企业邮箱
资讯中心

综合资讯

储能电力调频迈向商业化

编辑:中国投资     文章来源:中国投资     浏览次数:1362     发布时间:2013-11-26

新兴的动力革新形式——储能,正在各个动力领域寻找它的价值。电力调频或许会成为其最有希翼的商业化试验场

  未来具有潜力的储能技艺,最有或许在哪个领域率先实现商业化应用?这是技艺革新者们近年来一直在思考的问题。
  2018年9月16日,北京石景山热电厂2MW锂离子电池储能电力调频系统挂网运转,这是中国第一个以提供电网调频办事为首要目的的兆瓦级储能系统示范名目。
  该名目由北京睿能世纪科学技术有限企业建设,这家企业成立于2018年,是国内第一家为电网提供储能系统处置方案的企业,这也是其第一个在国内运转的储能电力调频名目。
  该名目辅助火电机组对电网提供AGC调频办事,睿能企业方案总监王澍接受《中国投资》采访时暗示,这是一个商业性的示范名目,首要目的就是验证储能在电力调频领域中的商业价值。
  近年来在智能电网和可再生动力发电规模快速发扬的带动下,储能技艺越来越成为多个国家动力科学技术革新和产业支撑的焦点。不过,由于成本高昂,能在商业应用中脱颖而出的储能技艺应用还不多。
  王澍暗示,该名目瞄准中国巨大的电力调频办事市场,而经过储能技艺来实行电力调频,具有常规发电电源所不具备的优势,他们希翼在经济性上尽快有所突破,让电力调频成为储能技艺率先商业化的领域。
  什么是储能技艺
  电力以光速传播,自从电力成为重要的动力形式,如何储存它就成为电力职业的一个课题。
  19世纪的铅酸电池揭开了产业储能的序幕。加入20世纪后,伴随着可再生动力的大规模应用,各种新型储能技艺层出不穷,包括电网调峰、调频及系统备用,可再生动力发电出力平滑,分布式发电和微电网等等,储能成为处置诸多动力问题的新途径。
  “全球都在寻找寿命更长,功率更大,配置和建设更加灵活的新型电网级别的储能技艺,最新发扬起来的储能技艺包括锂离子电池、飞轮储能、超级电容、纳硫电池、钒液流电池,这些储能技艺在使用寿命和容量的规模化、运转可靠性、系统制造成本等已经获得了突破,具备了应用的基础条件”,国家发改委动力所刘坚暗示。
  尽管如此,大规模的电网级别的储能应用,此刻还存在经济性上的瓶颈,无法完全实现商业化应用。大规模的电网级别的储能应用,此刻提及较多的是调峰和调频两种市场需求。
  什么是调峰?由于电力系统中的用电负荷随着生产和生活的周期性规律产生变化,为了维持中长时间尺度,例如一小时或早中晚的有功功率平衡,需要发电部门相符合安排发电机的出力以适应用电负荷的变化,这就叫做调峰。
  可再生动力的大规模使用,令电力调峰问题变得突出。以风电为例,在中国的三北地区,风能夜里大、白日小,与电力的负荷趋势刚好相反,出现了反调峰现象,对电网产生了更高调峰的需求。此刻很多地方会采用弃风或者压低火电负荷的方式,但这会造成不同程度的系统整体发电效率的损失。此外,抽水蓄能储能技艺是较为有用的调峰鬼蜮伎俩,但是其建设成本高,环境影响大,地质条件高。
  此刻,已经有专注于调峰需求的储能示范名目。在中国的张北地区,正在实行风光储的调峰储能试验。此刻,该名目规划建设风力发电规模400兆瓦、光伏发电60兆瓦,包含化学储能发电50兆瓦。但是此类名目的经济性并不乐观,按照此刻一些专家的测算,建设一个储能系统来处置风电的调峰需求,尚不如弃风更为经济。
  而调频办事,简言之,是维护电网运转安全性的一项办事,电力的频率是由系统总的发电功率和用电功率决定,由于用电侧的功率时常处于波动状态,如果总的用电超过或者低于额定功率的一定范围,那么就会对电网运转带来安全变乱隐患。因此,电力系统需要实时持续监视检测电网频率变化,并经过调节电网中的各类可控发电设备保持电力系统供需的平衡,以保持电网频率的稳固。
  此刻,中国各地区电源结构差异较大,区域电网呈现的调频能力和效率不尽相同,“电网调度希翼调频电源能够快速精确地响应调度下发的出力指令。通常来讲,比较常规发电设备的调频效果,水电和燃气机组较好,火电相对较差。并且大型火电机组长期提供调频办事会造成机组磨损、动力利用效率下降及故障率升高等问题。”王澍暗示“在北方的各大区域电网中,火电机组为首要的调频电源,优质调频资源较为稀缺。南方地区水电较为丰富,调频鬼蜮伎俩更为多样化”。
  “调峰的时间尺度以小时或半天计,能量型储能系统较为适合,若以削峰填谷的运转,储能通常会每天一充两放或一放的控制方式实行充放电过程。但是,调频与调峰时间尺度和技艺需求有着显著差异,调频应用请求功率型储能系统在秒或分钟级时间尺度频繁充放电,并且电网在一天24小时都在实行调频,这些都对储能系统的循环寿命、可靠性等提议了非常高的请求”。王澍暗示。2018年美国电科院(300215,股吧)(EPRI)科研报告指出,储能应用于调频是在所有电力系统储能应用中价值最高的应用。
  调频办事市场广阔
  从2008年开始,一些储能技艺开始逐步成规模地加入调频市场,电监会的一份科研报告指出,在昔时的10年内,全球范围内各种新型储能技艺和产品获得了突破,在储能产品的使用寿命、功率和容量、系统可靠性等方面都有长足的发扬,已经完全能够满足电网的需求。截至此刻,美国正式商用的储能调频系统已达10万千瓦。
  “这是由于储能的技艺特性非常适合于电力调频。2008年美国西北太平洋(601099,股吧)国家实验室的剖析报告指出,同等规模比较下,储能系统实行调频的效果是水电机组的1.7倍,是燃气机组的2.7倍,是火电机组和联合循环机组的近20倍”。王澍暗示,“此外,储能系统的功率容量可以按照需求在不同时间段灵活配置”。
  此外,电网对于调频办事的需求也在增长。随着电力系统接入越来越多的风电和光伏发电,系统的净负荷波动性变得更加显著,到2020年中国将有总共150GW的风电并入各个区域电网。区域电网内调频的压力将越来越大,调频需求将成倍增长。
  尽管有着上述优势和巨大的市场,但是,要替代现有的调频方式,储能技艺仍存在经济性上的疑问。
  “电力辅助办事是确保电网安全经济运转的重要鬼蜮伎俩。如果辅助办事没有达到请求,安全性与经济性将受到影响。与火电实行调频相比,储能提供更优质的调频办事的经济账应该怎么算是需要实行重点科研的课题:此刻,美国电力市场实行按照调频效果付费的机制,调频效果越好获得的补偿收益越高,那么储能调频就存在商业化的或许”。王澍说。
  期待参与市场机会
  美国储能调频的发扬得益于美国联邦动力监管委员会在政策方面的鼓动,其政策首要从3个方面为储能参与调频市场提供了机会:
  其一,2007年890法案确认了要包括储能在内的非传统发电电源的市场主体地位,即他们可以提供调频办事,其二,2018年的755法案处置了储能系统参与电网调频市场获得合理回报的问题,请求电网为调频办事的效果支付调频补偿费用。
  “这两个法案处置了储能系统参与调频办事的合法准入和合理收益的问题。今年又出了新的法案784,除储能调频可应用于美国区域电力市场,还将应用范围扩大到了全部美国国土范围”。王澍说。
  此刻,中国的储能政策还处于起步阶段,2006年国家电监会曾经发布了并网发电厂辅助办事办理暂行办法,电力辅助办事市场逐渐扩大。不过,有关储能能否作为电力调频办事的市场主体,此刻还没有任何限定。
  睿能企业政府事务总监褚珂暗示,“现行的政策中限定了只有发电企业才能作为参与辅助办事市场的主体,限制了储能类企业以及其他新型技艺办事类企业的参与空间。随着调频市场化工作的进程,逐步放开市场准入限制,将能够激励储能产业的企业快速加入,也能够刺激民营资本加入该领域,并有用鼓动国内储能产业的技艺发扬”。
  不过,政策层面对于储能的重视正在增强,例如《可再生动力法及修正案》提及储能,把储能作为健全电网运转办理、提高吸纳可再生动力电力的一种技艺;《国家“十二五”规划纲要》也首次提及储能,称储能是推动智能电网建设、增强城乡电网建设和增强电网优化配置的依托技艺;《国家“十二五”科学技术发扬规划》将储能列为前沿技艺。
  国家动力局总经济师李冶此前曾在CNESA储能国际峰会上透露,昔时一年多时间里,国家动力局正对储能技艺与政策路线图实行科研,将形成具体规划及可操纵的政策,加大对储能职业的支撑力度。
  “从产业健康发扬的角度,建立一个公布、透明的调频市场,激励各市场主体公平参与竞争,是鼓动储能大规模加入电力调频领域的关键因素之一”,褚珂暗示,此刻,国内已有企业对投资建设储能系统意愿强烈,加快试点名目的鼓动,将有助于政府及各方参与主体深刻了解名目运转实际情况。同时,按照名目效果,逐步、有用健全储能参与电力调频市场机制,可以引导储能产业健康井井有条发扬,有用规避大规模建设所带来的产业风险,为突破现阶段储能技艺发扬的逆境带来机遇。
XML 地图 | Sitemap 地图