中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：2020年7月25-26日，由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)聯(lián)合江蘇省電機(jī)工程學(xué)會(huì)可再生能源專委會(huì)、國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院、國(guó)網(wǎng)江蘇綜合能源服務(wù)有限公司、中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)江蘇省電力設(shè)計(jì)院有限公司等單位共同主辦的“第四屆全國(guó)電網(wǎng)側(cè)暨用戶側(cè)儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用高層研討會(huì)”在南京召開。
25日下午，中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)安徽省電力設(shè)計(jì)院有限公司/安徽省能源研究電力規(guī)劃中心副主任孫健在會(huì)上分享了主題報(bào)告《新能源+儲(chǔ)能技術(shù)研究及安徽應(yīng)用前景分析》，以下為整理后的演講速記：
孫健：各位專家，各位領(lǐng)導(dǎo)，下午好！我是來自安徽省電力設(shè)計(jì)院的孫健，能源研究院是我院在能源主管部門指導(dǎo)下成立的研究機(jī)構(gòu)。非常感謝主辦方給我們這樣一個(gè)機(jī)會(huì)，向各位專家領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)我們的一些工作，我們?cè)趦?chǔ)能方面是一個(gè)后進(jìn)生，但是我們一直很關(guān)注這個(gè)領(lǐng)域，所以說我們做了一點(diǎn)點(diǎn)工作，向各位來做一個(gè)報(bào)告，希望各位領(lǐng)導(dǎo)和專家以后有機(jī)會(huì)和我們接觸的時(shí)候可以向我們不吝賜教。
我的報(bào)告分四個(gè)部分：安徽儲(chǔ)能發(fā)展情況；安徽省新能源+儲(chǔ)能應(yīng)用前景分析；風(fēng)儲(chǔ)技術(shù)研究及案例簡(jiǎn)介；幾點(diǎn)思考。
一、儲(chǔ)能的發(fā)展情況
發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題，安徽實(shí)際上最重要的一個(gè)儲(chǔ)能形式是抽水蓄能，安徽的抽水蓄能建成的量、在建的量、規(guī)劃的量都是比較大的，加在一起是一個(gè)超過千萬級(jí)的綠色儲(chǔ)能基地。相對(duì)于抽水蓄能來講，安徽的化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展相對(duì)偏慢，當(dāng)然這主要是跟廣東、江蘇等發(fā)達(dá)地區(qū)來比。
發(fā)展現(xiàn)狀。我們?cè)谇耙欢螘r(shí)間了解投運(yùn)過的一些儲(chǔ)能電站，并不多。當(dāng)然現(xiàn)在還有一些謀劃的儲(chǔ)能電站，包括風(fēng)電+儲(chǔ)能的這樣一個(gè)形式。但是這個(gè)很多還都沒有落地。
存在的問題。我們認(rèn)為，一是缺乏可行的商業(yè)模式，這主要是跟我們電力市場(chǎng)的建設(shè)速度有一定關(guān)系的。二是沒有出臺(tái)相關(guān)的支持性政策。實(shí)際上我們認(rèn)為國(guó)內(nèi)大部分的省份所謂支持儲(chǔ)能發(fā)展的政策，都是沒有深入，沒有到切實(shí)操作階段的。三是儲(chǔ)能成本，在政策很明確可行的用戶側(cè)，儲(chǔ)能成本沒有達(dá)到盈利要求，安徽大工業(yè)用電峰谷電價(jià)是0.5元到0.6元左右。
二、新能源+儲(chǔ)能應(yīng)用前景分析
（一）安徽可再生能源發(fā)展的基本情況
到2019年，在裝機(jī)結(jié)構(gòu)里面，可再生能源在安徽已經(jīng)達(dá)到28%，其中光伏最大，已經(jīng)達(dá)到17%，可再生能源總發(fā)電量達(dá)到11%，光伏裝機(jī)是全國(guó)第五，生物質(zhì)發(fā)電是全國(guó)第二。
從“十三五”期間光伏的裝機(jī)曲線可以看出，2016年開始大幅上升，一直到2019年已經(jīng)到了1254萬千瓦。主要的分布區(qū)間偏向皖中、皖北。風(fēng)電相對(duì)慢一些，2019年是274萬千瓦，主要分布在皖中的滁州、安慶，還有皖北地區(qū)。
新能源在各地區(qū)的滲透率，往往決定了電網(wǎng)調(diào)節(jié)的壓力，典型的就是六安，新能源最大滲透率已經(jīng)超過80%。從滲透率可以估計(jì)，安徽很多地市電網(wǎng)調(diào)節(jié)壓力可能比較大，本圖從左到右的地市基本上是安徽從北到南的地市分布，可以看得出來皖北、皖中的滲透率相對(duì)高。
（二）安徽電網(wǎng)的特點(diǎn)
以淮河、長(zhǎng)江為界，將全省分為皖北、皖中和皖南，500千伏網(wǎng)架形成“四縱四橫”架構(gòu)，出省的斷面基本上是在皖南地區(qū)，基本上電力流是從北往南。
安徽電網(wǎng)的負(fù)荷特點(diǎn)，每天中午11點(diǎn)左右、晚上9點(diǎn)左右有兩個(gè)峰，這個(gè)峰之間有相對(duì)的谷。季節(jié)上看，春秋季負(fù)荷比夏季的差距是比較大的，僅在55%左右。
安徽其實(shí)還是缺電的，但是是缺電力不缺電量，在夏季高峰負(fù)荷比較大的時(shí)候，對(duì)華東以及外部授進(jìn)依賴比較大。
（三）新能源+儲(chǔ)能在電網(wǎng)中的應(yīng)用分析
在整個(gè)安徽電網(wǎng)的情況看下來，常規(guī)電源再加上新能源之后，和負(fù)荷之間的平衡就會(huì)有一些問題，尤其是在春季的時(shí)候，整體負(fù)荷比較低，晚峰負(fù)荷在2200萬千瓦左右，中午負(fù)荷在1700萬千瓦左右，如果此時(shí)光伏出力超過600萬千瓦，電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力就可能會(huì)有問題。
平衡表基本能看出，計(jì)算口徑上平衡是面臨缺口的，在春季和秋季的時(shí)候缺口可能會(huì)達(dá)到有300多萬。實(shí)際上節(jié)假日會(huì)更低，形成的缺口更大，電網(wǎng)也更難調(diào)節(jié)。
單純將典型日做平衡，可能不能夠看出來全年棄電量或者是整個(gè)電網(wǎng)理論上損失的條件到底有多少。我們研究建立過一個(gè)模型，將歷史負(fù)荷曲線、新能源發(fā)電曲線、外電曲線以及模擬機(jī)組開機(jī)統(tǒng)一考慮，計(jì)算得到電網(wǎng)理論棄電量超過2%。實(shí)際與我們的理論計(jì)算有差異，現(xiàn)在安徽是全額消納的，得益于三點(diǎn)，一是火電機(jī)組的調(diào)控能力提升，二是新能源發(fā)電預(yù)測(cè)，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)和負(fù)荷做好匹配，實(shí)際上還有一定的運(yùn)氣成分，三是省際間支援。通過這些工作，我省電網(wǎng)公司調(diào)度部門基本實(shí)現(xiàn)了全額消納，很不容易。
綜上所述，第一，新能源+儲(chǔ)能有非常大的需求空間；第二，皖北皖中有相對(duì)迫切的需求，在合肥中心附近也可以考慮；第三，從能量上來講，需求的量級(jí)還是比較大的。
三、風(fēng)儲(chǔ)技術(shù)研究及案例簡(jiǎn)介
（一）項(xiàng)目簡(jiǎn)介
跟大家簡(jiǎn)單報(bào)告一下我院在所做的儲(chǔ)能案例。
剛剛所講的整個(gè)電網(wǎng)的基本情況，都是風(fēng)電+儲(chǔ)能背景的一個(gè)延伸。在2018年底的時(shí)候，風(fēng)電的建成規(guī)模雖然是246萬，但是開展前期工作的項(xiàng)目非常多，業(yè)主非常積極地申報(bào)。雖然大家知道實(shí)際不可能建成這么多，但是因?yàn)橛羞@個(gè)情況，所以擔(dān)心風(fēng)電大量同期并網(wǎng)。
我院設(shè)計(jì)的華潤(rùn)濉溪孫疃50MW風(fēng)電場(chǎng)，已經(jīng)建成投運(yùn)了。
（二）設(shè)計(jì)方案分享
風(fēng)電場(chǎng)功率選擇，我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)，儲(chǔ)能和風(fēng)電場(chǎng)功率設(shè)計(jì)和容量聯(lián)合計(jì)算，又結(jié)合了春季中午調(diào)頻壓力緊張大概一到兩個(gè)小時(shí)，初步確定10MW/10MWh的標(biāo)準(zhǔn)，并向主管部門溝通確定。
總體建設(shè)規(guī)模。設(shè)計(jì)容量為10MW/10WMh，由5臺(tái)2MWh儲(chǔ)能電池單元和相應(yīng)的功率升壓一體機(jī)。
調(diào)度關(guān)系。正常情況下當(dāng)系統(tǒng)頻率沒有越限，AGC處于正常工作狀態(tài)，AGC根據(jù)接收到的電網(wǎng)調(diào)度指令，通過站控層環(huán)網(wǎng)交換機(jī)發(fā)送給能量管理系統(tǒng)（EMS），控制儲(chǔ)能電站的充/放電，一次調(diào)頻系統(tǒng)不工作。邏當(dāng)頻率越限時(shí)，一次調(diào)頻系統(tǒng)自動(dòng)起動(dòng)，并閉鎖AGC裝置調(diào)節(jié)儲(chǔ)能部分的功能，一次調(diào)頻系統(tǒng)通過站控層環(huán)網(wǎng)交換機(jī)，調(diào)節(jié)PCS從而控制儲(chǔ)能電站的充放電。當(dāng)頻率恢復(fù)正常時(shí)，一次調(diào)頻系統(tǒng)自動(dòng)退出運(yùn)行，并解鎖AGC裝置調(diào)節(jié)儲(chǔ)能部分的功能，由AGC控制儲(chǔ)能電站的運(yùn)行狀態(tài)。
電池選用的是磷酸鐵鋰。
場(chǎng)站里面配相應(yīng)的EMS能量管理系統(tǒng)。
四、幾點(diǎn)思考
下面講一下，我們自己在研究工作時(shí)候的一點(diǎn)點(diǎn)思考。
（一）風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的儲(chǔ)能能否集中調(diào)控。
風(fēng)電場(chǎng)側(cè)的儲(chǔ)能理論上由風(fēng)電場(chǎng)做調(diào)控，應(yīng)該是跟風(fēng)電場(chǎng)一起運(yùn)行的，但這樣的話對(duì)整個(gè)電網(wǎng)調(diào)控起到的作用是有限的，我們?cè)诟叩拿嫦蛉W(wǎng)需求的視角，建立一個(gè)儲(chǔ)能調(diào)用曲線。從全網(wǎng)優(yōu)化的角度來看，儲(chǔ)能裝機(jī)總量大概在20萬左右，理論可以優(yōu)化非常多的電力，可以使全網(wǎng)棄電大幅降低。
（二）抽水蓄能和化學(xué)儲(chǔ)能比較
因?yàn)榘不粘樗钅鼙容^多，是否在抽水蓄能很多的情況下建設(shè)化學(xué)儲(chǔ)能有沒有那么強(qiáng)的必要性？到底它跟抽水蓄能的差異在哪里？實(shí)際上我們認(rèn)為有兩點(diǎn)。
第一，區(qū)位分布。安徽的抽水蓄能分布在皖南和皖中，從電網(wǎng)空間匹配角度來講，還有調(diào)節(jié)能力來講，實(shí)際上都是希望在皖北有一些可調(diào)節(jié)的電源。
第二，成本差距。抽水蓄能裝機(jī)成本達(dá)到5—6元，容量成本達(dá)到0.8元/Wh，成本并不低。我們認(rèn)為考慮投資的時(shí)候，考慮全生命周期是一個(gè)比較好的分析方法。從平準(zhǔn)化度電成本來看抽水蓄能僅0.2~0.25元/度，但是我個(gè)人認(rèn)為還應(yīng)該考慮幾個(gè)因素。一是抽水蓄能最起碼是運(yùn)行50年，如果按這個(gè)來算的話肯定是比較低的。但實(shí)際到疏導(dǎo)成本時(shí)不可能按照50年收回，一般是按照20年以內(nèi)，8%的市盈率收回成本。二是抽水蓄能建設(shè)的時(shí)間比較長(zhǎng)。從開工開始8年建成，光建設(shè)期的總投資就是靜態(tài)投資的1.2倍，財(cái)務(wù)成本太高。三是，儲(chǔ)能成本下降，剛剛專家也預(yù)計(jì)了到2025年的時(shí)候成本會(huì)降低50%。抽水蓄能建設(shè)期長(zhǎng)達(dá)8年，現(xiàn)在正在建的，等建成可能已經(jīng)到“十四五”以后了，那時(shí)抽水蓄能即便能量應(yīng)用的場(chǎng)景也有可能和化學(xué)儲(chǔ)能的充電持平。當(dāng)然，抽水蓄能有它的安全、長(zhǎng)期的優(yōu)勢(shì)，不再細(xì)說。
（三）幾點(diǎn)體會(huì)
現(xiàn)在新能源+配置儲(chǔ)能的方式，我們認(rèn)為仍然是計(jì)劃方式，就像剛剛唐總說的確實(shí)沒有市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，這個(gè)是強(qiáng)加給新能源場(chǎng)站的責(zé)任。但是從我們國(guó)家的政策方向來講，從儲(chǔ)能的商業(yè)模式與電力市場(chǎng)后續(xù)發(fā)展方向一致。
儲(chǔ)能功能就是提供能量、容量、功率等，我們認(rèn)為這些功能就是電力的按需搬運(yùn)，所以，電力市場(chǎng)必須能夠很靈活實(shí)現(xiàn)電力的時(shí)間價(jià)值，還需要更靈活的電力價(jià)格政策，市場(chǎng)參與方要足夠開放，市場(chǎng)規(guī)則要積極支持儲(chǔ)能的發(fā)展。
儲(chǔ)能的加入，使新能源對(duì)電網(wǎng)更友好。我們認(rèn)為新能源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)儲(chǔ)能，都是在電網(wǎng)里面運(yùn)行的電力元件，對(duì)于整網(wǎng)的影響是共通的，在未來新能源+儲(chǔ)能能夠和獨(dú)立的電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)同樣功能的情況下，理應(yīng)共享同樣的市場(chǎng)。
（四）幾點(diǎn)建議
在儲(chǔ)能向比較大的電力市場(chǎng)方向發(fā)展過程當(dāng)中，我們認(rèn)為有幾點(diǎn)：
1.更開放的模式可能更有優(yōu)勢(shì)，在新能源滲透率比較高的區(qū)域，用分?jǐn)偝杀镜慕ㄔO(shè)方式，共擔(dān)責(zé)任。
2.大規(guī)模獨(dú)立儲(chǔ)能電站更易管理。
3.儲(chǔ)能和抽水蓄能會(huì)逐步開始在能量用途上競(jìng)爭(zhēng)。
4.積極爭(zhēng)取參與調(diào)峰、調(diào)頻、容量市場(chǎng)來回收儲(chǔ)能的成本。
匯報(bào)完畢，謝謝大家！
