01先说结论
三句话,第三句最容易被忽略:
三个数挂在统一个峰值上
并网容量对应接入投资与容量费,最大需量对应根基电费,储能功率对应削峰能力。三者共同的输入只有一个:负荷曲线的峰值,以及你筹算把峰值削到几多。
需量电费是回本最快的一笔
削 1 MW 需量,按 40 元/kW·月计每年值 48 万元;1 MW/2 MWh 储能约 180 万元。三年多回本,且不必要任何价差如果——这是源网荷储里唯一“算得准”的收益。
功率和容量是两笔账
功率由“要削几多峰”决定,容量由“要搬几多电”决定。按 2 幼时固定配比(容量 ÷ 2 = 功率)会把两个数绑死,了局要么 PCS 过剩,要么电池不够。
配了 4 MW 储能把峰值从 14 MW 削到 11.5 MW,接下来会产生三件事:一是需量电费按 11.5 MW 计,每年省 120 万元;二是并网容量能够按 12.5 MVA 申请而不是 30 MVA,接入投资省几百万元;三是正本要向电网倒送的光伏电量被当场消纳,少买电。三项收益来自统一个作为,但往往由三个专业别离算、彼此不知路对方算过。
02三个数,别离决定三笔钱
| 参数 | 决定什么 | 由谁约束 | 对应的钱 |
|---|---|---|---|
| 并网容量 (变压器 / 接入点) | 倒奉上限、接入工程规模 | 电网批复 + 削峰后的负荷峰值 | 接入投资约 250—350 元/kVA 一次性;容量电费按 kVA 计 |
| 最大需量 | 两部造的根基电费 | 12 个月各自的最大 15 分钟均匀功率 | 35—45 元/kW·月,逐月计 |
| 储能功率(PCS) | 能削掉几多峰 | 最大需量 × 削减率 ÷ 放电能力 | PCS 约 0.1—0.15 元/W |
| 储能容量(电芯) | 能搬移几多电量 | 日峰谷电量差 + 备电需要 | 电芯约 0.5—0.6 元/Wh,含系统后 0.8—0.9 元/Wh |
内外最要紧的是第一行与第二行的区别:并网容量是“容量”,单元 kVA,管的是能不能送、送几多;最大需量是“功率”,单元 kW,管的是这个月最尖的那一刻有多高。前者一次定、持久不变,后者逐月变、逐月算钱。好多项目把两者当成一个数,因而并网容量按变压器铭牌申请,需量按变压器容量申报——两处都多付。
再往下看第四行:功率与容量是两个独立的决策变量,不是固定比例。同样是 4 MW 功率,能够配 4 MWh(1 幼时,做需量削峰和短时套利),也能够配 20 MWh(5 幼时,做全天搬移)。选哪个由用处决定,不由“2 幼时」剽个行业习惯决定。
无数地域按15 分钟均匀功率的最大值计需量,也有按 5 分钟、滑差 15 分钟等方式?诰斗制,储能削峰的成效差好多:15 分钟均匀口径下,只有把 15 分钟内的高功率摊平即可;5 分钟口径下,储能的响应速杜纂功率都要更高。测算前先确认本地的计量方式,不然储能功率会配幼。
03按容量计费还是按需量计费
两部造电价的根基电费有两种算法,二选一。哪各种更省,只取决于一个比值:现实最大需量与变压器容量之比,也就是负荷率。
按容量计费年费 = 变压器容量 × 容量电价 × 12;按需量计费年费 = 最大需量 × 需量电价 × 12。两者相称时的负荷率就是临界点:低于它,按需量计费更;高于它,按容量计费更省。
以容量电价 30 元/kVA·月、需量电价 40 元/kW·月、功率因数 0.95 计:临界负荷率 = 30 ÷ (40 × 0.95) = 0.79。也就是说,负荷率低于 79% 的项目,按需量计费更省。而绝大无数工业负荷的负荷率落在 0.4—0.7,所以按需量计费通常是默认的正确答案。
| 项目 | 取值 | 年根基电费 | 判断 |
|---|---|---|---|
| 变压器容量 | 2 × 10 MVA = 20 000 kVA | 20 000 × 30 × 12 = 720 万元 | 按容量计费 |
| 未配储能的需量 | 14 MW | 14 000 × 40 × 12 = 672 万元 | 按需量,已省 48 万 |
| 配储能后的需量 | 11.5 MW | 11 500 × 40 × 12 = 552 万元 | 按需量,省 168 万 |
| 负荷率校验 | 11.5 ÷ 20 = 0.575 | 临界值 0.79 | 远低于临界,按需量明确更优 |
这张表注明一件容易被忽略的事:配储能带来的省电费是两段叠加的。第一段是“计费方式从容量改成需量”,省 168 万;第二段是“需量自身被削低 2.5 MW”,又省 120 万。前者不必要储能也能拿到(只有负荷率够低),后者才是储能的业绩。把两段混在一路说“储能省了 288 万”,会高估储能的贡献。
无数地域划定:申报需量低于现实最大需量时,超出部门按肯定倍数(常见两倍)计费,或直接按现实值计。所以“申报 8 MW、现实 11.5 MW」剽种操作不会省钱,只会?。正确做法是申报值切近汗青峰值、逐月调整,并在投产后用现实数据逐步下调。
04储能功率怎么定:三约束取最大
储能功率不是一个数算出来的,是三个需要取最大值,再看两个上限:
| 约束 | 算法 | 典型值(本算例) | 谁在提这个需要 |
|---|---|---|---|
| ① 削需量 | P = 最大需量 ? 指标需量 | 14 ? 11.5 = 2.5 MW | 电费单;通常这是最大的一项 |
| ② 消纳午间倒送 | P = 最大倒送功率 | 30 MWp 峰值着力约 24 MW,负荷 12 MW → 倒送 12 MW | 光伏装机与负荷的差值;若允许倒送则不需满足 |
| ③ 峰谷套利 | P = 指标套利电量 ÷ 可放电幼时数 | 20 MWh ÷ 4 h = 5 MW | 价差时段的长度 |
| 上限一:并网点容量。储能充电功率叠加负荷,不能超过并网容量,不然充电时反而抬高需量。 | |||
| 上限二:电池倍率。2 幼时系统按 0.5C、4 幼时按 0.25C,功率不能超过电芯允许的持续倍率。 | |||
三个约束里,①与③时时打架:要削峰,储能在负荷顶峰时放电;要套利,储能在价差顶峰(往往也是负荷顶峰)放电。统一度电不能卖两次。所以功率必须按两者中较大的那个配,容量按两者电量需要之和配,不然会出现“看着配了 5 MW,削峰时只能出 2.5 MW”的狼狈。
还要把稳上限一,这是源网荷储特有的坑:储能充电时是负荷,若是充电铺排在负荷低谷但并网容量已靠近满载,充电会把需量顶上去,蹬宗削了峰又造了一个新峰。解决法子是把充电排在光伏着力时段(当场充),而不是夜间低谷从电网充——这样既不增长并网需要,也不产生充电电费。
05一个齐全算例:30 MWp + 4 MW/20 MWh
项目前提:年用电 8 000 万 kWh,最大需量 14 MW,变压器 2×10 MVA 已建,两部造按需量计费 40 元/kW·月,光伏 30 MWp(年发电 3 300 万 kWh),本地峰谷净价差 0.6 元/kWh,自用电价 0.65 元、上网 0.35 元。配 4 MW/20 MWh 储能:
| 收益项 | 算法 | 年金额 | 确定性 |
|---|---|---|---|
| 需量电费节俭 | 削 2.5 MW × 40 元/kW·月 × 12 | 120 万元 | 高,按月可核 |
| 峰谷套利 | 20 MWh × 0.6 元 × 0.88 × 330 天 | 348 万元 | 中,依赖价差与时段 |
| 消纳提升 | 多消纳 330 万 kWh ×(0.65 ? 0.35) | 99 万元 | 中,依赖自用与上网价差 |
| 计算 | — | 567 万元 | — |
| 储能投资 | 20 MWh × 0.95 元/Wh(含 PCS 与装置) | 1 900 万元 | — |
| 静态回收期 | 1 900 ÷ 567 | 3.4 年 | — |
把三项收益按确定性排一下:需量节俭 120 万是“确定的”,峰谷套利 348 万是“有前提的”,消纳提升 99 万是“看电价结构的”。若是本地净价差只有 0.35 元,套利收入降到 203 万元,计算 422 万元,回收期拉长到 4.5 年——依然成立,但吸引力显著降落。
反过来,若是这个项目没有峰谷价差(好比执行单一电价),只靠需量节俭 120 万,1 900 万投资要 15 年才回收,项目不成立。这就是为什么源网荷储项目必须先看本地电价结构,再看负荷曲线:电价结构决定储能有没有第二笔收入,负荷曲线决定储能能省几多。
顺带算一下并网容量省下来的钱。若是不配储能、按光伏 30 MWp 申请接入,并网点要 30 MVA;配了储能、光伏全数当场消纳,接入点只需按削峰后峰值 11.5 MW × 1.1 ≈ 12.5 MVA 申请。少 17.5 MVA,按 300 元/kVA 计省接入投资约 525 万元,若是改按容量计费,每年还少付 17 500 × 30 × 12 = 630 万元。这笔钱不在储能的账上,但它是储能带来的。
06四条协调规定
| # | 规定 | 违反的价值 |
|---|---|---|
| 1 | 并网容量按“削峰后的负荷峰值 × 1.1”申请,不按光伏装机容量 | 按 30 MWp 申请 30 MVA,多付 17.5 MVA 的接入费与容量费,而现实峰值只有 11.5 MW |
| 2 | 需量申报逐月调整,切近现实峰值,不按最高月一次报满 | 一年 12 个月都按最冷/最热月的峰值付费,无数月份白付 |
| 3 | 储能功率按“要削的峰”定,容量按“要搬的电”定,两者分隔算 | 按 2 幼时配比(20 MWh → 10 MW),PCS 过剩一倍、电池不够套利 |
| 4 | 需量节造优吓宗峰谷套利 | 套利少赚是少赚,需量超了是?,且罚则按倍数计 |
第四条值得多说一句。运行战术上有优先级:第一优先是“任何时刻不超过指标需量”,第二优先是“在不超过的前提下把价差套满”。这两条在无数时段不矛盾,但在夏季陆续高温、负荷顶到峰值的那几个幼时肯定会矛盾。此时若是战术选的是套利,储能会在最不该放电的时辰把电放完,而后峰值冲高、当月需量电费按最高算——省下的几百元套利,换来几万元需量电费。
规定一还必要一个前提:光伏必须全数当场消纳、不向电网倒送。若是项目允许倒送(余电上网),并网容量就得按“最大倒送功率 + 负荷峰值”定,规定一改写为“按不含储能的净互换功率峰值申请”。这一点各省的接入规定不一样,要先确认。
07三个最容易错的处所
“装 30 MWp 就要 30 MVA 变压器”——这是把“发电能力”当成“并网需要”。若是光伏全数当场消纳,并网点看到的净负荷可能远低于装机;若是按装机申请,多出来的容量既不用、也要付接入费。反过来也有风险:若是项目的确要倒送,按负荷峰值申请会导致倒送受限、弃光。关键是先确认“允不允许倒送”,再定容量。
一年里最高的那个月在 7 月(空调负荷叠加出产),其余 11 个月都远低于它。若是按 7 月的峰值申报并整年合用,蹬宗每年多付几百万。需量申报是能够逐月调整的,无数地域允许每月申请调换;正确的做法是按“下月预测峰值 + 3%—5% 余量”申报。
“配 20 MWh、2 幼时,所以功率 10 MW”——这个算式的隐含如果是“储能只做 2 幼时的满功率放电”。但源网荷储里储能的功率由要削的峰决定(本算例 2.5—5 MW),容量由要搬的电决定(20 MWh)。两者独立算,可能得到 4 MW/20 MWh(5 幼时),也可能 8 MW/20 MWh(2.5 幼时)。按固定幼时数配,蹬宗烧毁优化。
08下一步
三个数定完,源网荷储的容量规划就关环了。接下来是电价与政策层面的问题:绿电直连的过网费怎么算、绿电比例怎么核。这两个场景的文章在筹备中。
09口径与引用注明
本文的电价、造价与规定均为示例,具体项目须以下列资料为准:
- 根基电费的计费方式(按容量 / 按需量)、容量电价与需量电价、需量计量口径与申报调换规定,各省差距较大,以本地供电交易规定与供用电合同为准;本文 30 元/kVA·月、40 元/kW·月、15 分钟口径均为示例;
- 申报需量低于现实需量时的罚则(倍数、追忆方式)各地分歧,本文只提醒存在该风险,不引用具体倍数;
- 储能造价按 0.95 元/Wh(含 PCS、EMS 与装置)计,随电芯价值与项目规模颠簸;接入投资按 300 元/kVA 计,随电压等级与线路长度变动;
- 光伏年利用幼时按 1 100 幼时计,为华东地域示例;自用电价 0.65 元、上网电价 0.35 元、净价差 0.6 元均为示例,不作为承诺;
- 并网容量能否按“削峰后峰值”申请,取决于本地对新能源接入与倒送的治理要求,须在接入系统设计阶段与电网确认;
- 本文的容量配置与运行战术在best365官网的 XDesigner 中实现,按 8 760 幼时逐时仿真,需量节造与套利战术作为约束同时优化,输出 15 张财政报表。
10有关阅读
同系列前两篇,以及储能场景里讲需量与价差的一篇。