为加快我【wǒ】国储能【néng】技术与产业化发展,促进【jìn】储能为电网运行提供多种【zhǒng】服务,提升可再生能【néng】源【yuán】的消纳水【shuǐ】平,国家发展改革委等五部委【wěi】联【lián】合印【yìn】发了《关于促【cù】进储能技术与产业【yè】发展【zhǎn】的指导【dǎo】意【yì】见》。近期,西北能源【yuán】监【jiān】管局对华能青海格【gé】尔木时代新能【néng】源光【guāng】伏储能项【xiàng】目【mù】开展调研【yán】工作,了解储能技术在发电领域投资建设、并【bìng】网运行的【de】基本情况。

一、项目运行的基本情况

华能青海格尔木【mù】时代新能【néng】源光伏【fú】储能电【diàn】站项目(以【yǐ】下【xià】简称“青海格尔木光储电站”),主要【yào】包含光伏电站1座【zuò】,储能电站1座。 其中光伏电站容量为50兆瓦,全【quán】部【bù】采【cǎi】用310瓦多晶组件,设50个常规集中式1兆【zhào】瓦子【zǐ】方阵,以5回35千伏电缆电路接入【rù】站【zhàn】内【nèi】35千伏【fú】母线,经35千伏线路送至光伏园区110千伏【fú】汇【huì】集站【zhàn】,经【jīng】升压【yā】后【hòu】并入电网。

储能电站采用15兆瓦/18兆瓦时锂电池储能系统。系统功率按光伏电站功率的30%配【pèi】置,额定【dìng】功率15兆瓦;容量按【àn】储【chǔ】能功率的【de】1.2小时【shí】来配置【zhì】,额【é】定容量18兆瓦时(15兆瓦×1.2小时【shí】=18兆【zhào】瓦时)。储能系统由5个3兆瓦【wǎ】/3.6兆瓦时储能单元组成【chéng】,经升压接入站【zhàn】内35千【qiān】伏母线【xiàn】;每个【gè】3兆瓦/3.6兆瓦时储【chǔ】能单元由【yóu】6个【gè】500千瓦双向变【biàn】流系统和6个600千瓦时储能机【jī】组组【zǔ】成,安装在一【yī】组【zǔ】变流室和电池室内【nèi】;每【měi】个500千瓦/600千瓦时【shí】储能机【jī】组由1台500千【qiān】瓦【wǎ】双向变流器、4个150千瓦时电【diàn】池柜和1总控【kòng】柜(汇流柜)构成;每【měi】个电池柜由17个电池【chí】模块(箱)串联【lián】,与一个电池管理主控箱组成;每个【gè】电池模块采用【yòng】14个200安时数的单体电芯【xīn】串联形成【chéng】。储能系统全部采用磷酸铁锂电池,设备采用户内布置,占地1965平方米。

该【gāi】项目于【yú】9-21开工建设,9-21并网发电,占地1550亩,投资约4亿元。2018年截至目前,累计发电4644.58万【wàn】千瓦【wǎ】时,其中储能发电量192.68万千瓦时,储能平均【jun1】转换效【xiào】率达到85%,达到改【gǎi】善光伏电站输出特【tè】性,减少“弃光”,为【wéi】电【diàn】网提供辅【fǔ】助【zhù】服务【wù】的功能【néng】。

青海格尔木光储电站通【tōng】过两年多【duō】的【de】运【yùn】行,充分验证了大规模储【chǔ】能和新能【néng】源联合运行【háng】的良【liáng】好效果,增加了电【diàn】网运行的灵活性【xìng】,提【tí】高区域电网【wǎng】的【de】安【ān】全稳定水平,为大规模集中【zhōng】式光伏电站提高电网友好性【xìng】、解决弃光限电寻找到一【yī】种可行的技【jì】术解决手段。

一是改善光伏【fú】电站输出【chū】特性。青海格尔木光储电站采用光储联合发电运行控制【zhì】技术,配置中国电科院光储就地监控系统,接入国【guó】家电网智能【néng】电网调度系【xì】统【tǒng】。根据省级电网调度【dù】指令,通过储能系【xì】统实【shí】时【shí】吸【xī】收或【huò】释【shì】放【fàng】电【diàn】量,及时修【xiū】正光伏电站出力曲线【xiàn】,平滑光伏发电输出波动。

二【èr】是提升新【xīn】能源消纳水平。以该项目在晴【qíng】天的日运【yùn】行曲线为【wéi】例,电网限发出【chū】现在上午10点15分左右,同【tóng】时储【chǔ】能系统开始【shǐ】充电,并【bìng】在12时35分【fèn】储满;下午17时【shí】30开始释放电【diàn】量,19时【shí】15分结束【shù】,当【dāng】天为电网多提【tí】供清【qīng】洁电量约1.6万千瓦时【shí】。据统计,自2016年初并网运【yùn】行【háng】后,项目累计为电网提供储能电量【liàng】约580.48万千瓦时。

三是为电网提【tí】供【gòng】辅【fǔ】助服【fú】务。根【gēn】据国【guó】网青海电科院的研究结果表明,该项【xiàng】目利用【yòng】锂电池充、放电快速、灵活的【de】优【yōu】势,实现了储【chǔ】能与电力系【xì】统【tǒng】平稳运【yùn】行,可以为电网系统在电源【yuán】侧提供调峰、调频的辅【fǔ】助【zhù】服务。在冬季【jì】和夏季项目的可信【xìn】容量分别【bié】增加【jiā】至11.8兆瓦和24.8兆瓦,节约线路容量28%。

二、项目的启示和建议

通过对青海格尔木光储电站的深入调研,我们得到如下启示和建议:

一是加快储能产品和技术升级。

本次调研发现,目前发【fā】电侧使用的储能【néng】电池【chí】基本沿用了动力电池的设计构架,存在单体【tǐ】容【róng】量较小、充放时间长【zhǎng】、占地面积【jī】大等问【wèn】题。需要储能厂家针对发电和【hé】输【shū】、配电领【lǐng】域【yù】开【kāi】发出长时间大容【róng】量、短时间大容量、高功率的储能产品,加强储能【néng】电池在高【gāo】安全性、高能量密度【dù】、长寿命、低成【chéng】本等方面技术研【yán】究,配合储能系统集成与电网智能控制技术【shù】的发【fā】展【zhǎn】,实现储【chǔ】能【néng】与【yǔ】现代【dài】电力系【xì】统【tǒng】协调优化运行。

二是降低储能系统成本,创新商业模式。

目前,储能【néng】系统处于示范项目【mù】向【xiàng】商业化初【chū】期过渡【dù】阶段。经测算,华【huá】能格尔【ěr】木【mù】储能项目的【de】投资回收期【qī】约为【wéi】15年,全寿命【mìng】周期内暂无法实【shí】现盈利【lì】。2012-2017年储能系统整体生【shēng】产成本下降了70%,其中电池下降超过50%,从【cóng】趋势看,预计9-21年【nián】后随着储能系统生产成本进【jìn】一步降低,在寿命周【zhōu】期内实现发电侧的收益平衡或【huò】盈【yíng】利【lì】成为可能。因此【cǐ】,需要【yào】储【chǔ】能电池、硬件、软件【jiàn】、EPC各【gè】个环节共同【tóng】努力,进一步降低储【chǔ】能【néng】系【xì】统的生产成本。并在发展“储能+光伏”的发【fā】电模式同时【shí】,开【kāi】拓“储能+分【fèn】布式【shì】”“储能+电网”“储能+用户”等多种应【yīng】用场景和各种辅助【zhù】服务,积极创新商业模式,早日实现储【chǔ】能市场规模化商业发【fā】展。

三是储能系统在电网中的应用前景广阔。

通过调【diào】研发现,储能【néng】系统具【jù】有双向调节能力【lì】,能够【gòu】有【yǒu】效平抑光伏发电出【chū】力的随机【jī】变【biàn】化,可以让清洁能【néng】源【yuán】成为方便调节【jiē】的稳定电源,大幅减少【shǎo】弃风、弃光等浪费现象。对比建设【shè】一座发电厂,储能系【xì】统具【jù】有建设周期短、调峰成【chéng】本低、响应速度【dù】快、运【yùn】行效率高和无污【wū】染等优点。未来,储能系统如果大规模在电【diàn】网中应用,可以实现电能的大【dà】规【guī】模存储和快速释放功能,通【tōng】过削峰填【tián】谷解决高峰用电紧【jǐn】张,应对临【lín】时电力短缺,有【yǒu】效支撑地区【qū】电【diàn】网,实【shí】现【xiàn】电能【néng】灵活调节和精确控制。

四是建立和完善储能系统标准和检测认证体系。

目前,储能与可再生能源场【chǎng】站【zhàn】作为联合体接受电【diàn】网【wǎng】运【yùn】行调【diào】度时,并未作【zuò】为特【tè】殊【shū】的“电厂”对待,在接入【rù】方式、运行控制、涉【shè】网保护及安全防护【hù】等方面继续沿用可再【zài】生能【néng】源场站的标准,没有【yǒu】体现联合体的优越性。因此,建议【yì】储能行业尽快建【jiàn】立和健全产品性能、安全性等检测【cè】认【rèn】证标准,加强和完善储能产品全寿【shòu】命周期质量监【jiān】管;电网【wǎng】企业尽快建立储能系统的规【guī】划设计、设备【bèi】及试验、施工及验收、并网及检【jiǎn】测【cè】、运【yùn】行调度等【děng】各应用【yòng】环节的标准【zhǔn】体【tǐ】系。

五是完善配套政策,建立补偿机制,引导社会投资。

储能系统是电网友【yǒu】好型的能【néng】源【yuán】系统,能够促进能源生产【chǎn】消【xiāo】费的【de】多能协同和【hé】灵活交易,是构【gòu】建能源互联网,推动电力体【tǐ】制改【gǎi】革和促进【jìn】能源新业态【tài】发展的核心基础。建【jiàn】议国【guó】家制【zhì】定进一步支持储【chǔ】能发展的政策【cè】,督促【cù】地方政府和电网企业保障储能电站发电的消纳程度【dù】,提高电站的调度入网电【diàn】量,并及时足额取得【dé】电【diàn】价补贴;鼓励光储电站等联合体参与电【diàn】力市场【chǎng】交易和辅助服【fú】务市场,明确【què】储能服务电价政策;鼓励【lì】多种形式的技术、机制及商【shāng】业模式创【chuàng】新,引导社【shè】会资本投入储【chǔ】能产业,推动【dòng】银行等融资【zī】机【jī】构支持储能【néng】电【diàn】站项目【mù】建设融资【zī】,促进产业健【jiàn】康有序【xù】发展。