长兴太湖能谷汪鸣飞:发电侧储能市场目前基本空白 5大开发条件需重视
中国化学与物理电源行业协会储能应用分会产业政策研究中心统计数据显示,截止到2017年底,全球光热及风光发电并网储能项目共计246个,装机总规模达10.3GW。新能源发电侧建大型储能电站对促进可再生能源消纳,缓解日益突出的弃风、弃光问题,提高电网安全稳定运行水平意义重大,备受行业关注。
9月19日-20日,2018首届全国发电侧储能技术与应用高层研讨会在西安召开,就进一步推进储能在发电侧上的项目规划、安全施工、系统集成技术应用、运营模式、电网接入、标准体系、风光储电站考核机制、调度模式、储能项目备案、审批流程和体制机制等方面展开深入讨论。
长兴太湖能谷有限公司的副总经理汪鸣飞出席会议并发表专题演讲《发电侧储能配置的优化方案》。
以下为发言实录:
太湖能谷:不好意思,我们今天吴董事长因为有事没有到场,我是长兴太湖能谷有限公司的副总经理,我今天讲的内容分七个部分。第一个部分就是发电侧储能项目的开发意义。
面对生态环境保护的新形势,提供安全稳定的清洁能源和新能源电力迫在眉睫,经济社会越是发达,电力峰谷差一般会越大,储能对于电力供应的安全稳定和经济环保具有重要意义。2017年10月11日国家发改委发了《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》,文件中对储能项目进行了支持,为了储能、为发电侧储能产业发展起到了极大的推动作用,无论在新能源并网,还是参与电力辅助服务,还是用户侧,储能都可以发挥其独有的价值,目前国内的用户侧储能方面发展势头很快,电网侧储能和发电侧储能还有待追赶,目前还在规划阶段。
第二部分就是发电侧储能项目的市场价值和盈利模式。
发电侧储能目前的市场基本上还是空白,但是具有着巨大的潜力,特别在新能源电站方面,我这里要说的是,我们不但用在新能源电站,用在常规电站也是可以的,这是我们的一点探索,常规发电站或者热电厂采用发电侧储能以后,储能设备在发电机组负荷低谷时段充电而成为用电设备,从而增加低谷负荷,提高了机组低负荷运行时的安全系数,使发电厂的发电能力得到增强,风能和光伏等新能源电站配置发电侧储能后,采用两组蓄电池轮流充放电,避免输入对输出的干扰,满足了电网的要求。
盈利模式分成两个部分,一个部分就是常规电厂+峰时直供电”盈利模式,按照现在发电厂的电价都是平均电价。常规电厂建设储能电站,在夜里发电机组低负荷时充电,发电负荷可在满足上网负荷的条件下额外提高一些,以供储能电站充电时,确保8小时充满。第二个就是风力或者光伏新能源电站+峰时供电盈利模式,风力新能源电站配置2×50%容量的蓄电装置,一充一放,轮流切换,两套蓄电装置分别在上午高峰时段和晚高峰时段放电上网,获得全峰时电费,全天其他时段风力充电。光伏新能源电站配置2×50%容量的蓄电装置,一充一放、轮流切换。
第三部分就是发电侧储能项目的开发条件,第一个常规电厂的发电机组节能减排指标已经完全达到国家相关规定要求,高峰时段上网输出容量有赢余,设备尚存年份明显超过十年,夜间上网电价比较低,但不被要求停机。第二个就是常规电厂升压站或者开关室临近有控制场地或者可腾空出场地,足够布置储能电站设备。第三新能源电站经常发生弃风或弃光情况,上网电价达不到峰时电价。第四新能源电站在逆变器临近有控制场地,足够布置储能电站设备。第五就是储能设备占地面积按单位储电量平铺面积来算。
第四部分就是铅酸蓄电池+全寿命周期管理管理,就是铅酸蓄电池的特点,它是传统的坚持产品,已经存在几十年,这项技术非常成熟,应用广泛,安全可靠、价格低廉,缺点就是重量重、寿命中期短,一般为300到500次充放电,使用过程中电池会产生结晶体阻碍电化学过程,使其过早结束寿命周期。要延长其使用寿命,就是铅酸蓄电池消晶+管理,右边这一幅图是我们公司对自己的电池进行远程监控的一个监控中心,利用物联网平台,整合云计算、大数据、电池在线医生和能量感觉,大幅度改善电池系统性价比,大幅度延长电池使用寿命等。这是我们储能单位的配置,就是标准集装箱那么大,重量大概是76吨,蓄电池选用免维护铅酸蓄电池,电池寿命可以提高到1600次充放电,采用这项技术的产品,继承了原有铅酸蓄电池的安全环保性能和价格低廉的特点,又有效延长了使用寿命,大力增强了经济性。
第五方面就是侧储能基本技术方案,就是这个技术路线,是比较简单的,这里有一个能源管理,一个是电池管理,就是BMS。我们再看常规发电厂或者热电厂储能的技术方案,这样就不用进行设网改造。常规电厂的技术方案就是300兆瓦发电机组为例,其接入点选择在厂总变后,燃煤机组的平均厂用电率一般约为6%。我们再看新能源电站的储能技术方案,风电和光电站按照年均发电量/365天,就算出来每天的发电量,配置2×50%容量的储能装置,通过输入和输出切换开关进行充电、放电切换,保证了输出稳定和调控需要。我们用了两种蓄电池模组,采用了一组输出和输入开关,上面一组的蓄电池是在充电,下面一组蓄电池是在放电。
第六部分就是发电侧储能项目的经济性和安全环境保障。首先看经济性分析,我们自己搞了一个比较简介的经济性判断,需要的数据有充放电效率,效率高就是经济性越好。第二个就是放电深度,我们采用的是70%的放电深度,这样就可以使充放电的次数和寿命达到1600次,另外还有一个残值率,如果每天充放电一次就是5年,5年到期以后还有45%的残值,一个是度电造价,还有度次造价,把残值和寿命次数放进去了,如果M是正的,这个经济性还是可以的,M的计算公式中,K1是峰时电价,K2是谷时电价,P是度次造价,M大于0就是可以盈利,可以进行投资,M小于0就是根本不值得投资,肯定是经济上不合算的。
再看看安全环保保障,采用铅酸蓄电池+全寿命周期管理技术,及时发现隐患及时处理,经多年的实际使用证明,具有高度的安全性,同时免维护铅酸蓄电池也使得设备线下维护工作量极小。
我们现在还有几点建议,建议有几点政策性支持,第一就是常规电厂能否像用户侧一样对上网电价有选择性,第一个就是按照传统的平均上网电价结算,第二个就是按照峰谷平上网电价分别结算,并使得在按照峰谷平电价分别结算时储能项目有一定的盈利空间,第二个常规电厂储能装备的放电电力在峰时时段可以上网直接销售给用户,享受峰时电价,第三个是风电、光伏等新能源电站配置装置后的政策。谢谢大家!
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