中国储能网讯:随着电池参与的市场比以往任何时候都多,运营策略至关重要。优化者不仅需要最大化收入,还需要考虑循环的因素。
您可能认为电池循环次数越多,赚的钱就越多。但一次循环的实际价值是多少?
关键内容
最终,一次循环的价值取决于多种因素的组合 - 您所在的市场、循环的时机以及电池的持续时间。
自 2021 年以来,在日前市场中每天执行两次循环比仅执行一次循环产生的收入(平均)多出 12-14%。
在过去六个月中,电池的平均每日循环次数从 0.5 次增加到 0.8 次。
这是由于动态遏制的饱和造成的。由于服务的高价格现已基本成为过去,电池已经失去了以更少的循环次数产生高收入的能力。
那么,让我们深入探讨一下。
什么是循环?
一次循环仅意味着电池容量的一次完全放电。例如,100MWh的电池储能系统每放电100MWh就完成一次循环。
这可以一次性完成(例如批发交易时),也可以在较长时间内以较小的突发次数完成(例如提供频率响应时)。图 1(下图)显示了电池在不同的两天如何以两种不同的方式循环。
图1:电池一天的循环的示例
为什么循环很重要:与衰减的联系
循环会影响性能衰减,因此是锂离子电池储能系统保修的关键组成部分。要了解更多信息,请在此处阅读我们的解释(衰减和循环:它如何影响您的电池)。
英国的电池循环次数是多少?
图 2(下图)显示了英国电池的平均每日循环次数。
图2:英国电池储能电站集群的日循环。
自 2021 年 1 月以来,电池平均每天执行0.58 次循环。
2021 年秋季之前,大多数资产始终提供动态遏制。这是一项低循环服务,在饱和之前提供了可观的收入。
2021 年 9 月的日前价格较高导致循环次数大幅上升。
随着新服务的出现和动态遏制要求变得更加严格,储能电站集群的运营多元化。这导致了循环中更多的变化。
到 2022 年 5 月,电站集群更加一致地参与高循环次数服务,例如每月固定频率响应 (FFR) 以及动态调节和动态校准等新服务。
自 2022 年 10 月动态遏制饱和以来,平均日循环次数已增加至 0.8。
单个资产的循环表现
图 3(下图)显示了 2022 年平衡机制注册电池 (BMU) 的平均每日循环次数。
图3:2022年平衡机制中各电池储能资产的平均日循环次数。
虽然大多数资产每天的运行循环少于一次循环,但有些资产的循环远高于此。让我们看一下处于每日循环范围不同端的两种资产。
Pelham 每天执行 1.6 次循环。这主要是因为它的时长为 45 分钟。它的大部分收入来自 FFR 和动态遏制。由于持续时间较短,与一小时系统相比,它需要更多的循环才能提供 FFR。
另一方面,Fideoak Mill 的电池续航时间为 1 小时,每天仅循环 0.2 次。它的大部分收入是通过动态遏制产生的。
图 4(下图)显示了 2022 年各个资产的循环分布情况。
图4:2022年平衡机制中各电池储能资产的日循环行为分布。
正如您所看到的,不同资产提供的循环次数范围相当大 - 即使在平均循环次数相似的情况下也是如此。
按储能持续时长的循环情况
如上所述,持续时间较短的电池需要更多的循环次数才能满足某些服务的要求。
图 5(下图)显示了自 2021 年以来电池的平均每日循环次数 - 按系统持续时间和年份分组。
图5:BM 中资产的平均每日循环次数(按持续时间分组)
自 2021 年以来,各种续航时间的电池循环次数都增加了。
一般来说,持续时间越短,电池的循环次数就越多。
但是两小时的电池呢?他们为何逆势而行?嗯,这是因为大多数2小时资产都是在过去一年上线的。这些资产将大部分参与动态调节 - 这是一项高循环服务,即使对于2小时系统也是如此。
辅助服务是决定循环的最大因素
提供不同的频率响应服务会给循环带来截然不同的结果,这是导致电站集群循环次数发生变化的主要因素。
图 6(下)显示了不同频率响应服务的循环要求(针对1小时系统)。
图6:辅助服务中资产的平均每日循环。这些值基于 1 MW 1 小时电池。
动态遏制是一项循环次数极低的服务。这降低了提供此服务的任何资产的平均循环次数。
执行动态校准的资产(以及较小程度上的每月 FFR)的循环率要高得多。
更多的循环次数就等于赚更多的钱吗?
图 7(下)显示了循环次数与收入之间的关系。
图7:从 2022 年 10 月到 2023 年 2 月,整个电站群的每月平均循环次数与资产标准化收入相比。标准化每月收入的计算方式为资产收入占当月收入最高资产收入的百分比。
在 2022 年 10 月(以及动态遏制饱和)之前,低循环资产仍能赚取高收入。
自 2022 年 10 月以来,循环次数与收入之间出现了更强的相关性。一般来说,循环次数越多的资产赚的钱就越多。
然而,这是一个权衡。较高的循环率会限制电池的使用寿命,使保修失效,并降低其长期盈利能力。增加循环的额外成本需要与收入的增加进行权衡。
批发市场交易
在批发市场上,一个电池储能电站往往一天会完成1个甚至2个完整的循环。那么,循环加倍会使收入加倍吗?
图 8(下图)显示了自 2021 年 1 月以来,在日前批发市场中,每天执行2个循环与仅执行1个循环相比的平均收入增长情况。
图8:2021 年 1 月至 2023 年 2 月期间执行1次和2次循环的 1 小时和 2 小时电池的估计价格差异。
一切都与时机有关
批发市场上额外1个循环的价值可以远大于14%。如果一项资产能够利用一天内2次价格上涨的机会(而不是1次),那么电池的收入几乎可以翻倍。
图 9(下图)显示了 2022 年 2 月 10 日电池执行1次循环与2次循环的情况(基于 Modo 调度模型)。
图9:与执行1次循环相比,电池在 2022 年 2 月 10 日执行2次循环的预计收入增长。来自 Modo 调度模型。
在这种情况下,电池通过执行第2次循环可以多赚 75% 的钱。
价格飙升并没有带来同样飙升的循环回报
批发市场的价格飙升通常发生在冬季,这为电池带来了显著的收入增长。但在高价日进行第2次循环的好处可能会有所不同。这就是为什么第2个循环的平均收入增幅仅为 12-14%。
电池实现2倍收入的可能性极小,但以英镑/MW计算,它仍然可能非常有利可图。
例如,在 2022 年 12 月 12 日(基于 Modo 调度模型),通过在早上的高价和晚上的价格高峰期间循环,电池可以额外赚取 191 英镑/MW。
2022 年 2 月 10 日,额外一次的循环的价值仅为 34 英镑/MW。
然而,一般来说,在价格高的日子循环2次看起来更像图 10(下图)所示。
图10:与 2022 年 1 月 14 日执行一次循环的电池相比,执行两次循环的电池的预计收入增长。来自 Modo 调度模型。
在这种情况下 - 2022 年 1 月 14 日(基于 Modo 调度模型) - 通过执行第2次循环,电池将仅增加 6 英镑/MW(增加 1%)。
最后,一次循环的价值是什么呢?
简而言之:这取决于您所在的市场、循环发生的时机以及电池的持续时间。
随着电池储能技术的发展,我们预计会看到更新的资产上线,并保证更高的循环次数。这有助于使资产能够灵活地参与高循环次数服务,同时在出现临时的高循环次数/高收入机会时加以利用。日内市场交易和平衡机制中不断增长的机会甚至可能会导致电池每天超过2次循环。