Що такеIпромисловий таCкомерційнийEенергіяSзберігання таCоммонBбізнесMмоделі

IПромислове та комерційне зберігання енергії

«Промислове та комерційне накопичення енергії» стосується систем накопичення енергії, що використовуються на промислових або комерційних об'єктах.

З точки зору кінцевих користувачів, накопичення енергії можна розділити на накопичення енергії на стороні джерела живлення, мережі та користувача. Накопичення енергії на стороні джерела живлення та мережі також відоме як накопичення енергії до лічильника або об'ємне накопичення, тоді як накопичення енергії на стороні користувача називається накопиченням енергії після лічильника. Накопичення енергії на стороні користувача можна додатково розділити на промислове та комерційне накопичення енергії та накопичення енергії в побуті. По суті, промислове та комерційне накопичення енергії належить до накопичення енергії на стороні користувача, обслуговуючи промислові або комерційні об'єкти. Промислове та комерційне накопичення енергії знаходить застосування в різних умовах, включаючи промислові парки, комерційні центри, центри обробки даних, базові станції зв'язку, адміністративні будівлі, лікарні, школи та житлові будівлі.

З технічної точки зору, архітектуру промислових та комерційних систем накопичення енергії можна класифікувати на два типи: системи постійного струму та системи змінного струму. Системи постійного струму зазвичай використовують інтегровані фотоелектричні системи накопичення, що складаються з різних компонентів, таких як фотоелектричні системи генерації енергії (в основному, що включають фотоелектричні модулі та контролери), системи накопичення енергії (в основному включають акумуляторні блоки, двонаправлені перетворювачі («PCS»), системи керування акумуляторами («BMS»), що забезпечує інтеграцію фотоелектричного виробництва та накопичення енергії), системи керування енергією («системи EMS») тощо.

Основний принцип роботи полягає у безпосередньому заряджанні акумуляторних блоків постійним струмом, що генерується фотоелектричними модулями за допомогою фотоелектричних контролерів. Крім того, змінний струм з мережі може бути перетворений на постійний струм за допомогою систем керування змінним струмом (PCS) для заряджання акумуляторного блоку. Коли навантаження потребує електроенергії, акумулятор вивільняє струм, а точка збору енергії знаходиться на кінці акумулятора. З іншого боку, системи зв'язку зі змінним струмом складаються з кількох компонентів, включаючи фотоелектричні системи генерації енергії (в основному, що складаються з фотоелектричних модулів та підключених до мережі інверторів), системи накопичення енергії (в основному, включаючи акумуляторні блоки, PCS, BMS тощо), системи керування енергоспоживанням тощо.

Основний принцип роботи полягає в перетворенні постійного струму, що генерується фотоелектричними модулями, на змінний струм за допомогою підключених до мережі інверторів, які можна безпосередньо подавати в мережу або до електричних навантажень. Крім того, його можна перетворити на постійний струм через PCS та зарядити акумуляторну батарею. На цьому етапі точка збору енергії знаходиться на кінці змінного струму. Системи з'єднання постійного струму відомі своєю економічною ефективністю та гнучкістю, що підходить для сценаріїв, коли користувачі споживають менше електроенергії вдень і більше вночі. З іншого боку, системи з'єднання змінного струму характеризуються вищими витратами та гнучкістю, що ідеально підходить для застосувань, де вже існують фотоелектричні системи виробництва електроенергії або де користувачі споживають більше електроенергії вдень і менше вночі.

Загалом, архітектура промислових та комерційних систем накопичення енергії може працювати незалежно від основної електромережі та утворювати мікромережу для виробництва фотоелектричної енергії та накопичення енергії в акумуляторах.

II. Арбітраж Пік-Веллі

Арбітраж пікової долини – це поширена модель отримання доходу для промислового та комерційного накопичення енергії, що передбачає заряджання від мережі за низькими цінами на електроенергію та розряджання за високими цінами на електроенергію.

Візьмемо, наприклад, Китай, де промисловий та комерційний сектори зазвичай впроваджують політику ціноутворення на електроенергію в залежності від часу використання та політику ціноутворення на електроенергію в пікові періоди. Наприклад, у регіоні Шанхай Шанхайська комісія з розвитку та реформ видала повідомлення про подальше вдосконалення механізму ціноутворення на електроенергію в залежності від часу використання в місті (Шанхайська комісія з розвитку та реформ [2022] № 50). Згідно з повідомленням:

Для загальнопромислових та комерційних цілей, а також для іншого двокомпонентного та великопромислового двокомпонентного споживання електроенергії, піковий період становить з 19:00 до 21:00 взимку (січень та грудень) та з 12:00 до 14:00 влітку (липень та серпень).

У пікові періоди влітку (липень, серпень, вересень) та взимку (січень, грудень) ціни на електроенергію зростуть на 80% від фіксованої ціни. І навпаки, у періоди низького навантаження ціни на електроенергію знизяться на 60% від фіксованої ціни. Крім того, у періоди пікового навантаження ціни на електроенергію зростуть на 25% від пікової ціни.

В інші місяці, протягом пікових періодів, ціни на електроенергію зростатимуть на 60% від фіксованої ціни, тоді як у періоди низького навантаження ціни знизяться на 50% від фіксованої ціни.

Для загального промислового, комерційного та іншого споживання електроенергії в рамках однієї системи розрізняються лише години пік та години низини без подальшого поділу на години пік. У пікові періоди влітку (липень, серпень, вересень) та взимку (січень, грудень) ціни на електроенергію зростуть на 20% від фіксованої ціни, тоді як у періоди низького навантаження ціни знизяться на 45% від фіксованої ціни. В інші місяці в години пік ціни на електроенергію зростуть на 17% від фіксованої ціни, тоді як у періоди низького навантаження ціни знизяться на 45% від фіксованої ціни.

Промислові та комерційні системи накопичення енергії використовують цю структуру ціноутворення, купуючи електроенергію за низькою ціною в години поза піковими навантаженнями та постачаючи її на навантаження в періоди пікових або високих цін на електроенергію. Така практика допомагає зменшити витрати підприємств на електроенергію.

IIIЗсув енергії в часі

«Зсув часу споживання електроенергії» передбачає коригування часу споживання електроенергії за допомогою накопичувачів енергії для згладжування пікового навантаження та заповнення періодів низького попиту. Під час використання обладнання для виробництва електроенергії, такого як фотоелектричні елементи, невідповідність між кривою генерації та кривою споживання навантаження може призвести до ситуацій, коли користувачі або продають надлишок електроенергії в мережу за нижчими цінами, або купують електроенергію з мережі за вищими цінами.

Щоб вирішити цю проблему, користувачі можуть заряджати акумулятор у періоди низького споживання електроенергії та розряджати накопичену електроенергію в періоди пікового споживання. Ця стратегія спрямована на максимізацію економічних вигод та зменшення викидів вуглецю корпораціями. Крім того, збереження надлишкової енергії вітру та сонця з відновлюваних джерел для подальшого використання в періоди пікового попиту також вважається практикою зсуву часу споживання енергії.

Зсув енергії в часі не має суворих вимог щодо графіків заряджання та розряджання, а параметри потужності для цих процесів є відносно гнучкими, що робить його універсальним рішенням з високою частотою застосування.

IV.Поширені бізнес-моделі для промислового та комерційного накопичення енергії

1.ТемаIзалучений

Як згадувалося раніше, основа промислового та комерційного накопичення енергії полягає у використанні установок та послуг накопичення енергії, а також у отриманні переваг накопичення енергії за допомогою арбітражу пікових долин та інших методів. І в цьому ланцюжку основними учасниками є постачальник обладнання, постачальник енергетичних послуг, сторона фінансування-лізингу та користувач:

2.ЗвичайнийBбізнесMмоделі

Наразі існують чотири поширені бізнес-моделі для промислового та комерційного накопичення енергії, а саме: модель «самостійного інвестування користувачами», модель «чистого лізингу», модель «управління енергією за контрактом» та модель «управління енергією за контрактом + фінансування лізингу». Ми підсумували це наступним чином:

(1)Use Iінвестиції

Згідно з моделлю самостійного інвестування користувача, користувач самостійно купує та встановлює системи накопичення енергії, щоб скористатися перевагами накопичення енергії, головним чином шляхом арбітражу піків та западин. У цьому режимі, хоча користувач може безпосередньо зменшити заповнення піків та западин, а також зменшити витрати на електроенергію, він все одно повинен нести початкові інвестиційні витрати та щоденні витрати на експлуатацію та обслуговування. Діаграма бізнес-моделі виглядає наступним чином:

(2) ЧистийЛпослаблення

У режимі чистого лізингу користувачеві не потрібно самостійно купувати сховища енергії. Йому потрібно лише орендувати сховища енергії у постачальника обладнання та сплачувати відповідні збори. Постачальник обладнання надає користувачеві послуги з будівництва, експлуатації та технічного обслуговування, а дохід від накопичення енергії, що генерується цим, отримує користувач. Діаграма бізнес-моделі виглядає наступним чином:

(3) Управління енергією за контрактом

Згідно з моделлю контрактного управління енергією, постачальник енергетичних послуг інвестує в придбання установок для зберігання енергії та надає їх користувачам у формі енергетичних послуг. Постачальник енергетичних послуг та користувач розподіляють вигоди від зберігання енергії у погодженому порядку (включаючи розподіл прибутку, знижки на електроенергію тощо), тобто використовують систему електростанцій для зберігання енергії для зберігання електроенергії протягом періодів низьких або нормальних цін на електроенергію, а потім постачають електроенергію на навантаження користувача протягом періодів пікових цін на електроенергію. Потім користувач та постачальник енергетичних послуг розподіляють вигоди від зберігання енергії у погодженій пропорції. Порівняно з моделлю самостійного інвестування користувача, ця модель передбачає постачальників енергетичних послуг, які надають відповідні послуги зі зберігання енергії. Постачальники енергетичних послуг відіграють роль інвесторів у контрактній моделі управління енергією, що певною мірою зменшує інвестиційний тиск на користувачів. Діаграма бізнес-моделі виглядає наступним чином:

(4) Договір управління енергією + фінансування лізингу

Модель «Контрактний енергетичний менеджмент + Фінансовий лізинг» стосується запровадження сторони фінансового лізингу як орендодавця установок для зберігання енергії та/або енергетичних послуг за моделлю Контрактного енергетичного менеджменту. Порівняно з моделлю контрактного енергетичного менеджменту, запровадження сторонами фінансового лізингу для придбання установок для зберігання енергії значно знижує фінансовий тиск на постачальників енергетичних послуг, дозволяючи їм краще зосередитися на послугах контрактного енергетичного менеджменту.

Модель «Контрактний енергетичний менеджмент + фінансовий лізинг» є відносно складною та має кілька підмоделей. Наприклад, одна поширена підмодель полягає в тому, що постачальник енергетичних послуг спочатку отримує установки для зберігання енергії від постачальника обладнання, а потім сторона фінансового лізингу вибирає та купує установки для зберігання енергії відповідно до своєї угоди з користувачем та здає їх в оренду користувачеві.

Протягом терміну оренди право власності на сховища енергії належить фінансуючій стороні-лізингу, а користувач має право їх використовувати. Після закінчення терміну оренди користувач може отримати право власності на сховища енергії. Постачальник енергетичних послуг переважно надає користувачам послуги з будівництва, експлуатації та технічного обслуговування сховищ енергії, а також може отримати відповідну винагороду від фінансуючої сторони-лізингу за продаж та експлуатацію обладнання. Діаграма бізнес-моделі виглядає наступним чином:

На відміну від попередньої початкової моделі, в іншій початковій моделі сторона фінансового лізингу безпосередньо інвестує у постачальника енергетичних послуг, а не у користувача. Зокрема, сторона фінансового лізингу вибирає та купує установки для зберігання енергії у постачальника обладнання відповідно до своєї угоди з постачальником енергетичних послуг, а також здає установки для зберігання енергії в оренду постачальнику енергетичних послуг.

Постачальник енергетичних послуг може використовувати такі сховища енергії для надання енергетичних послуг користувачам, ділитися перевагами зберігання енергії з користувачами у узгодженій пропорції, а потім повертати фінансуючій стороні лізингу частину переваг. Після закінчення терміну лізингу постачальник енергетичних послуг отримує право власності на сховище енергії. Діаграма бізнес-моделі виглядає наступним чином:

V. Звичайні ділові угоди

У розглянутій моделі основні бізнес-протоколи та пов'язані з ними аспекти окреслені наступним чином:

1.Рамкова угода про співробітництво:

Суб'єкти господарювання можуть укласти рамкову угоду про співпрацю, щоб встановити основи для співпраці. Наприклад, у моделі контрактного управління енергією постачальник енергетичних послуг може підписати таку угоду з постачальником обладнання, в якій будуть визначені такі обов'язки, як будівництво та експлуатація системи накопичення енергії.

2.Угода про управління енергією для систем накопичення енергії:

Ця угода зазвичай застосовується до моделі контрактного енергоменеджменту та моделі «контрактний енергоменеджмент + фінансування-лізинг». Вона передбачає надання послуг з енергоменеджменту постачальником енергосервісів користувачеві з відповідними вигодами, що належать користувачеві. Обов'язки включають платежі від користувача та співпрацю в розробці проекту, тоді як постачальник енергосервісів займається проектуванням, будівництвом та експлуатацією.

3.Договір купівлі-продажу обладнання:

За винятком моделі чистого лізингу, угоди про купівлю-продаж обладнання є актуальними у всіх комерційних моделях накопичення енергії. Наприклад, у моделі самостійного інвестування користувачами угоди укладаються з постачальниками обладнання на придбання та встановлення установок накопичення енергії. Забезпечення якості, дотримання стандартів та післяпродажне обслуговування є вирішальними факторами.

4.Угода про технічне обслуговування:

Ця угода зазвичай підписується з постачальником обладнання для надання технічних послуг, таких як проектування, встановлення, експлуатація та технічне обслуговування системи. Чіткі вимоги до обслуговування та дотримання стандартів є важливими аспектами, які мають бути враховані в угодах про технічне обслуговування.

5.Договір оренди обладнання:

У випадках, коли постачальники обладнання зберігають право власності на об'єкти зберігання енергії, між користувачами та постачальниками укладаються угоди про лізинг обладнання. Ці угоди визначають обов'язки користувачів щодо обслуговування та забезпечення нормальної роботи об'єктів.

6.Договір фінансового лізингу:

У моделі «Контрактний енергетичний менеджмент + фінансовий лізинг» договір фінансового лізингу зазвичай укладається між користувачами або постачальниками енергетичних послуг та сторонами фінансового лізингу. Цей договір регулює придбання та надання установок для зберігання енергії, права власності протягом та після терміну лізингу, а також враховує особливості вибору відповідних установок для зберігання енергії для домашніх користувачів або постачальників енергетичних послуг.

VI. Спеціальні запобіжні заходи для постачальників енергетичних послуг

Постачальники енергетичних послуг відіграють значну роль у ланцюжку досягнення промислового та комерційного накопичення енергії та отримання переваг від накопичення енергії. Для постачальників енергетичних послуг існує низка питань, які потребують особливої ​​уваги в рамках промислового та комерційного накопичення енергії, таких як підготовка проектів, фінансування проектів, закупівля та встановлення об'єктів. Ми коротко перерахуємо ці питання наступним чином: