前言:2017年,全国弃光【guāng】电量73亿千瓦时,弃光【guāng】率【lǜ】6%,消纳难【nán】一直【zhí】是【shì】行业顽疾。而电池储能可以实现功率【lǜ】、能量双向【xiàng】调节,响【xiǎng】应速度快,能【néng】帮助光伏发电拥有与传统火电【diàn】一样的调【diào】节能力。随【suí】着光伏系统成本的迅速下降,光电【diàn】将在电力系【xì】统中扮演越【yuè】来【lái】越重要的角【jiǎo】色,最终必将推动光伏【fú】应用进入千【qiān】家万【wàn】户【hù】。

小固【gù】本文,整【zhěng】理【lǐ】了储能应用的几【jǐ】种重要场景,希望对大【dà】家了解储能【néng】应用有所帮助【zhù】。

一、微电网

       微电网是指由分布【bù】式电源【yuán】、储能装置、能【néng】量转换【huàn】装置、负荷、监控【kòng】和保护装【zhuāng】置等组成的小【xiǎo】型发配电【diàn】系【xì】统,是目【mù】前【qián】国内储能系统的【de】主【zhǔ】要【yào】应用。在小水电【diàn】地区、供电能力【lì】下【xià】降地区【qū】、无电海岛等电力不【bú】足地【dì】区【qū】,储能系统【tǒng】独立或与其他能源配【pèi】合,可以在微电【diàn】网失去电源的时候为重要负荷持续【xù】供电,主【zhǔ】要解决供电稳定性和安全性问题。

二、新能源汽车

2017年底,中国新能源汽车的【de】保有量达180万辆【liàng】。新能源汽【qì】车的发展离不开充电基础设施【shī】的建【jiàn】设,但城市中【zhōng】建设充电站存【cún】在瓶颈。由于电网容量短缺【quē】,充电站的建【jiàn】设将引起【qǐ】局部电【diàn】网调峰压力大【dà】,大规模接入充【chōng】电【diàn】站【zhàn】和光伏都【dōu】会对电网【wǎng】产生冲【chōng】击。而建设配套的储能设施【shī】有【yǒu】利于提高局【jú】部电【diàn】网电能的质量,并增加【jiā】充电站【zhàn】场址可选择性。

       绿洲新能源集团江宁开发区吉印大道充电场站

三、柴油供电地区

储能技术能够替代柴油发电【diàn】机,降低【dī】发电成【chéng】本【běn】,同时【shí】减少柴油发【fā】电机带来的空气和【hé】噪【zào】音污染。

       四、金太阳工程铅蓄电池改造项目

2009年起,中国开始实施“金太阳示范工程”,大力扶持国内光伏电站建设。储能电池是促进光伏发【fā】电并【bìng】网的支【zhī】撑【chēng】技术,而当时铅酸蓄电池占据主流。随【suí】着【zhe】技【jì】术【shù】不断【duàn】进步,锂【lǐ】电逐渐具有成本优势,可【kě】用现有的储能电池【chí】替代原有项目中的铅酸【suān】蓄电池。

五、可再生能源电站自建

       辅助【zhù】可再生能源【yuán】并网,有效【xiào】解决弃【qì】光问题【tí】,提【tí】高经济效益【yì】;减少【shǎo】瞬时功率变化、减少【shǎo】对电网冲击;跟踪计【jì】划调度,提高并网可控性;提高发【fā】电预测【cè】精【jīng】度【dù】,提升并网友好性。

由于储能成本较高,即便【biàn】考虑投【tóu】资【zī】储能后【hòu】能够【gòu】减少弃光电量,但其投资回报率仍然【rán】较【jiào】低,电站方【fāng】主动【dòng】投资配套储【chǔ】能的动力不强。在此场【chǎng】景下,储【chǔ】能收益来源于新【xīn】能源电站减少弃电所带来的收入,对于【yú】早期投运【yùn】并网、上网【wǎng】电价较高且存在弃电的部分新【xīn】能【néng】源项【xiàng】目有一定吸引力。

除此之外,如果未来我国辅助服务市场机制加大了【le】可【kě】再生【shēng】能源【yuán】电站【zhàn】的考核【hé】力度【dù】,可【kě】再生【shēng】能源电站配套储能的意愿将更【gèng】强烈。

六、与可再生能源电站交易

储能系统参【cān】与电力的有偿调峰辅助服务,以此【cǐ】有助【zhù】于【yú】弥补电源调峰能【néng】力不足的短板。在中午时段,储能低【dī】价【jià】购【gòu】买弃光【guāng】电【diàn】量,在晚【wǎn】间缺电【diàn】时段按照【zhào】光【guāng】伏上网电价卖出【chū】,实现储能系统与电站的【de】双赢。对于电价较【jiào】高的【de】老旧电站,这样的模式具有较强的可行性。

目前,甘肃省、新疆【jiāng】省、山东【dōng】省均【jun1】出【chū】台了【le】电力辅【fǔ】助服务相关政策,且侧重于【yú】调峰辅助服务市场的建设。储能用户可以与火电、风电或光伏电站联【lián】合调峰,或作为独立市场主体【tǐ】为电力系统提【tí】供调峰服务。参与调【diào】峰的储能用户可【kě】在调峰辅【fǔ】助【zhù】服务【wù】平台【tái】通过集中竞价进行辅助服【fú】务交易,调峰补偿费用由【yóu】火电厂【chǎng】、风电【diàn】场、光伏电站、水【shuǐ】电厂按【àn】政【zhèng】策要求进行分摊。

在暂没有建立电力辅助服务市场的【de】地区【qū】,由【yóu】于【yú】辅【fǔ】助服务提供方的收【shōu】益多仅来自于机组增发/少发带来【lái】的电量收【shōu】益【yì】,调峰成【chéng】本无法疏导【dǎo】,因此储能在这【zhè】些【xiē】地【dì】区参与辅助服务经济性不佳。

七、用电负荷调峰

用电负荷调【diào】峰是【shì】指储能【néng】以低谷用电和平峰高峰放电的方式,利【lì】用峰谷【gǔ】电价差【chà】、市场交易价【jià】差获得收益或减【jiǎn】少用户【hù】电【diàn】费支【zhī】出,同时达到平【píng】抑用户自身【shēn】用电负荷差和【hé】缩小电网峰谷差的【de】目的。同【tóng】时具备备用电源的功能。

由于储能在用户【hù】侧应【yīng】用的政策存在缺失,通过峰谷价差套利【lì】,便成为【wéi】了【le】目【mù】前我国储能产业【yè】仅【jǐn】有的“讲的清”的商业模式,且也是【shì】用户侧储能各【gè】类应【yīng】用直接【jiē】或间【jiān】接的盈利【lì】模式。

此种场景,适【shì】合峰谷【gǔ】电价差较高,至少达到0.75元/KWh以上,且用【yòng】户负荷【hé】曲线较好【hǎo】,负荷搭配储能能够较好【hǎo】完成日内电量平衡的企业用户。但大部【bù】分地区的峰【fēng】谷【gǔ】电【diàn】价差较低,储能的投【tóu】资回收期【qī】较长【zhǎng】。

八、调频辅助服务

储能系统可通过参与调频辅助服务,对电网起到支撑作用。

部分国家【jiā】调频【pín】市场开放,采取【qǔ】竞价机制,电池储能的参与度比较高,如美国【guó】,但调频【pín】市【shì】场体【tǐ】量有限。

在【zài】国内,储能主要是通过【guò】辅助火电机【jī】组调频,提高火电调频响应【yīng】速度【dù】。商业模式【shì】基【jī】本采【cǎi】用合同【tóng】能源管理【lǐ】,由电厂和储能【néng】企业合作,电【diàn】厂提供场地、储【chǔ】能接入【rù】以及储能【néng】参与调频【pín】市【shì】场的资格,由储【chǔ】能企业【yè】做投资、设计、建设、运营、维护【hù】,增量调频收益双方共享。

洋山深水港电能质量控制工程

需要注意的是,储能参与调频的收益受政策波动影响较大。

总结目【mù】前【qián】国内储能市场还【hái】有待【dài】开发,在不断的【de】技术突【tū】破、成本下调下,储能市场未来可期【qī】。