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2024 3/18 每週動態 🔥

感謝訂閱POXA Info 每週最新動態!即時跟補充迎來跌深反彈,補充備轉強勢上漲19.59%;考量儲能老化跟電能損失下,用電大戶儲能方案效益會差多少?換算成10年ROI跟IRR是多少?請看POXA本週主題分析。

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本週摘要

🎓 本週主題分析

  • 延續之前用電大戶條款的效益分析,本週繼續討論儲能可能要考慮的重要因素,像是儲能老化及電能損失,並且換算成十年ROI會是什麼樣的情況呢?

📢 台電最新公告

  • 本週沒有新公告,POXA會持續關注台電最新消息。

📈 市場最新動態

  • 「調頻服務」平均結清價格維持在0元/MWh,整週都還是0元/MWh;目前累計參與容量擴增到704.9 MW, 參與容量較上週增加8.6MW,來自於2家現有廠商,震江電力智電,共新增7.4MW,以及1家新廠商聯齊科技投入,新增1.2MW。
  • 「E-dReg」平均結清價格維持高檔 600元/MWh;目前累計參與容量為116MW,本週沒有新增合格交易者與參與容量
  • 「即時備轉」平均結清價格從結清價格從218.55元/MWh上升到232.44元/MWh,大幅上升6.35%,擺脫一個多月的連續下滑,迎來反彈; 目前累計參與容量維持127.1MW,本週沒有新增合格交易者。
  • 「補充備轉」平均結清價格從216.57元/MWh上升到259.01元/MWh,急遽上升19.59%,不只擺脫一個多月的連續下滑,一舉突破近三個月的高點,並再度超越即時備轉價格; 目前累計參與容量維持262.9MW,本週沒有新增合格交易者。

POXA ENERGY 專屬分析 🧐

  • 分析調頻服務結清價格變動對IRR的影響。
  • 分析電網頻率及供需變化對dReg/sReg儲能充放電排程的影響。

下週預告❓

  • 下週我們回頭來看看即時備轉,繼調頻歸零後,即時備轉的需求、國營跟民營的投標策略是否也有所改變?導致近月價格持續下滑以及這週迎來的反彈。

🎓 本週主題分析

  • 本週調頻備轉持續新增8.6MW,達到704.9MW,平均得標率從上週71.8%降到70.9% ,已經突破700MW,照之前資訊,年底會到900MW, 調頻價格連續52天維持0元,而即時跟補充本週迎來久違的反彈,平均價格分別上漲6.35%跟19.59%,而本週國營得標量同時呈現減少, 可能市場需求增加,導致合格交易者較容易高價得標,使得平均價格上升,是短期還是長期趨勢?POXA會持續追蹤最新變化。 而下週,POXA會針對即時備轉在調頻歸零後的價格變動進行分析,解釋目前趨勢的變化。

🏭 用電大戶條款效益分析

用電大戶效益試算來到最後一週,這週我們要考慮其他影響儲能效益因素,包括:電池老化、電能損失等,並且計算不同電價方案下的十年ROI。

首先,POXA前2週的簡易用電大戶試算裡,簡單用設置成本30,000元/kWh去概括所有費用(設備/土建/維運/保險等),簡化成3000萬/1MWh的案場, 運轉10年,每年平均攤提300萬下,500kW義務容量高壓三段式時間電價用電大戶,設置儲能搭配『再生能源義務用戶儲能調整用電措施』,可以超越購買綠電及憑證的效益。

若是跟上述同樣滿足500kW/1MWh的放電規則下,總設置成本3000萬的話,大家覺得1MWh的儲能案場的整廠建置成本,不含維運、保險成本,並且同時考慮電池老化跟電能損失下, 大概1MWh的儲能整廠建置成本要多少錢才有可能? 答案是大約1400萬/MWh,也就是說,當目前用電大戶的設定下,儲能整廠建置成本要低於1400萬/MWh,才能可能達成10年總設置成本3000萬, 也才有可能超越購買綠電及憑證的效益。

除了建置成本外,這些額外的成本主要跟(1).電池的效能以及(2).維運保險成本有關,底下分別討論:

  1. 電池的效能,主要包括電池老化、電能損失等。
  • 電池老化:以500kW的義務裝置容量而言,10年都要能符合義務容量,必須要在第10年,也可以用500kW供電2小時,也就是要能維持1000kWh,但是 電池會老化,加上不考慮中途更換電池,就必須一開始就要蓋大一點。 鋰電池老化通常是初期老較快,後期老化會逐漸趨緩,最後再一次急劇老化,為了簡化,這裡我們假設十年電池老化20%,一年平均老化2%; 另外,通常為了保護電池,不會從100%放電到0%,這裡我們假設預留10%的電池容量,所以初期要蓋大一點,後期才能放出符合義務的電量。
  • 電能損失:從市電充電到電池,再從電池放電出來,都會有電能損失,除了導致電費成本增加外,也會影響義務放電量,必須要蓋大一點,才能在考量損失下,放出符合義務的電量。
  • 綜合上述,若是要在第10年都要能符合1000kWh的義務放電量,一開始就要蓋到約1333kWh,建置成本硬生生就多了3成多

光儲也有2.61倍電量的需求,必須要蓋大一點,才能在電池老化跟電能損失下,長期放出符合規範的電量。

  1. 維運保險成本,主要是每年必須要支付的成本,這裡維運是抓總建置成本的5%,保險是抓總建置成本的1%,總共每年要支付總建置成本的6%

  2. 大概估算,1400萬/MWh(儲能整廠建置成本)*1.33*(1+10*0.06) = 約3000萬/MWh(總設置成本)。

所以儲能建置成本要低於1400萬/MWh,才能可能達成10年總設置成本3000萬,也才有可能超越購買綠電及憑證的效益。 但我們之前也討論過,蓋大一點,或是設置成本下滑,就有可能增加收益,甚至由負轉正,因為老化跟維運保險,都是跟儲能整廠建置成本有關, 所以我們將總設置成本改由儲能建置成本為基礎,重新來討論蓋大跟建置成本下滑的效益。

義務裝置容量500kW、高壓三段式電價、義務時數型的平均年報酬 (NTD)
儲能整廠建置成本 (NTD/kWh)
15,000 NTD/kWh12,500 NTD/kWh10,000 NTD/kWh
儲能大小0.5MW/1MWh-1,587,023-1,053,954-520,886
1MW/2MWh-1,174,045-107,909958,228
1.5MW/3MWh-761,068 838,1372,437,342

轉換成10年總投報率ROI,如下

義務裝置容量500kW、高壓三段式電價、義務時數型的10年總投報率(ROI,%)
儲能整廠建置成本 (NTD/kWh)
15,000 NTD/kWh12,500 NTD/kWh10,000 NTD/kWh
儲能大小0.5MW/1MWh-79.39%-63.27%-39.09%
1MW/2MWh-29.37%-3.24%35.95%
1.5MW/3MWh-12.69% 16.77%60.96%

當儲能建置成本持續下滑,或是蓋大一點,都可以增加收益,甚至有可能帶來正報酬。 造成蓋大一點的效益,更具體的說,符合義務是500kW放電2小時,而蓋大一點是指這邊的1.5MW/3MWh,就是用1.5MW放電2小時,這樣就能在參與義務時數型時,拿到更多超額的報酬,拿到更多的10塊電費減免。 感覺短期儲能整廠建置成本下滑到12500NTD/kWh,有點難以想像,但是長期來看,這樣的效益是有可能的, 然後,這邊的設定是以高壓三段式電價為基礎,若是以批次生產電價為基礎,就會有更高效益的結果!

義務裝置容量500kW、高壓批次生產電價、義務時數型的10年總投報率(ROI,%)
儲能整廠建置成本 (NTD/kWh)
15,000 NTD/kWh12,500 NTD/kWh10,000 NTD/kWh
儲能大小0.5MW/1MWh-36.22%-11.46%25.68%
1MW/2MWh13.81%48.57%100.71%
1.5MW/3MWh30.48% 68.58%125.73%

當搭配批次生產電價,其電價差可以從平均3.52元提升到平均6.75元多了快1倍,可以大幅提升電價差套利的收益,所以可以更容易達到正報酬。 例如:在儲能建置成本在15000 NTD/kWh時,1MW/2MWh的10年總投報率ROI,從-29.73%提升到13.81%,年化ROI=1.3%, IRR=1.38%,可以達到正報酬。 若是可以融資,可以更近一步擴大投報率,若是融資70%,10年總投報率ROI為29.12%,年化ROI=2.59%,IRR=3.56%,比無融資多了2倍以上報酬。 對於符合義務來說,還能賺錢已經相當不錯了。 但還是要提醒一下,如果公司原本用電負載本來就批次生產電價比較划算,那當然設置儲能應該是一個不錯的選項,但是若是原本是三段式比較划算, 可能就要看轉過去批次生產後所增加額外的電費,來綜合考量是否要設置儲能。

儲能搭配太陽能對於某些負載類型的用戶可以有更好的效益,可以得到比單純用太陽能或是儲能更好的效益,1+1>2,未來有機會再跟大家分享。

經過上面的試算,撇開儲能整廠建置成本、儲能大小、電價方案組合的影響,其實影響儲能效益的最關鍵因子,其實就是電池老化跟每年收的維運成本, 如何降低電池老化跟維運成本將是增加儲能效益的關鍵,這應該也是未來業者要努力的方向,這也是POXA EMS一直努力的目標

電池老化是一個目前收益試算最大的風險,因為不確定估得準不準,會不會10年後不只老20%? 因為老化取決於很多因素,像是電池材質、溫度、充放電C-Rate、充放電次數等,加上大型儲能的老化數據不容易取得, 一般的學術文獻的實驗數據都是用單一電池芯去做實驗,顯然跟大型儲能的老化會有差距, 且鮮少針對調頻或是電能移轉做實驗的,所以建立可靠的老化模型相當困難。 這邊提供一篇POXA覺得不錯的論文[1],有實際德國的7.12 MWh案場參與電力交易市場的老化數據,其中FCR充放電模式類似於台灣的調頻(如dReg), day-ahead充放電模式類似於台灣的電能移轉(如E-dReg/光儲/用電大戶), 簡單的說,文中模擬的老化,參與調頻老得比較慢,而參與電能移轉老得比較快,如果沒有控好溫度跟充放電區間的話,會老得更快! 所以初期的規格跟後續的控制,都不可不慎,也希望未來有更多研究提出,讓大家可以更精準的評估儲能效益,POXA也會持續關注最新研究,有機會再跟大家分享。

綜合上述,POXA建議搭配批次生產電價,並透過蓋大儲能參與義務時數型方案,來爭取超額的報酬, 然後蓋大一點的好處是,除了增加超額報酬外,還可以降低儲能單位成本,並且保留更多的SoC空間,降低電池老化風險,一魚3吃😎 未來,儲能成本預期還是會持續下滑[2],設置儲能的選項將會越來越有競爭力,大家可以提早規劃評估。

Reference

  • [1] Gräf, David, et al. "What drives capacity degradation in utility-scale battery energy storage systems? The impact of operating strategy and temperature in different grid applications." Journal of Energy Storage 47 (2022): 103533.

  • [2] Cole, Wesley, and Karmakar, Akash. Cost projections for utility-scale battery storage: 2023 update. No. NREL/TP-6A40-85332. National Renewable Energy Lab.(NREL), Golden, CO (United States), 2023

如果有用電負載模擬分析需求或是任何建議,都歡迎與我們聯絡

我們會持續關注未來變化,歡迎各位專家學者、業界專家及用電大戶分享您的看法,每次您寶貴的意見,都能讓POXA離神隊友更近一步💪🏻,歡迎與我們聯絡

📢 台電最新公告

  • 本週台電沒有新公告,POXA會持續關注台電最新消息。

完整公告資訊可以參考台電電力交易平台

📈 市場最新動態

POXA Energy整理台電電力交易平台公開資料,追蹤每週市場變化的趨勢,完整資料可以參考台電電力交易平台

調頻備轉 結清價格

本週平均結清價格從上週0元/MWh持平,最高結清價格從上週的0元/MWh持平,最低結清價格維持在上週的0元/MWh, 價格本週都是0元/MWh。

若是合格交易者沒有改變投標競價策略,或是供給沒有減少(如:轉移到其他商品),價格可能就會持續維持0元/MWh, 雖台電已經公佈商品轉移的規則,但評估及轉移都需要時間,POXA會持續追蹤價格與參與容量的變化。

市場調頻備轉價格(平均)
050100150200250300350400450500550600市場價(元/MWh)03/17日期202220232024
最高:0元/MWh
平均:0元/MWh
最低:0元/MWh
本週平均
0.00元/MWh
變動:0%
上週平均:0.00元/MWh

調頻備轉 廠商參與及得標容量

本週參與容量704.9MW,較上週增加8.6MW,來自於,2家現有廠商:震江電力、智電系統,新增7.4MW,1家新廠商:聯齊科技股份有限公司,新增1.2MW

每小時平均得標容量, 從上週500MW持平,最高每小時得標容量從上週的500MW持平,最低每小時得標容量維持在上週的500MW

本週參與容量持續增加8.6MW,平均得標率為 500/704.9 = 70.9% ,持續影響合格交易者收益, 目前尚未出現參與容量移轉到E-dReg,POXA會持續追蹤最新變化。

調頻得標備轉容量(平均)
50100150200250300350400450500容量(MW/每小時)03/17日期202220232024
最高:0MW/每小時
平均:0MW/每小時
最低:0MW/每小時
本週平均
500.00MW/每小時
變動:0%
上週平均:500.00MW/每小時

🏆 調頻服務合格交易者前十名

目前調頻共有66家合格交易者,新增一家聯齊科技,合格交易者排名沒有改變。

排名前5家分別為南方電力、新星、震江電力、盛齊綠能、熙特爾,共計約399MW,佔全部容量56.6%,主要合格交易者未來可能對市場極具影響力。

調頻服務前十名 2024/03/18

🌱 調頻服務新增合格交易者

本週調頻新增 1 家合格交易者,共計1.2 MW,投入電力交易市場。

聯齊科技股份有限公司
1.2MW
2024/03/11 上線

🏆🏆 總和容量合格交易者前十名 🏆🏆

本週排名沒有改變,點選看所有排名

總和前十名 2024/03/18
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專屬分析 🧐

POXA Energy 擁有自主研發的能源管理系統(Energy Management System,簡稱EMS)與能源資產績效管理服務(Energy Asset Performance Management,簡稱EAPM)。 透過展示對本週市場結清價格與頻率變化的分析與觀察,讓大家可以更了解這些變動對收入及操作策略的影響。

市場結清價格對IRR的影響

目前調頻備轉預估IRR約為-26.29%,隨著結清價格破底而崩盤,代表早期建置成本較高的案場,目前應該都是血本無歸了,結清價格是目前IRR的主要影響因素。

請注意,不同的財務模型(如:儲能建置成本、融資比例、保險、保固、土地租金、電能損失、稼動率等),可能會有不同的IRR計算結果,上述分析是融資7成及3000萬建置成本/每1MWh之結果,如有任何疑問,歡迎洽詢POXA Energy。

市場調頻備轉價格與IRR關係
03/17050100150200250300350400450500550600市場調頻備轉價格 (元/MWh)−25−20−15−10−5051015202530IRR (%)202220232024
IRR:0%
調頻備轉價格:0元/MWh
市場調頻備轉價格 (元/MWh)
IRR (%)

系統頻率分析

本週頻率分佈震盪較上週收斂,幾乎都落在不動動區間,代表電網頻率較上週穩定。

電網電頻率(週平均)
59.859.960.060.160.260.360.460.5頻率(Hz)03/1720232024
最高:hz
中位數:hz
最低:hz
彈性調整區間 59.86hz - 60.14hz

dReg電量需求指標 🔋

電量需求指標代表當儲能最少充放電下的SOC停留位置,若是想維持SOC=50%,建議位於彈性調整區間時,可採充電策略。 本週dReg電量需求指標回落到36%,與過去較為接近,所以上週的44%可能只是短期現象。

電網電偏多電網電偏少0102030405060708090100SOC03/1720232024
%

dReg放電循環次數

POXA Energy EMS本週預估放電循環約0.38次,較上週減少,代表本週電網較為穩定。

電池放電循環次數(週平均)
0.69 次 - 市場平均POXA 優於市場平均0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0放電循環次數03/1720232024

sReg觸發次數與平均執行時間

本週只有2天各觸發1次,觸發次數較上週減少,觸發時間與上週接近,代表近期電網維持穩定。

sReg平均觸發時間(分鐘)與次數/天
0371013172023273033平均觸發時間(分鐘) / 天02468101214觸發次數 / 天06/3008/2010/1011/3001/2003/1120232024
平均觸發時間 / 天:
觸發次數 / 天:

下週預告❓

  • 下週我們回頭來看看即時備轉,繼調頻歸零後,即時備轉的需求、國營跟民營的投標策略是否也有所改變?導致價格近月持續下滑以及這週迎來的反彈。
  • 欲知最新第一手訊息,請於下方訂閱POXA Energy最新每週動態!

本文提及之試算結果和分析不代表獲利績效,實際獲利受多種因素影響,僅供先進參考。

感謝您的閱讀,也感謝那些留言或聯繫我們的朋友們,歡迎各位產業、學術和研究領域專家的建議和指導,幫助我們更深入地瞭解客戶需求! 在優化儲能營運績效的路上,POXA Energy與您同行! 💪🏻

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