中國儲能網(wǎng)訊:11月10-11日,由湖南省能源局指導(dǎo),中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會主辦的“第三屆全國電源側(cè)儲能技術(shù)及應(yīng)用高層研討會”在長沙華天酒店召開。來自電網(wǎng)公司、設(shè)計院、系統(tǒng)集成商等領(lǐng)域的400余人參加了本次研討會。
會議期間,科華恒盛股份有限公司新能源事業(yè)部技術(shù)總監(jiān)林金水分享了主題報告《儲能在電源側(cè)不同角色間融合與轉(zhuǎn)變的探析》。中國儲能網(wǎng)對其演講內(nèi)容進(jìn)行了梳理,并在此分享給大家,供大家學(xué)習(xí)、交流。演講內(nèi)容如下:
林金水:各位領(lǐng)導(dǎo)大家上午好,下面我分享一下我們科華恒盛在電源側(cè)應(yīng)用的案例情況。
這是2019年底的中電聯(lián)數(shù)據(jù),從數(shù)據(jù)上來看,風(fēng)力和光伏作為新能源裝機(jī)情況占比達(dá)到20%,發(fā)電量占比8.5%,這是裝機(jī)的情況。另外從最新的全球其他地區(qū)的光伏上網(wǎng)電價來看,光伏上網(wǎng)電價快速下降,這是一個趨勢。另外一個趨勢,國家層面節(jié)能減排要求來看,今后風(fēng)光裝機(jī)比例還會快速上升。風(fēng)光高比例滲透帶來的問題:電源的波動,另外在現(xiàn)在風(fēng)和光,發(fā)電量是上來了,但是裝機(jī)功率并沒有把傳統(tǒng)的火電或是水電的裝機(jī)功率壓下去。在整個新能源波動當(dāng)中,短周期的波動,是分鐘級、秒級的波動,無論是光伏還是風(fēng)都有這個情況,還有日內(nèi)長周期幾個小時的波動,光伏發(fā)電長周期波動的,還有季節(jié)性的波動,季節(jié)性波動是電儲能不好解決的。
這么大的波動,占比這么大,如果沒有配合一定比例的儲能,對電網(wǎng)的運(yùn)行還是有比較大的問題??催@兩種波動,長周期的日內(nèi)波動,這是現(xiàn)有的很典型日內(nèi)負(fù)荷曲線,光伏在中午的時候如果日照比較好的,光伏出力很大,而中午負(fù)荷一般會有個平的時段,以火電為主的省份,此時火電調(diào)峰深度為20%,若還要把光伏全部消納,火電機(jī)組要再調(diào)峰20%,也就是要達(dá)到40%才能保證光伏全部消納,這才是新能源20%的裝機(jī)比例,如果更高的話則火電的調(diào)峰深度還要加大!光伏裝機(jī)比例再大,若沒有儲能,則電網(wǎng)火電裝機(jī)下不去,因為晚上負(fù)荷高峰還是只能靠傳統(tǒng)火電裝機(jī)來支撐。所以要把火電裝機(jī)壓下去,對光伏儲能的時間長度需求就會較長。風(fēng)光短周期波動的儲能需求一兩個小時還可以,降低了電網(wǎng)一次調(diào)頻的壓力,但是日內(nèi)長周期的5、6小時的波動,1-2小時的儲能根本解決不了這個問題。所以隨著后面風(fēng)光電裝機(jī)比例加大,甚至作為主電源的話,儲能的裝機(jī)無論是功率還是容量的角度,都會進(jìn)行拉大的。今年部分案例上來看,確實對儲能的需求也在變化。
很重要的一條,今后風(fēng)光電能源+儲能裝機(jī),從電量的支撐轉(zhuǎn)變?yōu)楣β实难b機(jī),大功率長周期的儲能配比是少不了的。
從今年來看,部分省份的新能源對儲能裝機(jī)配比要求大部分還是集中5%到20%的功率,一個到兩個小時的配置,這樣的配置首先主要解決的是短周期的波動,要做到電網(wǎng)的功率支撐還是不夠的。在西藏的一個項目,就配置了100%功率5個小時的配置,光伏發(fā)電整個白天可以存進(jìn)來,到晚上再全部釋放出來,這樣可以支撐起夜間的電網(wǎng)的功率。
在印度的市場,印度和國內(nèi)比,電網(wǎng)是比較弱的,風(fēng)光電裝機(jī)越來越大,加上傳統(tǒng)的火電裝機(jī)容量不夠,到晚上用電高峰往往出現(xiàn)限電。為解決此問題,今年年初印度提出風(fēng)光+儲的上網(wǎng)電價招標(biāo),要求配置50%功率6小時的儲能來解決夜間用電高峰支撐。 再到沙特紅海新城的項目,唯一的供電能源就是光伏,就說夜間的供電全部要靠儲能支撐了,包括電量和功率,在夜間10個小時,這時候儲能的配比我們知道是要100%配比。這是儲能發(fā)展的趨勢,只解決了短時間的波動話,電網(wǎng)還是會有問題的。另外一個比較大的政策問題,你現(xiàn)在的光伏裝機(jī)這么大,帶來的波動,平衡責(zé)任在誰身上?新能源波動這么大,短周期、長周期的平衡誰來完成,這需要頂層設(shè)計支持,這部分還不是很完整。
這是新能源裝機(jī)對儲能需求帶來的變化。
下面介紹我們在電源側(cè)的案例,在國內(nèi)有火電調(diào)頻,棄光、風(fēng)應(yīng)用,計劃發(fā)電,發(fā)電平滑,減少考核?;痣娬{(diào)頻,現(xiàn)在的變化,不少項目電池配置從2C改為1C,主要還是電池在2C高強(qiáng)度下工作,壽命基本都沒有達(dá)到設(shè)計要求。AGC收益主要是通過提升KP值,最大的是調(diào)節(jié)速率K2,提升是最為明顯的。這是今年我司參與的上海外三火儲項目,業(yè)主采用三層疊放設(shè)計,上面兩層是電池,下面一層是PCS+升壓柜,這是國內(nèi)第一個三層疊放的儲能項目。創(chuàng)新點:一是三層的構(gòu)架,二是采用的水冷空調(diào),這是因為外三比較靠海,怕腐蝕,所以這是創(chuàng)新的地方。
這是華潤鯉魚江的項目(圖)。
光伏儲能項目目前科華參與的比較多,解決方案都有做過?,F(xiàn)在主流的交流母線的方式,儲能系統(tǒng)并接在光伏電站10/35KV母線上。目前光儲項目存在的問題有:調(diào)度的問題,儲能是合并到光伏這邊統(tǒng)一調(diào)度還是單獨(dú)調(diào)度,單獨(dú)調(diào)度靈活性比較高,但是二次造價,包括通信系統(tǒng)的造價占比是比較高的。現(xiàn)在沒有很嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),實施過程中,有一個比較大的問題,二次接口很模糊不清的,不管是招標(biāo)里面的標(biāo)書還是實施過程中,二次部分的功能,很多功能還是存在比較多的界面不是很清楚的問題,大家做光儲方面都有這個問題,無論是業(yè)主的出標(biāo)書還是總包,怎么跟原有的光伏電站去分工,包括二次設(shè)備,還有很多控制側(cè)的分工,都有項目中遇到的問題。
另外一種方案就是直流側(cè)這邊來做儲能。早期是國內(nèi)主要是一些示范性項目在光伏兆瓦單元上儲能,省掉高壓側(cè)的投資,但是作為整個電站的儲能來講靈活性低很多,這種項目在做單純超配用的比較多,功能比較單一,但是造價有優(yōu)勢。
另外一種解決方案是雙向光伏逆變器,與電網(wǎng)可雙向,可參與輔助服務(wù),節(jié)省交流高壓回路開關(guān)柜,升壓變的投資,可先上光伏后期方便上儲能,是適合新電站的建設(shè),但是倒送電存在政策問題。
光儲的應(yīng)用,崗巴的項目實現(xiàn)了100%儲能5個小時以上,整個光伏發(fā)電白天是存起來了。這個是我們參與的山東的項目,供貨的是一體機(jī)項目,采用6臺PCS直接并聯(lián),6臺并接還是有些技術(shù)難題的,交流側(cè)的高頻環(huán)流,直流側(cè)共模電壓等技術(shù)上還是有一些問題的。這是山東第一個光儲項目,也是一體機(jī)。(圖),這是比較早的銅川的項目,還有長治的項目。在原有的光伏電站里面交流側(cè)有個儲能,直流側(cè)也有個儲能,這兩個無論是組串式的還是集散式的,光伏逆變器都不是科華的。風(fēng)儲方案的基本上都是以集中式的方案,我們在安徽靈璧,貴州電建的項目已經(jīng)吊裝了。其他的應(yīng)用還包括剛才講的青海共享儲能電站。還有中能甘肅的項目,當(dāng)時在外線還沒進(jìn)來的時候,實現(xiàn)了整個同個品牌的PCS跨變壓器下垂,全部實現(xiàn)下垂并機(jī)作為電壓源,供給另外一側(cè)去充電,這是電科院測試過的,以下垂方式跨高壓電作為變壓運(yùn)行。這些是后面參與的一些項目。
電源側(cè)還有一個特殊的解決方案是微網(wǎng),這個應(yīng)用儲能電池時間配置就比較大了,這種是不同的技術(shù)路線,今天時間問題沒有辦法和大家分享太多。我們做的項目(圖),之前的會議上也介紹過了。這是海外運(yùn)行的,以微網(wǎng)來替代傳統(tǒng)柴油發(fā)電,經(jīng)濟(jì)性是非常好的,現(xiàn)在光伏+儲能作為分布式供電相比柴發(fā)經(jīng)濟(jì)性非常好的,還有節(jié)能減排的問題。
謝謝。