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8月9—10日,在“第二届全国发电侧储能技术与应用高层研讨会”,来自中国能源建设集团新疆电力设计院有限公司副总工林雪峰就“新疆储能规划及政策介绍”做主题报告,以下为其报告主要内容。
各位领导,各位朋友,大家上午好!
非常感谢储能协会给我们机会介绍新疆储能规划和政策介绍。新疆储能计划是今年2月份做的,6月份完成编制。
我的介绍分三个部分:第一是新疆储能规划简介,第二新疆储能相关政策介绍,第三是设计院在储能项目前期可研工作的作用。
介绍一下电网现状,红色部分是在建,蓝色部分是已投项目,这是最大的核心区域,延伸到伊犁,上面建设到布尔津,向下延伸到喀什,西部围绕天山的东段形成环网,这是哈密到敦煌,这边是甘肃沙洲,这是哈密到郑州的750千伏通道。
2018年年底新疆组装是8636千瓦,火电是4944千瓦,风电1920万千瓦,水电694万千瓦,光伏952万千伏。火电一直在下降,从74%降到60%。新能源从9%上升到33%。
会议现场
这是负荷电量,2018年新疆全社会用电量2890亿千瓦时,2014到2018年年均增长11%;最大负荷4650万千瓦,年均增长12%。疆电外送电量2014年173亿千瓦时,2018年是503亿千瓦时。
新能源发电情況:2018年,风电发电量360.3亿kW·h,风电最大出力9610MW,风电年平均发电利用小时数为2024小时,全年累计弃风电量106.9亿kW·h。弃风比22.9%。2018年,光伏发电量116.7亿kW·h,光伏最大出力6081MW,光伏累计利用小时数1337小时,全年累计弃光电量21.4亿kW·h。弃光比15.5%。2018年数据都超出了红色预警期,比较可喜的是,今年上半年统计数据风点弃光率低于15%了。
电力需求预测,这是规划成果,新疆地域广袤,能源供应成本低,随着我国产业结构梯次转移,高载能产业将很快往新疆转移,其实目前正在转移,新疆需电量会比较快速的增长。预计十四五增长率9.01%。
到2025年,新疆内用电源达到12956万千瓦,其中水电、火电、风电、光伏、其它燃气、生物质、余热占比分别为14.2%、54.9%、18.0%、11.4%、1.4%。火电装机比重进一步下降,新能源装机比重进一步加大。
这个是负荷特性预测,冬季凌晨1点开始下降,到了凌晨七八点钟开始上升,十一、二点达到了早高峰。从1点钟到下午5点之间有一个负荷低点,这个时候是新疆发电量最大的时间段,白天负荷量降到最低。到了19点到21点之间是负荷高峰期,然后往下走。夏季也是一样,因为夏季空调比较多,差别不是很大。
这是2020目标网架,计划从若羌到格尔木有一个通道。这是2025年目标网架,形成8个双环网的电网结构(图),另外还有直流,第四个直流通道放到南疆来,目前在研究,一个方案是放到吐鲁番这一代,因为风电、火电比较好。还有一个思路能不能再往西,放在若羌、和田,把能源汇集到南部,南部怎么提供电源是很大问题,如果储能价格很便宜的话可以给直流外送提供很好的条件。
新疆储能应用有一个特点,主要用于调峰。由于新疆风电和光伏发电出力特性与负荷特性差异巨大,且装机比重很大,造成弃风、弃光率长期居高不下,因此,将储能技术大规模应用于电力系统,逐步通过储能形成电源与负荷之间的“弹性”连接,是解决调峰困难的重要技术手段。另外,推广储能应用,也是推进新疆电源结构调整的重要举措。调峰需求是未来新疆储能应用的主要方向,也是本规划重点研究的内容。输配电服务:缓解部分电网受阻通道的输配电压力。增量配电网:通过趸购和零售实现价差套利;提高孤立电网或弱连接电网的供电可靠性。
新疆储能规划的技术路线:第一步预测调峰负荷:根据负荷预测和负荷特性,预测规划期内各年度峰谷差,再加上新能源发电和交流外送电给系统带来的调峰负担,以及旋转备用容量等,计算规划期内的调峰容量总需求;第二步计算储能所需最大功率:作调峰容量平衡,扣除常规电源调峰容量,不足部分就是储能需要提供的最大输出功率;第三步计算储能需存储的电量:做不同季节典型日的工作位置分析,计算储能一天的充、放电量,确定储能设备充、放电时间;第四步研究储能技术方案及布局:结合新疆的储能应用特点、现有储能能技术特点和新能源发电布局,研究适合于新疆的储能技术方案和布局方案。
因为测算过程比较复杂,我把主要的结论跟大家介绍一下,我们预测到2020年需要的大功率是1860兆瓦,放电时间是3.8小时,储能容量7061兆瓦时。2025年储能需求功率是3000兆瓦,放电4小时,储能容量是12000兆瓦时。新疆以电化学储能为主,以抽水蓄能和蓄热式储能为辅助。
关键政策介绍, 2019年5月,新疆发改委、国家能源局新疆监管办正式发布了《关于开展发电侧光伏储能联合运行项目试点的通知》。政策要点研究有几点:1、第三条:光伏储能联合运行试点项目应在2019年10月31日前建成,所在光伏电站于2020年起每年增加100小时优先发电电量,持续五年。2、第六条:光伏电站配套储能电站的电价执行所在光伏电站电价政策,与光伏电站一体化运行并享受相应补贴。3、第四条:加快完善《新疆电力辅助服务市场运营规则试行》,鼓励储能项目按照《新疆电力辅助服务市场运营规则试行》,参与电力辅助服务市场,并取得相应的收益。
几个认识误区:误区一:认为电力系统不需要储能。新能源出力特性与负荷特性天然存在着巨大差异,为保证功率平衡和频率稳定,必须通过储能的能量搬移,修正源、荷特性,使二者趋近一致。误区二:认为随着负荷增长,会出现风电、光电不再弃风、弃光,以前投资的储能设备会没用。如果储能完全不用了,上面的负荷曲线完全高于下面发电曲线,上面曲线阴性面积变大,两个曲线之间的阴影面积是全社会性缺电量,届时就会出现全社会大面积限电,政府是不可能允许全社会长期缺电的,届时就会增大全社会装机容量,发电曲线就又会抬升上去。发电曲线高于负荷曲线的地方,储能就充电,反之就放电,不可能出现储能不用了的情况。
最后说一下设计院在储能项目前期可研工作中的作用。第一储能项目在前期论证阶段,应该详细研究项目的配置容量(最大充放电功率和充放电时间),这直接影响到项目的成败;
第二对于电化学储能项目,还应该详细研究电池的优化组合方案,优化后的电池组合方案,可以大大节省投资;简单介绍一下不同频次储能对电池的要求,这个像一个水库,储蓄频次高的容量就如同防洪库容,可以用高端锂电池;频次很低的容量就如同死库容,电池可以考虑用动力电池梯次利用,这样就大大节省投资了。
第三对于风电储能项目,还应该进行风—储优化方案的研究,并开展仿真运行研究,这样不仅可以找到最佳储能配置容量,还可以在与调度管理部门签订购电合同时做到“心中有数”。下面是风电,通过储能实现能量搬移进而提高保证出力,通过储能增大了风电可信度,越可信,电力公司就越愿意调你,也需要做详细的计算。我院正在与高校联合开发“风储优化方案计算及仿真运行程序”,预计2019年底完成编程工作和测试。有机会下次给大家做介绍。
我就汇报这些,谢谢!
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