O que éIindustrial eCcomercialEenergiaSarmazenamento eCcomumBnegóciosMmodelos

I. Armazenamento de energia industrial e comercial

“Armazenamento de energia industrial e comercial” refere-se a sistemas de armazenamento de energia usados ​​em instalações industriais ou comerciais.

Da perspectiva dos usuários finais, o armazenamento de energia pode ser categorizado em armazenamento de energia do lado da energia, do lado da rede e do lado do usuário. O armazenamento de energia do lado da energia e do lado da rede também é conhecido como armazenamento de energia pré-medição ou armazenamento em massa, enquanto o armazenamento de energia do lado do usuário é chamado de armazenamento de energia pós-medição. O armazenamento de energia do lado do usuário pode ser dividido em armazenamento de energia industrial e comercial e armazenamento de energia residencial. Em essência, o armazenamento de energia industrial e comercial se enquadra no armazenamento de energia do lado do usuário, atendendo a instalações industriais ou comerciais. O armazenamento de energia industrial e comercial encontra aplicações em vários ambientes, incluindo parques industriais, centros comerciais, data centers, estações rádio-base de comunicação, prédios administrativos, hospitais, escolas e prédios residenciais.

Do ponto de vista técnico, a arquitetura de sistemas de armazenamento de energia industriais e comerciais pode ser classificada em dois tipos: sistemas acoplados em CC e sistemas acoplados em CA. Os sistemas de acoplamento em CC normalmente utilizam sistemas de armazenamento fotovoltaico integrados, compostos por vários componentes, como sistemas de geração de energia fotovoltaica (principalmente módulos e controladores fotovoltaicos), sistemas de geração de energia com armazenamento de energia (principalmente incluindo conjuntos de baterias, conversores bidirecionais ("PCS"), sistemas de gerenciamento de baterias ("BMS"), que permitem a integração da geração e do armazenamento de energia fotovoltaica), sistemas de gerenciamento de energia ("sistemas EMS"), etc.

O princípio operacional fundamental envolve o carregamento direto de baterias com energia CC gerada por módulos fotovoltaicos por meio de controladores fotovoltaicos. Além disso, a energia CA da rede pode ser convertida em energia CC por meio de controladores fotovoltaicos (PCS) para carregar a bateria. Quando há demanda por eletricidade da carga, a bateria libera corrente, com o ponto de coleta de energia localizado na extremidade da bateria. Por outro lado, os sistemas de acoplamento CA compreendem vários componentes, incluindo sistemas de geração de energia fotovoltaica (principalmente módulos fotovoltaicos e inversores conectados à rede), sistemas de geração de energia com armazenamento de energia (principalmente incluindo baterias, PCS, BMS, etc.), sistemas EMS, etc.

O princípio operacional básico envolve a conversão da energia CC gerada por módulos fotovoltaicos em energia CA por meio de inversores conectados à rede, que podem ser fornecidos diretamente à rede ou a cargas elétricas. Alternativamente, ela pode ser convertida em energia CC por meio de PCS e carregada na bateria. Nesta fase, o ponto de coleta de energia é na extremidade CA. Os sistemas de acoplamento CC são conhecidos por sua relação custo-benefício e flexibilidade, adequados para cenários em que os usuários consomem menos eletricidade durante o dia e mais à noite. Por outro lado, os sistemas de acoplamento CA são caracterizados por custos e flexibilidade mais elevados, ideais para aplicações onde os sistemas de geração de energia fotovoltaica já estão instalados ou onde os usuários consomem mais eletricidade durante o dia e menos à noite.

Em geral, a arquitetura dos sistemas de armazenamento de energia industrial e comercial pode operar independentemente da rede elétrica principal e formar uma microrrede para geração de energia fotovoltaica e armazenamento de baterias.

II. Arbitragem Peak Valley

A arbitragem de pico-vale é um modelo de receita comumente usado para armazenamento de energia industrial e comercial, envolvendo cobrança na rede a preços baixos de eletricidade e descarga a preços altos de eletricidade.

Tomando a China como exemplo, seus setores industrial e comercial normalmente implementam políticas de precificação de eletricidade com base no horário de uso e em horários de pico. Por exemplo, na região de Xangai, a Comissão de Desenvolvimento e Reforma de Xangai emitiu um aviso para aprimorar ainda mais o mecanismo de precificação de eletricidade com base no horário de uso na cidade (Comissão de Desenvolvimento e Reforma de Xangai [2022] nº 50). De acordo com o aviso:

Para fins industriais e comerciais em geral, bem como para outros consumos de eletricidade de duas partes e grandes indústrias de duas partes, o período de pico é das 19:00 às 21:00 no inverno (janeiro e dezembro) e das 12:00 às 14:00 no verão (julho e agosto).

Durante os períodos de pico no verão (julho, agosto e setembro) e no inverno (janeiro e dezembro), os preços da eletricidade aumentarão 80% com base no preço fixo. Por outro lado, durante os períodos de baixa, os preços da eletricidade diminuirão 60% com base no preço fixo. Além disso, durante os períodos de pico, os preços da eletricidade aumentarão 25% com base no preço de pico.

Em outros meses, durante os períodos de pico, os preços da eletricidade aumentarão em 60% com base no preço fixo, enquanto durante os períodos de baixa, os preços diminuirão em 50% com base no preço fixo.

Para o consumo geral de eletricidade industrial, comercial e outros sistemas únicos, apenas os horários de pico e de vale são diferenciados, sem divisão adicional dos horários de pico. Durante os períodos de pico no verão (julho, agosto e setembro) e no inverno (janeiro e dezembro), os preços da eletricidade aumentarão 20% com base no preço fixo, enquanto durante os períodos de baixa, os preços diminuirão 45% com base no preço fixo. Nos demais meses, durante o horário de pico, os preços da eletricidade aumentarão 17% com base no preço fixo, enquanto durante os períodos de baixa, os preços diminuirão 45% com base no preço fixo.

Sistemas de armazenamento de energia industriais e comerciais alavancam essa estrutura de preços, comprando eletricidade a preços baixos fora do horário de pico e fornecendo-a à carga durante os períodos de pico ou de maior consumo. Essa prática ajuda a reduzir os gastos com eletricidade das empresas.

III. Mudança de Tempo de Energia

A "deslocamento do tempo de energia" envolve o ajuste do tempo de consumo de eletricidade por meio do armazenamento de energia para suavizar a demanda de pico e preencher os períodos de baixa demanda. Ao utilizar equipamentos de geração de energia, como células fotovoltaicas, o descompasso entre a curva de geração e a curva de consumo de carga pode levar a situações em que os usuários vendem o excesso de eletricidade para a rede a preços mais baixos ou compram eletricidade da rede a preços mais altos.

Para resolver esse problema, os usuários podem carregar a bateria durante os períodos de baixo consumo de energia e descarregar a energia armazenada durante os períodos de pico. Essa estratégia visa maximizar os benefícios econômicos e reduzir as emissões de carbono corporativas. Além disso, economizar o excedente de energia eólica e solar de fontes renováveis ​​para uso posterior durante os períodos de pico de demanda também é considerado uma prática de mudança de horário de energia.

O deslocamento de tempo de energia não tem requisitos rigorosos quanto aos cronogramas de carga e descarga, e os parâmetros de potência para esses processos são relativamente flexíveis, o que o torna uma solução versátil com alta frequência de aplicação.

4.Modelos de negócios comuns para armazenamento de energia industrial e comercial

1.AssuntoIenvolvido

Como mencionado anteriormente, o cerne do armazenamento de energia industrial e comercial reside na utilização de instalações e serviços de armazenamento de energia e na obtenção de benefícios de armazenamento de energia por meio de arbitragem de pico-vale e outros métodos. E nessa cadeia, os principais participantes incluem o fornecedor de equipamentos, o prestador de serviços de energia, o locatário financeiro e o usuário:

2.ComumBnegóciosMmodelos

Atualmente, existem quatro modelos de negócios comuns para armazenamento de energia industrial e comercial: o modelo de "autoinvestimento do usuário", o modelo de "leasing puro", o modelo de "gestão de energia contratada" e o modelo de "gestão de energia contratada + leasing financeiro". Resumimos isso da seguinte forma:

(1)Use Iinvestimento

No modelo de autoinvestimento do usuário, o usuário adquire e instala sistemas de armazenamento de energia por conta própria para usufruir dos benefícios do armazenamento de energia, principalmente por meio da arbitragem de picos e vales. Nesse modelo, embora o usuário possa reduzir diretamente o corte de picos e o preenchimento de vales, além de reduzir os custos de eletricidade, ele ainda precisa arcar com o custo do investimento inicial e as despesas diárias de operação e manutenção. O diagrama do modelo de negócios é o seguinte:

(2) Puroeufacilitando

No modo de leasing puro, o usuário não precisa adquirir instalações de armazenamento de energia por conta própria. Ele só precisa alugar instalações de armazenamento de energia do fornecedor do equipamento e pagar as taxas correspondentes. O fornecedor do equipamento fornece serviços de construção, operação e manutenção ao usuário, e a receita de armazenamento de energia gerada por isso é usufruída pelo usuário. O diagrama do modelo de negócios é o seguinte:

(3) Gestão de Energia Contratada

No modelo de gestão de energia contratual, o fornecedor de serviços de energia investe na compra de instalações de armazenamento de energia e as fornece aos usuários na forma de serviços de energia. O fornecedor de serviços de energia e o usuário compartilham os benefícios do armazenamento de energia de forma acordada (incluindo participação nos lucros, descontos no preço da eletricidade, etc.), ou seja, usando o sistema de usina de armazenamento de energia para armazenar energia elétrica durante os períodos de vale ou preços normais de eletricidade e, em seguida, fornecer energia à carga do usuário durante os períodos de pico de preço da eletricidade. O usuário e o fornecedor de serviços de energia então compartilham os benefícios do armazenamento de energia na proporção acordada. Comparado ao modelo de autoinvestimento do usuário, este modelo introduz fornecedores de serviços de energia que fornecem serviços de armazenamento de energia correspondentes. Os fornecedores de serviços de energia desempenham o papel de investidores no modelo de gestão de energia contratual, o que, em certa medida, reduz a pressão de investimento sobre os usuários. O diagrama do modelo de negócios é o seguinte:

(4) Contrato de Gestão de Energia + Financiamento e Leasing

O modelo "Gestão de Energia Contratada + Leasing Financeiro" refere-se à introdução de uma parte em leasing financeiro como arrendadora de instalações de armazenamento de energia e/ou serviços de energia no modelo de Gestão de Energia Contratada. Comparado ao modelo de gestão de energia contratada, a introdução de partes em leasing financeiro para a compra de instalações de armazenamento de energia reduz significativamente a pressão financeira sobre os provedores de serviços de energia, permitindo que eles se concentrem melhor nos serviços de gestão de energia contratada.

O modelo de “Gestão de Energia Contratada + Leasing Financeiro” é relativamente complexo e possui vários submodelos. Por exemplo, um submodelo comum é que o fornecedor de serviços de energia obtém primeiro as instalações de armazenamento de energia do fornecedor de equipamentos e, em seguida, a parte do leasing financeiro seleciona e compra as instalações de armazenamento de energia de acordo com o contrato com o usuário, arrendando-as ao usuário.

Durante o período de locação, a propriedade das instalações de armazenamento de energia pertence à parte contratante do arrendamento mercantil, e o usuário tem o direito de usá-las. Após o término do prazo de locação, o usuário pode obter a propriedade das instalações de armazenamento de energia. O prestador de serviços de energia fornece principalmente serviços de construção, operação e manutenção de instalações de armazenamento de energia aos usuários, e pode obter a contrapartida correspondente da parte contratante do arrendamento mercantil pela venda e operação dos equipamentos. O diagrama do modelo de negócios é o seguinte:

Diferentemente do modelo semente anterior, no outro modelo semente, a parte do leasing financeiro investe diretamente no fornecedor de serviços de energia, e não no usuário. Especificamente, a parte do leasing financeiro seleciona e compra instalações de armazenamento de energia do fornecedor de equipamentos, de acordo com seu contrato com o fornecedor de serviços de energia, e aluga as instalações de armazenamento de energia ao fornecedor de serviços de energia.

O prestador de serviços de energia pode utilizar essas instalações de armazenamento de energia para fornecer serviços de energia aos usuários, compartilhar os benefícios do armazenamento de energia com os usuários na proporção acordada e, em seguida, reembolsar a parte do arrendamento mercantil com uma parcela dos benefícios. Após o término do prazo do arrendamento, o prestador de serviços de energia obtém a propriedade da instalação de armazenamento de energia. O diagrama do modelo de negócios é o seguinte:

V. Acordos Comerciais Comuns

No modelo discutido, os principais protocolos de negócios e aspectos relacionados são descritos da seguinte forma:

1.Acordo-Quadro de Cooperação:

As entidades podem celebrar um acordo-quadro de cooperação para estabelecer uma estrutura de cooperação. Por exemplo, no modelo de gestão de energia por contrato, o prestador de serviços de energia pode assinar um acordo com o fornecedor de equipamentos, definindo responsabilidades como a construção e operação do sistema de armazenamento de energia.

2.Acordo de Gestão de Energia para Sistemas de Armazenamento de Energia:

Este acordo aplica-se normalmente ao modelo de gestão de energia contratual e ao modelo de “gestão de energia contratual + leasing financeiro”. Envolve a prestação de serviços de gestão de energia pelo prestador de serviços de energia ao usuário, com os correspondentes benefícios para o usuário. As responsabilidades incluem pagamentos do usuário e cooperação no desenvolvimento do projeto, enquanto o prestador de serviços de energia cuida do projeto, da construção e da operação.

3.Contrato de Venda de Equipamentos:

Com exceção do modelo de leasing puro, os contratos de venda de equipamentos são relevantes em todos os modelos comerciais de armazenamento de energia. Por exemplo, no modelo de autoinvestimento do usuário, são firmados contratos com fornecedores de equipamentos para a compra e instalação de instalações de armazenamento de energia. Garantia de qualidade, conformidade com os padrões e serviço pós-venda são considerações cruciais.

4.Contrato de Serviço Técnico:

Este contrato é normalmente assinado com o fornecedor do equipamento para a prestação de serviços técnicos, como projeto, instalação, operação e manutenção do sistema. Requisitos de serviço claros e conformidade com as normas são aspectos essenciais a serem considerados nos contratos de serviços técnicos.

5.Contrato de Locação de Equipamentos:

Em cenários em que os fornecedores de equipamentos mantêm a propriedade das instalações de armazenamento de energia, contratos de locação de equipamentos são firmados entre usuários e fornecedores. Esses contratos definem as responsabilidades dos usuários pela manutenção e garantia do funcionamento normal das instalações.

6.Contrato de Locação Financeira:

No modelo de “Gestão de Energia Contratada + Leasing Financeiro”, um contrato de leasing financeiro é comumente estabelecido entre usuários ou prestadores de serviços de energia e as partes do leasing financeiro. Este contrato rege a compra e o fornecimento de instalações de armazenamento de energia, os direitos de propriedade durante e após o prazo do arrendamento e as considerações para a seleção de instalações de armazenamento de energia adequadas para usuários residenciais ou prestadores de serviços de energia.

VI. Precauções especiais para prestadores de serviços de energia

Os provedores de serviços de energia desempenham um papel significativo na cadeia de obtenção de armazenamento de energia industrial e comercial e na obtenção de benefícios do armazenamento de energia. Para os provedores de serviços de energia, há uma série de questões que exigem atenção especial no armazenamento de energia industrial e comercial, como a preparação e o financiamento do projeto, a aquisição e a instalação das instalações. Listamos resumidamente essas questões a seguir: