中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：2019年3月16日，中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)與全國微電網(wǎng)與分布式電源并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)、中國科學(xué)院電工研究所儲(chǔ)能技術(shù)組、科華恒盛股份有限公司四家單位聯(lián)合主辦的“首屆全國儲(chǔ)能技術(shù)與綜合能源服務(wù)高層研討會(huì)”在福建廈門宸洲洲際酒店召開，來自電力公司、電科院、設(shè)計(jì)院、系統(tǒng)集成商、地方經(jīng)信委、投資機(jī)構(gòu)等230余人參加了本次會(huì)議。
本次研討會(huì)旨在推動(dòng)儲(chǔ)能與綜合能源系統(tǒng)多環(huán)節(jié)技術(shù)與商業(yè)模式創(chuàng)新，持續(xù)提升客戶需求響應(yīng)能力與業(yè)務(wù)整體盈利能力。
會(huì)議期間，上海西恩迪蓄電池有限公司亞太區(qū)業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)文寶玉分享了主旨報(bào)告《儲(chǔ)能UPS的計(jì)算及效益分析》，以下為演講原文：
文寶玉：純儲(chǔ)能很難盈利，所以我主推的概念是人造儲(chǔ)能，今天介紹的是UPS儲(chǔ)能的概念。
一般準(zhǔn)備時(shí)間15到30分鐘，一般有油機(jī)做備用，UPS主要是在停電后油機(jī)啟動(dòng)前向負(fù)載供電，服務(wù)器、重要生產(chǎn)設(shè)備等不能停電設(shè)備不能停電， UPS是必需的，與經(jīng)濟(jì)效益無關(guān)，大部分采用鉛酸電池。
痛點(diǎn)在什么地方，在整個(gè)壽命周期來講，它很少放電，所以它是一種資產(chǎn)，形成資源浪費(fèi)。電池處于浮充狀態(tài)，電池的健康狀況不明，一般的電池的使用壽命約4-5年就要更換.
儲(chǔ)能，夜間低谷價(jià)電費(fèi)充電，在白天高峰價(jià)電費(fèi)放電，利用峰谷電價(jià)差進(jìn)行套利，每天都放電。儲(chǔ)能不是必須的要有經(jīng)濟(jì)效益才要安裝，所以今天有人問儲(chǔ)能的成本怎么樣，我說以現(xiàn)在的電價(jià)來講很多地方都不值得做儲(chǔ)能，沒有經(jīng)濟(jì)效益，甚至連本都收不回來。
一般儲(chǔ)能是用采用鉛碳電池或鋰電池來做，因?yàn)閴勖P(guān)系不能100%放空，要有一定馀量，一般放電深度50-60%最佳，我們做過實(shí)驗(yàn)，50%DOD，可循環(huán)5,300次。
儲(chǔ)能系統(tǒng)的痛點(diǎn)，由于中國各省的峰谷差不同，有很多地區(qū)的峰谷差小，所以做不了儲(chǔ)能。儲(chǔ)能套利沒有經(jīng)濟(jì)價(jià)值或效益不高，局限了儲(chǔ)能的發(fā)展。2，儲(chǔ)能的回本周期長，可能要7到8年才能回本，甚至要靠賣掉電池殘值才能回本。深度放電會(huì)影響電池壽命，所以要預(yù)留一定容量不使用 (約40%-50%)，這部分的容量也是一種浪費(fèi)的。
我認(rèn)為UPS+儲(chǔ)能系統(tǒng)是最好的結(jié)合，這個(gè)系統(tǒng)我叫SPS，Storage Power Supply，它的概念是什么？是一個(gè)新的UPS系統(tǒng)，這個(gè)UPS系統(tǒng)跟傳統(tǒng)的UPS不同，有一定的優(yōu)化，它的電池不用原來的鉛酸電池，改成用鉛碳電池，利用峰谷電價(jià)充放電，每天放出部分電池電量(50%+30%)進(jìn)行套利。鉛碳電池50%+30%DOD ，一天兩充兩放，第一個(gè)放50%，充30%，第二個(gè)峰放30%，以這樣的方式來充放，因?yàn)檫@樣充放在白天很短時(shí)間充電對(duì)電池的壽命會(huì)有好的影響，另外5300次，一天一次講，電池的壽命大概只有10年左右，每天這樣充電，等于50%的1.6倍，壽命是3,300天，大概使用9年，比一般鉛酸電池壽命長。
為什么在純儲(chǔ)能很難盈利，在UPS+儲(chǔ)能可以有很好的收益，因?yàn)橐粋€(gè)純儲(chǔ)能系統(tǒng)是要PCS再加所有電池我都是4組鉛碳電池，一般安裝在集裝箱放在室外，這個(gè)集裝箱成本也很高，集裝箱要裝空調(diào)，空調(diào)耗電要從儲(chǔ)能的收益扣除。
UPS儲(chǔ)能，UPS像是一個(gè)充放電系統(tǒng)，所以容易優(yōu)化就有PCS功能，它的一個(gè)優(yōu)化可以比一個(gè)PCS便宜很多，原本它是要配置2組鉛酸電池，現(xiàn)改配4組鉛碳電池，增加成本是4組鉛碳電池成本，減2組鉛酸電池成本，所以它的成本也小了很多。在數(shù)據(jù)中心機(jī)房那邊一般是有電池房，不需要集裝箱安裝，這個(gè)節(jié)省很多的錢。電池房間原來已安裝空調(diào)，所以不用裝空調(diào)，空調(diào)的電費(fèi)也不用從儲(chǔ)能收益里面扣除。所以整體收益是很大的。
我2014年年底做儲(chǔ)能鉛碳電池，2015年我已經(jīng)研究UPS儲(chǔ)能的可行性，我跟別人他們?cè)?015年談這個(gè)概念的時(shí)候，有兩點(diǎn)解決不了的，第一電池大功率放電會(huì)嚴(yán)重影響電池的壽命，會(huì)短很多。第二點(diǎn)大功率放電的時(shí)候放出的容量會(huì)小很多，所以這兩點(diǎn)解決不了，UPS儲(chǔ)能都談不妥。第三點(diǎn)電池容量增加，UPS充電能力要加大，電池每天多次轉(zhuǎn)換充放電模式，可能影響UPS的可靠性。
怎么解決這個(gè)方法？這是我提出來的方法，UPS的電池要有與市電聯(lián)合供電的功能。UPS電池固定以0.1C功率向負(fù)載供電，假如一個(gè)500千瓦時(shí)的電池用50千瓦來供電，這樣供電，負(fù)載遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于50千瓦，不夠的電由市電來供，這樣聯(lián)合供電就是要求UPS有這樣的功能。因?yàn)檫@樣供電，可以解決大功率放電影響電池壽命的問題，還有大功率放電放出來的容量小很多，大概鉛碳電池1.5C放電，10小時(shí)放電率大概35%到40%左右，所以是小了很多。增加UPS的充電能力，還有UPS廠家優(yōu)化UPS，控制策略要分為儲(chǔ)能模式和應(yīng)急模式，設(shè)備要適合天天放電及每天多次充放電轉(zhuǎn)換，又要保持UPS原來的安全可靠性。
在很多時(shí)間，人家以為儲(chǔ)能要配很大的電池，其實(shí)有一個(gè)最佳電池容量配置計(jì)算方法，備電15分鐘，按鉛酸電池標(biāo)準(zhǔn)，電池壽命末期放電容量80%出來，等于備電12分鐘，若以50%DOD計(jì)算，SPS要滿足電池末期放電12分鐘，SPS電池容量配置是40分鐘，SPS每天放電50%（以0.1C放電），相當(dāng)于滿功率放電20分鐘，余下備電時(shí)間20分鐘；在電池末期，電池可放電時(shí)間時(shí)32分鐘（80%），每天仍按相當(dāng)于滿功率放電20分鐘（以0.1C放電），余下備電時(shí)間12分鐘，假如要配更小一點(diǎn)，可以考慮40%放電，是配30分鐘，同樣的道理。
500KV的UPS的配置，500KV的UPS是用40也電池4組，我是用鉛碳電池來做的，并不是用高功率電池做，經(jīng)常是用高功率電池做配置。40節(jié)4組，耗費(fèi)時(shí)間是16.8分鐘，這是滿足15分鐘的要求，我們假如要配40分鐘電池，我們?cè)黾佣嗌伲恐恍枰?2節(jié)電池6組就能夠滿足40分鐘，只是增加了兩組電池，但是可以放50%出來的，這是等于放42節(jié)3組的電量出來。
將來你們有興趣的時(shí)候我可以個(gè)別跟你們談，一個(gè)40分鐘4組來講，我們?nèi)K錢一支，這個(gè)電池配套的設(shè)備，UPS的錢，整個(gè)系統(tǒng)是95萬，假如是6組電池，總共是130多萬，系統(tǒng)增加的成本是36萬6千塊錢。在放電的時(shí)候假如滿負(fù)載放20分鐘，每天只能夠放161度電出來。但是我們不建議滿負(fù)載的放，因?yàn)闀?huì)嚴(yán)重影響壽命，可以放161分鐘出來。假如我是用0.1C放，滿放來放，可以放50+30，用整個(gè)系統(tǒng)是604.8千瓦時(shí)，用大概60.5千瓦放，第二放50%，然后充30%再放30，總共每天可以放480多度電。
舉這個(gè)例子，峰谷差以江蘇來講只有7.1毛，咱們每年的收益9萬6千塊錢，30幾萬增加的投資，這個(gè)回本周期是3.81年，4年都不用，就可以回本了，比純儲(chǔ)能系統(tǒng)好很多。
沒有算經(jīng)濟(jì)賬之前它有什么好處？放電前系統(tǒng)的準(zhǔn)備時(shí)間是40分鐘，多余15分鐘要求，就算是放50%，還有20分鐘的備電也高于15分鐘要求。第二點(diǎn)每天放電，從電池放電的電壓，可以觀察到電池的健康狀況，因?yàn)楣馐强措姵氐哪且唤M，都不是這么準(zhǔn)確，最準(zhǔn)確的就是放電，浮充使用的UPS電池的健康狀況不明。第三，利用峰谷電價(jià)可回收所增加電池投資跟UPS的優(yōu)化成本外，還有很好的收益。最后，每天50%+30%充放電方式可循環(huán)使用3300天，壽命9年，是普通電池使用壽命的兩倍。這點(diǎn)講，我跟百度和騰訊講，他們要延長電池的壽命，如果一個(gè)數(shù)據(jù)中心要滿足五千瓦的蓄電池，他只能夠用5年，每年用蓄電池的成本是一千瓦，一年講會(huì)省一千瓦，九年講可以省十千瓦，這個(gè)以50兆30來算，如果以40兆20的來算，壽命是十年，因?yàn)镾OC的壽命更長。
如果是滿功率放電，電池可放電40分鐘。若儲(chǔ)能按滿功率放電20分鐘，每天電池的正常放電容量是161kWh。若SPS可以0.1C向負(fù)載供電，其馀不足的功率由市電供應(yīng)，每天以50%+30%充放電方式，每天的放電容量是484kWh，系統(tǒng)收益更佳，這個(gè)收益是多少呢？增加電池的成本都是36.6萬，滿負(fù)載的放，每年的收益3.8萬多塊錢，收益35萬左右，但是電池增加的成本是36萬多，所以連本都沒有收回來，要賣掉電池的殘值有一些收益。但是用0.1C放整個(gè)收益就大得很厲害，同樣增長成本36萬6千，3300是可以節(jié)省的電費(fèi)86萬多，減少36.6萬還有50萬的電費(fèi)收益，收回增長的成本，再算電池總收益超過一百萬。
因?yàn)檎麄€(gè)商業(yè)模式很快回本，所以我們現(xiàn)在接觸很多的投資方他們很愿意投資這一部分。你得要求用戶要支付原來UPS的成本跟原來電池的成本，按正常電價(jià)支付電費(fèi)給供電局及投資方，用戶現(xiàn)在唯一增加的是安裝的面積，可以享受峰谷差的分成，也可以享受更長的電池準(zhǔn)備時(shí)間，也可以享受電池長一輩的壽命，也很容易知道電池的健康狀況。
投資方要支付UPS的優(yōu)化費(fèi)用，支付多配置的鉛碳電池與原來所用的鉛酸電池差價(jià)。還要支付多配置的電池配套設(shè)備及安裝費(fèi)用，可能要支付系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用。他們要利用峰谷差收回成本及套利，可以得到電池報(bào)廢時(shí)的殘值的收益。
我們做的一個(gè)南京項(xiàng)目是以73臺(tái)600KV的UPS，當(dāng)時(shí)UPS配的電池每一臺(tái)是960千瓦時(shí)，73臺(tái)配的70兆瓦時(shí)，所以說這個(gè)儲(chǔ)能容量也不小。剛才我們舉500KV的例子，配40分鐘的電池要配600千瓦左右的電池，假如一百臺(tái)講是60兆瓦時(shí)的電池，所以儲(chǔ)能系統(tǒng)在用充放電的方法能夠整體的收益達(dá)到很高的程度，這個(gè)也是我推的概念。
不光是UPS，應(yīng)該是在通信電源也可以應(yīng)用這個(gè)概念?？墒怯幸稽c(diǎn)去年用梯級(jí)電池，不用鉛酸電池，所以估計(jì)我推薦給他們，他們不立刻用鉛酸電池，所以我不推這個(gè)概念給他們。取得UPS的儲(chǔ)能計(jì)劃，我跟騰訊、百度談，他們是用高壓HVBC的儲(chǔ)能，他們沒有增長電池?cái)?shù)量，如果增加電池?cái)?shù)量，會(huì)影響服務(wù)器，影響他們的收益。所以他們的做法，原來是30分鐘的備電，他們接受放電是10分鐘。整個(gè)充放電方法，我們跟他做完讓他們接受這個(gè)概念，這是兩個(gè)不同的變化，因?yàn)槊恳慌_(tái)UPS的負(fù)責(zé)人都是比較低的，我跟他們談，要是不增加電機(jī)的容量，改用鉛酸電池，但是在低谷時(shí)間怎么放電，負(fù)載增加的時(shí)間將來會(huì)有什么改變，這些都有一定的研究。
我覺得這個(gè)UPS儲(chǔ)能是未來的一個(gè)方向，各位有機(jī)會(huì)要詳細(xì)看一看，有機(jī)會(huì)大家再分享。
謝謝！
（本文內(nèi)容根據(jù)演講錄音整理，未經(jīng)演講人本人審核）
