隨著數據中心、通信系統、高精密設備等對供電穩定性要求高的應用場景不斷增多,不間斷電源(UPS)的市場體量也相應擴大。以往,不間斷電源主要以價格低廉、性能穩定、安全可靠、使用歷史已經超過百年的鉛酸蓄電池為主,而隨著電池技術的不斷進步以及儲能市場的快速興起,儲能人開始把目光投向不間斷電源這塊擁有巨大潛力的市場。
升級的UPS電源
當前,儲能在用戶側應用領域面臨的主要問題還是商業模式的問題,即儲能電池還難以在壽命周期內收回成本,盈利困難,不具備經濟性。而用戶側中不間斷電源市場的儲能,則具有類似電網側儲能的一些特性,不間斷電源市場儲能其首要使命是保障用電設施的穩定供電,是必須需要的,不考慮經濟效益的。其第二使命才是創造更多價值,為用戶節省電費。
因此,如果能在保證不間斷電源首要使命的前提下,進行峰谷電價差套利,無疑讓用戶側儲能增加了一層重要經濟價值,也將大大攤薄儲能電池的成本。而對于用戶來說,在保證必須功能前提下也能喚醒后備電源這一“睡資產”,讓其更具經濟性。
針對這一特定應用情景,西恩迪科技有限公司亞洲區業務發展總監文寶玉率先在數據中心提出SPS系統(儲能UPS系統)概念,即通過使用壽命更長、功率密度高的鉛炭電池作為儲能電池,替代傳統UPS電源中使用的鉛酸蓄電池,并通過一定充放電策略,將UPS電源的功能與儲能電池的功能完美地結合在一起。
文寶玉告訴中國電力報記者,SPS系統具有諸多優點。一是遠高于傳統UPS電源的放電時長。在放電前,由于容量大,儲備電量多,SPS系統的后備電源時長遠多于普通UPS電源15分鐘的需求;即使SPS系統放電至50%SOC後,余下電量仍然能足夠滿足或高于傳統UPS電源15分鐘的放電要求。二是由于SPS系統電池每天都會放電,從每天放電后的終止電壓,可以觀察到電池實際健康狀況。而浮充使用的UPS電池的健康狀況不明,這是最有用的非經濟價值。三是利用峰谷電價差套利,除可收回增加電池和SPS的優化成本外,還能為企業節省大筆電費。四是SPS系統在每天放電兩次(第一次50%,第二次30%)情況下,電池可循環使用3300天,壽命達9年,是浮充電池使用壽命的兩倍,可節省電池更換成本。
據悉,目前該方案已經在南京某數據中心UPS電源系統和深圳某數據中心高壓直流儲能中已經得到實踐。
電池由誰“買單”存在爭議
SPS系統對于儲能企業和用戶來說,可以說是均有利好的一種模式,但是在項目實際開展過程中,卻面臨電池成本究竟該由誰來承擔的現實問題。
文寶玉告訴中國電力報:“目前用戶側的儲能項目大多是實行合同能源管理,不需要用戶出錢安裝儲能系統,導致現在大多數用戶都不愿意自己投入電池成本,只想坐等電費分成,電池成本全部壓在儲能企業和投資者身上,成本回收周期長,盈利水平低。”
文寶玉給中國電力報記者算了一筆賬,以某70兆瓦時儲能型UPS系統為例,前期投入成本近8000萬元,首高峰放電50%,每千瓦時峰谷差為0.7元,次高峰放電30%,每千瓦時峰平差0.3元,每天可賺取電費約3萬元,不計算利息也要8年才能收回成本。
對于儲能系統提供商來說,文寶玉認為,用戶應該承擔原來鉛酸電池的全部或大部分成本,一般鉛酸電池只能用4~5年,例如用戶可以先付原來鉛酸電池成本的80%,第六年再付10%,第七年再付剩下的10%。
此外,SPS系統也需要解決一些其他方面的問題。例如SPS系統的UPS電源要有與市電聯合供電的功能。SPS電池固定以0.1C功率向負載供電,不夠的負載功率由市電供應。這樣可以降低電池的放電功率,保持電池的循環壽命及提高電池的可放電容量。還需要增加SPS系統充電能力。UPS廠家也要優化產品性能,控制策略要分為儲能模式和應急模式,設備既要適合每日放電及電源多次充放電轉換,又要保持UPS原來的安全可靠性。
升級的UPS電源
當前,儲能在用戶側應用領域面臨的主要問題還是商業模式的問題,即儲能電池還難以在壽命周期內收回成本,盈利困難,不具備經濟性。而用戶側中不間斷電源市場的儲能,則具有類似電網側儲能的一些特性,不間斷電源市場儲能其首要使命是保障用電設施的穩定供電,是必須需要的,不考慮經濟效益的。其第二使命才是創造更多價值,為用戶節省電費。
因此,如果能在保證不間斷電源首要使命的前提下,進行峰谷電價差套利,無疑讓用戶側儲能增加了一層重要經濟價值,也將大大攤薄儲能電池的成本。而對于用戶來說,在保證必須功能前提下也能喚醒后備電源這一“睡資產”,讓其更具經濟性。
針對這一特定應用情景,西恩迪科技有限公司亞洲區業務發展總監文寶玉率先在數據中心提出SPS系統(儲能UPS系統)概念,即通過使用壽命更長、功率密度高的鉛炭電池作為儲能電池,替代傳統UPS電源中使用的鉛酸蓄電池,并通過一定充放電策略,將UPS電源的功能與儲能電池的功能完美地結合在一起。
文寶玉告訴中國電力報記者,SPS系統具有諸多優點。一是遠高于傳統UPS電源的放電時長。在放電前,由于容量大,儲備電量多,SPS系統的后備電源時長遠多于普通UPS電源15分鐘的需求;即使SPS系統放電至50%SOC後,余下電量仍然能足夠滿足或高于傳統UPS電源15分鐘的放電要求。二是由于SPS系統電池每天都會放電,從每天放電后的終止電壓,可以觀察到電池實際健康狀況。而浮充使用的UPS電池的健康狀況不明,這是最有用的非經濟價值。三是利用峰谷電價差套利,除可收回增加電池和SPS的優化成本外,還能為企業節省大筆電費。四是SPS系統在每天放電兩次(第一次50%,第二次30%)情況下,電池可循環使用3300天,壽命達9年,是浮充電池使用壽命的兩倍,可節省電池更換成本。
據悉,目前該方案已經在南京某數據中心UPS電源系統和深圳某數據中心高壓直流儲能中已經得到實踐。
電池由誰“買單”存在爭議
SPS系統對于儲能企業和用戶來說,可以說是均有利好的一種模式,但是在項目實際開展過程中,卻面臨電池成本究竟該由誰來承擔的現實問題。
文寶玉告訴中國電力報:“目前用戶側的儲能項目大多是實行合同能源管理,不需要用戶出錢安裝儲能系統,導致現在大多數用戶都不愿意自己投入電池成本,只想坐等電費分成,電池成本全部壓在儲能企業和投資者身上,成本回收周期長,盈利水平低。”
文寶玉給中國電力報記者算了一筆賬,以某70兆瓦時儲能型UPS系統為例,前期投入成本近8000萬元,首高峰放電50%,每千瓦時峰谷差為0.7元,次高峰放電30%,每千瓦時峰平差0.3元,每天可賺取電費約3萬元,不計算利息也要8年才能收回成本。
對于儲能系統提供商來說,文寶玉認為,用戶應該承擔原來鉛酸電池的全部或大部分成本,一般鉛酸電池只能用4~5年,例如用戶可以先付原來鉛酸電池成本的80%,第六年再付10%,第七年再付剩下的10%。
此外,SPS系統也需要解決一些其他方面的問題。例如SPS系統的UPS電源要有與市電聯合供電的功能。SPS電池固定以0.1C功率向負載供電,不夠的負載功率由市電供應。這樣可以降低電池的放電功率,保持電池的循環壽命及提高電池的可放電容量。還需要增加SPS系統充電能力。UPS廠家也要優化產品性能,控制策略要分為儲能模式和應急模式,設備既要適合每日放電及電源多次充放電轉換,又要保持UPS原來的安全可靠性。