智能電網中的電池儲能解決方案及商業模式設計

發布時間: 2016-08-25 00:00:00   來源:  作者:

  工業4.0展示了全球制造業轉型升級發展方向,而“中國制造2025”作為行動綱要對我國制造業發展做了全面戰略部署,上海產研院對此給予持續關注和技術研發支持,并于8月1日成功舉辦“第二屆中德工業4.0發展論壇暨第二屆中德高科技投資對接會”。接下來整理分享與會中德兩國工業4.0專家的精彩演講內容。

  一、面臨的問題

  目前將可再生能源引入現有電網和配套基礎設施是一個非常巨大的挑戰,因此要采取逐步將現有電網智能化的方法。下圖展示的是美國洛杉磯夜景,可以看出,它的電網是集成式的,區域也比較大;當然上海的應該會大好幾倍,因為上海的面積更大。

  下圖展示的是電網模式分類情況。如圖所示:電網模式正逐步地由集中發電向分布式能源產生和儲存方向發展。

  過去,電網模式是根據消費者能量消耗量而確定能量生產量,但將來,則是通過智能電網和分布式能源實現需求和生產之間的解耦。我們的工作就是要實現未來分布式能源發電藍圖中的一個環節,即存儲環節。

  具體來說,過去發電都是先集中發電,再通過傳輸和分配,由于使用煤、石油、天然氣發電等方式,會造成嚴重環境污染。而未來將逐步轉向采用太陽能、風力、生物能、地熱等綠色環保的可再生能源發電,如德國可再生能源發電量占比已越來越高,2014年達到26%,現在大概在30%左右,未來要達到40~45%。這些可再生能源大多是分散分布的,這就要求從現在起對智能電網的能源存儲進行投入,以滿足未來需求。實現智能電網能源存儲的關鍵是電池儲能和管理解決方案,首先要解決成本問題,涉及的參數包括:每千瓦時價格、回收成本/收益、放電深度(DoD)、有效因子充放電、充放電循環次數、放電量等。

  二、技術路徑的選擇

  目前常用的兩項電池儲能技術是鉛蓄電池技術(如:AGM蓄電池和膠體蓄電池等)和鋰電池技術(如:鋰離子、磷酸鐵鋰LiFeP04等)。通過比較兩種電池技術的存儲成本發現,鉛蓄電池技術目前是所需投資最低的一種技術。

  目前首個中試級儲能系統安裝于科隆應用技術大學,中試項目進行了性能測試以及存儲成本計算,現在的計算結果是每千瓦時7歐分,評估顯示,還有進一步降低成本的潛力。另外,通過連接到能源企業STEAG,權衡其開發的新業務發現,將存儲成本降至7歐分及以下就能形成一個可持續的商業運營模式。

  分布式微電網上的能量和產生的數據,通過智能電網和因特網實現互聯互通,將相關信息發布到交易平臺上。微電網本身也由很多小模塊組成,集結在一起能夠做到在當地消耗掉它所產生的能量。

  三、商業模式的設計

  關于智能電網電池儲能解決方案的商業營銷方式,目前主要是與德國排名前五位的房地產開發公司進行合作。房地產公司的租戶用電是重點對象,具體做法是:更好的利用本地熱力設備CHP(BHKW)、提高本地太陽能板的使用率、擴展與租戶關系、將用電成本集成到其他成本收費中等。

  商業實施計劃:首先在中試階段,建立約一百套存儲設備,測算相應的支出和收益率,以確保有收益。展望未來,此市場將會有大規模增長。歸納起來,此商業實施計劃的關鍵點包括:

  1.我們的機遇:全球能源市場正在經歷從傳統能源到可再生能源的巨大轉型。

  2.我們的使命:完善未來能源生產到消費鏈中的薄弱環節,通過提供分布式電能存儲系統成為這場能源轉型的促進者和加速器。

  3.我們的業務:運營一個基于神經元式的智能電網技術、集電池存儲和能源管理解決方案為一體的網絡,使可再生能源在經濟上具有競爭力。

  4.我們的營銷方式:對接瞄準德國頂級的房地產公司,以德國大多數家庭作為潛在客戶群。

  5.我們的盈利模式:基于德國《可再生能源法》(EEG)和平衡電力要求,為終端客戶業務確定的保證金利差。

  6.我們的賣點:基于存儲投資的低成本高效益的設計、神經元式的分布式存儲系統智能電網解決方案,并與房地產企業緊密合作。

  7.我們的目標:利潤率約為40%,且投資現金回報率約為20%。

  8.我們的基礎:強大的團隊集合了技術、戰略、法務和財務等各方面經驗豐富的人才。

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