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独立电池储能电站应用于新能源发电领域探讨

导读: 中国与可再生能源相关的储能应用,主要分为两种类型。一类是用户端分布式发电及微电网中储能的应用,另一类是集中式风光电站(可再生能源并网)储能应用。据不完全统计,截至2015年底,这两类应用累计装机规模已超过中国市场的80%。

  一、中国储能在新能源发电中的应用现状

  中国与可再生能源相关的储能应用,主要分为两种类型。一类是用户端分布式发电及微电网中储能的应用,另一类是集中式风光电站(可再生能源并网)储能应用。据不完全统计,截至2015年底,这两类应用累计装机规模已超过中国市场的80%。

中国运行项目应用累计装机分布

  其中,集中式风光电站(可再生能源并网)储能应用主要集中在“三北”地区,这也是我国目前可再生能源消纳困难重重的地区,储能应用于这一领域,主要的作用为削峰填谷、平滑出力、跟踪计划出力、辅助电网安全稳定运行等。目前较为大型的集中式风光电站储能项目有:

  张北风光储输示范工程(一期),储能容量19MW/83.5MWh,采用的储能技术有磷酸铁锂、钛酸锂、全钒液流电池、铅酸电池

  国电和风北镇风场储能项目,储能容量8MW/14.083MWh,采用的储能技术有磷酸铁锂、全钒液流电池、超级电容

  龙源法库卧牛石风电场项目,储能容量5MW/10MWh,采用的是全钒液流电池储能技术

  科陆电子风光储项目,储能容量10MW,采用的是磷酸铁锂储能技术

  二、中国储能在新能源发电应用中面临的问题

  总结上述示范项目的运营经验,目前中国储能在新能源发电应用中面临两个主要问题:

  (1)缺乏盈利模式,这也是目前最主要的问题

  理论上,储能可以改善风电质量,减轻电网压力,参与电力市场提供辅助服务等,但这些应用,目前都没有明确的参与机制与结算方式,因此价值不能正确衡量,并获得相应回报。

  以1kWh锂离子电池参与风电场削峰填谷为例,简要的计算结果表明,在不考虑其他成本的情况下,该系统生命周期内度电成本大约为1.04元-1.25元,高于各地区风电上网电价至少0.5元,如没有相关补贴政策,则完全没有经济利益可言。因此要推动储能在风电场中应用,需要进步拓展储能的应用,例如参与服务价值较高的电力辅助服务市场,为电网提供备用服务,收取容量费用等。

  (2)建设在风光电站,储能电站运营存在困难

  目前中国集中式风光电站储能应用,基本上全部与某一风光电站配套建设(这里称为整合型储能系统)。整合型储能系统,一方面投资建设由风光电站业主负责,大量投资成本的增加有可能会减缓储能电站的建设步伐;另一方面,其生产运营由风光电站运营,因此电网不能从全局最优化的角度调度储能资源,储能可实现的功能大打折扣;再者,与风光电站捆绑运营时,还需区分风光电站和电网的收益,才能正确结算,因此对最后的付费机制的设定,也造成了一定的困难。

  为了解决以上难题,比亚迪提出了在集中式风光电站区域建设独立电池储能电站的构想,希望通过协调区域内风光电站和储能电站的运行,在目前成本较高的前提下,最大程度上发挥储能电站的价值,促进储能商业化应用,帮助新能源解决消纳难题。

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