能源互联网背景下共享储能的商业模式探索与实践

杨友淑

摘要：科技的进步，促进了社会各层对能源的需求。能源互联网作为能源发展进程中的产物，其受到全球能源行业的广泛关注并逐步进入高速发展期。储能技术在这种环境下应运而生，高速发展的储能正成为能源互联网由构想变为现实的重要推动力。这使得刚性的电力系统柔性化，打破电力系统需要实时平衡的禁锢。同时平抑大量可再生能源能源接入电网带来的波动性，提高电网运行的安全性，优化完善了电网运行的经济性、灵活性。本文就能源互联网背景下共享储能的商业模式展开探讨。

关键词：能源互联网;可再生能源消纳;共享储能

引言

随着电力市场化改革的不断加深，为再生能源配套储能电站或独立储能设备以共享储能的形式参与辅助调峰的市场奠定了基础。构建合理完善的储能交易商业模式、搭建互惠共赢的储能服务交易平台，将成为我国未来储能电站发展建设的关键因素。

1储能技术的类型与特性

在能源互联网中，传统能源的产生、传输、消费模式将发生重大改变。大规模储能技术、系统的应用，使得能源转换与利用更加高效，实现了能源的时空平移，解决了能源在生产、传输以及使用环节的不同步性，奠定了能源互联网互通共享原则的基础。按存储介质进行分类，储能技术主要分为物理储能、电化学储能、电气储能、化学储能以及热储能五大类。

2能源互联网与储能商业模式

2.1能源互联网

能源互联网是一种互联网与能源的生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新业态，但其具体的定义目前还没有一个统一、明确的说法。美国学者杰里米·里夫金在其著作《第三次工业革命》中，第一次提出“能源互联网”这一概念，他认为能源互联网是“以电力网络为基础，与网络通信技术紧密融合，以可再生能源为主要能源利用形式，与气、热、交通等网络密切耦合，含大量分布式元件、信息组件、储能设备的，可实现能量和信息双向流动的复杂多网流、共享网络”。能源互联网强调的是能源网络与信息网络的深度融合，认为分布式、微型网络、新能源、储能、大数据等是发展能源互联网的重要要素，譬如未来每栋建筑都是一个微型发电厂，利用先进的储能技术自产自销可再生能源，再利用能源网络、信息网络将多余的电力出售给电网或社区其他用户。如今的能源产业发展趋势也印证了这一构想，储能作为能源互联网的关键要素，正处于爆发式发展阶段，其陆续应用于发、输、配、用电的各个环节，给电力系统带来了根本性的影响。

2.2共享储能商业运营模式

共享储能是在能源互联网背景下产生的新一代储能理念，具有分布广泛、应用灵活的优点，可以有效提升高渗透率下电网的稳定特性和对新能源的消纳能力，已成为能源互联网框架中储能应用的重要研究方向之一。2017年10月，国家发展改革委、财政部等联合发布《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》，指出要构建储能共建共享的新业态，支撑能源互联网的发展。常规的配套储能项目往往仅服务于单一的可再生能源电站，各个电站的储能装置彼此没有直接的联系，商业模式简单，并不足以实现储能的经济运营。共享储能可将电源侧、电网侧、用户侧的所有储能装置视为一个整体，通过不同层级的电力装置相互联系、协调控制、整体管控，共同为某一区域范围内的新能源电站和电网提供电力辅助服务。在共享储能交易期间，参与交易的新能源电站可在出力受限时，由调度机构将原有弃风、弃光电量存储在共享储能系统中，在用电高峰或新能源出力低谷时释放电能。交易电量可根据储能电站释放电量核算，按照新能源和储能电站双方分摊交易电量收益的方式，实现新能源发电企业和储能电站的共赢。

相比之下，现有的储能交易方式存在信息不透明、盈利模式单一、清结算规则复杂等问题，难以满足未来共享储能的多主体交易需求。但通过储能共享，可大大降低储能的投入成本，提高现有储能设备的利用率，实现储能装置的经济效应最大化，促进大规模可再生能源的并网消纳，为区域电网提供坚强支撑。随着电力市场化改革与能源互联网建设的不断深入，共享储能交易的覆盖范围将进一步扩大，“源—网—荷”侧的储能电站和分布式储能设备与新能源电站、电网企业以及终端用户间将存在大量复杂、紧密的多边交易联系。

2.3储能的共享经济模式

从技术发展断代上看，现有储能系统本质上是模拟系统，其核心特征为储能系统中的能量流是模拟连续的，并且储能系统中模拟能量流和数字信息流是在不同时空尺度上相互独立存在和运行的，缺乏能量流与信息流在相同尺度上的深度融合。以目前发展速度最为迅猛的电池储能系统为例，电池储能系统中的连续能量流通过固定串并联能量回路，而电池管理系统则是叠加在固定串并联能量回路上的数字系统，形成能量和信息处理不匹配的“两张皮”问题。由于缺乏能量流和信息流在相同时空尺度上的互动和管控，电池储能系统会出现“短板效应”，进而极大影响了电池储能系统的性能，突出问题为用户体验到的系统循环寿命远低于单体电芯的循环寿命，单位电量转移的系统成本过高，无法形成不依赖于补贴的电池储能商业模式。

类比其他行业中，模拟系统向数字系统的演进的路径，储能系统向数字时代迈进的趋势是不可避免的。通过能量信息化技术促进储能系统技术与信息技术的深度融合，实现系统的数字化和软件定义化，进而促进储能与云计算、大数据等互联网技术的紧密融合。从而，实现储能系统的互联网化管控，提高储能系统运维的自动化程度和储能资源的利用效率，充分发挥储能系统在能源互联网中的多元化作用。

此外，储能系统的数字化和软件定义化还可以盘活利用碎片化闲置储能资源，构建基于能源互联网的共建共享的储能商业新模式。例如，目前用户侧存在数亿千瓦时的分散闲置电池储能资源，如电动汽车动力电池、通讯基站电池、各种不间断电源（UPS）电池、梯次利用电池等。通过采用电池能量交换系统和电池能量管控云平台等能源互联网的核心装备，可将海量的碎片化闲置电池储能资源盘活为电网可以调度利用的大规模分布式储能系统，实现基于“虚拟电厂”的配电网储能系统。通过“电池Uber”形态的电池资产的细粒度复用和共用，极大降低了电池储能系统的单位成本和运维成本，催生出共享经济趋势下的电池储能系统的共享商业模式，有力支撑储能系统的推广应用和能源互联网的发展。

2.4储能技术在用户侧的需求分析

在用户侧，储能主要应用于峰谷差电价套利，保证用户供电可靠性，改善电能质量问题，提高分布式能源就地消纳等方面。具体如下：

（1）在实施分时电价的电力市场中，储能是帮助电力用户实现分时电价管理的理想手段，可以降低用户的整体用电成本。

（2）使用储能设备为用户最高负荷供电，可降低输变电设备容量，减少容量费用，节约总用电费用。

（3）提高供电的可靠性，当供电线路发生故障時，为重要负荷提供不间断电源。

（4）提高分布式能源的就地消纳能力，提高用户端能源自给自足能力，改善用户侧发电的电能质量。

结语

能源转型背景下，储能在促进大规模可再生能源并网消纳方面的作用日益凸显。以共享储能的形式将电源、电网、负荷侧储能资源以电网为枢纽进行整合，为电网提供调峰等电力辅助服务，最大程度提高储能利用效率，缩短成本回收周期，是未来我国储能产业的重点发展方向。

参考文献

[1]许汉平，李姚旺，苗世洪，等. 考虑可再生能源消纳效益的电力系统“源—荷—储”协调互动优化调度策略[J]. 电力系统保护与控制，2019，45（17）： 18-25.

[2]彭波，陈旭，徐乾耀，等. 面向新能源消纳的电网规划方法初探[J]. 电网技术，2018，37（12）： 3386-3391.