2024年6月12日发(作者：)
第07期 总第351期
2023年07月
太 阳 能
SOLAR ENERGY
DOI: 10.19911/20221115.01
No.07 Total No.351
Jul., 2023
文章编号：1003-0417(2023)07-40-14
独立或共享租赁模式下储能电站调峰的
经济性分析
曹子沛
1,2*
，
Annisa binti Jamali
2
，
沐 娟
1
，
任远林
1
(1. 安徽工商职业学院应用工程学院，合肥 231131；2. 砂拉越大学工程学院，砂拉越州 999004)
摘 要：
2021年，中国多个省市发布政策要求光伏发电项目需配置一定比例的储能，储能配置比例为10%
～
20%，配置时长在1
～
4 h之间。储能的配置方式既可以是与光伏发电系统配套设置，也可以是由独立或共享
租赁模式的储能电站进行储能。针对中国各地区采用电化学储能的独立储能及共享租赁储能电站调峰的政策
进行分析，并对储能电站投资关键边界条件(比如：调峰补贴、调峰保障小时数、租赁价格、储能成本等)变
化对项目内部收益率的影响进行定量测算和分析。分析结果显示：共享租赁储能电站在采用租赁叠加调峰补
贴方式后已具备投资价值，而独立储能电站仅依靠调峰补贴暂不具备投资价值。
关键词：
电化学储能；共享租赁储能电站；独立储能电站；调峰；内部收益率；经济性
中图分类号
：TM911.3
文献标志码：
A
0 引言
2020年9月22日，习近平总书记在第75
届联合国大会一般性辩论中宣布，中国将力争
2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和(下
文简称为“‘双碳’目标”)，这意味着中国在践
行高比例新能源的道路上又迈出了重要一步。随
着“双碳”目标的提出，中国逐步确立了以新能
源为电力系统主体能源的地位，但随着新能源的
高速发展，电力系统中可用于调峰的灵活类资源
的需求缺口越来越大，产业也在寻找更好地调峰
手段和调峰资源。电化学储能调峰这两年成为行
业讨论的焦点和热点，但由于电化学储能成本、
充放电循环次数及各地政策不一致，导致其经济
性尚不能被清晰论证。
文献[1]比较分析了天然气储能与电化学储
能的调峰政策及经济性，为后续此类调峰项目投
资带来重要参考，但缺乏电化学储能在调峰调频
等辅助服务方面的详细论证。文献[2]采用改进
的粒子群算法对储能调峰进行多目标函数和约束
条件寻优，得出可兼容调峰需求和投资经济性的
合适的权重系数，但缺乏从多个省份不同政策角
度的论述。文献[3]分析测算了电化学储能、物
理储能等多种储能调峰的经济性，并通过效益系
数来表征各种储能参与调峰的经济性，但未论证
内部收益率与成本之间的关系。文献[4]分析了
东北地区电力系统对调峰的迫切需求，同时阐述
了火电机组参与调峰的必要性和经济性，但未对
比火电机组相对于储能调峰的经济性。文献[5]
利用典型日的仿真模型得出了各类储能调峰的经
济性，同时也给出了储能容量配置比例的构建思
路。文献[6]分析发现磷酸铁锂电池可有效增加
电网的灵活性，具有高质量的调频能力，但缺乏
收稿日期：
2022-11-15
基金项目：
安徽省高校自然科学研究项目“基于加权平均算法SOC控制均衡的光储联合一次调频技术研究”(KJ2021B001)；安徽省职业与
成人教育学会教育教学研究规划重点课题“智能制造专业群‘岗课赛证’双闭环育人模式的研究与实践”(Azcj2022008)；安徽
省质量工程项目“机电一体化技术专业岗课赛证综合育人改革”(2021gkszgg009)
通信作者：
曹子沛(1992—)，女，硕士，主要从事新能源及其储能等方面的研究。caozipei@
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第
07
期
曹子沛等： 独立或共享租赁模式下储能电站调峰的经济性分析
学术研究
调峰部分的经济性论证。文献[7]构建了电化学
储能调峰的最优容量配置函数模型，该函数模型
以储能电站平准化度电成本(LCOE)最优为结果，
以各类电源负荷及预测数据为输入，对不同容量
配置下的储能方式进行寻优，并在此基础上推理
了影响储能容量配置的影响因子，但缺少对调峰
时机的论证。文献[8]结合山西省本地过去一段
时间的电力现货结算试运行数据，探讨了山西省
“长周期机组组合+电能量市场(融合调峰市场)”
电力现货市场的特点，最后提出适合山西省电力
市场体系改革的新流程和建议，但未论证现货市
场中融合调峰的经济性。文献[9]以调峰成本最
低为结果，分析了多种电源参与调峰辅助服务市
场的函数，该函数可有效指导调峰经济性及进一
步降低调峰成本的可能路径，但缺乏电化学储能
的约束条件注释。文献[10]分析了最小运行成本
下的储能配置容量调峰经济性模型，最后通过实
际数据验证了所提方法的正确性，但缺少调峰政
策的论述。
综上所述，当前针对电化学储能(下文简称
为“储能”)调峰的经济性研究还缺少理论支撑，
首先，对储能调峰经济性测算的边界约束条件还
未考虑完全；其次，对于独立储能和共享租赁储
能这两种储能方式调峰的政策和规则研究较少，
基本上也未开展共享租赁储能电站调峰经济性方
面的深入研究；最后，也未对中国各省储能调峰
政策的合理性给予全方位的分析和测算。基于此，
本文针对中国各地区独立储能及共享租赁储能电
站调峰的政策进行分析，并对储能电站投资关键
边界条件(比如：调峰补贴、调峰保障小时数、
租赁价格、储能成本等)的变化对项目内部收益
率的影响进行定量测算和分析。
1 不同地区独立储能电站调峰的理论经济
性分析
1.1 各地区的储能调峰政策
随着各省对于调峰等灵活资源的需求越发急
迫，各地区相继发布了适合自身的储能调峰辅助
服务细则，下文对各地区的储能调峰辅助服务差
异化政策进行提炼汇总，具体如表1所示。
表1 中国不同地区的储能调峰辅助服务差异化政策明细
Table 1 Details of differentiated policies for energy storage and peak shaving auxiliary services in
different regions of China
地区
福建省
青海省
湖南省
山东省
新疆维吾尔
自治区
储能调峰辅助服务政策内容
用于调峰的储能规模不小于10MW/40MWh
用于调峰的储能规模不小于10MW/20MWh
用于调峰的储能规模不小于10MW/20MWh
用于调峰的储能规模不小于5MW/10MWh
用于调峰的储能规模不小于5MW/10MWh
要求
充放电电价参考峰谷平电价
调峰补贴由充电量改为放电量
，
损失部分由企
业自己承担
参与调峰的储能补贴额度不得超过0.2元/kWh
参与调峰的储能补贴额度不大于0.4元/kWh
充电电量补偿标准为0.55元/kWh
调峰限定报价范围为0.4
～
1.0元/kWh
充放电调峰储能皆可获得0.3
～
0.8元/kWh的
补偿
，
储能调峰资源与燃煤火电机组同台竞价
储能调峰报价限定在0.2
～
0.6元/kWh之间
电网根据由低到高的竞价结果依次调用
独立储能市场主体申报价格按照火电机组参与
电力调峰交易的末档区间执行
储能调峰限价上限为0.5元/kWh
东北地区(辽
宁省
、
吉林省
、
用于调峰的储能规模不小于10MW/40MWh
黑龙江省)
安徽省
江西省
湖北省
山西省
甘肃省
接入35 kV电压等级的电储能
用于调峰的储能规模不小于5MW/10MWh
用于调峰的电储能采用日前申报
，
日内调用的
交易模式
用于调峰的储能规模不小于20MW/40MWh
用于调峰的储能规模不小于10MW/20MWh
41
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学术研究
太阳能
2023
年
从表1可以看出：用于调峰的储能电站的规
模最低不得小于5MW/10MWh，而储能调峰补
贴标准则各地区不相同，且补贴存在限额。整体
来看，各地区的储能调峰政策参考的均是火电机
组调峰。
1.2 内部收益率的计算方式
内部收益率就是资金流入现值总额与资金流
出现值总额相等、净现值等于零时的折现率。项
目各年现金流的折现值之和为项目的净现值，净
现值为零时的折现率就是项目的内部收益率。显
然，内部收益率
R
IR
满足：
n
N
cf,
t
∑
=0 (1)
t
(1+
=0
R
IR
)
t
当
N
PV
,
j
>0时，
R
IR
>
r
j
，继续测试；
当
N
PV
,
j
<0时，
R
IR
<
r
j
，继续测试；
当
N
PV
,
j
=0时，
R
IR
=
r
j
，测试完成。
4)若经过有限次测试，已无法继续利用有
关货币时间价值系数表，仍未求得内部收益率，
则可利用最为接近零的两个净现值正临界值
N
PV,m
、负临界值
N
PV,n
及其分别对应的折现率
r
m
、
r
n
，应用线性插值法计算近似的内部收益
率。即如果以下关系成立：
N
PV,m
>0、
N
PV,n
<0、
r
m
<
r
n
及
r
n
–
r
m
<5%，则可按式(3)计算内部收
益率：
N
PV,m
R
IR
=
r
m
+ (
r
n
–
r
m
) (3)
N
PV,m
–
N
PV,n
1.3 储能电站的成本构成
独立储能电站也可以变成共享租赁储能电
站，只需在调峰的同时提供租赁服务，成本方
面只需要计算独立储能模式下电站的初始投资
成本即可。储能电站初始投资成本主要包括电芯
成本、双向储能逆变器(PCS)成本、能量管理系
统(EMS)成本、辅件(BOS)成本、工程总承包
(EPC)成本、并网成本、开发成本等。2020—
2025年储能电站的初始投资成本和LCOE预测
如图1所示。但随着近两年储能技术和电动汽
车的快速发展，上游原材料稀缺会导致储能成
本下降速度不及预期。
1.60
1.40
1.20
成
本
(
元
/
W
h
)
1.00
0.80
0.60
0.40
0.20
0.00
20202021
0.55
0.43
1.60
1.40
1.00
0.80
0.60
0.34
2022
0.28
0.40
0.23
0.19
0.20
L
C
O
E
/
(
元
/
k
W
h
)
1.20
式中：
N
cf,
t
为储能项目投产第
t
年的净现金
流；
n
为储能电站运营年限，本文取14年，建
设起点为第0年。
根据式(1)，采用逐次测试逼近法，求能使
净现值等于零的折现率，即求得项目的内部收益
率。具体计算步骤
[11]
为：
1)先设定一个折现率
r
1
，代入式(2)，求出
该折现率下的净现值
N
PV,1
。
N
cf,
t
∑
∑
(2)
N
PV,1
= =
t
=0
[
N
cf,
t
•(
P
/
F
,
r
1
,
t
)
]
t
=0
r
1
)
t
(1+
式中：
(
P
/
F
,
r
1
,
t
)
为第
t
年的复利现值系数，
其中，
P
为本金(现值)，
F
为本利和(终值)。
2)若
N
PV
,
1
=0，则
R
IR
=
r
1
，计算结束；
若
N
PV
,
1
>0，则
R
IR
>
r
1
，应重新设定一个
新的折现率
r
2
，且
r
2
>
r
1
，再将
r
2
代入式(2)，
求出新的净现值
N
PV
,
2
，然后继续进行下一轮
的判断；
若
N
PV
,
1
<0，则
R
IR
<
r
1
，应重新设定
r
2
，
且
r
2
<
r
1
，再将
r
2
代入式(2)，求出新的净现值
N
PV
,
2
，继续进行下一轮的判断。
3)在每轮判断原则相同的前提下，经过逐次
测试判断，有可能找到内部收益率的值。若设
r
j
为第
j
次测试时的折现率，
N
PV
,
j
为根据
r
j
得到的
净现值，则有：
42
n
n
0.00
2
年份
电芯成本 PCS成本 EMS成本 EPC成本
BOS成本 开发成本 并网成本 LCOE
图1 2020
—
2025年储能电站的初始投资成本和
LCOE预测
Fig. 1 Prediction of initial investment cost and LCOE for
energy storage power stations from
2020 to 2025
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07
期
曹子沛等： 独立或共享租赁模式下储能电站调峰的经济性分析
学术研究
根据北极星储能网提供的数据，从2021年
一年中用户侧、新能源侧的磷酸铁锂电池储能项
目EPC模式的中标情况来看，EPC企业的储能
中标价格多数在1.4
～
2.0元/Wh之间，平均储
能中标价格为1.722元/Wh。2021年磷酸铁锂电
池储能项目EPC模式的储能投标价格汇总如表2
所示。
表2中中标候选人的第一顺位即为中标企
业，EPC企业的储能月度平均中标价格折线图如
图2所示。
表2 2021年磷酸铁锂电池储能项目EPC模式的储能投标价格汇总
Table 2 Summary of bidding price for energy storage under EPC mode of lithium iron phosphate battery energy
storage project in 2021
日期
04-05
06-21
项目名称
国网时代福建吉瓦级宁德霞
浦储能工程(一期)EPC
杭州凯达50kW/450kWh用
户侧储能综合能源EPC项目
中标人
顺序
1
1
1
中标候选人
中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公
司
、
福建省亿力建设工程有限公司(联合体)
杭州格创新能源有限公司
山东电力工程咨询院有限公司
中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限
公司
远景能源有限公司
远景能源有限公司
远景能源有限公司
许继电气股份有限公司
许继电气股份有限公司
上海融和元储能源有限公司
许继电气股份有限公司
湘能楚天电力科技有限公司
国能龙源电力技术工程有限责任公司
中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司
深圳市科陆电子科技股份有限公司(主)
；
四川陆纵电力设计有限责任公司(辅)
深圳科士达科技股份有限公司(主)
；
荆州市
荆力工程设计咨询有限责任公司(辅)
深圳市盛弘电气股份有限公司(主)
；
广东集
明电力工程有限公司(辅)
储能投标价
格/(元/Wh)
2.034
1.990
1.780
1.710
1.736
1.683
1.570
1.410
1.290
1.598
1.700
1.437
1.498
2.270
2.207
1.696
1.685
1.702
08-18
三峡能源庆云储能电站示范
项目EPC
2
3
09-29
09-29
09-29
09-30
罗山配套储能系统
、
潢川配
套储能系统EPC
华润电力原阳县风电配套储
能系统EPC
华润电力杞县分散式风电项
目配套储能系统EPC
华润财金山东东营源网储一
体化示范项目一期储能系统
EPC
华海新能源(鄄城)有限公司
鄄城储能项目一期工程EPC
华润电力禹城一期风电项目
储能系统EPC
江西黄金埠公司储能项目一
期工程项目EPC
1
1
1
1
1
2
1
2
1
2
1
11-04
11-04
11-15
12-07
佛山市诚
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