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储能电化学储能电站的全寿命周期成本分析

电化学储能电站全寿命周期过程包括项目建设阶段和项目运营阶

段。一方面要分析电化学储能电站成本构成；另一方面要分析各项成

本的计算影响参数。

１.１建设成本

储能电站的建设成本，也被称为系统成本，是指单位容量的储能

系统的成本。主要由设备安装成本（含电池成本）和施工建造成本组

成（未计及土地成本）。

储能设备包括储能电池、电池管理系统、储能逆变器和配电系统

等，这些设备的购置费用构成设备安装成本。施工建造成本主要包括

建筑工程费、安装工程费和设备设施设计、调试等费用。在设备成本

中电池成本所占比例较大，同时电池的运行维护和故障更换专业性较

强，投资方为了降低一次性投资的财务负担及电池的运行维护难度，

采取租赁方式，向电池生产厂家租赁电池，租期为十年；电池生产厂

家在租赁期内负责日常运行维护和免费更换故障电池，投资方按年支

付电池成本。在进行储能建设成本的测算过程中要考虑总建设成本递

减比例、单位能量建设成本和储能能力参数。

１.２充电成本

储能电站的充电成本是指充电过程中发生的全部费用。在充电时，

由于能源转化效率不能达到百分之百，从而产生能量损耗生成的成本，

因此，该部分成本主要取决于能量转化效率。例如充电电费为１个单

位价格每千瓦时，对一个效率为７５％的储能设备而言其全部能源成

本为：１／７５％＝１.３３／千瓦时。测算储能充电成本要考虑充电

电价、设备利用效率、储能系统每年的放电量和能源转化效率参数。

１.３运营人工成本

在某些情况下，储能设备运行可能需要人工。在一定范围内，固

定的人工成本与储存电量的大小没有关系，其费用总额具有不变性。

可变的人工成本与存储使用的频率和持续时间成正比。在许多情况下，

对于电池储能电站人工成本的核算主要根据储能设备及储存能力的大

小而定，暂时没有明确的价值标准。根据杨海波等研究，储能电站运

营人工成本可以通过单位人工成本和员工人数测算得出储能电站运营

人工成本。

１.４运行维护成本

储能电站的运行维护成本是为了维持储能电站处于良好的待机状

态所需要的费用。该成本包括光伏电池板清洗费用、电站管理、检修

费用等。不管使用多少存储，固定的维护成本都是相同的。可变的维

护成本与存储使用的频率和持续时间成正比。运行检修成本一般按照

运检费率乘以初始投资得到。考虑到ＥＳＳ的使用寿命有限，系统在

运行中会发生一定的耗损，产生系统寿命耗损成本。所以在测算储能

电站运行维护成本时，需要综合考虑总建设成本递减比例、运行维护

费率、单位能量建设成本和储能能力等参数。

１.５储能用途的厂用电成本

储能用途的厂用电成本是储能电站用于储能用途的用电成本。电

厂维持储能电站运行所发生的外购电费的成本，包括购电费、自用电

费和与之相关的薪酬费和管理费用等。在储能用途的厂用电成本计算

过程中，要考虑常年平均用电率、储能电站用于储能用途的电量占厂

用电量的比例、充电电价、储能能力等参数。

１.６更换储能电池与设备成本

在电化学储能项目中，储能元件的蓄电池因为循环次数较少，在

运行过程中需多次替换，就产生了更换储能电池与设备成本（Ｒｅｐ

ｌａｃｅｍｅｎｔｃｏｓｔ）。在通常情况下，电池和设备的使用

寿命小于储能系统项目周期，因此在项目的运行周期内需考虑到电池

的更换成本，包括更新材料设备的购置费用、安装费用、工人薪酬费

用等。更换成本被视为可变成本，其大小主要取决于电池的使用寿命

及使用频率。如按照锂离子电池（磷酸铁锂）４０００次循环寿命及

每天充放电两次来计算，电池每５．５６年需要更换一次。当储能电

池超过使用年限时，将电池全部更换是不经济、不环保的。因此在实

际运行中，根据电池的年衰减率每年增补一定的容量，保证储能系统

的可用容量。更换储能电池与设备成本可以通过蓄电池替换年度成本、

储能装置容量和储能装置转换效率进行计算。其中影响蓄电池替换年

度成本的因素有替换费用、替换周期、投资回报期、贴现率、蓄电池

充放电循环周期次数、蓄电池年度运行天数等。由于电池充放电循环

次数有限，电池容量会逐渐衰减，在储能系统运行过程中需要经常替

换蓄电池，因此需要考虑电池容量衰减成本和资金的时间价值。但由

于不同类型的储能电池其寿命周期各不相同，并且其实际寿命与充放

电深度和充放电次数等因素相关，具有不确定性，因此该参数在实际

运用中根据其影响因素确定。