儲能技術(shù)是通過時空尺度調(diào)控能量的手段,近年來在參與電網(wǎng)調(diào)峰、緩解用電負(fù)荷等方面逐漸發(fā)揮作用。那么,儲能調(diào)峰有哪些特點?目前這一調(diào)峰方式的應(yīng)用情況如何?應(yīng)用推廣還存在哪些難點?本報記者近日對此進(jìn)行了采訪調(diào)查。
儲能調(diào)峰技術(shù)強
近年來,風(fēng)電、太陽能發(fā)電等新能源裝機(jī)、并網(wǎng)規(guī)模迅速增大。據(jù)統(tǒng)計,2017年底全國并網(wǎng)風(fēng)電、太陽能發(fā)電裝機(jī)2.94億千瓦,占總裝機(jī)容量的16.5%。按照國家能源局的初步設(shè)想,到2035年,我國能源需求的增量全部由清潔能源提供;到2050年,可再生能源進(jìn)入全面存量替代化石能源階段,在一次能源消費中的比重達(dá)60%,在電力消費中的比重達(dá)80%,成為能源供應(yīng)的主體力量。
在此情況下,電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行面臨巨大壓力:峰谷差大,調(diào)峰容量不足;發(fā)輸變配設(shè)備損耗大,利用率低;電網(wǎng)迎峰度夏壓力大,供電不足;大規(guī)模可再生能源并網(wǎng),消納困難……常規(guī)能源的調(diào)峰能力已無法跟上新能源調(diào)峰需求增長的步伐,如何解決這些困難?
“現(xiàn)有的解決方案有火電機(jī)組深度調(diào)峰、抽水蓄能調(diào)峰、錯峰用電調(diào)峰和拉閘限電。”深圳市科陸電子科技股份有限公司副總工劉佳璐指出,“此外,儲能也可參與調(diào)峰。儲能可貫穿電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié),幫助未來電力系統(tǒng)維持時空平衡,將成為保證電力持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)的必然選擇。”
他介紹,我國近年來對電動汽車的推廣帶動了電池制造產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展,目前國內(nèi)的電池生產(chǎn)技術(shù)已十分成熟。同時,國家政策支持儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展,支持儲能系統(tǒng)直接接入電網(wǎng)。這些都為儲能技術(shù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
記者從國網(wǎng)江蘇鎮(zhèn)江電力公司了解到,儲能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)需要時,可以作為電源向電網(wǎng)輸送功率,也可以作為負(fù)荷從電網(wǎng)中吸收功率。利用儲能裝置在負(fù)荷高峰時期放電,在負(fù)荷低谷時期從電網(wǎng)充電,減少高峰負(fù)荷需求,從而達(dá)到改善負(fù)荷特性、參與系統(tǒng)調(diào)峰的目的。
初具應(yīng)用成效
劉佳璐表示,目前儲能技術(shù)在發(fā)電側(cè)已有應(yīng)用,獨立式儲能電站就是其中一種。在新能源發(fā)電集中地區(qū)的高電壓等級母線上,選擇合適地點建立獨立的電池儲能電站(ESS),ESS直接接受當(dāng)?shù)厥〖?或地區(qū)級)電網(wǎng)調(diào)度控制,省調(diào)(或地調(diào))依據(jù)該母線各風(fēng)電機(jī)組和太陽能電站的出力預(yù)測以及實時母線電壓、頻率等情況,控制ESS的充電和放電,達(dá)到平滑輸出、調(diào)峰、調(diào)頻的目的。
“鋰電池儲能電站調(diào)峰可減少發(fā)輸變配設(shè)備擴(kuò)建,提高電網(wǎng)設(shè)備利用率、減小火電機(jī)組調(diào)峰以保護(hù)環(huán)境、平緩峰谷、減少線損,提高新能源消納能力。儲能電站可增加電網(wǎng)優(yōu)質(zhì)資產(chǎn),經(jīng)濟(jì)效益和社會效益明顯。”劉佳璐評價。
同時,儲能技術(shù)也可應(yīng)用于電網(wǎng)側(cè)。據(jù)了解,為緩解江蘇鎮(zhèn)江地區(qū)2018年電網(wǎng)迎峰度夏的供電壓力,滿足江蘇電網(wǎng)的調(diào)峰調(diào)頻需求,提高電網(wǎng)的供電可靠性,使電網(wǎng)能夠安全經(jīng)濟(jì)運行,并為未來新能源的規(guī)模開發(fā)創(chuàng)造條件,國網(wǎng)江蘇省電力公司在鎮(zhèn)江東部電網(wǎng)側(cè)建設(shè)了儲能工程。7月18日,鎮(zhèn)江電網(wǎng)儲能電站工程正式并網(wǎng)投運。該儲能電站總功率為10.1萬千瓦,總?cè)萘?0.2萬千瓦時,是國內(nèi)規(guī)模最大的電池儲能電站項目。
“鎮(zhèn)江儲能電站建設(shè)周期短、布點靈活,該電網(wǎng)側(cè)儲能以‘多充多放’的運行模式接受調(diào)度指令,調(diào)峰效果顯著。鎮(zhèn)江東部電網(wǎng)側(cè)儲能最大削峰10萬千瓦,7月19日東部電網(wǎng)訪晉分區(qū)受電最大負(fù)荷出現(xiàn)在晚峰21點,為191.77萬千瓦;7月20日,8個儲能站在21-22點執(zhí)行滿功率放電,20日21點,東部電網(wǎng)訪晉分區(qū)受電負(fù)荷降為180.92萬千瓦,調(diào)峰效果明顯。”鎮(zhèn)江供電公司人員告訴記者。
此外,甘肅玉門也建成15兆瓦光伏/10兆瓦風(fēng)電/10兆瓦儲能的虛擬發(fā)電示范工程,并實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。據(jù)了解,該工程利用風(fēng)光儲多能協(xié)同控制技術(shù)實現(xiàn)新能源平滑穩(wěn)定發(fā)電,驗證新能源的可控制性和可調(diào)度性,實現(xiàn)了多種儲能電池優(yōu)化運行。
融資、投資是難點
儲能調(diào)峰技術(shù)是否具備推廣的可能性?冀北電科院新能源所所長劉輝告訴記者:“以鋰電池為代表的電化學(xué)儲能技術(shù)調(diào)峰在短期內(nèi)難以形成規(guī)模,抽水蓄能電站是當(dāng)前最佳的儲能調(diào)峰模式。在新能源高占比的地區(qū)電網(wǎng)調(diào)峰困難,配置電化學(xué)儲能參與調(diào)峰技術(shù)上完全可行,就是成本太高,在峰谷差價較高的地區(qū)已有一些示范應(yīng)用。但大規(guī)模推廣還需解決收益模式的問題,國家應(yīng)適時出臺相關(guān)的激勵政策。”
劉佳璐也表示,現(xiàn)階段儲能使用成本依然偏高,作為企業(yè),投資回報周期長。在儲能技術(shù)成本相對較高的情況下,儲能項目收益主要依賴于地方電力服務(wù)補償機(jī)制,儲能項目的商業(yè)運營普遍存在不確定性,難以獲取足夠的社會資本進(jìn)入。
此外,他還指出,不少儲能項目由于種種原因?qū)е驴铐棢o法及時收回,催款已然代替銷售成為企業(yè)的主要工作。“如果款項無法及時收回,不僅會影響今年整體的利潤水平,而且對明年的生產(chǎn)及銷售規(guī)劃都會產(chǎn)生不利影響。一旦出現(xiàn)壞賬、死賬,設(shè)備企業(yè)所蒙受的損失將難以估計。”他舉例說,“某新能源項目由于遲遲沒有投運驗收,導(dǎo)致配套的儲能電站也無法按期收回款項,最后走了司法程序。”
“隨著電池原材料降價、生產(chǎn)工藝提高、帶來規(guī)模化效益,儲能成本下降是未來的趨勢。儲能除參與調(diào)峰外,還可以參與調(diào)頻、調(diào)壓等其他輔助服務(wù),可通過多模式的綜合應(yīng)用提高儲能收益,促進(jìn)規(guī)?;l(fā)展。”劉輝說。