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RURAL ELECTRIFICATION山东省分时电价对光伏和储能系统的影响肖利坤（国家电投集团广东电力有限公司广州分公司，广东 广州 511458）摘要：分时电价作为电力需求侧管理的重要手段之一，在世界各国电力工业经济管理中正在发挥着越来越大的作用。运用分时电价可以实现削峰填谷、移峰平谷，减缓发电侧电力投资，提高供电可靠性，减少用户电费等1。文章根据山东省分时电价对分布式光伏和储能系统的经济收益在不同储能电池及不同时间进行分析，研究其经济性，并提出建议。关键词：分时电价；分布式光伏；储能；经济性中图分类号：TM727TheImpactofTime-of-useElectricityPricesinShandongProvinceonPhotovoltaicandEnergyStorageSystemsXIAOLikun(GuangzhouBranchofStatePowerInvestmentGroupGuangdongElectricPowerCo.,Ltd.,GuangdongGuangzhou511458,China)Abstract:Asoneoftheimportantmeansofpowerdemandsidemanagement,time-of-usepricing(TOU)isplayinganincreasinglyimportantroleintheeconomicmanagementofthepowerindustryaroundtheworld.Usingtime-of-useelectricitypricescanachievepeakshavingandvalleyfilling,peakshiftingandvalleyleveling,slowdownpowerinvestmentonthegenerationside,improvepowersupplyreliability,andreduceuserelectricitybills.Thisarticleanalyzes the economic benefits of distributed photovoltaic and energy storage systems based on the time-of-useelectricity price in Shandong Province at different energy storage batteries and at different times,studies theireconomics,andputsforwardsuggestions.Keywords:time-of-useelectricityprice;distributedphotovoltaic;energystorage;economy1山东省分时电价分析1.1山东省分时电价政策出台背景和目的随着山东省新能源，尤其是分布式光伏的大量并网，山东省电力负荷曲线在午间呈现明显的深谷，原有的峰谷时段划分无法匹配当前电力供需变化，尤其是现货市场运行后，午间频现负电价，不同季节电价趋势差异明显。为更好地符合发电与用地实际情况，引导用户削峰填谷，减少清洁能源的浪费，山东省相关部门结合现货电价趋势，出台了一系列新规完善工商业分时电价政策。发布了关于工商业分时电价政策有关事项的通知（以下简称通知）山东省电网企业代理购电工作指南关于发布 2023 年容量补偿分时峰谷系数执行时段的公告等一系列电价政策。政策的出台重新划定峰谷时段，并调整峰谷电价系数和容量补偿系数，使新的峰谷时段更加贴合新型电力系统负荷曲线，进而引导电力用户削峰填谷，促进新能源消纳。1.2山东省分时电价政策概要通知明确了容量补偿电价和电网代理购电价格执行分时电价政策：按照季节划分峰谷。电价时段划分为 4 类，分别为深谷段（新增）、谷段、峰段、尖峰段。继续拉大分时峰谷系数，尖峰系数2.0、峰系数1.7、谷系数0.3、深谷系数0.1。将每日两峰两谷调整为一峰一谷。新增了容量补偿电价执行峰谷分时的规定。2023 年分时峰谷系数及执行时段发布如图 1 所示。按照 2022 年电网代理购电用户电价进行估算，全年峰段、尖峰段平均电价 0.70828 元/kWh，全年谷段、深谷段平均电价 0.08386 元/kWh。此前，收稿日期：20230328DOI:10.13882/ki.ncdqh.2023.08.016Clean Energy|清洁能源2023 年第 8 期 总第 435 期 65RURAL ELECTRIFICATION山东省发改委发布的关于电力现货市场容量补偿电价有关事项的通知（鲁发改价格2022247 号），规定容量补偿电价标准为 0.0991 元/kWh（含税）。通知在此基础上执行峰谷系数，据此推算，山东 2023 年容量补偿电价如表 1 所示。表 1山东省容量补偿分时峰谷电价元/(kWh)补偿容量谷时段K1=0.3深谷时段K1=0.1峰时段K2=1.7尖峰时段K2=2.00.029730.009910.168470.198202山东省分时电价政策的影响在某一特定时间内在其他条件不变情况下，商品价格变动引起需求量反向变动的规律被称为需求定律。即商品价格愈高需求量愈少；商品价格愈低需求量愈多。定义该需求曲线上对应于价格为 P0的那一点的价格弹性为：=Q/Q0P/P0。（1）式中：Q 和 P 分别为电量和电价的增量；Q0和P0分别为电价变动之前切时刻的电量和电价。电力需求价格弹性就是指电价的相对变动所带来的电力用户电能需求量的相对变动即在一段时间内电量变动的百分率与相应的价格变动百分率的比值。电力用户在某一时段的用电量不仅与该时段的电价相关而且还受到相邻时段电价的影响低电价时段用电量增加高电价时段用电量减少2。2.1对分布式光伏发电系统的影响根据新政策对峰谷时段的划分，光伏大发时段基本为谷段。用典型光伏曲线测算和分析光伏标准曲线发电量与电网代购电量价及光伏标准曲线发电量与零售电量价的联系，如图 2 所示。光伏标准曲线发电量与电网代购电量价图5 min发电量/(kWh)电网代购电电价/(元(kWh)1)9.000 08.000 07.000 06.000 05.000 04.000 03.000 02.000 01.000 001.41.21.00.80.60.40.205:356:006:257:157:408:058:308:559:209:4510:1010:3511:0011:2511:5012:1512:4013:0513:3013:5514:2014:4515:1015:3516:0016:2516:5017:1517:406:50图 2光伏发电量与电网代购电量价图当分布式光伏的用户为电网代理购电时，由于冬季电价较高，按照冬季电价计算，光伏曲线的均价为 0.447 元/kWh；当分布式光伏的用户为售电公司代理用户时，按照营销公司常用冬季零售分时电价套餐，光伏曲线的均价为 0.5149 元/kWh。即：当分布式光伏自发自用的电价高于以上电价时，用户使用电网代购电或售电公司代理时用电更划算。2.2对独立储能系统影响继关于进一步推动新型储能参与电力市场和调度运行的通知中明确独立储能相应充电电量不再缴纳政府性基金金及附加、输配电目录电费后，此次通知完善了容量补偿峰谷电价的执行，提出基于峰荷贡献率的容量补偿电价机制，谷段系数为 0.3，深谷段系数为 0.1。由于独立储能充电时段。通常位于当季分时峰谷电价的谷段或深谷段，下网电的容量补偿费用将显著降低，对于储能发展利好。山东省实施的分时电价是峰谷分时电价，其施行的目的在于通过电价差鼓励用户自主调整用电时间，实现电网的削峰填谷。峰谷分时电价模型为：尖峰平峰谷深谷00:00-01:0001:00-02:0002:00-03:0003:00-04:0004:00-05:0005:00-06:0006:00-07:0007:00-08:0009:00-10:0010:00-11:0012:00-13:0013:00-14:0014:00-15:0015:00-16:0016:00-17:0017:00-18:0018:00-19:0019:00-20:0020:00-21:0021:00-22:0022:00-23:0023:00-24:0011:00-12:00春夏秋冬图 1山东省分时峰谷电价执行时段划分图肖利坤：山东省分时电价对光伏和储能系统的影响66 2023 年第 8 期 总第 435 期RURAL ELECTRIFICATIONe(t)=ef,tf1 t tf2，eg,tg1 t tg2，ep,其他。（2）efegeptf1,tf2tg1,tg2式中：为负荷高峰时段电价；为负荷低谷时段电价；为负荷平衡时段电价；为高峰电价对应的时段；为低谷电价对应的时段。利用峰谷分时电价可引导大中型电力用户所投资的储能装置充放电，用户对于实施的电价政策有不同的反响，响应电价的用户对制定的电价实时调整自己的充电时间，从而获取更大的效益3。以独立储能项目（100MW/200MWh）为例。目前下网电量的容量补偿电价为 0.0991 元/kWh，预计全年费用约 630 万元。根据新的分时电价政策，下网电量的容量补偿电价下降为 0.0339 元/kWh，预计全年节省下网电费支出约 416 万元。2.3对用户侧储能系统影响用户侧储能是一种具有弹性、可调节性的负荷资源，它可以参与电力市场来保障电网的安全稳定4。用户侧分布式储能系统的经济效益取决于具体的电力市场电价政策，以及用户使用储能系统所需实现的具体功能。电价政策不同，其所实现的功能不同，所产生的价值也不同5。目前山东省用户侧储能主要以峰谷价差套利作为收益来源。根据 2023 年山东省分时电价政策，峰谷价差较 2022 年 0.72 元/kWh 进一步拉大至0.893 元/kWh，但峰谷时段由原来的双峰双谷减少为一峰一谷，用户侧储能只能实现日充/放电一次，相较于 2022 年每日可实现的两充两放电，用户侧储能系统的充/放电量直接降低 50%，储能收益大受影响。以 1MW/2MWh 用户侧储能系统作为分析对象，假定按资本金 20%，利率为 5%，分别采用磷酸铁锂电池、opzv 固态电池、铅炭电池进行测算（主要参数如表 2 所示），其中磷酸铁锂电池、固10.13%16.02%态电池设计运营期为 10 年，铅炭电池设计运营期为 5 年，根据 2023 年分时电价政策，3 种不同种类电池的用户侧储能系统资本金内部收益率（税前）分别为、4.00%、，经济性均不理想。3建议3.1调整分布式光伏售电价格山东省分时电价调整后分布式光伏曲线的价值下降、风险增加。对新开发的分布式光伏项目，建议自发自用部分的电价由电价打折模式转变为价格固定模式，避免后期因政策调整、市场形势变化导致违约风险。3.2持续开展长时储能研究山东省分时电价政策将谷段时间拉长，大容量长时储能有望通过把握电价低谷蓄电更大程度上降低充电成本，进而加速资本回收。随着光伏的发展，午间谷段时间拉长将是不可逆转的趋势，建议积极储备长时储能场址和技术，争取长时储能先发优势。3.3建议出台上网侧分时电价政策在未来一段时间内可以预见，由于全社会用电量逐步增加，新能源与传统能源供电矛盾将持续存在。探索出台完善消纳保障措施，建立火电发电补偿机制，逐步建立电力竞争市场6，利用政策工具平衡新能源和传统能源发电企业利益，将考验决策层的智慧。参考文献赵娟，谭忠富，李强.我国峰谷分时电价的状况分析J.现代电力，2005(02)：8285.1厉建新.电力改革与峰谷分时电价规制研究D.济南：山东大学，2009.2樊高松.用户侧储能装置运行策略优化及经济性分析D.广西大学，2015.3李玥瑶.用户侧储能在多种盈利模式下的经济性研究D.北京：华北电力大学（北京），2022.4张媛.基于无分时电价用户侧分布式储能经济性分析J.电力学报，2016,31(01)：6366+88.5刘治理.四川上网侧分时电价政策实施效果分析J.中国电力企业管理，2015(17)：4749.6作者简介肖利坤（1988），男，工程师，工作方向为新能源发电及节能技术。（责任编辑：张峰亮）表 2不同种类储能电池峰谷价差套利收益情况电池种类项目单位造价/(元(kWh)1)系统效率/%充放电循环次数/寿命资本金内部收益率(税前)/%磷酸铁锂1.85856600次/10年-10.13opzv固态电池1.40856600次/10年4.00铅炭电池1.00851650次/10年-16.02Clean Energy|清洁能源2023 年第 8 期 总第 435 期 67