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行业资讯丨还原储能


中国储能网讯:2018年,储能像昔日的光伏一样火热,经历了发展之初的热闹和混沌之后,应还原一个真正的储能。

        “储能的春天已经到来,产业开始萌芽、开花,但是初春的天气乍暖还寒,储能还没有进入蓬勃发展的夏季。”初秋时分,记者拜访中国科学院电工研究所储能技术研究组组长陈永翀教授时,他这样向记者描述储能。

2017年10月,财政部、科技部、工信部、国家能源局联合发布《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》(下简称“指导意见”),这几乎公认是储能春天到来的标志。指导意见之后,不少地区也出台了相应的政策,整个储能的热度至今依然不减。

虽然指导意见没有明确补贴,但是储能还是像昔日的光伏一样,讨论交流一定会被提及,似乎不提储能就落伍了一样。但和光伏不同的是,谈起储能,似乎每个人心中的答案都不相同,而在每次储能的会议上情况也是如此。

可再生能源并网、电网辅助服务、电网输配、分布式及微网以及用户侧等等,储能的应用场景十分广泛。一时间,发、输、配、用,储能几乎涵盖了整个电力的产业,国网、南网、储能设备制造企业、众多国企、民企纷纷开始了自己的储能业务。

但是也正是因为储能的热点多,我们似乎更不容易找到储能的核心是什么。而涌入储能市场的一众玩家又能否找准自己的定位呢?与此同时,储能快节奏的发展也暴露出了许多问题,比如致命的安全问题。

2018年,经历了发展之初的热闹和混沌之后,应还原一个真正的储能。

1、地方火热

如果说国家的指导意见尚显虚幻,那么地方出台的许多政策则真正让储能进入实战之中。山西省的火电储能联合调频,江苏省的用户侧及电网侧储能,河南省的电网侧储能,青海省的可再生能源配套储能,以及广东省的火电储能联合调频和电力现货市场对储能的需求,这些地区的储能发展热潮和趋势无疑都透露出储能滚烫的热度。

山西省是最早开启的储能战场。2017年11月7日,山西省能监办发布《关于鼓励电储能参与山西省调峰调频辅助服务有关事项的通知》,旨在提高山西电力系统调节性能,更好消纳风电光伏等清洁能源。

8月下旬,在中国可再生能源学术大会储能分会上,太原理工大学电力与动力工程学院院长韩肖清介绍山西时表示:“山西省火电机组和清洁能源装机占比分别为78.1%和21.9%。一方面,火电机组占比大,加之山西省近些年来煤矸石发电机组增多,调频能力不足;另一方面,2017年,风电的弃风电量为10.97亿千瓦时,弃风率为6.7%,清洁能源消纳问题仍存在。这些都决定了山西省对于储能的极大需求。”

根据山西电源结构和电网运行情况,首批调峰试点容量规模初步确定为不超过30万千瓦。其中,联合调峰项目总容量不超过10万千瓦,主要在用户侧试点,试点项目数量暂不受限制;独立调峰项目总容量不超过20万千瓦,试点项目数量5个左右。首批调频试点容量规模初步确定为不超过12万千瓦,其中,联合调频项目容量6万千瓦,试点项目数量7个左右;独立调频项目容量6万千瓦,试点项目数量3-4个。

援引山西能监办消息,目前山西省在运容量为9MW/4.5MWh的3个电池储能联合火电调频试点项目运行稳定,今年上半年研究确定的11个电池储能项目进展顺利,下一步将根据装机占比增加情况,逐步增加试点项目。

山西之外,2018年上半年江苏和河南储能应用也取得了突破。

▲江苏扬中三跃10MW/20MWh方舱式储能电站

据了解,由于江苏镇江谏壁电厂3台33万千瓦机组已于2017年迎峰度夏后全部关停,而原规划2018年上半年投运的镇江丹徒燃机2台44万千瓦机组因故无法按计划建成投运,采取运行方式调整后,2018年夏季高峰镇江东部(扬中、丹阳、镇江新区)仍存在22万千瓦左右的电力缺口。

借此机会,江苏镇江百兆瓦储能项目应运而生。项目总规模101MW/202MWh,由8个分布式储能电站组成,分布在镇江新区、扬中市和丹阳市,全部采用预制舱式的设计方案,储能类型选用磷酸铁锂电池。

国网江苏省电力有限公司电力科学研究院电网技术中心党总书记袁晓冬在上述储能分会上介绍:“镇江电网侧储能是全球容量最大的电化学储能电站,也是功能最全面的储能电站,是首套毫秒级响应的源网荷储系统。”

而另一个百兆瓦级储能项目则是河南电网百兆瓦级电网侧储能示范项目。2018年,国网河南电力选择洛阳、信阳等9个地区的16座变电站,采用“分布式布置、模块化设计、单元化接入、集中式调控”技术方案,建成多点布局电池储能示范工程,总规模100.8MW/100.8MWh。

在中国电力科学研究院电能存储与转换技术室主任李建林看来,江苏镇江和河南电网的两个百兆瓦级储能电站,相对于国家风光储输示范工程、辽宁卧牛石风电场液流电池储能等示范工程而言,无论是装机规模、还是功能定位上,属于“新版”的储能示范工程,未来在海西州、湖南等地还会陆续涌现更多的新版示范工程。

而青海省和广东省,和山西、江苏、河南略有不同,虽同样受到广泛关注,但是相比之下还有更有意义和特色的地方。

2、配套可再生能源是核心?

随着风电、光伏等可再生能源装机的大规模并网,由于其间歇性的发电特点,对电网影响大,且虽然有所改善,但是弃风弃光现象仍然存在。

陈永翀告诉记者:“关于储能我想强调一点,很多人可能不同意,或者说没有意识到这一点,储能的应用场景有很多,但是发展储能的核心是配套可再生能源的发展,而储能从促进可再生能源消纳到降低可再生能源利用成本,任重道远。”

大容量电池储能技术应用于风电、光伏发电,能够平滑功率输出波动,降低其对电力系统的冲击,提高电站的跟踪计划出力的能力,为可再生能源电站的建设和运行提供备用能源。高温储热技术应用于光热发电,可以平抑光照条件不稳定带来的输出不稳定,提高电站的可调度能力。

以光伏为例,在光伏电站应用储能技术,不仅可以切实解决弃光问题,促进可再生能源消纳,也可以实现可再生能源平滑功率波动、削峰平谷、调频调压,是满足可再生能源大规模接入电网的重要手段。


陈永翀表示:“2017年是发展储能的共识之年,储能指导意见的出台是储能春天到来的一个标志,也将促进储能的发展。共识中很重要的一部分就是,发展光伏和风电为代表的可再生能源必须配套发展储能,这是必然趋势,但是配套多少储能还有待商榷。”

而可再生能源配套储能最为人所知的就是青海省。

2017年6月,青海省发改委印发《青海省2017年度风电开发建设方案的通知》,青海2017年规划的330万千瓦(3.3GW)风电项目,各项目要按照建设规模的10%配套建设储电装置,储电设施总规模33万千瓦(330MW)。

尽管强制配套10%储能的政策没过多久就偃旗息鼓,但是仍然有另辟蹊径,敢为天下先者。2017年10月19日,青海省首个风电+10%配套储能电站获得批复,即青海海南州“共和45万千瓦风电项目”,开发商为国家电投控股公司黄河上游水电开发有限责任公司(下简称“黄河水电”)。

事实上,黄河水电坚持风电项目配套10%储能现阶段并不能实现收益的平衡,作为国企,其考虑更多的还是未来仍将出现的弃风风险。

“真正的储能并非一年或者几年时间便能够见成效,而做为国企,更适合投入电网侧储能项目,也只有国企能够不计短期的收益支撑十年甚至更长时间的开发。民企则可以在技术创新、配套装备和系统解决方案上发挥优势,适合做一个储能设备研发商。”陈永翀认为。

3、奋起直追的南网

储能和整个电力紧密相关,理应与国网、南网两家电网公司关系密切,但是很长一段时间内,包含上述种种,似乎国网在储能方面的动作更多一些,南网似乎一直在“沉睡”。

但是,进入2018年,后知后觉的南网似乎也要“觉醒”了,那么,是什么促使南网开始在储能上奋起直追呢?

广东电网有限责任公司电力科学研究院储能技术研究所所长赵伟介绍南网开展储能研究背景时说:“以锂电、铅炭为代表的电化学储能技术快速发展,累计装机规模不断扩大,国内预计2018年将达到1GW。此外,电池系统成本不断下降,电池成本从2011年5000元/kWh降至2017年2000元/kWh以下。储能已在电力系统各环节工程应用,电力现货市场提供机遇。”

据了解,受储能技术成本因素制约,储能在广东应用规模较小,主要分布在少数工业用户、工业园区、微电网示范区,发电侧储能应用刚刚起步。

“事实上,广东省对于储能的需求非常大,包括海上风电消纳、电力现货市场、辅助调频以及电网侧。”赵伟表示。

海上风电方面。广东沿海平均风速较大,风功率和风能利用小时数较高,适宜发展海上风电。根据《广东海上风电发展规划(2017-2030)》,2020年海上风电要建成投产200万千瓦,2030年约3000万千瓦。全省规划海上风电场23个,总装机容量6685万千瓦,近海浅水区15个,装机985万千瓦;近海深水区8个,装机5700万千瓦。

而在辅助服务市场方面。2017年广东负荷1.0858亿千瓦,2018年将超过1.2亿千瓦,而广东为典型的受端电网,可调机组容量0.4亿千瓦时,迎峰度夏高峰时段电力平衡偏紧。广东电力辅助服务市场总体需求较大,备用、调峰、AGC需求位列第三,分别获得补偿费用3.3亿、0.86亿和0.79亿。

同样,作为用电第一大省,广东省2017年全社会用电量5958.97亿千瓦时,其中工业用电量3815.29亿千瓦时,占比64%。在珠三角地区,电价水平高,工业用户聚集,用户侧储能同样可以大力发展。

最后,广东作为电力现货市场的先锋,2018年底电力现货市场将进行模拟运行,储能的地位无疑也将大幅提升。

4、起火事件的警示

对于能源产业来说,发展快是好事,但是一旦出现了安全问题,那么对于整个产业来说几乎是灭顶之灾。储能也不例外,在快节奏的发展过程中,几起电池起火事件无疑给整个储能产业敲响了警钟。

据韩媒报道,7月2日,韩国全罗南道灵岩郡金井面火城山灵岩风力发电园区内ESS储能设备发生重大火灾事故,造成706m²规模电池建筑和3500块以上锂电池全部烧毁。

在国内,虽然没有公开的报道,但是在记者采访过程中,也了解到山西、北京也出现了储能电站电池起火的事故,引发行业对储能安全性的巨大关注。

2018年5月,在深圳召开的第八届中国国际储能大会上,山东烟台创为新能源科技有限公司技术总工李明明谈及储能电站消防安全标准时表示:“在国内,也有相应的行业标准和地方标准,一个是2014年电化学储能电站设计规范,但是只提到了电站的安全防护,要求不得起火爆炸,但是没有具体的措施。还有一个是小型储能电站消防安全技术条件,公安部上海消防技术研究所正在制定,我们也参与在其中。地方标准方面有深圳市移动式储能充电系统设计规范,中关村(5.730, 0.06, 1.06%)储能联盟正在制定的相关标准,以及一些企业标准,比如说中天储能的集装箱储能系统技术设计规范。这些标准都提出了一些要求,但主要是针对传统的消防预警提出了一些配置化的要求,比如说灭火装置要配置经过认证的产品。而对于集装箱式储能电站,其消防分为两方面,一方面是早期的预警,另一方面是使用什么样的灭火药剂对电池进行有效的安全防护。”

李建林对记者说:“我们现在在制定一些很细的标准,安全系统技术规范,包括消防等等。此前项目快速地上马建设,实际上是节奏没有把握好,所以现在我们还是在踩刹车,不宜太快。对于已经建好的项目,只能想办法确保没有问题。”

在提及储能行业发展的建议时,陈永翀提出:“要根据储能(电池)技术水平实事求是地发展储能产业,务必是在储能电池本体技术安全可靠的前提下,再开展大型兆瓦级别以上的示范应用。”

 

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