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)面臨的機遇與挑戰(zhàn)等重點、熱點、難點問題展開充分探討，分享可持續(xù)發(fā)展政策機制、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)主管機構(gòu)、國內(nèi)外駐華機構(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，中電建華中電力勘測設(shè)計院、河南省儲能電站工程研究中心副主任王辰受邀在儲能電站規(guī)劃與設(shè)計專場分享主題報告，報告題目為《“雙碳”目標(biāo)下河南發(fā)展多元化儲能對策研究》。以下為報告主要內(nèi)容：
王辰：大家好！
首先介紹一下河南省儲能工程研究中心，中心于2020年8月由河南省發(fā)改委在電建河南院掛牌成立。中心主要任務(wù)有四項，一是為政府制定儲能相關(guān)政策提供咨詢服務(wù)，二是對接高?？蒲性核M行原創(chuàng)性成果研發(fā)和工程轉(zhuǎn)化，三是促進先進裝備及科研成果規(guī)?；瘧?yīng)用，四是研究解決市場開發(fā)急需的問題四項重大任務(wù)。主要在電化學(xué)儲能、壓縮空氣儲能、無壩抽水蓄能和氫能四個技術(shù)領(lǐng)域開展研究工作。
我這里主要分享下河南省新型儲能的發(fā)展情況和我們對于河南省相關(guān)政策的研究心得，以及我們設(shè)計院最近執(zhí)行的新型儲能項目過程中的一些技術(shù)總結(jié)。
首先我們看一下河南省的新型儲能的發(fā)展情況。截至2023年12月底，河南省建成儲能項目總規(guī)模約3023MW，其中抽水蓄能2520MW，占比71%，新型儲能1044MW，占比29%。從應(yīng)用場景看，截至2023年12月底，建成投運的新型儲能項目中：新能源配建儲能規(guī)模達490MW/941MWh，功率占比為46.93%，容量占比為46.01%；獨立儲能規(guī)模達400MW/800MWh，功率占比為38.31%，容量占比為39.12%；電網(wǎng)側(cè)儲能為100MW/100MWh，功率占比為9.58%，容量占比為4.89%；用戶側(cè)儲能規(guī)模達54MW/204MWh，功率占比為5.17%，容量占比為9.98%；。我們可以看到，河南省目前新能源配儲還是最多的，后續(xù)獨立儲能會有所發(fā)展并有望成為主流。這里的電網(wǎng)側(cè)儲能指的是國網(wǎng)投資項目，用戶側(cè)儲能23年增長很快。已投運的新型儲能項目，基本采用電化學(xué)儲能技術(shù)路線。
電網(wǎng)側(cè)儲能（這里特指國網(wǎng)投資建設(shè)的儲能設(shè)施）方面：為探索利用儲能提高電網(wǎng)安全性和靈活性，2018年，當(dāng)時還在國網(wǎng)體系內(nèi)的平高集團投資建成國內(nèi)首個百兆瓦級儲能示范工程，總?cè)萘?0萬千瓦/10萬千瓦時，分散布置在鄭州、洛陽、信陽等9個地區(qū)的16座變電站內(nèi)，但受消防等因素影響，該項目于2021年5月停運。
新能源配儲方面：截止23年底，河南省已投運的新能源配建儲能電站達48個，大多為2小時系統(tǒng)根據(jù)23年發(fā)布的風(fēng)光建設(shè)方案，新能源開發(fā)主體承諾的配儲規(guī)模已達到新能源裝機容量的35%~55%，2h。目前各儲能電站的運行模式為自調(diào)用和接受電網(wǎng)調(diào)度充電，無法直接產(chǎn)生經(jīng)濟效益。
獨立儲能項目建設(shè)及運行現(xiàn)狀：河南省2022年下半年組織開展了兩批省級獨立儲能示范項目遴選，共有38個、總規(guī)模360萬千瓦新型儲能電站確定為省級示范項目，其中，磷酸鐵鋰項目34個共320萬千瓦，全釩液流項目3個共30萬千瓦，壓縮空氣項目1個共10萬千瓦。截至目前，示范項目中已完成接入系統(tǒng)方案審查的23個，其中建成投運4個、總規(guī)模40萬千瓦，分別是平頂山中能電姚電獨立儲能項目（10萬千瓦）、中核匯能龍安區(qū)獨立儲能項目（10萬千瓦），鶴淇電廠獨立共享儲能項目（10萬千瓦）以及中廣核浚縣獨立共享儲能項目（10萬千瓦）。運行方面，以平頂山中能電姚電獨立儲能項目（10萬千瓦）為例，該電站于12月22日起參與全省調(diào)峰輔助服務(wù)市場。從公示數(shù)據(jù)看，該儲能電站12月輔助服務(wù)結(jié)算電量199.7萬千瓦時，收益29.34萬元，相當(dāng)于單次全容量充放電收益3萬元左右，即0.15元/kWh。按照全年350次測算，輔助服務(wù)一項即可收益超1000萬元。然而，由于存在午間分時電價為峰段時進行調(diào)峰充電的行為，導(dǎo)致該電站充電成本遠高于預(yù)期成本，經(jīng)濟效益大打折扣。
用戶側(cè)儲能項目建設(shè)現(xiàn)狀：由于項目規(guī)模小，且投資主體決策靈活，用戶側(cè)儲能在23年發(fā)展很快，且呈現(xiàn)多元化發(fā)展態(tài)勢。截至12月底，河南省用戶側(cè)儲能累計投運已達16家，技術(shù)路線均為電化學(xué)電池，大多為磷酸鐵鋰電池，其次為全釩液流電池，以及鈦酸鋰電池；儲能時長從2小時到8小時不等；依托的用戶大多為冶煉、化工等高耗能企業(yè)；部分電站采用回收處理的電池進行梯次利用的嘗試。另外還有60余項用戶側(cè)項目正處于擬建或在建階段，擬采用的技術(shù)路線除了磷酸鐵鋰電池，還有鉛碳電池、全釩液流電池等。
我們總結(jié)下河南省新型儲能發(fā)展遇到的問題與挑戰(zhàn)：（一）規(guī)劃引領(lǐng)不強。當(dāng)前新型儲能備案規(guī)模遠超過實際需求的現(xiàn)象，部分備案項目與電網(wǎng)調(diào)節(jié)需求契合度不高，儲能發(fā)展面臨規(guī)劃指導(dǎo)性不強的問題。（二）收益機制尚不完善。尚未建立體現(xiàn)儲能多重價值、系統(tǒng)價值的市場機制，容量租賃市場有價無市，儲能設(shè)施的成本難以得到有效疏導(dǎo)，社會資本對儲能投資處于觀望狀態(tài)的較多，爭取指標(biāo)積極，備案容量龐大，實際建設(shè)推進緩慢。（三）技術(shù)成熟度需進一步提高。目前除電化學(xué)儲能從技術(shù)發(fā)展、經(jīng)濟性方面初步具備大規(guī)模應(yīng)用條件外，壓縮空氣、全釩液流等其他類型新型儲能多處于示范階段。
為此河南省采取了進行了一系列的舉措，促進新型儲能的發(fā)展。
一是對全省發(fā)展新型儲能的需求進行了分析，考慮自然增長的電力峰谷差、新能源裝機規(guī)模和棄風(fēng)棄光率、各種電源的裝機、調(diào)峰能力和開機率、外購電力出來和調(diào)峰能力以及需求側(cè)響應(yīng)比例等區(qū)域需求的主要影響因素，通過HUST-Pro電力系統(tǒng)運行模擬軟件進行仿真。電力平衡方面，到十五五末期，全省電力缺口將從十四五末期的2396兆瓦增加到9781兆瓦；電量平衡方面，由于新能源比例越來越高，且外電入豫電量增大，省內(nèi)煤電利用小時數(shù)約為3200h~3350h之間，煤電較低的利用小時數(shù)導(dǎo)致項目投資意愿不強，建設(shè)進展滯后，進一步加大了省內(nèi)調(diào)節(jié)性電源的需求。到2028年，省內(nèi)調(diào)峰缺口將達到20308兆瓦。由于建設(shè)周期過長，新增規(guī)劃大型抽蓄最快也將于“十五五”末期投運，無法短期內(nèi)緩解保供和調(diào)峰壓力，因此，在2030年前，全省調(diào)節(jié)能力仍總體不足，對新型儲能的需求將日益增大，在全力加快抽水蓄能建設(shè)的同時，繼續(xù)加快電化學(xué)儲能、壓縮空氣儲能等成熟儲能項目布局。
二是出臺了一系列針對性政策。河南省發(fā)改委《關(guān)于印發(fā)河南省“十四五”新型儲能實施方案的通知》（豫發(fā)改電力[2022]702號文），提出十四五發(fā)展目標(biāo)220萬千瓦，積極推進源、網(wǎng)、荷側(cè)項目落地，開展獨立儲能示范項目遴選，促進創(chuàng)新發(fā)展和產(chǎn)學(xué)研用一體化融合發(fā)展。河南省人民政府辦公廳《關(guān)于加快新型儲能發(fā)展的實施意見》（豫政辦[2023]25號文）中，提到2025年新型儲能規(guī)模調(diào)整到600萬千瓦，加快新能源和新型儲能融合發(fā)展，重點發(fā)展大型獨立儲能電站，建立獨立儲能共享租賃制度，完善獨立儲能價格政策，給予獨立儲能電站3年高電價補貼、非獨立儲能項目3年退坡獎勵，落實各項細化政策。這兩個文是河南省目前發(fā)展新型儲能最為重要的政策支撐。未落實25號文的要求，國家能源局河南省監(jiān)管辦印發(fā)《河南新型儲能參與電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場規(guī)則（試行）》的通知，明確獨立儲能電站參與輔助服務(wù)市場操作細則。河南省電力交易中心發(fā)布《河南省新型儲能容量市場化交易試點方案》，明確儲能容量交易辦法。2023年9月，河南省電力公司印發(fā)《河南電網(wǎng)獨立儲能項目電力調(diào)度管理指導(dǎo)意見》，落實充放電次數(shù)要求。目前，河南省發(fā)改委能源局正在研究編制河南省非獨立儲能項目獎勵驗收方案，對于2023年度投入使用并通過驗收后的新能源配建和用戶側(cè)非獨立儲能項目給予140元/千瓦時一次性獎勵。為引導(dǎo)新型儲能科學(xué)合理配置，以提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力、平抑新能源和負荷供需兩端波動、促進新能源合理消納為目標(biāo)，統(tǒng)籌全省新能源利用率和頂峰保供需求，河南省發(fā)改委能源局正在研究制定新型儲能“分層分區(qū)，分時有序”的建設(shè)規(guī)劃布局方案，指導(dǎo)地市科學(xué)配儲、有序建設(shè)。
這里分享下河南省儲能電站的收益模式。對于獨立儲能電站，可參與中長期交易市場，充電時執(zhí)行分時電價政策，電網(wǎng)代購，不承擔(dān)輸配電價和政府性基金及附加，放電時，給與國內(nèi)最高的特殊電價政策支持，即十四五期間，保供期按燃煤當(dāng)月平均電價1.64倍執(zhí)行，由電網(wǎng)企業(yè)收購。另外，參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場，上限暫為0.3元/千瓦時，優(yōu)先出清，保證調(diào)度不少于350次。共享租賃市場方面，不超過200元/千瓦時/年，電力交易中心統(tǒng)一登記備案和交易，容量歸全省范圍內(nèi)新能源租賃使用。某獨立儲能電站，在上述收益落實后，資本金內(nèi)部收益率可達14%左右，相當(dāng)可觀。對于非獨立儲能電站，即新能源配建的儲能設(shè)施和用戶側(cè)儲能設(shè)施，建設(shè)規(guī)模在1000千瓦時以上的，投入使用并通過核查驗收后，省財政在下一年給予一次性獎勵獎勵政策逐年退坡，2023、2024、2025年標(biāo)準(zhǔn)分別為140元、120元、100元/千瓦時。以某用戶側(cè)儲能項目為例，其資本金內(nèi)部收益率可達9.21%。
下面我們討論下調(diào)整峰谷分時電價對儲能電站收益的影響。以河南省為例，現(xiàn)行的峰谷區(qū)間，獨立儲能項目遇到的問題，在于中午分布式光伏大發(fā)，系統(tǒng)負荷下降，需要電站充電調(diào)峰，而此時，分時電價是峰值時段，導(dǎo)致獨立儲能“高價充電”。為解決該問題，如果我們將午間電價調(diào)整為平價，甚至部分月份調(diào)整為谷段。那么將極大刺激獨立儲能項目的投資積極性。然而，對于用戶側(cè)儲能，效果則相反，原來可以兩充兩放的運行模式，變成了一充一放。電池利用率下降，且為了充分利用峰谷時段，電池容量將從3小時擴大到4小時甚至6小時，增加了項目建設(shè)成本。針對用戶側(cè)儲能，我們進行了詳細的測算對比，我們分了是否增加容量電費、用戶自建還是合同能源管理等4種場景，在先行分時電價方案、調(diào)整為“長峰長谷”的分時電價方案和調(diào)整為“長峰長谷”且輸配電價不參與浮動等3種模式下，測算發(fā)現(xiàn)：1、調(diào)整峰谷時段，用戶側(cè)儲能應(yīng)同時調(diào)整建設(shè)規(guī)模才能保證收益，“長峰長谷”的分時方案下，調(diào)整儲能時長為4小時以上，基本可以維持項目收益率；2、輸配電價是否參與浮動，對項目收益率影響較大，當(dāng)輸配電價不參與浮動時，項目收益大幅度下降，甚至無投資價值。
最后，我分享下我們院執(zhí)行的幾個儲能電站時的經(jīng)驗。
磷酸鐵鋰儲能電站：1、電芯容量還是選大的好，一致性強。2、電芯可選纏繞式，能量密度高，但需考慮與集成商的適配性。3、根據(jù)電池性能決定采用主動均衡還是被動均衡。4、根據(jù)電站應(yīng)用場景側(cè)重關(guān)注電池的壽命，調(diào)峰電站看電池的日歷壽命，調(diào)頻電站看電池的循環(huán)壽命。5、冷卻技術(shù)方面，浸沒式冷卻技術(shù)結(jié)合了消防和冷卻兩個命題，值得關(guān)注。6、鋰離子電池的早期預(yù)警不容忽視，消防手段建議做到氣體消防為主，水消防為后備。7、拓撲結(jié)構(gòu)，集中與組串式各有優(yōu)缺點，最近多個廠家推出5MWh的系統(tǒng)，拓撲結(jié)構(gòu)值得關(guān)注。8、PCS的構(gòu)網(wǎng)能力越來越受到關(guān)注，需要注意構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)的造價有所提高。9、鋰資源的價格波動值得關(guān)注，避免工程執(zhí)行階段超概。
液流電池電站：1、電站設(shè)計要考慮利用重力分離電解液和電堆，降低自放電率，提高電站效率。2、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計、站房式設(shè)計有優(yōu)化空間。3、經(jīng)濟性計算的邊界條件不能套用鋰電，如DOD、SOC、循環(huán)次數(shù)、壽命等都有不同，并應(yīng)適當(dāng)計算殘值。
壓縮空氣儲能電站：1、站址選擇充分利用硐穴、鹽穴。2、絕熱、補熱、換熱技術(shù)是難點。3、技術(shù)路線較為豐富，我們院正在與西安交通大學(xué)合作研究無壩抽水蓄能技術(shù)的工程化應(yīng)用，將抽蓄與壓縮空氣儲能技術(shù)融合。
給項目業(yè)主提幾個建設(shè)新型儲能電站的建議：1、選擇成熟有經(jīng)驗的設(shè)計團隊、總承包方。儲能項目政策依賴性強，且建設(shè)要求工期短有經(jīng)驗的團隊可以幫業(yè)主透徹分析政策背景，把握政策脈絡(luò)，識別項目風(fēng)險，保證項目順利實施。2、采用先進成熟的儲能技術(shù)。儲能標(biāo)準(zhǔn)不斷修編，需準(zhǔn)確平衡好技術(shù)成熟和技術(shù)先進之間的關(guān)系，最大程度降低造價保證安全。3、選擇高質(zhì)量品牌電池。獨立儲能項目，用的多，效率高才能掙錢，因此電池不能差可以選擇一線品牌，也可選擇二線專業(yè)儲能電池配置一線集成商。4、重視投資消防。電化學(xué)儲能的安全性非常重要。其電池?zé)崾Э氐脑缙陬A(yù)警、消防手段和措施投資必須重視。在西北等建設(shè)空間富裕的地區(qū)，宜適當(dāng)拉大設(shè)施間距;在空間緊湊的地區(qū)建設(shè)儲能，則應(yīng)加大防火墻、消防設(shè)施方面的投資。保證項目安全性。
最后分享2個我們院參與建設(shè)的電站照片，一個是鶴壁鶴淇電廠的電化學(xué)儲能電站，項目規(guī)模100MW/200MWh，在火電廠關(guān)停的一期廠址內(nèi)建設(shè)，充分利用了廢棄廠址物理空間和高壓配電裝置。第二個是中廣核?？h獨立儲能項目，這是我們院EPC總包完成的，項目從總包合同簽訂到并網(wǎng)投運，不到三個月的時間，只要供貨沒問題，磷酸鐵鋰儲能電站的作業(yè)面可以擴大，在保證安全的前提下，工期還是可以搶出來的。
我分享就這些，謝謝大家。
