新能源【yuán】光【guāng】伏储能电站项目调研分【fèn】析-大规【guī】模储能和新能源联【lián】合运行良【liáng】好

    一、项目运行的基本情况

    华【huá】能青海格尔【ěr】木时代新能源光伏储【chǔ】能电站【zhàn】项目（以下简称【chēng】“青【qīng】海格【gé】尔木光【guāng】储电站”），主要包含光伏电站1座，储能电【diàn】站1座。 其中光伏电站容量为50兆【zhào】瓦，全部采用310瓦多【duō】晶组件【jiàn】，设50个【gè】常规集中式1兆瓦子方阵，以5回35千【qiān】伏电缆电路接入站内【nèi】35千伏【fú】母线，经35千【qiān】伏【fú】线路送【sòng】至光伏园区【qū】110千伏【fú】汇集【jí】站，经升压【yā】后并入电网。 

    储能电【diàn】站【zhàn】采用【yòng】15兆瓦/18兆瓦时【shí】锂电池储能系统。系统功率按光【guāng】伏电站功【gōng】率的【de】30%配【pèi】置，额定功【gōng】率15兆【zhào】瓦；容量【liàng】按【àn】储能功【gōng】率的1.2小时来配置，额定【dìng】容【róng】量18兆瓦时(15兆瓦【wǎ】×1.2小时=18兆瓦时)。储能系统由5个3兆【zhào】瓦/3.6兆瓦【wǎ】时储【chǔ】能单元【yuán】组成，经升压接【jiē】入【rù】站内35千伏母线；每个3兆瓦【wǎ】/3.6兆瓦时储能单元由6个500千【qiān】瓦双【shuāng】向变流系统和6个600千瓦时储能【néng】机组组【zǔ】成，安装在一组【zǔ】变流室和【hé】电【diàn】池室【shì】内；每个【gè】500千瓦/600千瓦时【shí】储能机【jī】组由1台500千【qiān】瓦双向变【biàn】流器、4个150千瓦时电池柜和【hé】1总控柜(汇流柜)构【gòu】成；每个电池柜由17个电【diàn】池模【mó】块（箱）串联，与一【yī】个电【diàn】池管理主【zhǔ】控箱组【zǔ】成；每个电池模块采用14个200安时数的单体【tǐ】电芯串【chuàn】联【lián】形成。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【mù】于9-21开工建设，9-21并网发【fā】电，占地1550亩【mǔ】，投【tóu】资【zī】约【yuē】4亿元【yuán】。2018年截【jié】至目前，累【lèi】计【jì】发电4644.58万千瓦时，其中储能发电量192.68万千瓦时，储【chǔ】能平【píng】均转换效率达到【dào】85%，达到改善光伏电站输出特性，减少“弃光【guāng】”，为电网提供辅助服务的功能。

    青【qīng】海【hǎi】格【gé】尔木光储电站通过两年多的运【yùn】行，充分【fèn】验证了大规模储能和新能源【yuán】联合运行的良好效【xiào】果【guǒ】，增加了电网运【yùn】行【háng】的灵活性，提高区域电网【wǎng】的安全稳定水平，为大规模集中式【shì】光伏【fú】电站【zhàn】提高【gāo】电网友【yǒu】好性【xìng】、解决【jué】弃光限电寻找【zhǎo】到一种可行【háng】的技术解决手段。

    一是改善光伏电站输出特性。青海格尔木光【guāng】储电站【zhàn】采用光储联合发电运行控制技术，配置中国电科院光储就地监控【kòng】系【xì】统，接【jiē】入【rù】国家【jiā】电网智能【néng】电网调【diào】度【dù】系【xì】统。根据省【shěng】级电网调度指令，通过储能系统【tǒng】实时吸收或释放电量【liàng】，及时修正光【guāng】伏电【diàn】站出【chū】力曲线，平【píng】滑光伏发电输出波动。

    二【èr】是提【tí】升【shēng】新能源消纳水平。以【yǐ】该项目在【zài】晴天的日运行曲【qǔ】线为【wéi】例，电网限发出现在上午10点15分左右，同时储能系【xì】统开始充【chōng】电，并【bìng】在【zài】12时【shí】35分储满【mǎn】；下午17时30开【kāi】始释放电量，19时15分结束，当天【tiān】为电网多提供清洁电量约1.6万千瓦时【shí】。据统计【jì】，自2016年初【chū】并网运行后，项目【mù】累计【jì】为电网提供储能电量约580.48万千瓦时。

    三【sān】是为电网提供【gòng】辅助服务。根据【jù】国网青【qīng】海电科【kē】院【yuàn】的研究结【jié】果表【biǎo】明，该项【xiàng】目利用【yòng】锂电池充、放电快速【sù】、灵活的优【yōu】势，实现了储能与电力系统平稳运【yùn】行，可以为电网【wǎng】系统在电源侧提【tí】供调【diào】峰、调频【pín】的辅助【zhù】服务。在冬季和夏季项目的【de】可信【xìn】容【róng】量分别增加至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【hǎi】格尔木光储电站【zhàn】的深入调研【yán】，我们得到如下启示【shì】和【hé】建议：

    一是加【jiā】快储能产【chǎn】品和技术升级。

    本次调研发现，目前【qián】发电侧【cè】使用的【de】储【chǔ】能电池基本沿用了【le】动力电池的【de】设计构架，存在单体容量【liàng】较小、充放时间长、占【zhàn】地面积大【dà】等问题。需要储能厂家针对发【fā】电和输、配电领【lǐng】域开发【fā】出长时间大容量、短时间大【dà】容量、高【gāo】功【gōng】率的【de】储能产品，加强储能电【diàn】池在高安全性、高能【néng】量密度、长寿【shòu】命【mìng】、低成本等【děng】方面【miàn】技术【shù】研究，配合储能系统集成与电网智能控【kòng】制技术的发展【zhǎn】，实现储能与【yǔ】现代电【diàn】力系【xì】统协调【diào】优【yōu】化运行。

    二是降【jiàng】低【dī】储能系统成本【běn】，创新商业模式。

    目前，储能系统处【chù】于示范项目向商【shāng】业【yè】化初期过渡阶【jiē】段【duàn】。经测算，华能【néng】格尔木【mù】储【chǔ】能项目的投资回收期约为15年【nián】，全寿命周期内暂无法【fǎ】实【shí】现【xiàn】盈利。2012-2017年储能系【xì】统整体生产成本下降【jiàng】了70%，其【qí】中电池下降超过50%，从趋势看，预计9-21年后【hòu】随【suí】着储能系统生产成本【běn】进【jìn】一步降低，在寿命周【zhōu】期内实现发电侧的收益平【píng】衡或盈利成为可【kě】能。因【yīn】此，需要储能【néng】电池、硬【yìng】件、软件、EPC各个【gè】环节共同努力，进一步降低【dī】储能系统的生产成本。并在发【fā】展“储能【néng】+光伏【fú】”的发电【diàn】模式同时，开【kāi】拓“储能+分【fèn】布式”“储能+电网”“储能+用户”等多【duō】种【zhǒng】应【yīng】用【yòng】场景和各种辅助【zhù】服务【wù】，积极创新商业模式，早【zǎo】日实现【xiàn】储能市场规【guī】模【mó】化商业发展。

    三是储能系统在【zài】电【diàn】网【wǎng】中的应用前景广阔。

    通过调研发现，储【chǔ】能系【xì】统具有双向调节能力，能够【gòu】有效平抑【yì】光【guāng】伏发【fā】电【diàn】出力的随机变化，可以让清洁能源成【chéng】为【wéi】方便调节的稳【wěn】定电源，大幅减少弃【qì】风【fēng】、弃光等浪费现象【xiàng】。对比【bǐ】建设一座发电厂，储能系【xì】统具有建设周期短、调峰成本低、响应速【sù】度快、运行效率高【gāo】和无污染【rǎn】等优【yōu】点。未来【lái】，储能【néng】系【xì】统如果大规模【mó】在电网【wǎng】中【zhōng】应用，可【kě】以实现电能的大规【guī】模存【cún】储【chǔ】和快速释【shì】放功能，通过削峰填谷解决高峰用电【diàn】紧张【zhāng】，应【yīng】对临时【shí】电【diàn】力短缺，有效支撑地区电网，实【shí】现电能灵活调节【jiē】和精【jīng】确控制。

    四是建立和完善储能系统标准和【hé】检测【cè】认【rèn】证体系【xì】。

    目前，储能与可再生【shēng】能【néng】源【yuán】场站作为【wéi】联合体接受电网运行调度时【shí】，并未作【zuò】为特【tè】殊的【de】“电【diàn】厂”对待，在接入方式、运行控【kòng】制、涉网保【bǎo】护【hù】及安全【quán】防【fáng】护等方面继续沿用可再生能源场站的标准【zhǔn】，没有体现【xiàn】联合体的优越性【xìng】。因此，建【jiàn】议储能行业【yè】尽快建立和健【jiàn】全产品性【xìng】能、安全性等检测认证【zhèng】标准，加强和【hé】完善储能产品全【quán】寿命周期质【zhì】量监管；电网【wǎng】企业【yè】尽快建【jiàn】立储能系统【tǒng】的规划设计、设备及试【shì】验、施工及验【yàn】收【shōu】、并网及检测、运行调度等各应用环节【jiē】的【de】标【biāo】准体系。

    五是完【wán】善【shàn】配套政策，建立补偿【cháng】机制，引导社会投【tóu】资。

    储能系统是【shì】电网友【yǒu】好型的能源【yuán】系统【tǒng】，能够促进【jìn】能源生【shēng】产【chǎn】消费的多能协【xié】同和灵活交易，是【shì】构建【jiàn】能【néng】源互【hù】联网，推【tuī】动电力体制【zhì】改【gǎi】革和促【cù】进能源【yuán】新业态发展的核心基础。建议国家制定进一步支持储能发展的政策，督【dū】促地【dì】方政府和【hé】电网企业保障储【chǔ】能电站发电的消纳程度，提高电【diàn】站的调度入网电量，并及时足额取【qǔ】得电价补贴；鼓【gǔ】励光储电站等联合体参【cān】与电力市【shì】场交易和【hé】辅助服务市场【chǎng】，明确【què】储能服务电价政策；鼓励多种形式的技术、机制及商业模【mó】式创新【xīn】，引导社【shè】会资本投入储能产业，推动【dòng】银行【háng】等融资机构【gòu】支持【chí】储能电站项目【mù】建设融资，促【cù】进产业健康有序发展【zhǎn】。