为【wéi】加快我国储能技术与产【chǎn】业化发展,促进储【chǔ】能为电网运【yùn】行【háng】提供多种服【fú】务,提【tí】升可再生能源的【de】消纳水平,国家【jiā】发展改【gǎi】革【gé】委等五【wǔ】部委【wěi】联合印发【fā】了《关于促进储能技术【shù】与产业发展的指导【dǎo】意见》。近【jìn】期,西北能源监管局对华能青海格【gé】尔木时代新能源光【guāng】伏储能项目【mù】开【kāi】展调研工作【zuò】,了解储能技术在发电领域投资建【jiàn】设、并网运【yùn】行的基本情况。

一、项目运行的基本情况

华能青海格尔木时代【dài】新能源光伏储能电站【zhàn】项目(以下简称“青海格尔【ěr】木光储电站”),主【zhǔ】要包含【hán】光伏电站1座,储【chǔ】能电【diàn】站1座【zuò】。 其中光伏电站容量为50兆瓦,全【quán】部采用310瓦多晶组件,设50个常规【guī】集【jí】中式【shì】1兆瓦子方【fāng】阵,以5回35千伏电【diàn】缆电路接入站内35千伏母线,经35千伏【fú】线路【lù】送至光伏园【yuán】区【qū】110千伏汇集站【zhàn】,经升压后并入电网。

储能电站采用15兆瓦/18兆瓦时锂电池储能系统。系【xì】统功率按光伏电站功【gōng】率【lǜ】的30%配置,额定功【gōng】率15兆【zhào】瓦;容量按储能功率的1.2小时来配置【zhì】,额【é】定容量18兆瓦时(15兆瓦【wǎ】×1.2小时=18兆瓦时)。储【chǔ】能系统由【yóu】5个3兆瓦/3.6兆【zhào】瓦时储【chǔ】能单元组成,经升【shēng】压【yā】接入站内35千伏母线;每个3兆瓦/3.6兆瓦时【shí】储能单元由6个【gè】500千瓦【wǎ】双向变流系统【tǒng】和6个600千瓦时储能【néng】机组组成【chéng】,安装在一组变流室和电池【chí】室内;每个500千瓦/600千瓦时【shí】储能【néng】机组【zǔ】由1台500千瓦双向变流器、4个【gè】150千瓦时电池柜和【hé】1总控柜(汇流【liú】柜)构成;每个电池柜由17个【gè】电池模块(箱)串联,与一个电池管理主控箱【xiāng】组成【chéng】;每【měi】个电池模块采用14个200安时数的单体电芯串联形成。储能【néng】系【xì】统全【quán】部【bù】采【cǎi】用磷酸铁锂电池,设备采用户内布置,占地1965平方米。

该项目于9-21开【kāi】工建设,9-21并网发电,占地1550亩,投资【zī】约4亿元【yuán】。2018年【nián】截至目【mù】前,累计发电【diàn】4644.58万千【qiān】瓦时,其中储能发【fā】电量192.68万千【qiān】瓦时【shí】,储能平均转换效率达到85%,达到【dào】改【gǎi】善光伏电站输【shū】出特【tè】性,减少“弃光”,为电网提供【gòng】辅助服务的功能。

青海格尔木光储电站【zhàn】通过两年多的运行,充分验【yàn】证了大【dà】规模储【chǔ】能和新能源【yuán】联合【hé】运行的良好【hǎo】效果【guǒ】,增加了电网运行的【de】灵活性,提高区域电网【wǎng】的【de】安全稳定【dìng】水平,为大【dà】规模集中式光【guāng】伏电站提高【gāo】电【diàn】网【wǎng】友好性、解决弃光限电寻找到【dào】一种可行的技术解决手段。

一是改善光伏电站输出特性【xìng】。青海格【gé】尔木光储电站采用【yòng】光储联【lián】合发电运行控制技术,配置中国电科院光【guāng】储就【jiù】地监【jiān】控【kòng】系统,接入【rù】国家【jiā】电网智【zhì】能电网调度【dù】系统。根据省级电网【wǎng】调度【dù】指令,通过储能系统实时吸收【shōu】或释放电【diàn】量,及时修正光【guāng】伏电站出力【lì】曲线,平滑光伏发电输出波动。

二是提升新能源消纳水平【píng】。以该【gāi】项目在晴【qíng】天的【de】日运行曲线为例,电网限发出现在上午10点15分【fèn】左右【yòu】,同时【shí】储能系统开始充电,并在12时35分储【chǔ】满;下午【wǔ】17时【shí】30开始释放电量【liàng】,19时15分结束【shù】,当天【tiān】为电网【wǎng】多提供清【qīng】洁电量约1.6万【wàn】千瓦时。据统计【jì】,自2016年初并网运行后,项目【mù】累【lèi】计为电【diàn】网【wǎng】提供储能电量约580.48万千【qiān】瓦时。

三是为电网提【tí】供辅助服务。根据国【guó】网青海电【diàn】科院的研究结果表明,该项【xiàng】目利用【yòng】锂【lǐ】电池【chí】充、放电快速【sù】、灵活的优势,实现了储能与电力【lì】系统平【píng】稳【wěn】运行,可以为电网系统在电源【yuán】侧提供调峰、调【diào】频的辅助服【fú】务【wù】。在【zài】冬【dōng】季和夏季项目的可信容量分【fèn】别增加至【zhì】11.8兆【zhào】瓦和24.8兆瓦【wǎ】,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【diào】研发现,目前发电侧【cè】使用的储能电池【chí】基本沿用了动力电池的设计构【gòu】架,存【cún】在单体【tǐ】容【róng】量较小、充【chōng】放时间长、占【zhàn】地面积大等问【wèn】题。需要储【chǔ】能厂家针【zhēn】对发电【diàn】和输、配电领域开发【fā】出长时【shí】间【jiān】大容量、短时间大容量、高【gāo】功率的储能产品,加强储能电池【chí】在高安【ān】全性、高能量密度【dù】、长寿命、低成本等方面技术研究,配合储能系统集成与电网智能控制【zhì】技术【shù】的发【fā】展,实【shí】现储能与【yǔ】现【xiàn】代电力系统协调【diào】优化【huà】运行。

二是降低储能系统成本,创新商业模式。

目前【qián】,储【chǔ】能系统处于【yú】示【shì】范项【xiàng】目向商业化【huà】初期过渡阶段。经测算,华能格尔木储【chǔ】能项目的投资【zī】回收期约为15年,全寿【shòu】命周期内暂无法【fǎ】实现【xiàn】盈利。2012-2017年储能系统整体生产成本下【xià】降了70%,其中【zhōng】电池下降超【chāo】过【guò】50%,从趋势看,预计9-21年后【hòu】随着储【chǔ】能系统生产成本进【jìn】一步降低,在寿【shòu】命周期内实【shí】现发电侧的收益平衡或盈利成为【wéi】可能。因【yīn】此,需要储能电池、硬件、软【ruǎn】件、EPC各个环节【jiē】共同努【nǔ】力【lì】,进一步降低储能系统的生产成本。并在发展“储能+光伏”的发电模式同时,开拓“储能【néng】+分布【bù】式【shì】”“储【chǔ】能+电【diàn】网”“储【chǔ】能+用户”等多种应用场景和各种辅【fǔ】助【zhù】服务,积【jī】极创新【xīn】商业模式,早【zǎo】日实现【xiàn】储能市场规模化商【shāng】业【yè】发展。

三是储能系统在电网中的应用前景广阔。

通过调研发现【xiàn】,储能系【xì】统【tǒng】具有【yǒu】双向调节能【néng】力,能够有效【xiào】平抑光【guāng】伏发电出力的随机变【biàn】化,可以【yǐ】让【ràng】清【qīng】洁能源成为方便调【diào】节的【de】稳定电【diàn】源,大幅【fú】减少弃【qì】风【fēng】、弃光等浪费现象。对比建【jiàn】设一座发电厂,储能系统具有建设周期短、调峰成【chéng】本低、响应速度快、运行效率高和无污染等优点【diǎn】。未来,储能系统如果【guǒ】大规模在电网中【zhōng】应用,可以实现电【diàn】能【néng】的大规模存储和快速【sù】释放功能,通过削峰填谷解决【jué】高【gāo】峰用电紧张,应对临【lín】时电力短缺,有【yǒu】效【xiào】支撑地区电网,实现电【diàn】能灵活调【diào】节和精确【què】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【chǔ】能与【yǔ】可再生能源场站作为【wéi】联【lián】合体接受电【diàn】网运行调【diào】度【dù】时,并未【wèi】作【zuò】为【wéi】特殊【shū】的“电厂”对待【dài】,在接入方式、运【yùn】行控制、涉网【wǎng】保护及安全防护等方面【miàn】继续沿【yán】用可再生能源场站的【de】标准【zhǔn】,没有体现联合体的优越性。因此,建议储【chǔ】能【néng】行业尽快建【jiàn】立【lì】和健全【quán】产品性能【néng】、安全性【xìng】等【děng】检测认证标【biāo】准,加强和完善储能产品全寿命周期质量监管;电【diàn】网企业尽快建立储能系统的规划【huá】设计【jì】、设备及试验、施工【gōng】及验收、并网及检测、运【yùn】行调度等各应用【yòng】环节的标准体【tǐ】系。

五是完善配套政策,建立补偿机制,引导社会投资。

储【chǔ】能【néng】系统是电网友好型的能源【yuán】系统,能够【gòu】促【cù】进能【néng】源生产【chǎn】消费的多能协同和灵活交易,是构建能【néng】源互【hù】联【lián】网,推【tuī】动电力体制改革和促进能源新业【yè】态发展的核心基础。建议国家制定进一步支持储【chǔ】能发展【zhǎn】的政策,督促地方政府和电网企【qǐ】业【yè】保障储能【néng】电站发电的消纳【nà】程度,提高电【diàn】站的调【diào】度入【rù】网电量,并及时【shí】足额取得电【diàn】价【jià】补贴;鼓励【lì】光储电站等联合【hé】体【tǐ】参与电力市场交易【yì】和【hé】辅助服务【wù】市场【chǎng】,明【míng】确储能服务电价政【zhèng】策;鼓励多种【zhǒng】形式的技术、机制及商业模式创【chuàng】新,引导【dǎo】社会资本投入【rù】储能产【chǎn】业,推动【dòng】银行等融资机构支持【chí】储能电站项目建设融资,促【cù】进【jìn】产业【yè】健康有序发展。