风能光能规模增长,电网侧储能井喷式扩张

沈小波 来源:能源杂志 编辑:jianping 风能光能电网侧储能
由于电化学储能快速、灵活的特点,在现代电力系统发电、输电、配电、用电等环节的价值日益凸显。本文所指的电网侧储能,是指应用在输电、配电侧的电化学储能项目,在现实中一般由电网或电网下属公司投资、运营,多应用在配电侧。2018年是中国电网侧储能发展的元年,规模迅速增长。公开资料显示,截至去年前三季度,电网侧储能项目投运规模已达150MW,其中新增装


由于电化学储能快速、灵活的特点,在现代电力系统发电、输电、配电、用电等环节的价值日益凸显。本文所指的电网侧储能,是指应用在输电、配电侧的电化学储能项目,在现实中一般由电网或电网下属公司投资、运营,多应用在配电侧。


2018年是中国电网侧储能发展的元年,规模迅速增长。公开资料显示,截至去年前三季度,电网侧储能项目投运规模已达150MW,其中新增装机140MW。此外,规划及在建中的电网侧储能项目达465MW。作为对比,全球电网侧储能项目仅为756.5MW,其中新增规模为301MW,这意味着中国市场新增电网侧储能项目规模接近全球新增规模的一半。


中国电网侧储能市场的爆发式增长,受益于风、光等间接性电源规模增长,中国电网面临着波动越来越大的峰谷负荷差,中国电网公司开始重视储能在调峰、调频等多个电力辅助服务领域的价值。


目前电网侧储能还处于试验示范阶段,电网公司更多在研究确认储能在电网侧的应用效果及前景。由于中国电网公司的庞大体量,仅仅示范,就使中国电网侧储能的新增规模达到前所未有的高度。


但由于中国电力市场尚未完全建立,储能在电力系统中的辅助服务价值无法量化评估,并在市场中自由买卖。目前电网侧储能还没有一个成熟的商业模式,在示范阶段,仍可采用电网公司投资的权宜之计,未来如要大规模发展,商业模式是必须解决的问题。


中国电网侧储能市场开启


去年12月,南方电网总经理曹志安主持召开储能工作讨论会,会议明确南网将布局储能在新能源消纳、海岛独立供电、配用电侧应用等方面示范项目,并决定将研究制定储能发展的指导意见。


这是继国家电网鼓励下属省级电网先试先行电网侧储能项目后,首个从总公司层面规划电网侧储能发展战略的电网公司。这也意味着,国网进行多个电网侧储能示范后,南网将紧随其后,开启南网范围内的新一轮电网侧储能项目。


2018年之前,储能在发电侧、用电侧已多有运用,2018年电网侧储能项目发展迅猛,几乎从无到有,成为储能第一大类应用场景。


2018年第一个电网侧储能示范项目来自国网河南电力公司。该项目在河南电力公司分布在9个地级市的16个变电站采用分布式方式建设储能示范电站,合计100MW。该项目是国家电网总部2017年科研课题《多点布局分布式储能系统在电网的聚合效应研究及应用示范》的配套工程。


紧随河南之后的,是国网江苏电力公司投资建设的镇江储能电站示范项目。该项目的推进源于镇江东部地区夏季高峰用电需求。镇江本地的谏壁燃煤电厂退役后,原规划接替谏壁电厂的燃气电厂无法按期投产,鉴于此,江苏省电力公司决定建设储能电站来弥补需求。


与河南储能电站分布在多个地级市不同,镇江项目集中在镇江市的东部地区,分为8个储能电站,合计达101MW,这也使镇江项目成为全球最大的电网侧储能项目。


国网江苏经研院规划发展研究中心主任黄俊辉透露,早在储能项目规划之前,考虑到省外来电规模越来越大,为提高这一外部条件下的江苏电网运行的安全性,江苏电力公司开发了一套“源网荷友好互动系统”,如外来电供给波动,可联动电源、电网、用户及时响应,保证电网安全运行。


储能电站投运后,“源网荷”系统升级为“源网荷储”系统,储能除满足电力需求外,也可以发挥其充放电灵活性,来满足江苏电力系统安全运行的需要。


镇江项目之后,江苏电力公司一发不可收拾。去年10月25日,江苏省开始第二批电网侧储能电站项目招标,合计规模达201.6MW,分布在苏州、南京、昆山三地。


江苏之外,还有湖南、甘肃等省份投产有50MW以上的电网侧储能电站项目。正是国网内密集推进储能电站示范项目,最终形成了2018年国内电网侧储能市场的井喷。


电网侧储能项目的兴起,与近年来电源侧发生的变化相关。过去,电源侧火力发电机组是绝对主力,这些电源出力可控,电网内负荷波动主要来自用电侧。


随着国家以煤为主的能源体系向清洁能源转型。风电、光电等间歇式电源逐渐占据了新增电源的主要部分,并在电网调度中享有优先调度的地位。发电侧的波动越来越大,这给调度带来了难题。


储能既能充电又能放电,用电高峰可以放电,低谷时可以充电,可以有效平抑电网内峰谷波动。此外,储能响应时间可以达到秒级,在一秒钟之内进行充放电的切换,作为比较,燃煤电站响应速度在1分钟之内,储能的响应速度比燃煤电站高出了1个数量级。


正是由于储能的这种技术特性,在电网侧储能之前,储能在新能源消纳示范、火电调频等领域已经有了较大规模的发展。也正是由于储能的技术特性在越来越多示范项目中的体现,电网公司开始逐渐重视储能在电网侧的应用。


目前相关机构尚未有2018年全年的电网侧储能电站投运数据。不过根据前三季度的情况,预计全年国内电网侧储能电站投运规模将达到350MW。


尽管如此,电网侧储能在国内仍处于刚刚起步阶段。在国家电网内部,正如河南项目是承接国网总部的科研课题一样,电网侧储能项目总体还处于示范科研的阶段。


接近国家电网的业内人士透露,国家电网对电网侧储能的态度是鼓励示范,但要求步伐谨慎,不过快发展。该人士认为,电网安全兹事体大,他理解电网公司的谨慎态度,因此,今年电网侧储能示范项目密集投产后,电网公司至少需要1-2年的时间来研究、总结,为下一步储能进入电网规划奠定基础。“明后两年不指望会有太多电网侧储能项目,规模肯定不超过今年,大规模增长应该在2020-2021年。”


 

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