現(xiàn)在有各種各樣的分布式能源資產(chǎn)能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)提供靈活的容量——從儲(chǔ)能、熱電聯(lián)產(chǎn)、熔鹽電池、電動(dòng)汽車，到更傳統(tǒng)的需求側(cè)響應(yīng)資產(chǎn)(如工業(yè)泵、鍋爐和冷水機(jī)組)。這些能源資產(chǎn)的共同點(diǎn)是，需要謹(jǐn)慎管理，并以最少的成本提供最大收益。
對(duì)于電池儲(chǔ)能系統(tǒng)來說，必須在電池退化和壽命方面權(quán)衡每項(xiàng)操作的成本效益，同時(shí)持續(xù)管理充電狀態(tài)以確保儲(chǔ)能系統(tǒng)可用性。
通過多個(gè)價(jià)值流在不同時(shí)間段(從前一天到實(shí)時(shí))進(jìn)行疊加和優(yōu)化，獲得每小時(shí)運(yùn)營的最高價(jià)格需要市場(chǎng)洞察力、自動(dòng)響應(yīng)、電池特性以及電池部署的地點(diǎn)，并且了解所涉及的風(fēng)險(xiǎn)，這需要獲得各方面支持。
對(duì)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)價(jià)值的限制通常是生命周期內(nèi)電池所允許的循環(huán)充放電次數(shù)，通常鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)每年約有400次循環(huán)。這意味著電池每天可以完全充電放電一次。因此，重要的是在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間進(jìn)行放電以獲得最大的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。例如，在一天內(nèi)完成兩個(gè)循環(huán)，而在另一天上不進(jìn)行充放電，這可能更有利可圖。準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)和定期的監(jiān)測(cè)確保其充放電量達(dá)到最佳。
將多個(gè)收入流疊加以實(shí)現(xiàn)投資者滿意的投資回報(bào)率的必要性，意味著在快速變化的環(huán)境中考慮這些吞吐量的限制，類似于執(zhí)行價(jià)格設(shè)定。一些收入流采用了很低的利用率，如靜態(tài)頻率響應(yīng)。而其他收入流需要更高的利用率。
例如在英國，隨著其越來越多的火電發(fā)電廠退役和可再生能源發(fā)電量增加，預(yù)計(jì)英國電力批發(fā)市場(chǎng)也將變得更加不穩(wěn)定，特別是當(dāng)電網(wǎng)面臨壓力時(shí)。如果電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在極端天氣期間被限制使用，則可能無法從有利可圖的價(jià)格套利機(jī)會(huì)中受益。因此，需要在資產(chǎn)管理者、投資者和聚合者之間確定平衡季節(jié)性風(fēng)險(xiǎn)與固定頻率響應(yīng)(FFR)確保收入的回報(bào)。
季節(jié)性波動(dòng)
下圖顯示了1.6小時(shí)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在一年內(nèi)的充放電量和成本效益，根據(jù)2016年電力價(jià)格進(jìn)行建模。可以看到季節(jié)性價(jià)格波動(dòng)的影響很明顯：大多數(shù)能源交易套利機(jī)會(huì)發(fā)生在冬季，當(dāng)價(jià)格波動(dòng)較大時(shí)，此時(shí)的吞吐量將會(huì)很高。但是在夏季，該系統(tǒng)可用于提供減少吞吐量的服務(wù)，以最大化整體發(fā)電價(jià)值。
用戶側(cè)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)模型
去年11月，Pivot Power公司在英國阿森納酋長球場(chǎng)部署了一個(gè)裝機(jī)容量為2MW電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，這是阿森納足球俱樂部官方可再生能源合作伙伴Octopus Energy公司推出的第一款主要用于批發(fā)能源交易的用戶側(cè)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。該系統(tǒng)的運(yùn)營實(shí)現(xiàn)了完全自動(dòng)化，并采用Open Energi公司的Dynamic Demand 2.0平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化。
電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在一天中電價(jià)最昂貴的時(shí)間為阿森納酋長球場(chǎng)供電，這為該球場(chǎng)節(jié)省了大量電費(fèi)。與此同時(shí)，該系統(tǒng)通過能源套利可以獲得收入。至關(guān)重要的是，由于電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量有限，需要通過優(yōu)化來確定最佳放電機(jī)會(huì)。
為了解決這個(gè)問題，Open Energi公司為充放電量分配成本，這確保了充放量和收入之間的最佳回報(bào)。鑒于最新的批發(fā)價(jià)格預(yù)測(cè)以及對(duì)所涉及的其他非商品成本的全面了解，Dynamic Demand 2.0使用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)為系統(tǒng)生成最佳配置文件。
該技術(shù)有助于最大限度地從英國各地能源資產(chǎn)中獲益，而不僅僅是阿森納足球俱樂部。而了解每個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的電力合同是釋放最大價(jià)值關(guān)鍵。
下圖顯示了一個(gè)工業(yè)場(chǎng)所部署的一個(gè)太陽能發(fā)電設(shè)施共址部署的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在白天使用太陽能發(fā)電設(shè)施多余電力進(jìn)行充電，然后在當(dāng)天電價(jià)最高的時(shí)間放電。運(yùn)營商可以節(jié)省電費(fèi)，并減少采用電網(wǎng)的電力，而且電池儲(chǔ)能系統(tǒng)也通過提供固定頻率響應(yīng)(FFR)服務(wù)產(chǎn)生收入。
在這里，了解各方之間購電協(xié)議的復(fù)雜性至關(guān)重要。作為能源聚合商，Open Energi公司必須全面了解太陽能系統(tǒng)運(yùn)營商、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)、資產(chǎn)管理者之間的合同。他們需要了解這些問題：電池儲(chǔ)能系統(tǒng)會(huì)從其放出的電力中獲得收入嗎?其充放電會(huì)不會(huì)受到不同的條款和定價(jià)的影響?各方是否完全了解他們所面臨的市場(chǎng)和價(jià)格組成部分?
隨著更多的電池儲(chǔ)能項(xiàng)目部署和進(jìn)行，以可持續(xù)的、以資產(chǎn)為中心的方式創(chuàng)建多個(gè)合作伙伴的創(chuàng)新商業(yè)模式，將讓更多的消費(fèi)者使用清潔、廉價(jià)、可再生能源，并降低電力成本。
