에너지 차익거래 배터리 저장: 이익 및 비용

에너지 차익거래 배터리 저장은 배터리 에너지 저장 시스템을 사용하여 전기 가격이 낮을 때 충전하고 가격이 높을 때 방전하여 에너지를 더 저렴한 시간에서 더 비싼 시간으로 전환합니다. 아이디어는 간단합니다. 경제학은 그렇지 않습니다.

낮은 충전요금과 높은 방전요금 사이의 눈에 띄는 격차는 이익이 아니다. 왕복-효율 손실, 배터리 성능 저하, 시장 및 전력망 요금, 소프트웨어 비용, 운영 제한 등이 모두 영향을 미칩니다. BESS 구매자, 개발자 또는 상업 에너지 관리자의 경우 타당성 검토 중 실제 질문은 "배터리를 싸게 사서 비싸게 팔 수 있는가?"가 아닙니다. 그것은:

효율성 손실, 사이클링 비용, 수수료 및 다운타임 - 이후의 순 스프레드-가 사이클 비용과 프로젝트 위험을 감당할 만큼 충분히 큽니까?

배터리 저장의 에너지 차익거래란 무엇입니까?

에너지 차익거래란 전기료가 저렴할 때 배터리를 충전하고, 전기료가 더 비쌀 때 저장된 에너지를 사용하거나 판매하는 것을 의미합니다. 주기는 가격 하락, 배터리 충전입니다. 가격이 오르면 배터리가 방전됩니다. 이 프로젝트는 낮은 충전 가격과 높은 방전 값 사이의 차이를 포착합니다.

그것이 어떻게 진행되는지는 프로젝트 유형에 따라 다릅니다. 유틸리티- 규모의 BESS는 도매일-과 실시간 시장을 차익거래하거나 노드 가격 차이를 포착할 수 있습니다. 상업 및 산업(C&I) 현장은 일반적으로 계량기 뒤에서 차익거래를 하며, 값비싼 전력망 전기를 피하기 위해 사용 창구의 사용량이 가장 적은-시간--에 ​​충전하고 피크 요금 기간에는 방전합니다. 태양광-+-저장 프로젝트는 정오에 잉여 발전량으로 충전하고 나중에 전력 가치가 높아지면 방전할 수 있습니다. 비즈니스 논리는 세 가지 모두에서 동일합니다. - 가치는 시간에 따른 에너지 이동에서 발생합니다. - 그러나 제약 조건과 필요한 데이터는 매우 다르기 때문에 단일 차익 거래 모델이 둘 사이를 깔끔하게 전송하는 경우는 거의 없습니다.

배터리 에너지 차익거래가 단계별로 작동하는 방식

1단계: 낮은-가격 청구 기간 식별

첫 번째 요구 사항은 진정한 저가-청구 기회입니다. 이러한 현상은 일반적으로 수요가 낮은 야간, 태양광 출력이 높은 정오, 바람이 많이 부는 과잉-재생 가능 기간, 비-최고 요금 시간대 또는 혼잡 또는 공급 과잉이 있는 시장 간격 - 및 일부 시장에서는 마이너스 가격 기간 동안 발생합니다.- 배터리가 비어 있다는 이유만으로 배터리를 충전해서는 안 됩니다. 예상 방전 값이 충전 비용을 정당화할 때만 충전해야 합니다.

2단계: 안전한 SOC 창 내에 에너지 저장

BESS는 매일 명판 용량을 100% 사용하는 경우가 거의 없습니다. 운영자는 배터리 수명을 보호하고 보증 조건을 충족하며 다른 서비스를 위한 용량을 확보하기 위해 안전한 충전 상태--를 설정합니다. 4MWh 배터리는 방전 한계 깊이와 예비 마진을 고려한 후 일일 차익 거래 에너지 4MWh보다 현저히 적은 양을 제공할 수 있습니다.- 차익거래 수익은 다음에 따라 달라지기 때문에 이는 중요합니다.쓸 수 있는용기에 인쇄된 명판 숫자가 아닌 에너지.

3단계: 가격이 높은-시간 동안의 방전

배터리는 전기가 주기 -저녁 피크, 높은 사용 시간-,-도매 가격 급등, 혼잡 기간 또는 그리드 구매 비용이 많이 드는 시설 부하 피크를 정당화할 만큼 가치가 있을 때 방전됩니다. 방전은 종이에 적힌 충전 가격을 능가하는 것이 아니라 원래의 충전 비용과 손실, 성능 저하, 수수료 및 운영 위험을 제거해야 합니다.

4단계: EMS를 사용하여 배송 최적화

재정 거래는 수동으로 실행하기가 어렵습니다. 현대식 BESS는 에너지 관리 시스템을 사용하여 가격을 예측하고, 충전 상태를 추적하고, 작동 한계를 보호하고, 충전 및 방전 시간을 정합니다. 유능한 EMS는 가격 예측, 시설 부하 프로필, 재생 가능 발전 예측, 충전 상태, -왕복 효율, 성능 저하 비용, 수요{3}}충전 노출, 수출 한도, 시장 규칙 및 모든 백업-전력 보유량-을 고려한 후 충전, 방전 또는 대기 여부를 결정합니다. 이러한 지능이 없으면 배터리는 너무 일찍 충전되고, 너무 저렴하게 판매되며, 더 나은 기간을 놓치거나 약한 스프레드로 인해 주기 수명이 단축됩니다. 실제로는 품질이에너지 관리 시스템수익성 있는 차익거래 자산과 한계 자산을 분리하는 경우가 많습니다.

총 스프레드는 이익이 아닙니다

가장 흔한 실수는 눈에 보이는 스프레드만 보는 것입니다. 비-피크 전력 비용이 $30/MWh이고 피크 전력이 $70/MWh에 판매되는 경우 헤드라인 스프레드는 $40/MWh -처럼 보이지만 이는 마진이 아닙니다.

더 유용한 공식은 다음과 같습니다.

MWh당 순 확산량=방전 가격 - (충전 가격 ¼ 왕복-여행 효율) - 성능 저하 비용 - 변동 수수료

배터리는 들어오고 나가는 과정에서 에너지를 잃기 때문에 방전된 각 MWh의 유효 비용은 제시된 충전 가격보다 높습니다.

예시적인 계산

$30/MWh의 충전, $70/MWh의 방전, 88%의 왕복 효율성, $6/MWh의 방전 비용, $3/MWh의 가변 수수료 $3/MWh를 가정해 보겠습니다.

• 유효 충전 비용: $30 ¼ 0.88 =$34.09/MWh
• 순 스프레드: $70 − $34.09 − $6 − $3 =$26.91/MWh

따라서 $40 헤드라인 스프레드는 대략 $26.91/MWh가 됩니다.~ 전에고정 비용, 자금 조달 및 세금. 배터리가 1년에 300번의 수익성 있는 사이클에 걸쳐 사이클당 3.4MWh의 사용 가능한 에너지를 제공하는 경우, 예시적인 연간 차익거래 마진은 3.4 × 300 × $26.91 ≒입니다.$27,448.

이를 정직하게 유지하려면 두 가지 경고가 필요합니다. 여기서 88% 수치는 단순화된 시스템-수준 AC-대-AC 가정입니다. NREL의 연간 기술 기준선은 대표자를 사용합니다.유틸리티-규모의 리튬{3}}이온 저장을 위한 왕복-효율은 약 85%입니다., 실제{0}}시스템 효율성은 변환, 보조 및 열 부하에 따라 달라집니다. 300-주기 가정은 전적으로 시장 변동성, 파견 전략 및 가용성에 따라 달라집니다. 이는 반품 추정치가 아닌 예시입니다. - 판매자 가격이 노출되고 용량 지불이 없는 전면 BESS를 가정하며 배터리, 인버터, EPC, 상호 연결, 유지 관리, 소프트웨어, 세금 및 금융 비용은 물론 배터리 보증의 처리량 한도도 제외됩니다.

배터리 차익거래를 지불하려면 어떤 가격 스프레드가 필요합니까?

공식을 바꾸면 구매자가 실제로 묻는 질문에 답할 수 있습니다. 한 주기에서 손익분기점을 유지하려면 방전 가격이 최소한 유효 충전 비용과 성능 저하 및 변동 수수료를 포함해야 합니다. 동일한 번호 사용: $34.09 + $6 + $3 =$43.09/MWh. 30달러의 요금을 부과하면 총 스프레드가 대략 다음을 초과해야 함을 의미합니다.$13/MWh주기 수준 -에서 손익분기점에 도달하기 위한 것이며 고정 비용, 자금 조달 또는 세금 비용이 1달러 회수되기 전입니다.

실질적인 시사점: '크게-보이는' $40 헤드라인 스프레드는 건강할 수 있는 반면, 얼핏 보기에 괜찮아 보이는 $15 스프레드는 손실과 수수료를 포함하더라도-깨끗하지 않을 수 있습니다. RFQ 크기를 결정하기 전에 효율성, 성능 저하 및 수수료 가정에 대한 손익분기점 스프레드를 계산한 다음 시장 또는 관세가 실제로 이를 해결하는 연간 시간을 확인하는 것이 좋습니다. 연간 가격 급등으로 인해 프로젝트가 진행되지는 않습니다. 일년 내내 충분한 수익성 있는 주기가 필요합니다.

배터리 차익거래 수익을 줄이는 주요 비용

왕복-여행 효율성 손실

왕복-효율은 들어오는 에너지에 대한 나가는 에너지의 비율입니다. 88%에서 약 100kWh를 충전하면 지정된 조건에서 약 88kWh를 반환합니다. 나머지는 변환, 열 관리 및 보조 부하로 인해 손실됩니다. 효율성이 낮아지면 저장된 에너지의 유효 비용이 높아지고 손익분기점에 도달하는 데 필요한 방전 비용이 높아집니다. 인용된 수치가 DC/셀{7}}수준 번호인지 시스템 수준 AC-대{10}}AC 번호인지 확인하세요. 둘은 몇 가지 점에서 다를 수 있고 은행 가능한 모델은 시스템-수준 값을 사용해야 하기 때문입니다.

배터리 성능 저하 및 주기 비용

모든 사이클은 약간의 배터리 수명을 소모합니다. 월별 수익 보고서에는 거의 표시되지 않지만 실제로 발생하며 방전 깊이, 평균 충전 상태, 온도, 충전 및 방전 속도, 셀 화학, 주기 빈도 및 열 관리에 따라 달라집니다. 차익거래의 경우 성능 저하를 처리량 MWh당 비용으로 처리합니다. 스프레드가 얇으면 배터리는 가치가 낮은 거래에서 값비싼 주기 수명을 소비하게 됩니다.- 이해리튬-이온 저장 시스템의 수명다양한 사이클링 패턴에서 비용을 현실적으로 설정하는 것이 중요합니다.

전력망 요금, 거래 수수료, O&M

시장 및 사이트에 따라 차익거래 수익은 시장 참여 및 시장{0}}경로 수수료, 그리드 가져오기 또는 내보내기 비용, 계량 및 정산 비용, EMS 또는 거래 소프트웨어 수수료, 유지 관리, 보험, 보조 소비 및 규정 준수 테스트로 인해 더욱 감소합니다. 이는 국가, 시장, 관세 및 프로젝트 구조에 따라 크게 다르기 때문에 나중에 고려하기보다는 처음부터 모델에 속합니다.

다운타임 및 가용성 위험

배터리는 적절한 가격 기간 동안에만 수익을 올릴 수 있습니다. 계획된 유지 관리, 통신 오류, 인버터 트립, 열 경감, 전력망 가동 중단 등은 모두 매년 수익성 있는 주기를 단축시킵니다. 수익성 있는 모델은 완벽한 가용성을 가정해서는 안 됩니다. - 주기 계산을 현실적인 가용성 수치로 할인하고 단점을 테스트해야 합니다.

에너지 차익거래가 가장 효과적인 경우

차익거래는 광범위하고 빈번하며 예측 가능한 가격 차이를 생성하는 시장과 관세에 보상을 제공합니다. 스프레드가 더 크고 규칙적일수록 배터리가 포착할 수 있는 수익성 있는 사이클이 더 많아집니다.

C&I 사이트의-사용 시간-요금.비-피크 요금과 피크 요금이 크게 다른 경우, C&I 배터리는 비용이 많이 드는 피크 기간(-)과 종종 겹치는 기간에 저렴하게 충전하고 방전할 수 있습니다.부하 이동그리고 피크 면도. 그러나 관세를 주의 깊게 읽어야 합니다. 수요 요금, 수출 제한, 대기 요금은 경제성을 완전히 바꿀 수 있습니다.

높은-태양광 그리드와 한낮의 딥.실제로 가장 명확한 재정 거래 창구 중 일부는 태양광에서 나옵니다. 캘리포니아의 CAISO와 같은 시장에서 태양광 보급률이 증가함에 따라 정오 순 부하 및 도매 가격은 하락하는 반면 저녁 가격은 높게 유지됩니다. - 패턴미국 에너지정보청(Energy Information Administration)은 심화되는 "오리 곡선(duck curve)"을 기록하고 있습니다.. 배터리는 값싼 정오 시간까지 충전하고 저녁 피크 시간까지 방전할 수 있습니다.태양광과 배터리 저장 장치의 결합매우 일반적인 차익 거래 설정입니다.

위치적 가격차이와 혼잡함.노드 가격을 적용하는 도매 시장에서는 전송 제약으로 인해 위치에 따라 가격 차이가 발생합니다. 올바른 구역에 배치된 배터리는 혼잡도 값-을 포착할 수 있지만 이는 상세한 노드 데이터, 상호 연결 분석 및 시장 접근이 필요한 고급 전략이며 그리드가 업그레이드됨에 따라 기회가 바뀔 수 있습니다.

배터리 차익거래가 의미가 없는 경우

차익거래는 가격이 일정할 때, 비정수기-대-최고치 차이가 작거나 그리드 요금이 스프레드를 지울 때 적합하지 않습니다. 또한 배터리가 수출되거나 시장에 참여할 수 없는 경우, 자동 파견이 없는 경우, 보증 제한 주기가 너무 엄격하거나 성능 저하가 예상보다 높은 경우에도 고장이 납니다. 그리고 자산이 드물게 가격 급등에 의존하거나 백업 전력을 위해 대부분의 용량을 확보해야 하는 경우 차익거래는 비즈니스 사례의 닻이 될 수 없습니다. 이 규칙은 모든 경우에 적용됩니다. 존재하는 가격 차이는 순환할 이유가 되지 않습니다. - 스프레드는 여유 마진이 있어도 손익분기점을 확보해야 합니다-.

차익거래를 위해 BESS의 크기를 조정해야 합니까?

구매자와 개발자에게는 "차익 거래가 작동합니까?"보다 더 유용한 질문이 있습니다. "배터리가 있어야 할까요?"크기의주변에?" 세 가지 상황이 깔끔하게 분리됩니다.

• 차익 거래가 주요 사용 사례가 될 수 있습니다.가격이 변동성이 크면 사용 시간-또는 도매 스프레드가 넓고, 피크 기간을 예측할 수 있으며, 충전 상태는 다른 의무와 충돌하지 않고 매일 순환할 수 있을 만큼 유연합니다.
• 재정거래는 부차적으로 유지되어야 합니다가격이 상대적으로 일정할 때, 엄격한 백업 예약으로 인해 용량이 제한될 때, 또는 수출 제한으로 배터리가 할 수 있는 일이 제한될 때 - 여기서 차익거래는 투자 회수 동인이 아닌 기회주의적 상승 측면입니다.
• 차익 거래에는 스태킹이 필요합니다대부분의 실제 C&I 프로젝트에서는 피크 저감, 태양광 자체 소비-, 사용 가능한 그리드 서비스를 결합하여 가장 좋은 결과를 얻을 수 있으므로 단일 수익원이 전체 사례를 전달하지 않습니다.

많은 C&I 프로젝트의 경우, 관세 스프레드가 비정상적으로 넓거나 배터리로 인해 수요 요금이 인하되지 않는 한 차익거래만으로는 완전한 투자 회수를 이끌어 낼 수 없습니다. 이 단일 판단은 크기 조정 작업을 "지속 시간 최대화"에서 "사이트가 실제로 캡처할 수 있는 값에 배터리를 일치시키는 것"으로 재구성합니다.

C&I 대 유틸리티-규모 대 태양광-플러스-저장 차익거래

이는 고정된 규칙이 아닌 일반적인 고려 사항입니다. 올바른 구조는 현지 시장 설계 및 프로젝트 목표에 따라 달라집니다. 처음 두 행을 평가하는 구매자는 당사를 통해 하드웨어 경로를 비교할 수 있습니다.상업용 및 산업용 스토리지 솔루션, 미터 뒤에서 가장 자주 사용되는 구성을 설명합니다.

에너지 차익거래 vs 피크 절감 vs 수익 쌓기

재정 거래는 배터리가 수익을 창출하는 한 가지 방법일 뿐입니다. 많은 프로젝트에서 수익 쌓기를 사용하여 여러 가치 흐름-에 걸쳐 배포하지만 동일한 용량이 모든 것을 동시에 처리할 수 없기 때문에 이러한 흐름이 충돌할 수 있습니다.

시설이 백업을 위해 50%의 예비금을 보유해야 하는 경우 해당 절반은 일일 차익 거래에 사용할 수 없습니다. 배터리가 설정된 시간 동안 그리드 서비스에 투입되면 그날의 최상의 확산을 추적할 수 없습니다. 이것이 하드웨어 크기 -만큼 파견 전략이 중요한 이유입니다.배터리 저장 장치를 통한 피크 절감차익거래에 대한 대안으로 취급되기보다는 차익거래와 짝을 이루는 경우가 많습니다.

에너지 차익거래 BESS 프로젝트를 평가하는 방법

실행 가능한 평가는 5가지 동작으로 실행됩니다.먼저 데이터를 수집합니다.간격 전기 가격-사용 시간 및 수요-요금 구조, 시설 부하 프로필, 수출 및 상호 연결 제한, 배터리 전원 및 에너지 등급, 사용 가능한 SOC 기간, 왕복-효율성, 예상 주기 수명 및 보증 제한, EMS, O&M 및 금융 가정. 이것이 없다면 어떤 추정도 추측일 뿐입니다.

둘째, 운영 전략을 정의합니다.- 하루 1사이클, 여러 부분 사이클, 예약된 백업 용량, 피크{1}}절감 우선순위 또는 시장 참여 - 왜냐하면 이러한 선택이 사이클 수, 성능 저하 및 사용 가능한 용량을 결정하기 때문입니다.셋째, 헤드라인 스프레드가 아닌 순 스프레드를 계산하고,그런 다음 사용 가능한 방전 에너지에 예상되는 수익성 있는 주기를 곱합니다.넷째, 런베이스, 하이, 로우 케이스효율성, 저하, 관세 변경, 가용성 및 시장 수수료에 대한 민감도를 테스트합니다.다섯째, 차익거래 마진과 전체 수명주기 비용을 비교합니다.- 배터리, PCS 및 변압기, 설치, 상호 연결, EMS, 유지 관리, 보강, 자금 조달, 세금, -일상 거래 마진뿐만 아니라 수명 종료-. 차익 거래에만 의존하는 프로젝트는 차익 거래가 더 넓은 스택의 일부인 프로젝트보다 더 많은 시장 위험을 안고 있습니다.

자주 묻는 질문

에너지 차익거래 배터리 저장이란 무엇입니까?

배터리 에너지 저장 시스템을 사용하여 전기 가격이 낮을 때 충전하고 높을 때 방전하여 낮은- 가격 기간과 높은 가격 기간의- 차이를 포착합니다.

에너지 차익거래는 배터리 저장에 수익성이 있나요?

왕복 손실, 성능 저하, 수수료 및 가동 중지 시간- 이후의 순 스프레드-가 주기 비용과 프로젝트 위험을 감당할 만큼 충분히 클 때 가능합니다. 최고 가격이 비-최고 가격을 초과한다고 해서 자동으로 수익성이 높아지는 것은 아닙니다.

차익거래를 하려면 어떤 가격 스프레드가 필요합니까?

방전 가격은 유효 충전 비용(충전 가격 ¼ 왕복{0}}효율)과 성능 저하 및 변동 수수료를 충당하기에 충분하며 고정 비용과 금융 비용에 대한 마진이 남습니다. 자신의 숫자에 맞춰 손익분기점을 계산하고- 시장에서 연간 몇 시간 동안 이를 지울 수 있는지 확인하세요.

왕복-효율이 차익거래에 어떤 영향을 미치나요?

충전된 에너지에 비해 사용 가능한 방전 에너지를 줄여 저장된 에너지의 유효 비용과 손익분기점에 도달하는 데 필요한 방전 가격을 높입니다. 셀 수준 수치가 아닌 시스템-AC-대-AC 값을 사용하세요.-

에너지 차익거래에서 배터리 성능 저하가 중요합니까?

예. 재정 거래에는 사이클링이 필요하며 사이클링에는 배터리 수명이 소모됩니다. 성능 저하를 처리량 MWh당 비용으로 변환하고 이를 모델에 포함합니다.

에너지 차익거래는 피크 셰이빙과 동일합니까?

아니요. 차익거래는 시간에 따른 가격 차이를 포착합니다. 피크 저감은 수요 요금을 줄이기 위해 시설의 최대 수요를 낮춥니다. C&I 포대는 두 가지를 모두 수행할 수 있지만 충돌하지 않도록 파견을 계획해야 합니다.

BESS 프로젝트는 차익거래에만 의존해야 합니까?

일반적으로 그렇지 않습니다. 차익거래는 피크 절감, 백업 전력 또는 가능한 경우 그리드 서비스와 결합된 비즈니스 사례의 한 부분으로 가장 잘 평가되므로 프로젝트가 단일 수익원에 노출되지 않습니다.

결론: 차익거래는 전체 비즈니스 사례가 아닌 도구입니다.

에너지 차익거래 배터리 저장은 실질적인 가치를 창출할 수 있지만, 이는 경제성이 정직하게 모델링될 때만 가능합니다. 헤드라인 스프레드가 출발점입니다. 결정은 순 스프레드, 손익분기점,{1}}가용 용량, 운영 전략, 가동 중지 시간 및 시장 규칙에 따라 결정됩니다. C&I 구매자의 경우 차익거래는 일반적으로 피크 절감 및 부하 이동과 함께 가장 강력합니다. 유틸리티- 규모의 프로젝트의 경우 판매자 또는 계약 스택의 한 레이어입니다. 태양광-과-저장의 경우 낮은-가치의 정오 발전을 더 높은 가치의-저녁 시간으로 이동합니다.

차익거래를 중심으로 BESS 규모를 결정하기 전에 데이터 - 관세, 가격 내역, 로드 프로필, 배터리 크기, 효율성, 보증 및 주기 전략으로 시작하고 - 실제 순 스프레드 및 손익분기점을 계산하고- 여러 시나리오를 테스트하고 차익거래가 비즈니스 사례를 이끌어야 할지 아니면 뒷받침해야 할지 결정하세요. 특정 하드웨어 및 기간에 대한 평가를 원할 경우 1차 통과 검토를 위해 관세, 로드 프로필, 목표 용량을 공급업체 엔지니어링 팀에 보내세요.{4}}