这三大制约因素均有望得到解决。

　　3.1 峰谷价差拉大，工商业储能投资回收期缩短

　　工商业储能应用领域主要分为单独配置、光储一体和微电网。工商业储能系统较大储 容量较小，功能相对简单，主要由电池、BMS、PCS(通常采用双向变流)、EMS 及其 他电气电路和保护、监控系统组成。不同于大储，工商业储能系统 EMS 通常不需要考虑 电网调度需求，主要为本地提供电力，只需具备局域网内的能量管理和自动切换功能。工 商业储能的应用场景主要包括单独配置储能、光储一体、微电网等。单独配置储能主要应 用于削峰填谷以节约用电费用，光储一体主要应用于提高分布式光伏自发自用率，微电网 领域主要是为离网型微电网平滑新能源发电和备电和为并网型微电网实现能源优化和节能 减排。

　　工商业储能运营模式主要分为自建和合同能源管理模式。1)业主自建：工商业用户 自行安装储能。用户自行承担初始投资成本及每年设备维护成本;2)合同能源管理(市 面较常见)：能源服务企业协助用户安装储能，能源企业投资建设储能资产并负责后期运 维，能源服务企业与用电企业分享储能收益，目前一般按照 90%:10%或 85%:15%等比例。 此模式对业主方而言仅需提供场地，按服务效果付费，但对投资方而言存在资金压力、收 益波动和安全运行的风险，具备一定资金及产品服务壁垒，因此能源服务方一般以对储能 建设和运营经验较多的综合能源公司、能源集团、储能设备商为主。

　　2022 年工商业储能占比仅为全国储能能量口径 6.7%。用户侧储能主要包含工商业 储能及户用储能，我国用户侧储能以工商业储能为主。根据中电联公布的数据推算，2022 年工商业及产业园区用储能新增装机容量约 523MWh，约占 2022 年新增电化学储能电 站总能量口径的 6.7%，占比较小。从装机地区看，用户侧项目主要在浙江、广东、江苏、 安徽等地。 当前工商业经济性主要来源于峰谷价差套利。对于未使用光伏用户，经济性主要体现 在利用储能进行峰谷套利;对于光伏用户而言，则可以通过自发自用节省购电成本。目前 工商业储能的经济性主要来源于峰谷套利，同时还来自于能量时移、需量管理、备电需求 以及未来的电力现货市场套利及电力辅助服务。

　　平均峰谷价差逐渐拉大，为工商业储能套利提供可能性。2021 年 7 月 26 日，国家发 改委发布《关于进一步完善分时电价机制的通知》，各省响应出台拉大峰谷价差。根据 CNESA 数据，2022 年全国 30 省市平均峰谷价差已达到 0.70 元/kWh。自 2023 年以来， 峰 谷 价 差 进 一 步 拉 大 ， 全 国 30 省 份 1-6 月 平 均 峰 谷 价 差 达 0.78/0.75/0.72/0.69/0.68/0.69 元每度，除 4 月和 5 月以外，其他月份峰谷价差较 2022 年均有所上涨。

　　进入 6 月峰谷价差持续维持高位。2023 年 6 月，17 省份尖/峰谷价差超 0.7 元/kWh， 其中 5 个省份尖/峰谷价差超 0.9 元。广东、海南、浙江尖/峰谷价差持续维持高位，分别 为 1.35/1.24/0.97 元/kWh。

　　两充两放缩短投资回收周期。以工商业储能配置时长 2 小时、每年可工作 330 天计算， 则两充两放的情况下 10 年充放 6600 次，基本达到锂电池寿命，是比较合理的充放电策 略。我们以 5MW/10MWh 规模为例，假设其初始成本为 1.6 元/Wh，放电深度 90%， 充放电损耗 90%，年运维费用为初始投资的 1%。考虑第三方工商业储能模式，即全部由 第三方储能运营商投资运营，用户和运营商按 15%和 85%的比例分成。

　　在此假设下，假设每天两充两放平均价差为 0.7 元/kWh，则第三方运营商全投资收 益率可达到 6.9%，基本具备投资价值。

　　我国各省峰谷电价设置主要有四种模式： (1)谷时段处于白天，可进行一次峰谷和一次峰平套利：以新能源比例较高的西北 部分省份，如宁夏、甘肃、青海等地为代表，通常整个白天均为谷时段，早上和晚上为峰 时段。这些地区可以设置两充两放策略，但仅能进行一次峰—谷和一次峰—平套利，且由于本地电价水平较低，价差不明显。以甘肃 110kV 两部制电价为例，峰-谷价差仅为 0.15 元/kWh，峰-平价差 0.063 元/kWh，经济性较差。 (2)中午和凌晨均设置谷时段，可进行两次峰谷套利：以浙江、新疆、山西等省份 为代表，通常在午间和凌晨设置低谷时段，早上和下午(或晚间)设置高峰或尖峰时段， 这样可以享受两次峰-谷套利，是最适合工商业峰谷套利的地区。浙江省 110kV 两部制电 价两次峰—谷平均价差为 0.7 元/kWh，如果两次尖峰—谷套利，价差则为 0.9 元/kWh， 完全具备投资价值。 (3)凌晨为谷时段，中午为平段，可进行一次峰谷和一次峰平套利：其余大多数省 份，通常凌晨为谷时段，午间为平时段，这些省份只能进行一次峰—谷和一次峰—平套利， 但由于部分发达省份电价水平较高且电价水平差距较大，仍有可能具备峰谷套利经济性。 如广东省 110kV 两部制用户平均价差 0.68 元/kWh，7—9 月实行尖峰电价时平均价差 0.97 元/kWh，年平均价差达到 0.75 元/kWh。 (4)仅中午设置谷时段，仅能进行一次峰谷套利：代表省份是山东省，虽然中午设 置为低谷甚至深谷，但由于高峰期紧贴深谷，仅能进行一次峰谷套利，经济性不突出。

　　3.2 电改推动需求侧资源发展工商业储能成关键环节

　　停电限电将直接影响企业生产，备电焦虑助长工商业储能需求。2021 年全国多地出 现拉闸限电乱象，2022 年以来，四川、山东、浙江、江苏、安徽等省先后发布限电通知。 电力虽占大多数行业成本比重不高，但停电限电将直接导致企业停产。引发而来的除停工 时造成的经济损失外，更有启停效率、成本等多种不利于生产的因素。因此以高耗能企业 为代表的工商业用户具有备电需求。而储能系统可在停电或限电时可替代 UPS 电源实现 备电，若叠加分布式光伏，则可实现电的自发自用，尽可能减少突发停电造成的经济损失。 电改推动需求侧资源发挥更大作用。随着缺电现象愈演愈烈，电力体制改革加速，推 动需求侧资源发挥更大作用。5 月 19 日，国家发改委发布了《电力需求侧管理办法(征 求意见稿)》和《电力负荷管理办法(征求意见稿)》，对新形势下需求侧管理政策进行整合和提升。首先，在定义上，电力负荷管理包括需求响应和有序用电等措施，需求响应 是指应对短时的电力供需紧张、可再生能源电力消纳困难等情况，通过经济激励为主的措 施，引导电力用户根据电力系统运行的需求自愿调整用电行为，实现削峰填谷，提高电力 系统灵活性，保障电力系统安全稳定运行，促进可再生能源电力消纳。

　　此外，本次政策还提出要鼓励需求侧响应主体常态化参与各类电能量、辅助服务市场、 应急备用服务、容量市场或容量补偿等市场，丰富收益来源，并建立完善与电力市场衔接 机制。

　　有序用电逐渐转变为市场化机制，工商业储能有更大发挥空间。5 月 19 日政策对有 序用电和需求侧管理机制进行了重大调整，明确要用市场化手段、经济激励为主的方式来 提高需求侧响应能力，一方面除了电能量市场外，通过推动需求侧资源进入辅助服务市场 和容量市场，使得需求侧资源有更丰富的收益来源。仍以上述浙江 5MW/10MWh 为例， 假设浙江按照杭州萧山 4 元/kWh 标准参与需求侧响应，并假设一年参与 20 次需求侧响应，放电深度 90%，在不考虑容量电费的情况下，可使得全投资 IRR 由 6.9%提升至 10.9%。目前需求侧响应时长正处于逐步完善并加速发展的过程中，需求侧响应市场基础 制度和标准规范逐渐出台，预计未来需求侧响应等将成为工商业储能盈利模式的重要补充。 更加关键的是，有序用电将作为托底手段，工商业储能保电能力将得到充分发挥。此 次政策明确有序用电的实施条件，则规定必须在“提升发电出力、市场组织、需求响应、 应急调度”等措施后仍无法满足电力电量平衡，才可以实施。与此前版本表述最明显的区 别是，有序用电需要先用市场化措施，失效后才可以由行政手段接入，这将充分释放工商 业储能保电能力。

　　3.3 输配电价改革鼓励用户进行需量管理 新增潜在重要收益来源

　　2023 年 5 月 15 日，国家发改委印发《关于第三监管周期省级电网输配电价及有关事 项的通知》。这预示着第三监管周期输配电价改革终于落地。 此次输配电价改革力度较大，其中比较关键的点有：

　　(1) 提高容(需)量电价，降低电量电价

　　本轮输配电价改革的一大亮点是普遍提高了容(需)量电价，而降低了电量电价。其 中除了容(需)量和电量电价同时降低的省份外，只有广东、北京、山西、四川等省份是 降低了容(需)量电价而提高了电量电价，剩余省份均不同程度提高了需量电价。 这一改革的目的，实际上是推动工商业企业更多的对其用电负荷进行管理。

　　(2)给与优惠条款：每月每千伏安用电量达到 260 千瓦时及以上的，当月需量电价 按本通知核定标准 90%执行。

　　这条政策主要目的是推动工商业企业进行最高负荷管理，在保持总用电规模的前提下， 尽量降低最高用电负荷即可享受相应的优惠。我们以前文所述浙江 5MW/10MWh 工商业 储能为例，假设公司配储规模为变压器容量的 20%，即变压器容量为 25MW，假设接入 110kV 电网，每月变压器等效利用率为 40%，不配储的情况下最高用电负荷为变压器容 量的 70%，在配储的情况下最多可以将最高用电负荷降低至变压器容量的 50%。

　　在此假设下，采用工商业储能降低需量电费，第一年理论最大节省需量电费可达 218.4 万元，在考虑 DoD 和储能衰减等情况下，最大可将工商业储能全投资 IRR 从 6.9% 提升至 17.8%，收益率大幅提高。当然，这是一种比较理想的简单估算，控制最高用电负 荷可能会导致工商业储能充放电策略发生变化，进而导致峰谷价差套利空间减小，从而使 得实际收益率难以达到理想值。但不论如何，新的需量电费规则为工商业储能提供了可能 的额外收益，也提高了用户侧提高需量管理的意愿，进而降低电力系统调节压力。