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实地考察全国首个光伏储能项目!储能在可再生能源领域大有可为

北极星储能网  来源:北极星储能网  作者:carrie  2018/8/10 10:22:35  我要投稿  

北极星储能网讯:前言:目前黄河水电已在青海共和建成光伏储能项目,茶卡地区风电储能项目预计年内投产,积极为海南州水光风储多能互补清洁能源基地建设提供支撑。

“储能技术与可再生能源的结合能有效解决可再生能源稳定输出和提升系统发电效益的难题,储能在促进可再生能源并网与就地消纳具有较大的应用价值和光明的市场前景。”国家能源局原副局长史玉波在2018中国储能西部论坛上指出。

西部地区是我国的能源生产基地,也是可再生能源资源的富集区。近年来,西部地区多数省份风电、光伏装机容量增长迅速,一批可再生能源发电园区和配套的产业基地应势而起。据中关村储能产业技术联盟理事长、中国能源研究会储能专委会主任委员陈海生介绍,截止2018年5月全国储能装机前十的省份,西部陕甘青宁新藏六省区合计占到全国已投运项目累计装机规模的25%。可以说,西部省份在储能应用方面处于非常重要的地位。

就西部省份储能应用特点来讲,可再生能源+储能的灵活多元应用是主要方向,原国务院参事吴宗鑫认为可再生能源是推动储能发展的重要基础。

根据电科院的情景分析,到2050年,我国风电、光伏发电将成为电力的主导,分别占到总发电量的21%至24%。如何解决大量可再生能源接入电网带来的波动,储能将成为关键技术。目前我国正在进行各种储能技术的研究和示范。

探访全国首个光伏发电储能项目

国家电投黄河上游水电开发有限公司总经理魏显贵认为新能源发电优势明显,但是由于出力与负荷不平衡给电网带来很大的限制,黄河水电想通过储能技术解决新能源出力不平衡问题,从而使新能源友好地发展。目前黄河水电已在青海共和建成光伏储能项目,茶卡地区风电储能项目预计年内投产,积极为海南州水光风储多能互补清洁能源基地建设提供支撑。

在2018中国储能西部论坛期间,中关村储能产业技术联盟还组织考察了共和实证基地光伏储能项目。电站位于青海省共和县的塔拉滩上,平均海拔2920m,包括20MW光伏发电和16MWh电站储能。2018年6月26日,该电站顺利并网。

魏显贵介绍,黄河水电研究新能源电站储能技术的意义在于,实现新能源发电和用电的供需平衡,改善新能源电能质量,提高电网的安全稳定性,参与电网调峰调频,提高光伏风电资源利用率,进而推动储能技术发展和应用。

青海共和电站光伏储能电站承担了各种新技术的试验任务,其中发电系统采用了当前各类新技术,包括固定+单面、固定+双面、平单+单面、平单+双面、垂直+双面;储能系统采用磷酸铁锂、三元锂、锌溴液流和全钒液流各类电池,并且在交流侧和直流侧均有尝试;在实际运行中,分别设置了20%/25%/30%限功率情况下光储系统结合能量搬移、调峰调频、平滑出力、跟踪计划不同功能需求的控制策略。其目的是对储能系统的电池特性、容量配比、系统匹配以及控制策略进行研究。

下面我们就来看一下全国首个光伏发电储能项目的具体情况。该项目采用磷酸铁锂电池、三元锂电池、锌溴液流电池和全钒液流电池,建设了16个分散式储能系统和6个集中式储能系统。详见下表。

据魏显贵透露,近期黄河水电950MW风力发电+110MWh储能招标已进入收尾阶段,风电场配套的储能系统采用分布式就地安装-集中控制方式,每套储能单元包括储能变流器、隔离变压器、电池系统和附属设备,电池采用三元锂、磷酸铁锂、全钒液流、铁铬液流、锌溴液流电池和其他先进电池技术。

从光伏到风电,黄河水电在新能源电站的储能探索已拉开序幕,且储能规模也呈现不断扩大的趋势。那么到底何种储能技术更能解决新能源消纳的难题,各类储能技术性能有何差异呢?下面我们来一一对比。

储能技术在可再生能源领域大有可为

从现有储能装机规模来看,除抽水蓄能外,电化学储能装机比例最高。据中国能源研究会储能专委会不完全统计,截至2017年底,中国已投运储能项目中,电化学储能项目的累计装机规模达到389.8MW,其中锂离子电池的累计装机规模最大,达到227MW。而从近期国内投运的储能项目来看,储能调频项目主要是锂电池,且是三元锂和磷酸铁锂并驾齐驱;电网调峰项目则是以磷酸铁锂为主;用户侧铅炭电池和锂电池各有千秋;而在发电侧领域,则呈现出储能技术百家齐放的格局,从黄河水电已并网的光伏储能和正在招标的风电储能也能看出,三元锂、磷酸铁锂、锌溴液流、全钒液流都有涉及,这一方面说明储能技术具体应用性能仍有待验证,另一方面也说明储能在发电侧应用前景巨大,平滑输出、电能质量、调峰调频都将成为储能的用武之地。

从技术角度出发,普能世纪黄绵延认为目前液流电池的市场份额虽只有4%,却是匹配光伏和风电的理想储能技术。液流电池寿命周期超过20年,可匹配风光设施的使用年限;几乎可无限循环的进行深度充放电;在超过4小时的储存时间条件下优势明显,用于光伏发电移峰和风电输出平衡;50%SOC运行性能优异,适用于风电平衡;功率与容量可独立配置,方便随时扩充容量。

当然每一种场景应用,都需要判断哪种储能技术最适合;每一种技术,也需要确定最适合哪种应用市场。

目前,随着可再生能源并网侧储能应用已经开始在技术示范的基础上寻求商业化突破,储能在跟踪发电计划中的作用也得到了验证。但是,储能与可再生能源配套应用的局限性还比较突出,系统收益的多样性和投资价值还难以充分实现,仍然面临着多方面的问题。例如集中式可再生能源并网储能系统收益单一,除存储弃电之外,储能其余功能价值难以全面体现;集成储能资源难以发挥规模效应,促进可再生能源消纳能力有限;电力市场开放程度有限,难以获得多重收益等。

针对上述问题,史玉波认为应从政策、市场、宣传三方面进行规范和引导。政策上,结合地方特点出台支持政策,明确储能项目建设和运行管理流程。市场层面,完善市场规则并对可再生能源发电效果进行评价,激励可再生能源场站提升发电质量;加速推进市场化交易进程,建立跨省跨区交易渠道,减少区域内弃风弃光电量;加快建立辅助服务市场,构建储能参与系统服务的按效果付费机制,为储能获取价值增值创造平台。第三,推动风储、光储创新应用模式建设,总结项目运行经验,验证项目的经济性和商业模式;支持和引导储能系统项目建设运营单位优先享受电力市场化改革红利,在用户直接交易、绿色电力消纳和参与辅助服务市场等方面予以支持,进一步降低储能系统运营成本。

黄河水电魏显贵也认为应尽快研究出台支持储能产业发展的相关政策,建立储能电价补偿机制,而且在电网调度层面应适应储能电站的运行方式。

后记:走进青海共和新能源基地,第一感受只能用震撼来形容,万里碧空和一望无际的光伏阵列给人强烈的视觉震撼,此刻才更深刻地理解了数字背后的意义,光伏、风电正在不断成长为我国主要电源,也正是在此刻,作为新能源人的自豪感才油然而生。

最后套用中国能源研究投融资专委会秘书长万琳的一段话来结束本文:

震撼的,不仅仅是电源侧的翻天覆地,还有储能的爆发。今年两个省网公司的储能项目,就轻松超出了2017年全年的储能装机功率规模。

储能的发展,已经步入持续不断的价值挖掘、主体明晰、模式创新快车道。发展速度和规模,有赖于政策支持、市场完善,更取决于行业自身的技术创新、产业链封闭、成本下降。

首先显现的是辅助价值。包括电源侧已经开始快速规模化的火电灵活性改造;以及新能源作为基荷电源势必承担的各项责任,势必会带来如传统火电一样的升级、改造浪潮,以提升发电预测、调峰调频、电能质量。

还有电网侧的改造,无论是为了迎峰度夏、新能源消纳,储能的建设速度、效率、经济性,都得到了充分的承认。世界500强前三名的实力不是白给的,这个细分领域刚刚启动,规模就足以惊世骇俗。

其次是独立价值。削峰填谷、UPS备电、需量电费管理、电能质量治理,以及未来的独立调峰、调频项目,作为独立电力市场、辅助服务主体。

未来一定还会有共享价值。推动储能的,不仅仅是电力的商品化、新能源车,还有5G和深入我们生活的移动通信。基于储能技术、商业模式的共同创新,电力市场机制环境不断完善,分散式部署、集中式管理,可移动、即插即用,充分实现储能跨时间、跨空间、跨用户、跨领域的价值。

储能未来已来

延伸阅读:

16MW/64MWh!青海首个电网侧储能项目正式落地!解决新能源消纳难题

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