电池储能系统 (BESS) 与并网式电动汽车充电器：哪种更适合您的站点

简答：一个 贝丝当站点需求电费高、高峰时段持续时间超过一小时或日用电量超过约 200 千瓦时时，配备储能电池的充电器更胜一筹——电池可节省 40% 至 70% 的需求电费，并将能源转移到电价较低的时段。对于采用固定电价且用电量低的站点，普通的并网充电器则更合适，因为如果没有充电循环和高峰时段的使用，12 万至 35 万美元的储能溢价根本无法收回成本。最终的决定因素并非技术，而是电费账单上的三个数字：需求电价、高峰时段持续时间和实际充电情况。我们在数十个站点安装了这两种类型的充电器，其模式具有足够的一致性，可以总结为一个框架。

要点总结：

• 需求电价高于每月每千瓦 10 美元左右，且峰值时段超过 1 小时时，储能系统 (BESS) 的经济效益就会显现；低于此条件，仅使用电网供电通常就足够了。
• 采用电池储能系统 (BESS) 的充电站通常只需要普通充电站 30% 到 50% 的电网连接，从而减少了变压器和连接费用。
• 利用分时电价进行能源套利 广告每储存一千瓦时电能，价值为 0.08-0.25 美元/千瓦时。
• BESS 可在电网故障期间提供 2-6 小时的备用充电——这是仅靠电网供电的站点所不具备的能力。
• 错误的选择通常会付出更高的代价：任何一个系统的规模过大，都比正确选择另一个系统要花费更多。没人告诉你的成本比较

大家都在比较资本支出。储能系统需要额外投入12万至35万美元的存储硬件，这个数字着实吓人。但资本支出只是问题的三分之一。另外三分之二——连接成本和运营成本——通常才是决定项目成败的关键，而且几乎总是倾向于选择储能系统。

并网成本是仅并网项目的隐形杀手。一个480千瓦的充电桩组需要一台600千伏安的变压器、一条专用馈线、电力公司评估，而且通常还需要对杆式或地面安装式变压器进行升级。我们最近为一家美国中大西洋地区的电力公司计算了一个600千伏安的并网费用：变压器和建设费用高达7.8万美元，外加14个月的升级等待期。而同样的地点，如果采用250千伏安的并网和522千瓦时的电池，费用仅为2.4万美元，工期也只需六周。电池实际上“购买”了一个更大的变压器——价格低得多，而且利用率更高。在英国和澳大利亚等国家，并网升级成本可能高达六位数，等待时间长达2-3年，这往往是决定性的因素。

运营成本比较才是真正细致入微的计算之处。以一个按典型商业电价计算，每天充电量为 1000 千瓦时的充电站为例：

• 仅限网格： 以平均每千瓦时 0.16 美元的价格购买 1,000 千瓦时电 = 每天 160 美元，加上 350 千瓦峰值用电量的需量电费，每千瓦 14 美元 = 每月 4,900 美元。
• BESS支持的： 在非高峰时段以每千瓦时 0.06 美元的价格购买 400 千瓦时，在高峰时段以每千瓦时 0.12 美元的价格购买 300 千瓦时，储存并供应剩余的电力；有效平均价格约为每千瓦时 0.09 美元 = 每天 90 美元，需求削减至 180 千瓦 = 每月 2,520 美元。

年度运营成本差额：约 25,500 美元的能源成本加上 28,500 美元的需求费用，总计约 54,000 美元/年。考虑到 200,000 美元的储能溢价，这相当于在未享受补贴的情况下，3.7 年即可收回成本，而且大多数地区都有补贴。仅并网方案没有投资回报，因为它并非投资，而是持续更高的运营成本。

需要注意的是，我们向每位客户都强调：如果收费模式平稳且收费较低，这些数字就会失效。一个网站 sp如果电池每天均匀消耗 120 千瓦时，耗电量分布在 14 小时内，既没有峰值耗电需要削减，也没有低谷时段可以利用。在这种情况下，电池循环深度不足，收益甚微，溢价还会不断贬值。我们曾拒绝过一些数据不支持的储能销售订单——有时，诚实的工程解决方案是“直接并入电网”。

何时并网充电器才是最佳选择

让我直截了当地说明一下，在哪些情况下，普通的并网充电比储能系统 (BESS) 更胜一筹，因为一个只推荐储能的框架只是一种销售说辞，而不是工程设计。

首先，我们来看低吞吐量站点。日用电量低于约 200 千瓦时时，需求电价的计算通常不划算。需求电价按充电桩的峰值功率计费，一个 50 千瓦的充电桩每天使用两小时，峰值功率可能达到 45 千瓦——按每千瓦 14 美元计算，每月电费高达 630 美元。而一个容量足以节省这部分用电量（比如 100 千瓦时）的储能系统 (BESS) 成本在 6 万到 10 万美元之间，每年可能只能节省 5000 美元。这意味着需要 12 到 20 年才能收回成本。这并非一个可行的项目。

其次，对于采用固定费率的地区而言，如果您的电力公司不单独收取需求费用，也没有合理的分时电价差（一些市政电力公司和许多合作社就属于这种情况），那么储能的价值就失去了最重要的两层。您最终得到的只是电力系统的韧性和太阳能自用，这两项固然有一定价值，但仅凭这两点很少能抵消额外的溢价。

第三，商业模式限制了吞吐量。员工在工作场所使用7-11千瓦的二级充电桩充电6-8小时，无需应对峰值负荷。这样一来，电池储能系统（BESS）的优势就荡然无存——你购买电池只是为了给涓流充电器供电。我们曾向客户解释过这种逻辑，最终建议他们升级简单的配电盘。这没问题；信任比一笔交易更重要。

第四点——这一点常常出乎人们的意料——是那些已经拥有庞大电网连接的场所。如果你接手了一个1500千伏安的变压器和一个空置的停车场，那么安装充电桩的边际成本几乎为零，而且需求电费被包含在一个你无法更改的电价等级中。在这种情况下，增加储能带来的边际收益微乎其微。储能的优势在电网连接成为瓶颈时最为显著，而不是在电网已经过载的情况下。

当BESS支持的闪电队大获全胜时

成功的案例与上述案例正好相反，我们有来自实际站点的运行数据。

舰队仓库 这是最理想的情况。车辆分批返回——配送车队通常在下午 2 点到 6 点之间返回——形成一个集中高峰，几乎与储能系统的放电窗口完美匹配。我们运营的一个车队站点：配备 6 个充电桩，峰值功率 180 千瓦，电池容量 300 千瓦时，每月需求费用从 5600 美元降至 2100 美元。该电池还能满足仓库凌晨 5 点的预发车充电需求，否则，在电价计费的确切时间点，需求量会达到峰值。

高速公路和公共直流快速充电 这是第二有力的论据，但原因不同：连接限制。农村地区的快速充电走廊通常面临5万至20万美元的变压器升级成本，以及1至3年的等待时间。而一个电网连接规模适中（150-300千伏安）的电池储能系统（BESS）可以通过从储能系统中提取能量，提供350千瓦的峰值功率。根据我们的经验，这种“电网增容”模式正逐渐成为美国和澳大利亚快速充电走廊的默认解决方案。

零售和购物中心 太阳能+储能组合方案大获成功。较长的充电停留时间（1-3小时）意味着只需适中的充电功率即可满足需求，但顶棚太阳能和商场自身的用电负荷共同构成了一个综合价值组合：既能实现自用，又能削减用电需求，还能在停电期间为商场美食广场提供备用电源。一家零售客户的系统——380千瓦峰值功率的太阳能、522千瓦时的储能系统和8个充电桩——目前68%的充电能源来自太阳能，并且该商场第一年的总电费下降了31%。

共同的主题：BESS 在以下方面获胜 定时 负荷情况取决于多种因素——例如集中高峰、较长的电价窗口或连接资源稀缺。如果负荷平稳、电价稳定或连接费用已付清，则仅使用电网方案更优。

我们在实践中使用的决策框架

经过二十多个项目的实践，该框架最终简化为一个六步过滤流程。只需手头有水电费账单和时间间隔数据，您就可以在一个下午完成运行。

1. 提取12个月的间隔计量数据 或者，对于新站点，可以使用附近类似站点过去 12 个月的数据。如果您只有月度账单，请停止计算，并获取间隔数据；月平均值会完全掩盖峰值。
2. 提取月度峰值需求 并记录每个峰值出现的时间。标记峰值窗口长度——是 1 小时、3 小时还是 6 小时？
3. 查找需求电价 电价（美元/千瓦）和分时电价差（美元/千瓦时，高峰时段与低谷时段）。这两个数字决定一切。
4. 模拟存储值 两种主要手段分别是：削减用电负荷（在高峰时段用电池来弥补超过电网目标负荷上限的负荷）和套利（在用电低谷时段充电，高峰时段放电）。这只是一个电子表格练习，并非什么神秘的魔法。
5. 加上韧性值 ——每年预计停电小时数乘以停电期间充电的价值。对于高速公路或仓库站点而言，仅此一项就足以证明电池的必要性。
6. 与连接节省相比 — 获取电网全面升级的报价，并将其成本和交付时间与 BESS 溢价进行比较。

输出结果通常很明确。在我们的投资组合中，大约 60% 的项目采用“电池储能系统 (BESS)”方案，25% 的项目采用“仅并网”方案，15% 的项目采用“太阳能+电池储能系统”方案，因为太阳能发电增加了第三个收益层，从而改变了计算方式。

需要注意的一点是：对需求节约进行建模 单身的 按月计费。用电高峰会随季节变化——例如夏季商场的暖通空调负荷，冬季仓库的供暖负荷——而需求电费是按用电最严重的月份计费，而非平均用电情况。我们对所有12个月的用电情况进行建模，并根据实际用电最严重的月份（而非理论上的用电最严重一天）来确定电池容量。如果为了应对一年一次的用电高峰而过度设计储能系统，储能项目就会令人失望；如果为了应对季节性用电高峰而设计储能系统容量不足，运营商就会收到意想不到的高额账单。

运营成本和维护成本差异

持续成本的差异比大多数买家预期的要大，这会影响比较结果。

仅并网系统的运维成本较低——每年仅需1500至4000美元，用于充电器维护、软件费用以及偶尔的接触器或电缆维修。而电池储能系统（BESS）则增加了实际的成本：电池管理系统（BMS）固件更新、电池均衡扫描、冷却系统维护（液冷式电池需要检查冷却液和维护水泵）以及直流侧的接触器/断路器维护。一个运行良好的300至500千瓦时电池储能系统的年运行和维护成本为6000至12000美元，其中包括能源管理系统（EMS）的订阅费用。

但储能系统还能带来仅并网站点无法获得的收益。例如，在PJM或ERCOT等市场，频率调节每年可为一个250千瓦且有可用容量的系统带来8000至25000美元的收入。需求响应计划在许多地区每年可带来2000至8000美元的收入。此外，备用电源能力——以停电期间避免的收入损失来衡量——对于一个在暴风雨停电期间每小时充电收入为300美元的高速公路站点来说，其价值可能超过整条线路的运维成本。

最终结果是：仅并网运行成本更低，但除了充电利润外没有其他收益；电池储能系统（BESS）运行成本更高，但能将电池转化为收益资产。我们追踪了一家车队客户的522千瓦时系统，该系统去年通过辅助服务赚取了19,400美元——超过了其全部运维成本。电池不仅能够支付自身的维护费用，还能带来充电收益。

拨打电话：实用清单

如果完成清单后仍有疑问，请运行 12 个月的模型——如果模型显示项目成败难料，则韧性是决定性因素。即使电网中断也能持续充电的储能系统 (BESS) 的价值远超电子表格所显示的，因为它能保护电网。 名声 网站的运营和收入同样重要。如需了解这些带存储功能的站点是如何打包的，请参阅我们的…… 电池储能系统（BESS）充电站 页面显示了参考设计，以及 产品 此页面涵盖了与它们配套使用的充电器系列。

关于混合投资组合和分阶段建设的说明

还有一种模式值得一提，因为大多数经验丰富的运营商最终都会采用这种模式：分阶段部署。我们合作过的最优秀的运营商并非简单地在每个站点选择“电池储能系统 (BESS) 还是仅并网”，而是采用混合部署模式——在低利用率站点部署仅并网充电桩，在高利用率站点部署电池储能系统——并在充电桩验证站点性能后逐步部署储能设施。其逻辑很简单：安装一个并网充电桩的成本为每台 120 千瓦的充电桩 3 万至 8 万美元，并且从投入使用第一天起就能产生收益；一年的运营数据可以判断站点是否值得投入储能成本。我们曾为一家区域充电桩运营商成功完成过这样的转型：2023 年安装了 14 个仅并网站点，其中 3 个站点在 2024 年至 2025 年期间，由于其周期性数据显示峰值功率超过 450 千瓦且每月需求费用超过 5000 美元，因此进行了电池储能系统的升级。转换成本在 3.8 至 4.4 年内收回——比同期从零开始构建的任何存储方案都要好，因为数据是真实的，而且规模是精确的。

分阶段实施方案确实存在一个明显的缺点：电站运行一年内将承担电网连接的全部成本，在电价较高的地区，这一年可能会产生 3 万至 6 万美元的本可避免的需求费用。这种方案的权衡在于确定性和速度。我们的建议是：如果电价过高（15 美元/千瓦以上）或电网连接受限，则从一开始就建设储能系统；如果电站选址未经验证且电价适中，则分阶段实施。两种方案都站得住脚——不合理的做法是照搬邻居的设计而不进行自己的成本核算。

常见问题解答

问题1：BESS电动汽车充电器比并网充电器便宜吗？ 安装费用通常前期投入较高——额外支出12万至35万美元——但终身成本往往更低，因为需求费用、连接费和能源成本都会下降。建议您根据自身情况运行12个月的模型；答案取决于具体情况，我们在实际应用中也遇到过两种结果。

Q2：使用 BESS 充电器是否需要并网？ 大多数系统都会保留并网连接，用于备用电源和低谷时段充电——通常需要100-300千伏安的容量。如果配备超大容量的太阳能和储能设备，完全离网运行也是可行的，但这只有在无法接入电网或接入成本过高的情况下才具有经济效益。

Q3：有了储能系统，变压器的尺寸可以缩小多少？ 通常体积缩小 40% 至 60%。一个 480 千瓦的充电桩组可以使用 250 千伏安的电源，并配备 300 至 500 千瓦时的电池，因为电池可以弥补峰值功率的不足。

Q4：储能系统 (BESS) 和并网充电器的投资回收期分别是多久？ 我们投资组合中的储能系统（BESS）项目，通过需求侧费用和套利节省，可在3-6年内收回成本；如果获得激励措施和电网服务，则回收期会更短。并网系统没有储能回收期，因为它们没有储能溢价——它们的运行成本更高。

Q5：停电期间哪种更可靠？ 电池储能系统（BESS）支持的充电方式完胜——在停电期间，电池可以维持充电器运行2-6小时，这对车队和高速公路站点至关重要。而并网充电器一旦电网断电就无法工作。

Q6：我以后可以在并网站点上添加储能系统吗？ 是的，而且这通常是最明智的做法：现在就安装充电桩，收集12个月的间隔数据，然后根据实际数据而不是估算值来确定储能改造的规模。改造过程很简单，因为交流耦合储能可以直接连接到现有的配电盘上。

Q7：储能系统报废后会发生什么？ 磷酸铁锂电池在大约5000-8000次循环后容量可恢复至80%，之后可重新用于低功率应用（例如备用电源、低功率削峰），或进行回收——磷酸铁锂电池回收过程中可回收锂、铁和磷酸盐。电源管理系统（PCS）和充电器的使用寿命通常比电池更长，可在更换电池时重复使用。

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