如何最大限度地利用电池储能系统?

如今，随着分布式能源市场壁垒的消除，英国能源格局正在经历前所未有的变化。在过去的一年中，其独立的能源交易模式应运而生，平衡机制的使用范围扩大，新的平台有望从本地化的能源服务中创造新的价值流。

现在有各种各样的分布式能源资产能够为电力系统提供灵活的容量——从储能、热电联产、熔盐电池、电动汽车，到更传统的需求侧响应资产(如工业泵、锅炉和冷水机组)。这些能源资产的共同点是，需要谨慎管理，并以最少的成本提供最大收益。

对于电池储能系统来说，必须在电池退化和寿命方面权衡每项操作的成本效益，同时持续管理充电状态以确保储能系统可用性。

通过多个价值流在不同时间段(从前一天到实时)进行叠加和优化，获得每小时运营的最高价格需要市场洞察力、自动响应、电池特性以及电池部署的地点，并且了解所涉及的风险，这需要获得各方面支持。

对电池储能系统价值的限制通常是生命周期内电池所允许的循环充放电次数，通常锂离子电池储能系统每年约有400次循环。这意味着电池每天可以完全充电放电一次。因此，重要的是在适当的时间进行放电以获得最大的经济回报。例如，在一天内完成两个循环，而在另一天上不进行充放电，这可能更有利可图。准确的预测和定期的监测确保其充放电量达到最佳。

将多个收入流叠加以实现投资者满意的投资回报率的必要性，意味着在快速变化的环境中考虑这些吞吐量的限制，类似于执行价格设定。一些收入流采用了很低的利用率，如静态频率响应。而其他收入流需要更高的利用率。

例如在英国，随着其越来越多的火电发电厂退役和可再生能源发电量增加，预计英国电力批发市场也将变得更加不稳定，特别是当电网面临压力时。如果电池储能系统在极端天气期间被限制使用，则可能无法从有利可图的价格套利机会中受益。因此，需要在资产管理者、投资者和聚合者之间确定平衡季节性风险与固定频率响应(FFR)确保收入的回报。

季节性波动

下图显示了1.6小时电池储能系统在一年内的充放电量和成本效益，根据2016年电力价格进行建模。可以看到季节性价格波动的影响很明显：大多数能源交易套利机会发生在冬季，当价格波动较大时，此时的吞吐量将会很高。但是在夏季，该系统可用于提供减少吞吐量的服务，以最大化整体发电价值。

用户侧电池储能系统模型

去年11月，Pivot Power公司在英国阿森纳酋长球场部署了一个装机容量为2MW电池储能系统，这是阿森纳足球俱乐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发能源交易的用户侧电池储能系统。该系统的运营实现了完全自动化，并采用Open Energi公司的Dynamic Demand 2.0平台进行优化。

电池储能系统在一天中电价最昂贵的时间为阿森纳酋长球场供电，这为该球场节省了大量电费。与此同时，该系统通过能源套利可以获得收入。至关重要的是，由于电池储能系统的容量有限，需要通过优化来确定最佳放电机会。

为了解决这个问题，Open Energi公司为充放电量分配成本，这确保了充放量和收入之间的最佳回报。鉴于最新的批发价格预测以及对所涉及的其他非商品成本的全面了解，Dynamic Demand 2.0使用机器学习技术为系统生成最佳配置文件。

该技术有助于最大限度地从英国各地能源资产中获益，而不仅仅是阿森纳足球俱乐部。而了解每个储能系统的电力合同是释放最大价值关键。

下图显示了一个工业场所部署的一个太阳能发电设施共址部署的电池储能系统。电池储能系统在白天使用太阳能发电设施多余电力进行充电，然后在当天电价最高的时间放电。运营商可以节省电费，并减少采用电网的电力，而且电池储能系统也通过提供固定频率响应(FFR)服务产生收入。

在这里，了解各方之间购电协议的复杂性至关重要。作为能源聚合商，Open Energi公司必须全面了解太阳能系统运营商、工业现场、资产管理者之间的合同。他们需要了解这些问题：电池储能系统会从其放出的电力中获得收入吗?其充放电会不会受到不同的条款和定价的影响?各方是否完全了解他们所面临的市场和价格组成部分?

随着更多的电池储能项目部署和进行，以可持续的、以资产为中心的方式创建多个合作伙伴的创新商业模式，将让更多的消费者使用清洁、廉价、可再生能源，并降低电力成本。