如何通過儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用提高新能源發(fā)電的經(jīng)濟(jì)價(jià)值?在新能源發(fā)電側(cè),即風(fēng)光電廠加入儲(chǔ)能,建議電網(wǎng)優(yōu)先調(diào)度,降低限電率;對于新獲批的項(xiàng)目,如果同時(shí)配置儲(chǔ)能,在指標(biāo)獲取、備案上要有一定優(yōu)先權(quán);發(fā)電側(cè)獨(dú)立的儲(chǔ)能電站要參與電網(wǎng)的調(diào)頻調(diào)峰服務(wù),在電網(wǎng)的輔助服務(wù)當(dāng)中,獲得收益補(bǔ)償。通過這幾種方式能夠使得儲(chǔ)能帶來更大的價(jià)值,進(jìn)一步促進(jìn)儲(chǔ)能項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)可行性。青海能高新能源有限公司、北京能高自動(dòng)化技術(shù)股份有限公司副總經(jīng)理李巖作“發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能技術(shù)和應(yīng)用實(shí)踐”主題報(bào)告,以下為報(bào)告全文。
2017年,全國平均棄光率10%,西部五省平均棄光率達(dá)到19.7%;全國平均棄風(fēng)率17%;棄風(fēng)電量達(dá)到497億千瓦時(shí)!提高新能源的可調(diào)度性,提高風(fēng)光消納和經(jīng)濟(jì)性;改善風(fēng)光間歇性、波動(dòng)性、隨機(jī)性問題,實(shí)現(xiàn)新能源輸出功率平滑,減少對電網(wǎng)沖擊,提高輸出電線路的利用率——發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能舉足輕重!發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能工作原理很簡單,主要起到移峰,對限制的電量通過儲(chǔ)能方式儲(chǔ)存起來,在非限制時(shí)間放出去,提升風(fēng)光發(fā)電的控制特性和電網(wǎng)友好性。
在項(xiàng)目實(shí)施中,光伏電站接入儲(chǔ)能有兩種方式:
1、高壓交流接入的方式;在光伏電站里面建一個(gè)集中式的儲(chǔ)能電站,這種方式優(yōu)點(diǎn)為容量配置比較靈活,可以作為獨(dú)立的儲(chǔ)能電站參與電網(wǎng)的調(diào)度,可以參與電網(wǎng)輔助服務(wù)。
缺點(diǎn)是作為一個(gè)獨(dú)立的電源接入電網(wǎng),需要做電網(wǎng)接入手續(xù),比較復(fù)雜。另外,因?yàn)橥ㄟ^升壓,電能多級變換,整個(gè)的效率比較低一些。
2、直流側(cè)接入的方式,電池通過DCDC直流變換器接入原光伏逆變器的直流側(cè)。優(yōu)點(diǎn)為電池經(jīng)過一級變換直接存儲(chǔ)能量,系統(tǒng)效率較高,成本低;不涉及電網(wǎng)接入。
缺點(diǎn)是需要大功率直流變換器(DC/DC);直流變換器與系統(tǒng)匹配復(fù)雜。
風(fēng)電接入儲(chǔ)能有兩種方式,一種是35KV高壓接入,優(yōu)點(diǎn)是儲(chǔ)能集中接入35KV母線,與風(fēng)機(jī)相對獨(dú)立,可做獨(dú)立儲(chǔ)能電站應(yīng)用,容量配置靈活;儲(chǔ)能與風(fēng)機(jī)耦合度小,系統(tǒng)控制簡單,可靠性較高。
缺點(diǎn)是需要單獨(dú)配置35KV升壓變壓器,硬件成本較高;涉及電網(wǎng)接入手續(xù)。
另一種是690V 低壓側(cè)接入,優(yōu)點(diǎn)是儲(chǔ)能單元直接接入現(xiàn)在690V變壓器,無需單獨(dú)配置升壓變壓器,可以節(jié)約35KV變壓器硬件投資。
缺點(diǎn)是儲(chǔ)能與風(fēng)機(jī)耦合,相互影響較大,控制比較復(fù)雜,系統(tǒng)有諧振風(fēng)險(xiǎn);儲(chǔ)能變流器接入電壓較高,高電壓穿越能力較差;電池輸入電壓高1000V以上,串聯(lián)數(shù)多或者加裝DCDC二級變換,大部分廠家電池難以滿足。
作為儲(chǔ)能系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備——儲(chǔ)能變流器PCS、儲(chǔ)能DC/DC直流變換器,能高自主研發(fā)的從25千瓦到500千瓦全系列雙向直流變換器、高效儲(chǔ)能變流器可以根據(jù)項(xiàng)目或方案的需要進(jìn)行定制,而且已經(jīng)解決了直流變換器與原有光伏逆變器的耦合問題、跟調(diào)度系統(tǒng)通訊的問題,之前這個(gè)問題存在的時(shí)候,會(huì)造成輸出口的功率震蕩。
北京能高公司承建了國內(nèi)首批風(fēng)光儲(chǔ)微網(wǎng)項(xiàng)目、光儲(chǔ)互補(bǔ)發(fā)電項(xiàng)目,至今十余年的時(shí)間里,我們的變流設(shè)備在多種應(yīng)用場景下得到了驗(yàn)證和更進(jìn)一步發(fā)展。今年應(yīng)用于世界首個(gè)柔性直流變電站張北阿里巴巴數(shù)據(jù)港及國內(nèi)首個(gè)最大規(guī)模的全釩液流儲(chǔ)能電站的儲(chǔ)能直流變換器、變流器更是起到了很好的示范效應(yīng)。
剛才講的是一套風(fēng)、光接入儲(chǔ)能的標(biāo)準(zhǔn)方案設(shè)計(jì),下面介紹幾個(gè)已經(jīng)開始著手的項(xiàng)目。位于格爾木、烏蘭銅普的兩個(gè)光伏項(xiàng)目,限電率20%,1.15元的電價(jià),限電率比較高,對整個(gè)光伏電站效益有很大影響。我們同時(shí)設(shè)計(jì)了高壓側(cè)交流輸入的方案和直流側(cè)輸入的方案,經(jīng)過對比,直流側(cè)方案效益更好,方案中我們采用的是標(biāo)準(zhǔn)集裝箱式的產(chǎn)品。
這個(gè)項(xiàng)目之所以有一定的可行性,是因?yàn)?.15塊電價(jià)是個(gè)強(qiáng)有力支撐。早期2010年左右并網(wǎng)的光伏電站電價(jià)高,效益還算不錯(cuò)。后續(xù)并網(wǎng)的電站電價(jià)低,效益會(huì)差很多。
再來看一個(gè)內(nèi)蒙古東北部地區(qū)一個(gè)風(fēng)電場儲(chǔ)能項(xiàng)目,初步設(shè)想建一個(gè)16MWh的儲(chǔ)能電站,分8個(gè)單元,每個(gè)單元2MWh,采取集裝箱式的方式。我們選擇的是高壓側(cè)接入的方式,在提高風(fēng)力發(fā)電接入比例的同時(shí)可以作為一個(gè)獨(dú)立儲(chǔ)能電站參與電網(wǎng)的調(diào)度和輔助服務(wù)。
儲(chǔ)能發(fā)展到現(xiàn)在,技術(shù)上已經(jīng)有了很大的突破。這個(gè)項(xiàng)目現(xiàn)在來講,我們感覺它的可行性基本點(diǎn)仍然是電價(jià)機(jī)制,風(fēng)電電價(jià)不高,也就是5毛錢。這個(gè)項(xiàng)目的可行性關(guān)鍵點(diǎn),是由于風(fēng)電廠加了一套儲(chǔ)能裝置,在限電率上給了一定獎(jiǎng)勵(lì)補(bǔ)償,所以把整個(gè)綜合效益視同為儲(chǔ)能給帶來的,所以從經(jīng)營模型上,可以做得下去。
能高公司是做變流器設(shè)備和方案設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成的企業(yè)。在項(xiàng)目規(guī)劃方面,如果僅僅是通過提高接入比例,靠標(biāo)桿電價(jià)來補(bǔ)償儲(chǔ)能收益,事實(shí)上5毛錢左右的電價(jià),對儲(chǔ)能來說是不夠的,經(jīng)濟(jì)模型是不成立的。我們會(huì)為投資方著重關(guān)注收益率問題,比如通過優(yōu)化設(shè)計(jì)降低投資成本提升系統(tǒng)效率,從而提升系統(tǒng)收益率,支撐更多的項(xiàng)目具備經(jīng)濟(jì)可行性和技術(shù)可行性。
通過項(xiàng)目實(shí)踐,為了發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能更好更快的發(fā)展,我們總結(jié)了以下幾個(gè)問題和建議,希望能對儲(chǔ)能行業(yè)有所幫助。
問題:
l 單一靠棄風(fēng)或棄光電量,按風(fēng)、光標(biāo)桿電價(jià)計(jì)算儲(chǔ)能收益,投資回報(bào)低,尤其是很多風(fēng)電電價(jià)只有0.5元左右,現(xiàn)在棄光率較高的一類地區(qū)光伏電價(jià)也只有0.55元;
l 受棄風(fēng)棄光率變化影響投資回報(bào)。
建議:
l 對發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目,給予優(yōu)先調(diào)度權(quán),給予超出同地區(qū)未配置儲(chǔ)能項(xiàng)目的計(jì)劃并網(wǎng)指標(biāo);
l 配置儲(chǔ)能的風(fēng)光電站,給予優(yōu)先指標(biāo)權(quán);
l 對于35KV接入的發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能電站,作為電網(wǎng)側(cè)獨(dú)立儲(chǔ)能電站對待,參與調(diào)峰;
l 從新能源技術(shù)接入標(biāo)準(zhǔn)上要求,配置儲(chǔ)能的風(fēng)光電站才能滿足接入要求;
l 鼓勵(lì)發(fā)展電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目,納入電網(wǎng)管理。
來源:北極星儲(chǔ)能網(wǎng)