中國儲能網(wǎng)訊:3月10-13日,由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司指導(dǎo),中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會主辦并聯(lián)合500余家機(jī)構(gòu)共同支持的第十四屆中國國際儲能大會暨展覽會(簡稱“CIES”)在杭州國際博覽中心召開。
CIES大會以“共建儲能生態(tài)鏈,共創(chuàng)儲能新發(fā)展”為主題,針對儲能產(chǎn)業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)等重點(diǎn)、熱點(diǎn)、難點(diǎn)問題展開充分探討,分享可持續(xù)發(fā)展政策機(jī)制、資本市場、國際市場、成本疏導(dǎo)、智能化系統(tǒng)集成技術(shù)、供應(yīng)鏈體系、商業(yè)模式、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、示范項(xiàng)目應(yīng)用案例、新產(chǎn)品以及解決方案的普及和深化應(yīng)用。
來自行業(yè)主管機(jī)構(gòu)、國內(nèi)外駐華機(jī)構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機(jī)構(gòu)等不同領(lǐng)域的2011余家產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈企業(yè), 53417位線上注冊嘉賓將參加本屆CIES大會,儲能網(wǎng)視頻號線上直播11萬人參與觀看與交流。其中300余家企業(yè)集中展示了儲能產(chǎn)品,涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測認(rèn)證、飛輪儲能、液流電池、熔鹽儲熱、壓縮空氣儲能等新型儲能全產(chǎn)業(yè)鏈。
3月10日下午,國網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院電網(wǎng)技術(shù)中心專責(zé)趙軍受邀在新型儲能系統(tǒng)集成解決方案專場(上)分享主題報(bào)告,報(bào)告題目為《電源側(cè)儲能配置、運(yùn)行控制及工程評價(jià)》。以下為報(bào)告主要內(nèi)容:
趙軍:我來自國網(wǎng)山西省電力公司,我的分享分4個(gè)部分,談到儲能的應(yīng)用,離不開新能源的發(fā)展。所以第一部分我介紹一下山西電網(wǎng)的現(xiàn)狀。第二部分,我們在火電側(cè)輔助調(diào)頻項(xiàng)目的配置及運(yùn)行控制,這是我們目前的一些研究和成果。第三部分,基于山西電力市場下儲能運(yùn)行的潛力分析。第四部分,我們對儲能應(yīng)用的思考。
第一部分,山西新能源協(xié)議裝機(jī)容量達(dá)到5600千瓦,實(shí)際并網(wǎng)容量也超過了5000萬千瓦。根據(jù)山西省碳達(dá)峰實(shí)施方案,2025年8000千瓦,到2030年達(dá)到1.2億千瓦時(shí)。目前按照我們裝機(jī)來看,新能源占裝機(jī)比超過了45%,2025年裝機(jī)到8000萬的時(shí)候,這個(gè)比例會超過55%。
我們知道新能源具有本性,波動、間歇和反調(diào),會帶來一系列的問題,包括配網(wǎng)電壓問題,消納問題,功率問題,調(diào)度預(yù)測問題。
基于山西電網(wǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)說一下上面幾個(gè)問題。
左圖是山西某天的風(fēng)光功率曲線,右圖是新能源總加的功率曲線?;谀壳暗默F(xiàn)狀,風(fēng)電15分鐘變化幅度到244萬千瓦,光伏到達(dá)了129萬千瓦,新能源的日波動超過1500萬千瓦,已經(jīng)是一個(gè)常態(tài)。大家可以看到后面的部分是晚峰,晚上用電高峰的時(shí)候,有些時(shí)間段的出力僅僅是20萬千瓦,占裝機(jī)容量的比值0.5%都不到。
新能源出力波動大,對重點(diǎn)時(shí)間的支撐能力弱是它的特點(diǎn)。
這是典型的直調(diào)負(fù)荷曲線。午間負(fù)荷成了一天的低谷,逐年看形態(tài)是加深的,2023年午間的最小負(fù)荷較后夜負(fù)荷差了260多萬。
因?yàn)槟茉闯隽吞鞖庀⑾⑾嚓P(guān),去年12月發(fā)生了影響風(fēng)光出力大約半個(gè)月左右的寒潮事件,實(shí)際較預(yù)測出現(xiàn)大幅度偏差。
還有電壓問題,配網(wǎng)的分布式電壓的接入和大規(guī)模接入帶來電壓的提升。我們分析了晉城是一個(gè)臺區(qū),它從滲透率29提升到53的時(shí)候,電壓從最高之250伏提升到264伏,我們也出現(xiàn)過高電壓造成的電器燒毀的問題。
這些都是高比例新能源帶來的問題。要解決這些問題有一個(gè)思路,是我們今天講的儲能。我們山西在儲能政策和實(shí)踐方面做了一些工作。
首先山西在政策方面的工作。我們從儲能起步階段,2017年的時(shí)候發(fā)布了關(guān)于鼓勵(lì)電儲能參與山西調(diào)峰調(diào)頻,鼓勵(lì)儲能以聯(lián)合或者獨(dú)立的方式參與調(diào)峰或者調(diào)頻。2021年電力市場規(guī)則第八版的時(shí)候,鼓勵(lì)電儲能嘗試參與市場交易。
新能源配儲方面,之前有過一段時(shí)間的強(qiáng)制要求,在新能源富集的大同,陽泉地區(qū)配10%的儲能,沒有按全網(wǎng)要求的,在富集區(qū)送出或者消納困難的地區(qū)進(jìn)行的要求。
儲能參與輔助服務(wù)市場方面,2022年推動儲能參與調(diào)頻,備用等輔助服務(wù),發(fā)布了山西一次調(diào)頻輔助服務(wù)市場。
這是我們山西現(xiàn)貨交易方面,去年12月23號實(shí)現(xiàn)現(xiàn)貨的正式運(yùn)行。目前現(xiàn)貨市場規(guī)則已經(jīng)到了V14版本,這個(gè)規(guī)則里面允許儲能以容量租賃,一二次調(diào)頻和參與現(xiàn)貨進(jìn)行盈利。
截至目前,山西配置了儲能項(xiàng)目23個(gè),其中13個(gè)是火儲方向的,七個(gè)是獨(dú)立儲能,三個(gè)是新能源側(cè)配儲能的。這個(gè)表是火儲簡單的概況。這個(gè)表是7個(gè)獨(dú)立儲能和新能源配儲的概況,前兩個(gè)已經(jīng)通過了并網(wǎng)驗(yàn)收,目前是參與的現(xiàn)貨交易。
這是目前唯一新能源側(cè)配儲能做完試驗(yàn)的,據(jù)我們了解是處于停止?fàn)顟B(tài)的。這是大概儲能的概況,電網(wǎng)側(cè)儲能裝機(jī)容量110萬千瓦時(shí)。
根據(jù)碳達(dá)峰意見,明年到達(dá)1000萬千瓦,增長要求是挺高的。還有在新型儲能方面,山西擬建的一個(gè)是飛輪,一個(gè)是超容。但是在標(biāo)準(zhǔn)方面和電化學(xué)儲能差距比較大,因?yàn)闆]有國標(biāo),行標(biāo)高級別的技術(shù)規(guī)范,包括并網(wǎng)要求。
下面這幾個(gè)是我們在研究或者分析幾個(gè)儲能應(yīng)用現(xiàn)場的實(shí)際情況。這是陽光發(fā)電集團(tuán),單機(jī)容量32萬千瓦,儲能配置9MW,配置后KP超過5,AGC性能在山西第一,收益是可觀的,日均超過7萬元。
第二個(gè)是長治熱電廠做的測試,AGC符合指令和調(diào)頻要求相反的時(shí)候響應(yīng)一次調(diào)頻,60秒內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定。第三個(gè)是風(fēng)儲,是由電化學(xué)和飛輪混合儲能的試驗(yàn),我們測試了4種情況的性能,3秒響應(yīng),12秒達(dá)到90%,15秒穩(wěn)定,速度還是比較快的。
第二部分,火電側(cè)儲電調(diào)頻配置和運(yùn)行控制。我們提出了五個(gè)方面的技術(shù)。一個(gè)是電網(wǎng)動態(tài)可靠性評估。我們大規(guī)模的新能源接進(jìn)來之后評估方法已經(jīng)變了,傳統(tǒng)無法衡量風(fēng)光對它的動態(tài)影響。所以我們建立了風(fēng)電的區(qū)域模型和火儲調(diào)頻的動態(tài)過程,評估它的調(diào)頻密度和儲能對調(diào)頻的作用。
我們按照可靠性委員會的平率異常時(shí)間要求,2.4小時(shí)每年,儲能增加旋轉(zhuǎn)備用滲透率提升明顯。第二個(gè)是區(qū)域的調(diào)頻優(yōu)化,我們利用模態(tài),將ACE序列分為高頻和低頻的序列,高頻由儲能承擔(dān),低頻又火電機(jī)組承擔(dān),避免火電機(jī)組因?yàn)檎{(diào)頻的磨損,而且還會發(fā)揮儲能快速響應(yīng)的優(yōu)勢。
經(jīng)過對我們五組典型ACE實(shí)測曲線的仿真分析,可以犧牲掉部分的性能換取壽命。
我們也基于山西電網(wǎng),做等效發(fā)電系統(tǒng)綜合考慮經(jīng)濟(jì)性,得到了區(qū)域的優(yōu)化配置。
前面是區(qū)域的優(yōu)化配置,這是基于單機(jī)的火電機(jī)組,單機(jī)儲能的配置。我們考慮SOC平均變化率比值受限,在經(jīng)濟(jì)層考慮收益,還有運(yùn)行層,就是它的性能,兩個(gè)層面的博弈達(dá)到單機(jī)儲能的優(yōu)化配置。
左側(cè)運(yùn)行層等效壽命損耗與偏差電量最小,KP是有點(diǎn)下降的,整個(gè)年收益明顯的上升,我們犧牲了一些局部性能得到了年收益的巨大。
第四部分是儲能能量的管理。目前儲能工程采取滿工藝的補(bǔ)償,我們綜合考慮電量平衡度和AGC調(diào)頻性能,提出了響應(yīng)的曲線。采取這樣的策略之后,前中后期的性能是比較平衡的,調(diào)頻性能提升了5%左右。
第五個(gè)是火儲調(diào)頻的全生命周期評估。我們從確定評估內(nèi)容,評價(jià)指標(biāo),評估模型和權(quán)重,輸出評估結(jié)果得到了對火儲的評價(jià)結(jié)果。最終形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是兆瓦級電池儲能提供電網(wǎng)調(diào)頻應(yīng)用后評估技術(shù)導(dǎo)則。
第三塊分享的是電力市場下儲能運(yùn)行的潛力分析。儲能運(yùn)行離不開市場。
火儲AGC是山西唯一盈利的類型。好多獨(dú)立儲能上來之后也要參與調(diào)頻市場,調(diào)頻市場總量有限,收益肯定會逐步的降低。在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)電池儲能在頻繁調(diào)節(jié)過程中電池的壽命會比之前估算的小很多,所以在電池,包括集成方面的技術(shù)是有待突破的。
第二個(gè)是新能源側(cè)配儲能。我們唯一做完試驗(yàn)商業(yè)化運(yùn)行的電站,目前沒有很好的盈利模式。而且要把儲能用起來,它的日常運(yùn)維費(fèi)用會很高,成為成本性的項(xiàng)目,之后沒有再用過。
今后共享儲能或者獨(dú)立儲能是未來的發(fā)展趨勢。
第三個(gè)是獨(dú)立儲能一次調(diào)頻的收益,根據(jù)我們測算它的收益是比較好的。目前山西對它的考核費(fèi)用打折,×0.8,考核費(fèi)用比較低。問題和之前說的一樣,總盤子是固定的,之后儲能項(xiàng)目應(yīng)用多了之后大家分到的少一些。
第四個(gè)是共享儲能的收益模式。根據(jù)現(xiàn)貨市場V14版本,目前有容量租賃,現(xiàn)貨,一二次調(diào)頻,也是根據(jù)之前的估算,300塊一千瓦時(shí)每年,目前是市場的價(jià)錢。
峰谷差去年比前年下降很多,峰谷套利的收益明顯下降。我們并網(wǎng)的獨(dú)立儲能電網(wǎng),100MW,200MW的電站轉(zhuǎn)商業(yè)化運(yùn)行,僅僅靠現(xiàn)貨市場收益是算不過來的。
第四塊,目前的儲能和新能源運(yùn)行是分割開的,互相沒有交互的作用。今后對新能源的支撐能力提出了考核標(biāo)準(zhǔn)之后,對它的技術(shù)方面,包括政策方面還是有待提升的東西。
山西還是全國首個(gè)虛擬電廠規(guī)則,儲能也是作為虛擬電廠的主體來參與它的收益。
山西太原市是前國比較早的純電出租車的城市。純電出租車保有量8000多,充電樁聚合能量1056.96MW,在這里也可以參加負(fù)荷側(cè)的調(diào)節(jié),來獲取一些利潤。
第四部分是儲能應(yīng)用的思考。因?yàn)閮δ墚吘惯€是處于蓬勃發(fā)展階段,也是處于前期的發(fā)展階段。6個(gè)方面的思考:
一是加強(qiáng)儲能的管理。近些年出現(xiàn)過一些儲能事故,對我們儲能行業(yè)的發(fā)展輿論還是比較不利的。我們應(yīng)該加強(qiáng)儲能的調(diào)試驗(yàn)收,并網(wǎng)測試,規(guī)范化的運(yùn)維,避免事故的發(fā)生。
二是儲能市場規(guī)則和電價(jià)機(jī)制的頂層設(shè)計(jì),涉及到儲能的盈利模式。也是推動大家投資的東西。
三是把儲能貢獻(xiàn)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)化的分析。它對新能源,對系統(tǒng)支撐了多少。
四是加強(qiáng)儲能在線的監(jiān)測運(yùn)行。儲能的事故一旦發(fā)生,是不可控的,我們要加強(qiáng)前期的發(fā)現(xiàn)能力。
五是分布式儲能怎么利用起來,增加靈活調(diào)節(jié)能力。
謝謝大家!