Techno-economic analysis of compressed air energy storage power plant

压缩空气储能系统被认为是最具发展前景的大规模电力储能技术之一,具有广阔发展前景。本文建立了压缩空气储能系统的技术经济性计算模型,并针对蓄热式压缩空气储能系统应用于工业用户的情景,在有无补贴的两种计算条件下,进行了技术经济性分析。研究结果表明,在无补贴条件下,系统内部收益率为16.3%,投资回收期为9.2年;计算补贴时,系统内部收益率为23.8%,投资回收期为6.2年。同时本文还对该系统进行了盈亏平衡、敏感性等不确定性分析,找出影响系统经济性的敏感因素;并得出政策扶持对提高压缩空气储能电站的财务收益水平和抗风险能力具有重要的作用。本文的研究可以为压缩空气储能系统的研究和工程应用提供理论参考和工程指导。     

压缩空气储能电站技术经济性分析

压缩空气储能系统被认为是最具发展前景的大规模电力储能技术之一,具有广阔发展前景。本文建立了压缩空气储能系统的技术经济性计算模型,并针对蓄热式压缩空气储能系统应用于工业用户的情景,在有无补贴的两种计算条件下,进行了技术经济性分析。研究结果表明,在无补贴条件下,系统内部收益率为16.3%,投资回收期为9.2年;计算补贴时,系统内部收益率为23.8%,投资回收期为6.2年。同时本文还对该系统进行了盈亏平衡、敏感性等不确定性分析,找出影响系统经济性的敏感因素;并得出政策扶持对提高压缩空气储能电站的财务收益水平和抗风险能力具有重要的作用。本文的研究可以为压缩空气储能系统的研究和工程应用提供理论参考和工程指导。     

天然气热电冷联供系统经济模型的建立与分析

本文通过对燃机配余热制冷机组的天然气热电冷三联产系统能量模型和经济模型的建立,分析了系统发电效率、热电综合效率、电价、天然气价格、单位千瓦燃机造价对系统年净收益和静态投资回收期的影响.得出当发电效率在24%～30%,热电综合效率在60%～77%,电价在0.6～0.87元/kWh之间,天然气价格小于2元/m3,单位千瓦燃机造价不大于800元/kW时,项目投资可在4.5年内回收,经济效益良好.     

荒漠能源植物气化发电的经济可行性分析

利用净现值法对荒漠生物质气化发电进行了经济评价,通过评价可以得出以下结论:生物质气化发电的规模对固定成本和运营成本有重要的影响,装机容量为3000kW的电厂的单位固定成本比200kW的电厂固定成本下降26.67%,运营成本下降52.93%;销售电价是影响财务内部收益率最敏感的因素之一,如提高上网电价可更有效增加项目的经济效益;生物质的收购价格对净现值的影响非常显著,净现值与生物质价格成反比关系;当生物质价格高于200元/t,内部收益率为7%时,净现值小于零,生物质发电将失去其竞争力。在甘肃地区上网电价为0.33元的前提下,建设1000kW以上的生物质气化发电电厂,无需政府补贴,仍具有可行性。     

梯次利用电池储能系统参与用户侧削峰填谷的经济性研究

针对梯次利用电池储能系统参与用户侧削峰填谷的经济性问题,采用对比分析方法,基于现阶段新电池和梯次利用电池在技术、经济条件上的差异,建立基于投资回报率、投资回收期的经济性评估模型。结合实际算例,仿真分析梯次利用电池储能系统在不同回收成本下的配置规模及其经济性,并与新电池储能系统的容量配置及经济性进行比较分析。结果表明:当梯次利用电池回收价分别为0、0.2、0.4元/Wh时,储能系统存在适宜配置容量使得项目投资净收益为正,并且当储能系统持续放电时间为8 h时项目净现值最大,当储能系统持续放电时间为3 h时投资回报率最高;而梯次利用电池回收价为0.6元/Wh时,项目投资净收益始终为负值。     

生活垃圾焚烧发电PPP项目技术经济性分析与探索

以国内某项目为例,具体分析生活垃圾焚烧发电PPP项目的技术经济性。通过建立财务模型,考察不同垃圾处理补贴费对项目投资内部收益率、资本金内部收益率及投资回收期的影响。当垃圾处理补贴费分别为50元/t、55元/t、60元/t及65元/t时,随着垃圾处理补贴费的增加,项目投资及资本金内部收益率都会增加,而投资回收期则相应缩短。项目总投资约144822.84万元,按年有效运行时间8000h、垃圾处理补贴费50元/t、售电价格0.65元/(k W·h)、供热量60t/h、供热单价105元/t、增值税税率17%(即征即退)和所得税税率25%测算,所得税享受经营期三免三减半政策,项目投资财务内部收益率为6.34%(税前)、5.39%(税后),项目投资回收期税前为13.74年、税后为14.52年,项目资本金财务内部收益率为5.76%(税后)。结合盈亏平衡和敏感性分析,发现影响最终收益的首要因素是销售收入,其次为投资额,最后是经营成本。争取较高的垃圾处理补贴费、供热价格以及较为优惠的税收政策,合理降低总投资,控制经营成本,可以获得不错的经济效益。     

光储电站成本电价模型及投资决策分析

基于相同光照区域的光伏电站预测及发电数据,结合储能出力模型,运行仿真得到较为真实的光储上网电量、考核成本等;建立基于全寿命周期理论的收益、成本函数,构建光储成本电价模型,并结合现行电价政策提出光储电站投资可行性决策方法;对多种因素进行敏感性分析,构建投资临界面,得出投资可以获得预期收益时的临界条件,为光储电站项目的投资决策及国家相关电价政策的制定提供科学判据。     

电化学储能电站财务评价参数及盈利能力分析

选取近年来四个典型电化学储能电站投资数据,按建设工程总投资划分,分析电化学储能项目总投资构成及各分项费用占比情况;梳理组成储能电站生产运营总成本费用,确定了主要成本的取值标准;剖析储能电站收益来源,并构建储能电站放电收益计算模型。在此基础上进行典型储能项目盈利能力分析,得出主要指标平均值,并对建设投资、放电量、放电电价进行敏感性分析,明确了各盈利能力指标与敏感性因素变化的波动关系,研究结果有助于储能电站明确生产经营重点内容,从而提高电站经济效益。     

压缩空气储能技术经济特点及发展趋势北大核心CSCD

近年来,压缩空气储能作为新型储能的一种重要类型,受到业界越来越多的关注。自2021年以来已有多个10 MW级以上项目陆续并网,压缩空气储能的技术正在逐步成熟,产业化进程开始加速。本文首先简要介绍了压缩空气储能的技术路线和4个关键环节,并将后续研究聚焦于目前技术相对成熟且工程应用最多的绝热压缩空气储能。接着通过梳理分析已建、在建和规划项目的技术经济指标,总结提出技术经济特点及发展趋势。在技术层面,压缩空气储能具有运行寿命长、涉网性能良好、安全风险小等优势,未来将向大规模、高效率、系统化方向发展。在经济层面,压缩空气储能目前造价水平较高,随着产业成熟和技术进步,未来基于盐穴和人工硐室储气的压缩空气储能造价有望低于现有大中型抽水蓄能造价水平,基于管线钢的压缩空气储能造价有望与同等规模中小型抽水蓄能造价水平相当。最后,本文讨论了压缩空气储能的投资成本回收问题,在当前市场环境下压缩空气储能难以获得合理投资回报,需要政策引导支持。建议按照由点及面、示范先行的思路,初期从示范项目入手给予一定电价政策。     

光储微网的储能优化配置与技术经济分析

在储能系统和光伏发电相结合的统筹规划中,电池储能投资成本、光伏装机容量、光伏并网价格以及热电联产(CHP)的采用对电池储能的容量配置和电池充放电策略具有显著影响。基于分时电价下的光伏储能系统,将电池储能的容量和功率的配置转化为根据电价时段划分的约束优化问题。以某工业园区为研究对象,建立光伏-储能系统功率流模型,优化计算得到经济效益最优化的电池容量和功率配置结果及电池充放电策略。基于内部收益率、光伏自我消纳率等指标,根据光伏上网价格和电网谷段电价的关系划分场景,通过光伏发电容量和电池价格的变化探究光伏-储能系统中电池储能的容量配置、经济效益的变化规律和热电联产对系统的影响。     

压缩空气储能示范进展及商业应用场景综述

    [目的]   近年来,储能技术及储能产业发展受到的关注度持续升温。    [方法]   在此背景下,对压缩空气储能技术及其商业应用场景进行了分析与综述。通过梳理国内致力于压缩空气储能技术示范的研究团队及其技术特点,较为全面地反映了国内压缩空气储能技术的发展方向;在此基础上,介绍了已投运数十年的德国汉特福及美国阿拉巴马州两座商业化压缩空气储能电站的配置参数及运行经验,综述了近年来国内外针对多种新型压缩空气储能技术的示范进展状况。结合压缩空气储能技术梳理、商业化储能电站回顾及新型压缩空气储能技术示范进展综述三方面的工作,可为国内压缩空气储能技术发展及国家多部委大力推动的储能行业发展提供借鉴。最后,从电源侧储能、电网侧储能及用户侧储能三类应用场景分析了压缩空气储能技术的适应性及应用潜力。    [结果]   德国及美国两座商业化压缩空气储能电站数十年的可靠运行经验,检验了压缩空气储能电站长期运行的可靠性。与此同时,国内自500 kW至10 MW等多容量规模压缩空气储能示范工程的先后投建,表明此项储能技术在国内已实现由理论研究阶段向示范验证阶段的突破。    [结论]   在当下政策环境,用户侧峰谷电价政策是较为典型的储能应用场景边界条件,在压缩空气储能技术推广中可以重点考虑。     

生物质气化发电项目经济性分析

对2MW和6MW生物质气化发电站项目的经济性进行了分析和比较.在目前的经济环境下,生物质气化发电的设备成本为5000～6500$/kW,上网电价在0.60～0.65$/kWh的条件下,项目投资回收期在6～8a之间.6MW规模电站的投资成本虽然比2MW的高,但采用了更先进的技术,系统效率提高、技术经济性较优.生物质单价和税率是影响生物质气化发电经济性的两个重要因素,发电成本、投资回收期和内部收益率等对这些因素非常敏感.生物质单价或税率提高,都会导致项目经济性降低,表现为发电成本增加、投资回收期增长和内部收益率下降.     

独立或共享租赁模式下储能电站调峰的经济性分析

2021年，中国多个省市发布政策要求光伏发电项目需配置一定比例的储能，储能配置比例为10%～20%，配置时长在1～4 h之间。储能的配置方式既可以是与光伏发电系统配套设置，也可以是由独立或共享租赁模式的储能电站进行储能。针对中国各地区采用电化学储能的独立储能及共享租赁储能电站调峰的政策进行分析，并对储能电站投资关键边界条件(比如：调峰补贴、调峰保障小时数、租赁价格、储能成本等)变化对项目内部收益率的影响进行定量测算和分析。分析结果显示：共享租赁储能电站在采用租赁叠加调峰补贴方式后已具备投资价值，而独立储能电站仅依靠调峰补贴暂不具备投资价值。     

基于风光互补发电系统的压缩空气混合储能系统容量优化

压缩空气储能系统可以有效减少因风能和太阳能随机性造成的弃风弃光现象,但其动态响应时间长,且存储规模配置不合理会影响其发展。为此首先提出液流电池与压缩空气储能组成混合储能系统解决并网型风光互补发电系统输出波动不稳定的问题;其次基于典型小时负荷、风力机发电功率和光伏发电功率,针对不同场景,以系统最大收益为目标函数,利用猫群算法优化压缩空气储能系统的容量配置;最后分析压缩空气储能系统的额定容量与额定功率对系统最大收益的影响,验证算法可靠性。结果表明,基于风力机与光伏系统的装机功率分别为20 MW和3.42 MW的场景,压缩空气储能系统容量配置为4 MW和46.5 MW·h时,其经济性最佳,每周可节约购电成本183 688.24元,周最大收益为30 543.86元。     

未来社区低碳场景建设方案效益分析

聚焦于未来社区低碳场景方案的整体效益定量分析.以某未来社区试点项目为例,提出低碳场景建设的具体方案、运行策略,并定量计算分析其经济性和社会效益.结果表明,项目实施后每年可节约标煤3022.98 t,减排CO27373.05 t,垃圾源头减量98.55 t,减少污水排放6454 t;项目在民用电价(0.5380元/(kW·h))和一般工商业电价(0.6656元/(kW·h))的前提下,全投资收益率分别为8.25％和5.88％.     

建筑屋面分布式光伏发电项目设计探讨

以南京苏宁雨花仓改数据中心屋顶分布式光伏发电项目为例，对建筑屋顶分布式光伏发电项目在夏热冬冷地区的设计要点进行分析和探讨。本期工程装机容量共为4.1 MW,工程运行期25年，总上网电量9 791.4万kW·h,年均上网电量391.7万kW·h,采用隔墙售电，项目投资财务内部收益率为5.56%,投资回收期14.17年。本项目可节约大量燃煤，减少有害物质排放和污水排放，减轻环境污染，助力建筑行业绿色低碳转型和可持续发展。     

A compressed air energy storage system for wind power generation in western Inner Mongolia

内蒙古自治区陆上风能资源总储量达到了1380 GW,其中技术可开发量为380 GW,几乎占全国风电资源的一半.风力发电负荷已经占到内蒙古电网负荷的20%以上.针对这种情况,对大规模风电并入内蒙古电网进行了研究.在此研究基础之上,为了更有效的利用风电资源,设计了一台压缩空气储能电站.该压缩空气储能电站可以利用风电场夜晚的弃风电量进行储热,为白天的运行提供部分热源.最后,从热耗率,充电比与发电效率三方面对压缩空气储能电站进行了分析,研究结果表明,更高的储气压力和更大的储气容量能够得到更好的发电效率.     

考虑不同利益主体的储能电站经济效益分析

随着智能电网的推进,储能电站在电力系统中的作用越来越不可忽视。环境问题和能源危机推动了分布式能源的发展,同时也推动了储能电站的发展和应用。文中介绍了不同的储能方式,分析了不同储能方式的特点,建立了电网侧和用户侧的经济效益指标和模型,最后通过实际算例的经济性评估表明：目前的技术条件和造价水平导致储能电站的经济性略低,只要降低单位容量的造价水平和提高储能的效率,储能电站可以达到市场化的投资回报率     

电池储能参与燃煤发电机组AGC辅助服务经济分析

[目的]在“双碳”背景下,电力系统的辅助服务需求也随之增加,但传统火电机组在AGC(Automatic Generation Control)调节方面仍存在许多问题。储能电池系统作为新兴的储能方式,因其具有响应快、精度高的特点,在辅助服务市场潜力很大。[方法]文章以广东地区电池储能参与某燃煤机组AGC调频为例,建立成本-收益模型,研究其参与燃煤机组AGC调频的经济效益,并针对不同的能量配置,从投资回收期、全寿命周期净利润、项目投资净现值三个维度的影响进行分析。[结果]随着能量等级的增加,项目的净利润和净现值随之增加,当能量等级从17.5 MWh变化到30 MWh时,净利润和净现值增速变缓。当能量等级为17.5 MWh时,项目投资回收期最短,当能量等级从17.5 MWh变化至30 MWh时,项目投资回收期有小幅度的增长。[结论]对于火电机组配置储能,当火电机组的容量配置3%～5%容量等级的储能电池,项目的净利润和项目投资回收期能达到比较好的效果,并且当容量配置为3%时的收益最好。     

光储联合系统中储能电站的能量管理

为提高储能设备利用率,实现储能电站能量的合理管理,以浙江地区某光伏电站配置的MW级储能电站示范工程为背景,针对现有单应用模式下储能装置容量和功率存在富余的特点,文章提出了一种平抑波动和分时电价相结合的储能装置控制方案。根据光伏出力特点,在光伏波动较强时进行光伏波动平抑,在光伏出力较弱时,根据储能装置剩余容量(state of charge,SOC)的实际情况,结合当地负荷变化曲线,实施分时电价策略。仿真实验表明,该控制方案维持储能设备SOC在合理范围的前提下,能及时平抑白天光伏的波动。同时在一定程度上实现了对负荷的削峰填谷,提高了储能设备利用率,实现了储能电站能量的合理管理,为项目后续示范应用提供了理论依据与技术支撑。