未來(lái)發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能市場(chǎng)容量有多大？主要從以下幾個(gè)角度進(jìn)行分析
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-18 20:40
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未來(lái)發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能市場(chǎng)容量有多大？我們主要從以下幾個(gè)角度進(jìn)行分析：
1.儲(chǔ)能在發(fā)電側(cè)的主要作用
發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能目前看來(lái)主要可以分為火電配置儲(chǔ)能、新能源配置儲(chǔ)能兩方面，火電配置儲(chǔ)能可發(fā)揮AGC調(diào)頻、黑啟動(dòng)、電力負(fù)荷調(diào)整等功能；在風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站配置儲(chǔ)能則主要提供新能源消納、輔助執(zhí)行一次調(diào)頻等服務(wù)。此外儲(chǔ)能電站還可以參與調(diào)峰調(diào)頻、電力需求響應(yīng)等電力市場(chǎng)交易，獲得部分收益。
2.未來(lái)發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能市場(chǎng)需求
發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能主要應(yīng)用集中在火電儲(chǔ)能調(diào)頻及新能源電站配置儲(chǔ)能。在我國(guó)新能源發(fā)電主要在集中在西北地區(qū)和沿海地區(qū)，而解決可再生能源并網(wǎng)消納、平滑輸出的問(wèn)題上，儲(chǔ)能是重要手段之一。依據(jù)國(guó)家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)，截至2018年底，我國(guó)可再生能源發(fā)電裝機(jī)規(guī)模達(dá)到7.28億千瓦，可再生能源發(fā)電裝機(jī)約占全部電力裝機(jī)的38.3%，可再生能源的清潔能源替代作用日益突顯。目前棄光問(wèn)題主要集中在新疆和甘肅，其中新疆棄風(fēng)率、棄光率高達(dá)22.95%、15.84%。
據(jù)北極星儲(chǔ)能網(wǎng)了解，目前新疆可再生能源發(fā)電已占主力，包含181個(gè)風(fēng)電場(chǎng)、300個(gè)光伏電站，以新疆此次發(fā)布的文件為例，鼓勵(lì)儲(chǔ)能與光伏電站作為聯(lián)合體參與電網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)化、接受電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度。且配置儲(chǔ)能電站的光伏項(xiàng)目，原則上增加100小時(shí)計(jì)劃電量，這將為光伏電站帶來(lái)更多收益。
3.發(fā)電側(cè)如何配置儲(chǔ)能容量
關(guān)于光伏電站到底應(yīng)該配多少儲(chǔ)能，目前還沒(méi)有準(zhǔn)確的定位，通常認(rèn)為需要20%、15%。此次新疆發(fā)布的文件中指出原則上按照光伏電站裝機(jī)容量的20%配置儲(chǔ)能，并可根據(jù)棄光率調(diào)整。依據(jù)專家分析，一方面需要確定功率目標(biāo)，通過(guò)功率預(yù)測(cè)的約束條件選擇電池和放電深度，通過(guò)計(jì)算得出配置方案，可能需要一對(duì)一的進(jìn)行設(shè)計(jì)。而沒(méi)有功率預(yù)測(cè)的情況需要進(jìn)行線性擬合，計(jì)算對(duì)儲(chǔ)能設(shè)備的需求。以美國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)為例，光伏電站配置的儲(chǔ)能裝置儲(chǔ)能時(shí)間0.5~4小時(shí)，而公共事業(yè)級(jí)的光伏電站共49個(gè)項(xiàng)目、平均配置1.7小時(shí)的儲(chǔ)能。此外在發(fā)電側(cè)火電配置儲(chǔ)能輔助AGC調(diào)頻方面，目前多是配置0.5小時(shí)的儲(chǔ)能。
4.儲(chǔ)能電池技術(shù)選擇
目前液流電池、鉛炭電池、鋰電池在光伏儲(chǔ)能電站均有應(yīng)用，其中液流電池比較適用于風(fēng)電光伏配置的儲(chǔ)能電站，如遼寧臥牛石風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能項(xiàng)目、青海共和、烏蘭的風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能項(xiàng)目。而鉛炭電池因其成本和占地面積等優(yōu)勢(shì)，也已在部分光伏電站中使用。不過(guò)目前有專家認(rèn)為鋰電池成本下降迅速，未來(lái)大型新能源電站配置儲(chǔ)能更可能會(huì)優(yōu)先選擇鋰電池。
5.發(fā)電側(cè)配置儲(chǔ)能項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益
依據(jù)有關(guān)專家的測(cè)算，光伏電站投建儲(chǔ)能，若在直流側(cè)接入3.5MWh磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能設(shè)備，通過(guò)光伏上網(wǎng)電價(jià)測(cè)算收益率可達(dá)8%，回收期大約為8.96年。另有一份測(cè)算顯示對(duì)于裝機(jī)90MW的光伏電站，裝設(shè)儲(chǔ)能容量12.72MW/5.19MWh鉛酸電池，年收益可達(dá)931萬(wàn)元以上，相比沒(méi)有儲(chǔ)能的光伏系統(tǒng)提升4%左右，裝有儲(chǔ)能的光伏發(fā)電系統(tǒng)能夠留較少的備用容量，從而提高了系統(tǒng)收益。而據(jù)《南方區(qū)域電化學(xué)儲(chǔ)能電站并網(wǎng)運(yùn)行管理及輔助服務(wù)管理實(shí)施細(xì)則》，配有儲(chǔ)能的光伏電站除了參與電網(wǎng)調(diào)度以外，還可以領(lǐng)取0.5元的度電補(bǔ)貼。
西北能監(jiān)局發(fā)布的華能青海格爾木時(shí)代新能源光伏儲(chǔ)能電站項(xiàng)目調(diào)研顯示，50MW光伏電站+15MW/18MWh鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，在晴天的日運(yùn)行曲線為例，電網(wǎng)限發(fā)出現(xiàn)在上午10點(diǎn)15分左右，同時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)開(kāi)始充電，并在12時(shí)35分儲(chǔ)滿；下午17時(shí)30開(kāi)始釋放電量，19時(shí)15分結(jié)束，當(dāng)天為電網(wǎng)多提供清潔電量約1.6萬(wàn)千瓦時(shí)。若依照2019年光伏上網(wǎng)電價(jià)0.4元計(jì)算，則相當(dāng)于儲(chǔ)能系統(tǒng)晴天每天可增收6400元。
而且配置的儲(chǔ)能電站還可參與調(diào)峰調(diào)頻等電力輔助服務(wù)、電力需求響應(yīng)等電力市場(chǎng)交易，獲取相應(yīng)的補(bǔ)償，進(jìn)一步提高項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益，縮短項(xiàng)目投資回報(bào)周期。而火電機(jī)組方面通過(guò)增加儲(chǔ)能改造以后可參與AGC調(diào)頻，單個(gè)機(jī)組可獲得補(bǔ)償達(dá)460萬(wàn)元/年。另外，通過(guò)光伏配置儲(chǔ)能給發(fā)電質(zhì)量和發(fā)電量都帶來(lái)優(yōu)化，可顯著提高現(xiàn)有的輸電網(wǎng)能力，融合更多的可再生能源、避免電網(wǎng)輸配線路的升級(jí)，也相當(dāng)于控制了未來(lái)可能產(chǎn)生的輸配電價(jià)，這部分利益是無(wú)法用普通方式計(jì)算估量的。
1.儲(chǔ)能在發(fā)電側(cè)的主要作用
發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能目前看來(lái)主要可以分為火電配置儲(chǔ)能、新能源配置儲(chǔ)能兩方面，火電配置儲(chǔ)能可發(fā)揮AGC調(diào)頻、黑啟動(dòng)、電力負(fù)荷調(diào)整等功能；在風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站配置儲(chǔ)能則主要提供新能源消納、輔助執(zhí)行一次調(diào)頻等服務(wù)。此外儲(chǔ)能電站還可以參與調(diào)峰調(diào)頻、電力需求響應(yīng)等電力市場(chǎng)交易，獲得部分收益。
2.未來(lái)發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能市場(chǎng)需求
發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能主要應(yīng)用集中在火電儲(chǔ)能調(diào)頻及新能源電站配置儲(chǔ)能。在我國(guó)新能源發(fā)電主要在集中在西北地區(qū)和沿海地區(qū)，而解決可再生能源并網(wǎng)消納、平滑輸出的問(wèn)題上，儲(chǔ)能是重要手段之一。依據(jù)國(guó)家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)，截至2018年底，我國(guó)可再生能源發(fā)電裝機(jī)規(guī)模達(dá)到7.28億千瓦，可再生能源發(fā)電裝機(jī)約占全部電力裝機(jī)的38.3%，可再生能源的清潔能源替代作用日益突顯。目前棄光問(wèn)題主要集中在新疆和甘肅，其中新疆棄風(fēng)率、棄光率高達(dá)22.95%、15.84%。
據(jù)北極星儲(chǔ)能網(wǎng)了解，目前新疆可再生能源發(fā)電已占主力，包含181個(gè)風(fēng)電場(chǎng)、300個(gè)光伏電站，以新疆此次發(fā)布的文件為例，鼓勵(lì)儲(chǔ)能與光伏電站作為聯(lián)合體參與電網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)化、接受電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度。且配置儲(chǔ)能電站的光伏項(xiàng)目，原則上增加100小時(shí)計(jì)劃電量，這將為光伏電站帶來(lái)更多收益。
3.發(fā)電側(cè)如何配置儲(chǔ)能容量
關(guān)于光伏電站到底應(yīng)該配多少儲(chǔ)能，目前還沒(méi)有準(zhǔn)確的定位，通常認(rèn)為需要20%、15%。此次新疆發(fā)布的文件中指出原則上按照光伏電站裝機(jī)容量的20%配置儲(chǔ)能，并可根據(jù)棄光率調(diào)整。依據(jù)專家分析，一方面需要確定功率目標(biāo)，通過(guò)功率預(yù)測(cè)的約束條件選擇電池和放電深度，通過(guò)計(jì)算得出配置方案，可能需要一對(duì)一的進(jìn)行設(shè)計(jì)。而沒(méi)有功率預(yù)測(cè)的情況需要進(jìn)行線性擬合，計(jì)算對(duì)儲(chǔ)能設(shè)備的需求。以美國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)為例，光伏電站配置的儲(chǔ)能裝置儲(chǔ)能時(shí)間0.5~4小時(shí)，而公共事業(yè)級(jí)的光伏電站共49個(gè)項(xiàng)目、平均配置1.7小時(shí)的儲(chǔ)能。此外在發(fā)電側(cè)火電配置儲(chǔ)能輔助AGC調(diào)頻方面，目前多是配置0.5小時(shí)的儲(chǔ)能。
4.儲(chǔ)能電池技術(shù)選擇
目前液流電池、鉛炭電池、鋰電池在光伏儲(chǔ)能電站均有應(yīng)用，其中液流電池比較適用于風(fēng)電光伏配置的儲(chǔ)能電站，如遼寧臥牛石風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能項(xiàng)目、青海共和、烏蘭的風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能項(xiàng)目。而鉛炭電池因其成本和占地面積等優(yōu)勢(shì)，也已在部分光伏電站中使用。不過(guò)目前有專家認(rèn)為鋰電池成本下降迅速，未來(lái)大型新能源電站配置儲(chǔ)能更可能會(huì)優(yōu)先選擇鋰電池。
5.發(fā)電側(cè)配置儲(chǔ)能項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益
依據(jù)有關(guān)專家的測(cè)算，光伏電站投建儲(chǔ)能，若在直流側(cè)接入3.5MWh磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能設(shè)備，通過(guò)光伏上網(wǎng)電價(jià)測(cè)算收益率可達(dá)8%，回收期大約為8.96年。另有一份測(cè)算顯示對(duì)于裝機(jī)90MW的光伏電站，裝設(shè)儲(chǔ)能容量12.72MW/5.19MWh鉛酸電池，年收益可達(dá)931萬(wàn)元以上，相比沒(méi)有儲(chǔ)能的光伏系統(tǒng)提升4%左右，裝有儲(chǔ)能的光伏發(fā)電系統(tǒng)能夠留較少的備用容量，從而提高了系統(tǒng)收益。而據(jù)《南方區(qū)域電化學(xué)儲(chǔ)能電站并網(wǎng)運(yùn)行管理及輔助服務(wù)管理實(shí)施細(xì)則》，配有儲(chǔ)能的光伏電站除了參與電網(wǎng)調(diào)度以外，還可以領(lǐng)取0.5元的度電補(bǔ)貼。
西北能監(jiān)局發(fā)布的華能青海格爾木時(shí)代新能源光伏儲(chǔ)能電站項(xiàng)目調(diào)研顯示，50MW光伏電站+15MW/18MWh鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，在晴天的日運(yùn)行曲線為例，電網(wǎng)限發(fā)出現(xiàn)在上午10點(diǎn)15分左右，同時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)開(kāi)始充電，并在12時(shí)35分儲(chǔ)滿；下午17時(shí)30開(kāi)始釋放電量，19時(shí)15分結(jié)束，當(dāng)天為電網(wǎng)多提供清潔電量約1.6萬(wàn)千瓦時(shí)。若依照2019年光伏上網(wǎng)電價(jià)0.4元計(jì)算，則相當(dāng)于儲(chǔ)能系統(tǒng)晴天每天可增收6400元。
而且配置的儲(chǔ)能電站還可參與調(diào)峰調(diào)頻等電力輔助服務(wù)、電力需求響應(yīng)等電力市場(chǎng)交易，獲取相應(yīng)的補(bǔ)償，進(jìn)一步提高項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益，縮短項(xiàng)目投資回報(bào)周期。而火電機(jī)組方面通過(guò)增加儲(chǔ)能改造以后可參與AGC調(diào)頻，單個(gè)機(jī)組可獲得補(bǔ)償達(dá)460萬(wàn)元/年。另外，通過(guò)光伏配置儲(chǔ)能給發(fā)電質(zhì)量和發(fā)電量都帶來(lái)優(yōu)化，可顯著提高現(xiàn)有的輸電網(wǎng)能力，融合更多的可再生能源、避免電網(wǎng)輸配線路的升級(jí)，也相當(dāng)于控制了未來(lái)可能產(chǎn)生的輸配電價(jià)，這部分利益是無(wú)法用普通方式計(jì)算估量的。
