2024

工商业储能与虚拟电厂

储能按照应用场景可以分为电源侧、电网侧、用户侧储能，其中电源侧、电网侧储能又称为表前储能，用户侧储能又称为表后储能。用户侧储能分为工商业储能与家庭储能，两者区别在于客户群体，而我国的用户侧储能基本为工商业储能。

工商业是我国最大电力市场，表现为电价高、波动强等特点，在我国电力市场化改革与分布式能源转型大趋势之下，工商业储能将是不可或缺的表后中坚力量。

工商业储能应用场景广阔而分散。当前工商业储能的应用场景主要有：中型工商业场所/分布式光储，光伏自发自用，储能以进行削峰填谷、需量管理，能够降低用电成本，并充当后备电源应急；园区微网，储能起到平衡发电供应与用电负荷的作用；光储充一体化，光伏自发自用、供给电动车充电站能源，储能平抑大功率充电站对于电网的冲击；以及数据中心、5G基站、换电重卡、港口岸电等新型应用场景。

01虚拟电厂拓展工商储盈利模式

经济性是工商业储能迸发的核心驱动力。

目前多地峰谷价差已可支持基本经济性，叠加需求响应奖励、直接政策补贴、容需量电费、光伏配储等驱动因素，国内工商业储能持续快速发展。2023年被称为"工商业储能元年"，工商业储能仅备案项目数量就超2300个，备案总量超10GWh。业内预判，2024年工商业储能市场规模可能达到10GWh，是2023年的3~4倍规模。

政策方面，鼓励工商业储能、虚拟电厂等新市场主体参与电力市场。

2023年9月，发改委等六部门印发《电力需求侧管理办法（2023 年）》提出，建立和完善需求侧资源与电力运行调节的衔接机制，逐步将需求侧资源以虚拟电厂等方式纳入电力平衡，提高电力系统的灵活性；发改委、能源局印发的《电力现货市场基本规则（试行）》提出，推动分布式发电、负荷聚合商、储能和虚拟电厂等新型经营主体参与交易。

工商业储能，具有多元灵活、点多量大、容量较小、电压等级低、主体多样等特征，通过虚拟电厂聚合，收益模式有望进一步拓展。工商储参与虚拟电厂的盈利模式包含：

1）需求侧响应：政府或电网向参与主体发出削峰或填谷响应邀约，具备响应能力和意愿的虚拟电厂资源主体可在接收通知后按时进行响应，主动改变常规电力消费模式，并由此获得经济补偿。

2）电力辅助服务：虚拟电厂可以根据市场需求在能源供需之间实现动态平衡，参与调峰、调频等辅助服务市场交易。这种作用方式允许工商业储能系统根据电力市场的价格信号或电网的需求变化，灵活地调整自己的操作模式，以获取相应的收益。

3）电力现货交易：在电力现货市场上，市场主体开展日前、日内和实时的电能量交易。工商业储能由于容量较小，难以满足买方的一次性调用需求量，可以通过虚拟电厂方式聚合参与电力现货交易。山西、山东省内电力交易规则明确虚拟电厂可以参与电力现货市场。

当前工商业储能的收益来源单一，仍以峰谷价差套利为主。虚拟电厂一方面为工商储拓宽收益渠道，通过参与电力市场获取收益；另一方面，虚拟电厂的建设基础是电力市场化改革，而电力市场化也会放大光伏出力波动性的劣势，最终体现为"午时谷电"，弃光率提升，目前已有超10省执行"午时谷电"，工商业储能恰好能从中受益，受益模式或从峰谷价差套利变为"峰零电价套利"、甚至"峰负电价套利"，减少了储能充电成本，进而增加收益。

02峰谷套利+需量管理+虚拟电厂

峰谷套利为主，再叠加需量管理及虚拟电厂，将进一步增厚工商业储能的盈利。

按平安证券的测算，以浙江省投资一项寿命为10年的1MW/2MWh的储能系统为例，采用合同能源管理模式，以等额本金方式偿还银行贷款。

单一制电价下，以浙江省2023年7月单一制电价进行测算，尖谷价差为0.9800元/kWh，峰谷价差为0.6185元/kWh，平均峰谷电价差为0.7993元/kWh。平均每年产生峰谷套利收入64.49万元，IRR为8.83%，预计6.08年收回投资成本。

两部制电价下，假设储能降需贡献度为25%，即配置储能后最大需量降低250kW，储能系统工作期间可降低变压器实时功率，减少变压器出力，节约需量电费，两部制电价下，该项目平均每年产生峰谷套利收入57.40万元，节约需量电费约9.23万元，年总收入66.63万元；IRR由8.83%提升至10.96%，预计5.52年收回投资成本，经济性进一步提升。

虚拟电厂加持下，假设浙江省每年组织需求侧响应80次，企业通过虚拟电厂参与积极程度按10%/30%/50%测算，即年参与需求侧响应次数8/24/40次，单次响应电量450kWh，单位响应电量补贴3元/kWh。考虑需量电费的情况下，项目年收入为67.42/69.02/70.61万元，项目投资IRR可达11.68%/13.07%/14.42%，预计5.37/5.09/4.85年收回投资成本，回本周期缩短0.15/0.43/0.67年。

图源：平安证券

类比光伏发展周期，随着储能降本增效，当下“固定式峰谷价差”的模式将降低或退出，未来随着电力市场的逐步成熟，将开启用户侧自主能源平价时代。长期来看，电力市场化、虚拟电厂为工商储发展带来可持续性支撑。

工商业储能系统并非单一产品，是连接电网与用户的纽带，需要与分布式光伏、充电桩、用电负荷等各类电力电子元件紧密融合，根据AI、算法等技术实现项目最优化效益，这主要表现为企业的软件开发与数字能源服务能力，如同无人驾驶、智能汽车对传统汽车行业的重塑，智能工商业储能是否也能成为分布式电力系统中的“无人驾驶”产品？

从发展周期来看，工商业储能也将经历从政策支持，到市场化推进，再到产业链协同发展三个阶段，虚拟电厂、数字能源应用等模式的开拓与创新将成为工商业储能新的竞争因素，刺激更多需求的同时带动软件、物联网等产业链上下游分支持续发展。