Co to jestIprzemysłowe iCkomercyjnyEenergiaSmagazynowanie iCommonBbiznesMmodele

I. Magazynowanie energii przemysłowej i komercyjnej

„Przemysłowe i komercyjne magazynowanie energii” odnosi się do systemów magazynowania energii wykorzystywanych w obiektach przemysłowych lub komercyjnych.

Z perspektywy użytkowników końcowych magazynowanie energii można podzielić na magazynowanie po stronie zasilania, po stronie sieci oraz po stronie użytkownika. Magazynowanie energii po stronie zasilania i po stronie sieci jest również znane jako magazynowanie energii przed licznikiem lub magazynowanie zbiorcze, natomiast magazynowanie energii po stronie użytkownika jest określane jako magazynowanie energii za licznikiem. Magazynowanie energii po stronie użytkownika można dalej podzielić na magazynowanie energii przemysłowej i komercyjnej oraz magazynowanie energii w gospodarstwach domowych. Zasadniczo magazynowanie energii przemysłowej i komercyjnej mieści się w kategorii magazynowania energii po stronie użytkownika, przeznaczonej dla obiektów przemysłowych lub komercyjnych. Magazynowanie energii przemysłowej i komercyjnej znajduje zastosowanie w różnych miejscach, w tym w parkach przemysłowych, centrach handlowych, centrach danych, stacjach bazowych, budynkach administracyjnych, szpitalach, szkołach i budynkach mieszkalnych.

Z technicznego punktu widzenia architekturę przemysłowych i komercyjnych systemów magazynowania energii można podzielić na dwa typy: systemy sprzężone prądem stałym (DC) i systemy sprzężone prądem przemiennym (AC). Systemy sprzężone prądem stałym (DC) zazwyczaj wykorzystują zintegrowane fotowoltaiczne systemy magazynowania energii, składające się z różnych komponentów, takich jak fotowoltaiczne systemy wytwarzania energii (głównie składające się z modułów fotowoltaicznych i sterowników), systemy magazynowania energii (głównie obejmujące akumulatory, przetwornice dwukierunkowe („PCS”), systemy zarządzania akumulatorami („BMS”), umożliwiające integrację fotowoltaicznego wytwarzania i magazynowania energii), systemy zarządzania energią („systemy EMS”) itp.

Podstawowa zasada działania polega na bezpośrednim ładowaniu akumulatorów prądem stałym generowanym przez moduły fotowoltaiczne za pośrednictwem sterowników fotowoltaicznych. Dodatkowo, prąd przemienny z sieci może być przetwarzany na prąd stały za pośrednictwem PCS, co umożliwia ładowanie akumulatorów. W przypadku zapotrzebowania na energię elektryczną z odbiornika, akumulator uwalnia prąd, a punkt poboru energii znajduje się na jego końcu. Z drugiej strony, systemy sprzęgania prądu przemiennego składają się z kilku komponentów, w tym systemów fotowoltaicznych (głównie składających się z modułów fotowoltaicznych i falowników podłączonych do sieci), systemów magazynowania energii (głównie obejmujących akumulatory, PCS, BMS itp.), systemów EMS itp.

Podstawowa zasada działania polega na konwersji prądu stałego generowanego przez moduły fotowoltaiczne na prąd przemienny za pomocą falowników podłączonych do sieci, które mogą być bezpośrednio dostarczane do sieci lub odbiorników energii elektrycznej. Alternatywnie, prąd ten może być przekształcany na prąd stały za pomocą PCS i ładowany do akumulatora. Na tym etapie punkt odbioru energii znajduje się po stronie prądu przemiennego. Systemy sprzęgania prądu stałego (DC) są znane ze swojej opłacalności i elastyczności, co sprawdza się w sytuacjach, w których użytkownicy zużywają mniej energii elektrycznej w ciągu dnia, a więcej w nocy. Z drugiej strony, systemy sprzęgania prądu przemiennego (AC) charakteryzują się wyższymi kosztami i elastycznością, co jest idealne w zastosowaniach, w których istnieją już systemy fotowoltaiczne lub w których użytkownicy zużywają więcej energii elektrycznej w ciągu dnia, a mniej w nocy.

Zasadniczo architektura przemysłowych i komercyjnych systemów magazynowania energii może działać niezależnie od głównej sieci energetycznej i tworzyć mikrosieć do generowania energii fotowoltaicznej i magazynowania energii w akumulatorach.

II. Arbitraż w Dolinie Szczytu

Arbitraż szczytowo-dolinowy to powszechnie stosowany model przychodów w przypadku przemysłowego i komercyjnego magazynowania energii, polegający na ładowaniu z sieci po niskich cenach prądu i rozładowywaniu po wysokich cenach prądu.

Biorąc za przykład Chiny, ich sektor przemysłowy i handlowy zazwyczaj wdraża politykę cen energii elektrycznej w zależności od pory dnia oraz politykę cen energii elektrycznej w godzinach szczytu. Na przykład w regionie Szanghaju Szanghajska Komisja Rozwoju i Reform wydała zalecenie w celu dalszego wzmocnienia mechanizmu cen energii elektrycznej w zależności od pory dnia w mieście (Szanghajska Komisja Rozwoju i Reform [2022] nr 50). Zgodnie z zaleceniem:

W przypadku ogólnego przemysłowego i handlowego zużycia energii elektrycznej, a także w przypadku innego dwuczęściowego i dużego przemysłowego dwuczęściowego zużycia energii elektrycznej, okres szczytowy przypada na godziny od 19:00 do 21:00 w zimie (styczeń i grudzień) oraz od 12:00 do 14:00 w lecie (lipiec i sierpień).

W okresach szczytowych w lecie (lipiec, sierpień, wrzesień) i zimie (styczeń, grudzień) ceny energii elektrycznej wzrosną o 80% w stosunku do ceny ryczałtowej. Natomiast w okresach niskich ceny energii elektrycznej spadną o 60% w stosunku do ceny ryczałtowej. Dodatkowo, w okresach szczytowych ceny energii elektrycznej wzrosną o 25% w stosunku do ceny szczytowej.

W pozostałych miesiącach, w okresach szczytowych, ceny energii elektrycznej wzrosną o 60% w oparciu o cenę ryczałtową, natomiast w okresach niskich ceny spadną o 50% w oparciu o cenę ryczałtową.

W przypadku ogólnego zużycia energii elektrycznej w przemyśle, handlu i innych systemach jednosystemowych, rozróżnia się jedynie godziny szczytowe i dolinowe, bez dalszego podziału na godziny szczytowe. W okresach szczytowych latem (lipiec, sierpień, wrzesień) i zimą (styczeń, grudzień) ceny energii elektrycznej wzrosną o 20% w oparciu o cenę ryczałtową, natomiast w okresach niskich cen spadną o 45% w oparciu o cenę ryczałtową. W pozostałych miesiącach w godzinach szczytowych ceny energii elektrycznej wzrosną o 17% w oparciu o cenę ryczałtową, natomiast w okresach niskich cen spadną o 45% w oparciu o cenę ryczałtową.

Przemysłowe i komercyjne systemy magazynowania energii wykorzystują tę strukturę cenową, kupując tanią energię elektryczną poza godzinami szczytu i dostarczając ją do odbiorców w okresach szczytu lub wysokich cen energii elektrycznej. Taka praktyka pomaga obniżyć wydatki przedsiębiorstw na energię elektryczną.

III. Przesunięcie czasu energii

„Przesunięcie czasowe energii” polega na dostosowaniu czasu zużycia energii elektrycznej poprzez magazynowanie energii w celu wyrównania szczytowego zapotrzebowania i uzupełnienia okresów niskiego zapotrzebowania. W przypadku wykorzystania urządzeń do wytwarzania energii, takich jak ogniwa fotowoltaiczne, rozbieżność między krzywą wytwarzania a krzywą obciążenia może prowadzić do sytuacji, w których użytkownicy albo sprzedają nadmiar energii elektrycznej do sieci po niższych cenach, albo kupują energię elektryczną z sieci po wyższych cenach.

Aby temu zaradzić, użytkownicy mogą ładować akumulatory w okresach niskiego zużycia energii elektrycznej i rozładowywać zmagazynowaną energię w okresach szczytowego zapotrzebowania. Strategia ta ma na celu maksymalizację korzyści ekonomicznych i redukcję emisji dwutlenku węgla w przedsiębiorstwach. Ponadto, oszczędzanie nadwyżek energii wiatrowej i słonecznej ze źródeł odnawialnych do późniejszego wykorzystania w okresach szczytowego zapotrzebowania jest również uważane za praktykę przesunięcia czasowego energii.

Przesunięcie czasowe energii nie ma ścisłych wymagań odnośnie harmonogramów ładowania i rozładowywania, a parametry mocy dla tych procesów są stosunkowo elastyczne, co czyni je wszechstronnym rozwiązaniem o wysokiej częstotliwości zastosowań.

IV.Typowe modele biznesowe dla magazynowania energii w przemyśle i handlu

1.TematIzaangażowany

Jak wspomniano wcześniej, sednem przemysłowego i komercyjnego magazynowania energii jest wykorzystanie instalacji i usług magazynowania energii oraz uzyskiwanie korzyści z magazynowania energii poprzez arbitraż szczytowo-dolinowy i inne metody. Głównymi uczestnikami tego łańcucha są: dostawca sprzętu, dostawca usług energetycznych, leasingodawca finansujący oraz użytkownik:

2.WspólnyBbiznesMmodele

Obecnie istnieją cztery popularne modele biznesowe dla przemysłowego i komercyjnego magazynowania energii: model „inwestycji własnych użytkownika”, model „czystego leasingu”, model „kontraktowego zarządzania energią” oraz model „kontraktowego zarządzania energią + leasingu finansowego”. Podsumowaliśmy je następująco:

(1)Use Iinwestycja

W modelu samoinwestycji użytkownik sam kupuje i instaluje systemy magazynowania energii, aby czerpać korzyści z magazynowania energii, głównie poprzez arbitraż szczytowo-dolinowy. W tym modelu, chociaż użytkownik może bezpośrednio ograniczyć redukcję szczytowego zapotrzebowania i uzupełnianie dolin, a także obniżyć koszty energii elektrycznej, nadal musi ponieść początkowy koszt inwestycji oraz codzienne wydatki operacyjne i konserwacyjne. Schemat modelu biznesowego przedstawia się następująco:

(2) CzystyLłagodzenie

W trybie czystego leasingu użytkownik nie musi samodzielnie kupować magazynów energii. Wystarczy, że wynajmie magazyny energii od dostawcy sprzętu i poniesie odpowiednie opłaty. Dostawca sprzętu zapewnia użytkownikowi usługi budowy, eksploatacji i konserwacji, a przychody z magazynowania energii są generowana przez użytkownika. Schemat modelu biznesowego przedstawia się następująco:

(3) Zarządzanie energią w ramach umowy

W ramach kontraktowego modelu zarządzania energią, dostawca usług energetycznych inwestuje w zakup magazynów energii i udostępnia je użytkownikom w formie usług energetycznych. Dostawca usług energetycznych i użytkownik dzielą się korzyściami z magazynowania energii w uzgodniony sposób (w tym podziałem zysków, rabatami na energię elektryczną itp.), tj. wykorzystują system elektrowni magazynujących energię do magazynowania energii elektrycznej w okresach niskich cen energii elektrycznej lub normalnych, a następnie dostarczają energię do obciążenia użytkownika w okresach szczytowych cen energii elektrycznej. Użytkownik i dostawca usług energetycznych dzielą się następnie korzyściami z magazynowania energii w uzgodnionej proporcji. W porównaniu z modelem inwestycji własnych użytkownika, model ten wprowadza dostawców usług energetycznych, którzy świadczą odpowiednie usługi magazynowania energii. Dostawcy usług energetycznych pełnią rolę inwestorów w kontraktowym modelu zarządzania energią, co w pewnym stopniu zmniejsza presję inwestycyjną na użytkowników. Schemat modelu biznesowego przedstawia się następująco:

(4) Umowa Zarządzanie Energią + Finansowanie Leasingu

Model „Zarządzanie Energią w Kontrakcie + Leasing Finansowy” odnosi się do wprowadzenia strony leasingu finansowego jako leasingodawcy obiektów magazynowania energii i/lub usług energetycznych w ramach modelu Zarządzania Energią w Kontrakcie. W porównaniu z modelem zarządzania energią w Kontrakcie, wprowadzenie stron leasingu finansowego do zakupu obiektów magazynowania energii znacznie zmniejsza presję finansową na dostawców usług energetycznych, umożliwiając im tym samym lepsze skupienie się na usługach zarządzania energią w ramach kontraktu.

Model „Zarządzanie Energią w Umowie + Leasing Finansowy” jest stosunkowo złożony i ma wiele podmodeli. Na przykład, jeden z powszechnych podmodeli zakłada, że ​​dostawca usług energetycznych najpierw pozyskuje urządzenia do magazynowania energii od dostawcy sprzętu, a następnie strona leasingu finansowego wybiera i kupuje urządzenia do magazynowania energii zgodnie z umową z użytkownikiem, po czym dzierżawi je użytkownikowi.

W okresie leasingu własność magazynów energii należy do leasingodawcy finansującego, a użytkownik ma prawo do ich użytkowania. Po zakończeniu okresu leasingu użytkownik może uzyskać prawo własności do magazynów energii. Dostawca usług energetycznych świadczy użytkownikom usługi budowy, eksploatacji i konserwacji magazynów energii, a także może uzyskać odpowiednie wynagrodzenie od leasingodawcy finansującego za sprzedaż i eksploatację urządzeń. Schemat modelu biznesowego przedstawia się następująco:

W przeciwieństwie do poprzedniego modelu zalążkowego, w drugim modelu zalążkowym strona leasingu finansowego inwestuje bezpośrednio w dostawcę usług energetycznych, a nie w użytkownika. Konkretnie, strona leasingu finansowego wybiera i nabywa magazyny energii od dostawcy sprzętu zgodnie z umową z dostawcą usług energetycznych, a następnie dzierżawi magazyny energii dostawcy usług energetycznych.

Dostawca usług energetycznych może wykorzystywać takie magazyny energii do świadczenia usług energetycznych użytkownikom, dzielić się korzyściami z magazynowania energii z użytkownikami w uzgodnionych proporcjach, a następnie spłacać leasingodawcę, który finansuje usługę, w części z tych korzyści. Po wygaśnięciu umowy leasingu dostawca usług energetycznych staje się właścicielem magazynu energii. Schemat modelu biznesowego przedstawia się następująco:

V. Typowe umowy biznesowe

W omawianym modelu podstawowe protokoły biznesowe i powiązane z nimi aspekty przedstawiają się następująco:

1.Umowa ramowa o współpracy:

Podmioty mogą zawierać umowy ramowe o współpracy, aby określić ramy współpracy. Na przykład, w modelu kontraktowego zarządzania energią, dostawca usług energetycznych może podpisać taką umowę z dostawcą sprzętu, określając obowiązki, takie jak budowa i eksploatacja systemu magazynowania energii.

2.Umowa o zarządzaniu energią dla systemów magazynowania energii:

Umowa ta zazwyczaj dotyczy modelu kontraktowego zarządzania energią oraz modelu „kontraktowe zarządzanie energią + leasing finansowy”. Obejmuje ona świadczenie usług zarządzania energią przez dostawcę usług energetycznych na rzecz użytkownika, z korzyściami dla użytkownika. Zakres obowiązków obejmuje płatności od użytkownika oraz współpracę w zakresie rozwoju projektu, podczas gdy dostawca usług energetycznych zajmuje się projektowaniem, budową i eksploatacją.

3.Umowa sprzedaży sprzętu:

Z wyjątkiem modelu czystego leasingu, umowy sprzedaży sprzętu mają znaczenie we wszystkich komercyjnych modelach magazynowania energii. Na przykład, w modelu samoinwestycyjnym użytkownika, umowy z dostawcami sprzętu obejmują zakup i instalację magazynów energii. Kluczowe znaczenie ma zapewnienie jakości, zgodność z normami i serwis posprzedażowy.

4.Umowa o świadczenie usług technicznych:

Umowę tę zazwyczaj podpisuje się z dostawcą sprzętu w celu świadczenia usług technicznych, takich jak projektowanie, instalacja, obsługa i konserwacja systemu. Jasne wymagania dotyczące serwisu i zgodność ze standardami to kluczowe aspekty, które należy uwzględnić w umowach o świadczenie usług technicznych.

5.Umowa dzierżawy sprzętu:

W scenariuszach, w których dostawcy sprzętu zachowują prawo własności do obiektów magazynowania energii, użytkownicy i dostawcy podpisują umowy dzierżawy sprzętu. Umowy te określają obowiązki użytkowników w zakresie utrzymania i zapewnienia prawidłowego funkcjonowania obiektów.

6.Umowa leasingu finansowego:

W modelu „Zarządzanie Energią w Umowie + Leasing Finansowy” umowa leasingu finansowego jest zazwyczaj zawierana między użytkownikami lub dostawcami usług energetycznych a stronami leasingu finansowego. Umowa ta reguluje zakup i udostępnianie instalacji magazynowania energii, prawa własności w trakcie i po zakończeniu okresu leasingu oraz kwestie związane z wyborem odpowiednich instalacji magazynowania energii dla użytkowników domowych lub dostawców usług energetycznych.

VI. Specjalne środki ostrożności dla dostawców usług energetycznych

Dostawcy usług energetycznych odgrywają znaczącą rolę w procesie przemysłowego i komercyjnego magazynowania energii oraz uzyskiwania korzyści z tego tytułu. Dostawcy usług energetycznych muszą zwrócić szczególną uwagę na szereg kwestii związanych z przemysłowym i komercyjnym magazynowaniem energii, takich jak przygotowanie projektu, jego finansowanie, zakup i instalacja obiektów. Poniżej przedstawiamy krótką listę tych kwestii: