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可再生能源+储能可大幅低浸电力编制投资

文章来源:太阳城真人,太阳城真人app    时间:2020-03-14
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  太阳城真人北极星太阳能光伏网讯:根据我国能源转型工作的相关要求,电力系统中风、光、核等非化石能源占比将持续提高。由于核电出力调节困难,风、光等可再生能源具有间歇性的特点,使得电力系统在调峰、调频等方面所面临的挑战将越来越严峻,需要大量创新性技术如廉价、环保、安全的储能技术作为有力支撑。

  储能技术包括物理储能、电化学储能、电磁储能、相变储能等多种类型,目前建设规模最大的是以传统抽水蓄能为代表的物理储能。近年来,其他类型储能技术得到了快速发展,特别是电化学储能技术,以其响应速度快、建设周期短、能量转换效率高等优势逐步开始应用于调峰调频领域。近期,新型超级电容储能技术取得了突破性进展。但是储能的大规模应用还面临一些问题,本文主要从电化学储能在电力系统中应用的经济性角度进行探讨。

  在发电侧,储能设施可以平抑出力波动,改善电能质量;调节电站出力,减少新能源电厂的弃风弃光;参与系统辅助调频等。在电网侧,储能设施可以减少系统峰谷差,改善负荷曲线,减少部分峰荷机组和输变电工程的建设;参与系统调频;作为黑启动电源和重要负荷的保安电源等。在用户侧,储能设施可以利用峰谷电价差降低电度电费;减少供电负荷峰值,降低容量电费;为自身敏感设备提供备用电源等。

  储能技术的大规模应用还面临多个方面的问题,一方面电化学储能技术本身还存在成本问题、安全问题和环保问题,需要不断地突破和完善,另一方面储能设施的投资回收机制还不明朗,商业模式尚不完善。

  目前,一些省区的调峰调频辅助服务市场已逐步开启,储能项目通过参与系统调频服务获利的可能性增大,但是调峰辅助服务的相关政策更多是从发电厂个体出发,缺乏对电力系统整体经济性的考虑,同时《输配电定价成本监审办法》明确了储能投资不得计入电网输配电定价成本,电网侧储能的发展也受到制约,因此储能的发展还需要相应政策的进一步支持和电价机制引导。

  从全社会的角度出发,建设大规模接至10kV及以下电压等级的分布式储能装置,可实现削峰填谷,降低系统最高负荷和峰谷差。既能减少系统统调主力调峰电厂的建设,又能减少220kV及110kV变电容量及输电线路的建设,降低系统投资。当减少的电源及电网侧投资大于增加的储能投资时,整体经济性较好。

  以海南远景全社会2000万kW负荷水平(电量1120亿kWh)为例进行测算,规划以气电、核电为主的装机方案作为基准电源方案,储能规模维持现有抽水蓄能装机规模不变,系统总装机规模约2710万kW。海南远景电源装机比例(见表1)。

  ①当增加储能装置190万kW/380万kWh,替代190万kW气电机组时,可使夏季日最小负荷率上升至0.8,冬季日最小负荷率上升至0.63(见图2)。在此情景下,火电机组利用小时数得到提升。

  ②当增加储能装置380万kW/760万kWh,替代380万kW气电机组时,可使夏季日最小负荷率上升至0.9,冬季日最小负荷率上升至0.75,(见图3)。在此情景下,火电机组利用小时数大幅提升,煤电达到6500多小时,气电达到4000多小时。

  ③当增加储能装置570万kW/1140万kWh,替代570万kW气电机组时,可使夏季和冬季的日最小负荷率均上升至0.9以上,已趋近于1,(见图4)。在此装机方案下,核电机组和煤电机组除停机检修时间外,基本均处于满发状态,气电机组和储能既承担发电任务又承担系统备用容量。

  ①燃气电厂单位造价取3000元/kW,经营期25年,年固定运行费率取项目建设投资的3%(不含燃气费),机组平均气耗取0.2 m3/kWh,天然气气价取2.5元/m3;燃煤火电标煤单价取600元/吨。

  由图5可见,当储能综合造价降至2500元/kWh及以下时,以储能替代气电装机的方式可降低电源侧的总年费用。当储能综合造价在3000元/kWh及以上时,以储能替代气电装机的方式在电源侧的经济性较差。

  新增190万kW/380万kWh储能装置,相比基准电源方案可减少电网投资22.5亿元,年费用减少2.7亿元;储能装置容量增加至570万kW/1140万kWh时,相比基准电源方案可减少电网投资68.6亿元,年费用减少8.1亿元。

  若储能综合造价为3000元/kWh,新增储能装置容量达到380万kW/760万kWh,全社会总年费用可降低7.7亿元,平均每度电价格可降低0.007元/kWh;若储能综合造价降至2500元/kWh,全社会总年费用可降低15.2亿元,平均每度电价格可降低0.014元/kWh。储能价格下降越多,全社会经济性越好,社会所有参与者均可以从中获益,关键在于红利如何分配。

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  本文统计了9月至今日发布的共计2.85GW光伏电站EPC以及1.9GW组件开标信息。其中,EPC项目业主单位以国企/央企为主,这也从侧面反映出,在竞价及平价项目中,国有企业已经成为绝对的主力。具体来说,中广核603MW、广州发展410MW、中节能345MW、晋能集团220M。

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