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今年以来,新疆、山东、安徽、内蒙古、江西、湖南、河南等地纷纷将“新能源+储能”纳入平价发电项目优先支持范围。各地发布的《关于做好2020年风电、光伏发电项目建设有关工作的通知》中,均提到优先支持‘新能源配储能’平价项目。各地力推“新能源+储能”,主要是想更好的解决新能源消纳难题,同时促进储能发展、拉动地方经济。
为什么发展储能?
当今时代,以“智能电网 + 特高压电网 + 清洁能源”为主体的能源互联网已成趋势,大规模发展风能、太阳能等可再生清洁能源,推进能源消费结构向低碳化和清洁化方向转型已成全球重要共识。在实际运行中,光电、风电等新能源电力系统往往存在电力消纳不足等问题,一定程度上造成了电力浪费,而通过在系统中增加能源存储环节,就可以改变电能即发即用的传统模式,使得“刚性”电网变得柔性灵活,从而解决消纳难题,提高电网运行的安全性、经济性、灵活性。储能不仅可提高常规发电和输电的效率、安全性和经济性,也是实现可再生能源平滑波动、调峰调频,满足可再生能源大规模消纳、接入的重要手段 。因此,储能在未来能源互联网中具有举足轻重的地位发展储能势在必行。
储能分类、效率及应用
目前,按存储介质进行分类,储能技术主要分为物理储能、电化学储能、电气储能、化学储能以及热储能五大类。如图所示。
目前全球储能项目中,抽水蓄能项目占比94%以上,其他储能方式,如储热、电化学储能、储氢、其他机械储能等占比不足6% 。
各储能技术效率及应用如下图所示:
储能技术在电源侧的应用:储能技术在电源侧应用主要解决以下问题:
( 1) 克服可再生能源发电的预测误差,降低系统备用容量,提高电网对可再生能源的接纳能力。
( 2) 平滑可再生能源发电的不稳定性输出,有效降低对电网的冲击,提高可再生能源发电的并网友好性。
( 3) 利用大规模储能“削峰填谷”,提高能源利用效率与经济性。
储能在电网侧应用:
储能在电网侧应用分为两个部分:输电网应用与配电网应用。
储能系统在输电网中的应用主要包括以下两方面:一是作为输电网投资升级的替代方案( 延缓输电网的升级与增容) ,提高关键输电通道、断面的输送容量或提高电网运行的稳定水平。二是作为新的手段,安装在输电网中以提升电网的输送能力,降低对输变电设备的投资。
在配电网中,储能接入配电网可以减少或延缓配电网升级投资,并且分布在配电网中的储能还可以在相关政策和市场规则允许的条件下为大电网提供调频、调峰、容量备用和电能质量治理等辅助服务。
储能技术在用户侧的应用:
在用户侧,储能主要应用于峰谷差电价套利,保证用户供电可靠性,改善电能质量问题,提高分布式能源就地消纳等方面。具体应用前景如下:
( 1) 在实施分时电价的电力市场中,储能是帮助电力用户实现分时电价管理的理想手段,可以降低用户的整体用电成本。
( 2) 使用储能设备为用户最高负荷供电,还可以降低输变电设备容量,减少容量费用,节约总用电费用。
( 3) 提高供电的可靠性。当供电线路发生故障时,为重要负荷提供不间断电源。
( 4) 提高分布式能源的就地消纳能力,提高用户端能源自给自足能力,改善用户侧发电的电能质量。
目前,全球储能项目规模约200GW,欧洲储能项目大多为家庭应用、小型工商业应用、电力辅助服务等;澳大利亚储能项目大多为微电网、家庭应用、小型工商业应用、电力辅助服务;美国储能项目大多为家庭应用、小型工商业应用、微电网、电力辅助服务等;我国国内储能项目大多为微电网、电力辅助服务。
随着储能技术的不断发展进步,大规模储能系统的应用将提高能源转换与利用效率,解决能源在生产、传输以及使用环节的不同步性,作为一种跨区域、跨季节甚至跨境交易的电量调节优选手段,储能以其高效性、不可或缺性等优势,必将成为泛在电力物联网的中间力量。
当然了,现阶段储能项目也面临着投资回报周期长、商业模式不清晰、标准体系不健全等问题,在电力辅助服务市场和用户侧的应用虽具备初步盈利可能性,但市场机制没有形成,储能的应用价值尚未得到合理补偿。