观点
储能系统可助楼宇运营商降本,尽管平均电价持续上涨
美国商业楼宇电价自2019年4月至2024年4月上涨约20.5%,但平均电价掩盖了峰值与谷值价差扩大的趋势。加州部分峰值时段电价预计20年内上涨近50%,而谷值时段下降超50%。储能系统,尤其是热储能,可帮助楼宇在低价时段充电、高价时段放电,降低电费并缩短投资回报期至3-5年。

Yoram Ashery is CEO of Nostromo Energy, which provides advanced energy storage for commercial buildings.
根据美国能源信息署(EIA)的数据,从2019年4月至2024年4月,美国商业楼宇的电力成本上涨了约20.5%,且不同地区的涨幅差异显著。然而,对于商业楼宇及其他大型电力用户而言,若仅关注平均电价,可能会错失潜在的节约机会。
电费主要由两部分构成:发电成本(即发电价格)和容量成本(即发电、输电及配电所需基础设施的价格)。这两部分成本均随时间变化。例如,可再生能源的发电边际成本为零,但其供应并非持续稳定;而基础设施成本则随需求波动——在非高峰时段可能微乎其微,但在高峰时段可能急剧飙升。
这些因素导致一天内不同时段的电价差异巨大。以加州为例,白天太阳能发电量高,某些季节甚至超过需求,使得电价较低;但日落后,太阳能供应消失,电价迅速攀升。日落前后正是需求高峰,商业与居民用电重叠,容量成本也随之飙升。这些因素造成了显著的日内电价差,有时甚至相差数倍。因此,如今的电费账单更多取决于用电时段,而非用电总量。
公用事业公司的标准费率计划通常将每日波动的成本平均化,并划分为峰时、谷时及有时包括超谷时等档位。尽管平均电价预测显示缓慢上涨,但这掩盖了关键趋势:峰时电价预计将大幅上升,而谷时电价则预计下降。峰谷价差的扩大速度远快于平均电价的增速。例如,根据加州公用事业委员会(CPUC)2022年发布的《避免成本计算器》(Avoided Cost Calculator),加州部分峰时时段的电价预计在2024年至2044年间上涨近50%;与此同时,部分谷时时段的电价预计同期下降超过50%。这意味着日内电价差在未来20年内将扩大近三倍。因此,在能源使用决策中,楼宇若能尽可能将用电转移至低价时段,即可节省开支。
这一价差正推动对现场储能系统的需求。储能系统有助于缓解基于时段的高电价影响,为楼宇节省费用并降低碳足迹。
现场储能的作用
通过转移用电来规避峰时电价,说起来容易做起来难。楼宇无法在电价较高时段简单断电,因为空调等关键系统必须持续运行。现场储能系统帮助楼宇运营商利用这些价差。储能系统在每千瓦时电价最低的时段,从电网正常充电,并在电网电价较高时释放储存的能量,为楼宇系统供电。这样,楼宇既能满足全部用电需求,又能在电价最低时从电网取电。
热储能(TES)系统专门用于以储存的热能驱动空调系统。空调是楼宇中耗电最大的设备,可占楼宇峰值电力需求的一半或以上。TES系统规避了锂离子电池储能系统面临的一些最大挑战,包括火灾风险和监管障碍。《通胀削减法案》(IRA)已提供额外的大额补贴以鼓励储能安装,这些补贴可覆盖高达50%的前期成本。近期的能源市场改革也为储能系统所有者创造了通过放电帮助电网降低峰值负荷而获得补偿的途径,从而提升了投资回报率。
如今的热储能解决方案比早期设计更小型化、模块化,可改造安装于老旧楼宇和基础设施中。自2022年与IRA相关的政府激励措施生效以来,现场热储能系统的投资回报期(ROI)已从3至7年缩短至约3至5年,具体因地区而异。此外,技术进步和更高的电价(意味着使用这些解决方案时可节省更多)也有助于缩短回报期。当楼宇参与需求响应等市场参与计划并利用当地可用激励措施时,ROI还可进一步提高。
先进软件与政府激励的结合,催生了“储能即服务”的新兴模式。在该模式下,楼宇无需承担前期成本,而是订阅服务,由服务商提供全部所需设备、安装及现场储能管理。楼宇随后与服务商分享电费节省额,服务商以此资金为储能系统融资。随着时间推移,楼宇可保留更高比例的节省额。
现场储能系统从首批储存能量释放用于内部用电(如空调)的那一刻起,即可立即降低电费账单。
通过主动采用储能解决方案,楼宇可以掌控不断上涨的能源成本。若使用零排放电力为储能系统充电,现场储能还能帮助楼宇实现可持续发展目标,并为城市脱碳做出贡献。随着楼宇在高峰时段减少对电网的依赖,其年度电费将逐年下降,电网电力也将更加充裕,这意味着对所有人而言,停电次数都将减少。