據(jù)悉，中能智慧能源科技(上海)有限公司投資建設(shè)的甘肅720兆瓦時(shí)儲(chǔ)能電站已完成項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)，進(jìn)入用地審批階段。

今年八月，該公司在上海宣布項(xiàng)目啟動(dòng)，因其體量巨大，該項(xiàng)目也被譽(yù)為超級(jí)工程，公布后一直被行業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注。

國(guó)家能源分布式能源技術(shù)研發(fā)中心特聘研究員周錫衛(wèi)介紹，甘肅720兆瓦時(shí)儲(chǔ)能電網(wǎng)站屬于網(wǎng)域大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)，且均使用磷酸鐵鋰離子電池。

以下是我國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)西北電力設(shè)計(jì)院有限公司發(fā)電設(shè)計(jì)分公司項(xiàng)目管理部副主任、設(shè)計(jì)總工程師魯鋒在近日舉辦的儲(chǔ)能技術(shù)和應(yīng)用高層研討會(huì)上做的專(zhuān)題演講《甘肅大規(guī)模儲(chǔ)能電站項(xiàng)目案例分析》。

演講實(shí)錄

魯鋒：大家上午好!非常榮幸可以在大會(huì)和各位專(zhuān)家一起分享和交流，我今天分享的案例是《甘肅大規(guī)模儲(chǔ)能電站項(xiàng)目》，我們?cè)鹤鐾昕裳袌?bào)告，甘肅向國(guó)家能源局申請(qǐng)示范工程。

項(xiàng)目位于甘肅的嘉峪關(guān)酒泉這個(gè)地區(qū)，這個(gè)地區(qū)是棄風(fēng)、棄光最嚴(yán)重的地區(qū)，是新疆到西北聯(lián)網(wǎng)通道的中間位置，受制于通道輸電能力的限制，棄風(fēng)、棄光在下午是非常緊張的，本項(xiàng)目屬于多能互補(bǔ)儲(chǔ)能示范項(xiàng)目，解決新能源消納的問(wèn)題。

這個(gè)項(xiàng)目裝機(jī)容量比較大，規(guī)劃容量是1.5GW，一期是720MWH，我分享的報(bào)告分六個(gè)部分，第一個(gè)項(xiàng)目建設(shè)背景。

從儲(chǔ)能市場(chǎng)的規(guī)模包括應(yīng)用場(chǎng)景這一塊，剛才清華大學(xué)鄭主任介紹的比較清楚，我就不再講述了，無(wú)論從國(guó)際還是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)看，在電化學(xué)儲(chǔ)能里面，鋰離子電池占比比較大，近兩年的發(fā)展也是比較迅速的。

這是一個(gè)價(jià)格預(yù)測(cè)，因?yàn)楝F(xiàn)在國(guó)內(nèi)的儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)近十幾年的發(fā)展，現(xiàn)在正好是處于從示范應(yīng)用到商業(yè)級(jí)應(yīng)用很重要的過(guò)渡時(shí)期。

另外從電池角度來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)這些年的技術(shù)進(jìn)步，特別是去年到今年，這兩年受政策，包括需求的刺激，咱們國(guó)內(nèi)各個(gè)生產(chǎn)廠商投資熱情也比較高，產(chǎn)量現(xiàn)在也比較大，進(jìn)一步拉低了電池的價(jià)格。

從我們這個(gè)角度預(yù)測(cè)來(lái)說(shuō)，像鋰離子電池主流的儲(chǔ)能技術(shù)，它的成本預(yù)測(cè)到2020年降到1000到1200（每瓦時(shí)）左右，電池成本的下降也為儲(chǔ)能大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用供應(yīng)了一個(gè)很堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

所以這兩年，特別是去年國(guó)內(nèi)無(wú)論從立項(xiàng)還是投運(yùn)一大批儲(chǔ)能相關(guān)、電化學(xué)儲(chǔ)能的工程。

可再生能源并網(wǎng)領(lǐng)域，青海直流側(cè)光伏儲(chǔ)能示范項(xiàng)目，還有吉林省風(fēng)電廠電熱混合儲(chǔ)能項(xiàng)目，還有輔助服務(wù)領(lǐng)域。

用戶側(cè)就更多了，在江蘇、北京、廣東等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)，利用峰谷價(jià)差開(kāi)展了密集的商業(yè)應(yīng)用，2017年達(dá)到了121MW，從政策方面這兩家專(zhuān)家對(duì)政策解讀比較多，我就不詳細(xì)說(shuō)了。

我把項(xiàng)目重要的依托點(diǎn)強(qiáng)調(diào)一下，一個(gè)是2016年六月七日，國(guó)家能源局《有關(guān)促進(jìn)電儲(chǔ)能參和"三北"地區(qū)電力輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制試點(diǎn)工作的通知》，就是國(guó)能監(jiān)管2016、164號(hào)，獨(dú)立的儲(chǔ)能電站的市場(chǎng)合規(guī)性確立了，對(duì)獨(dú)立儲(chǔ)能電站的規(guī)模有一個(gè)要求，充電功率在10MW以上，持續(xù)時(shí)間在4小時(shí)以上。

從盈利模式來(lái)說(shuō)有一個(gè)支撐點(diǎn)，電儲(chǔ)能放電電量等同于發(fā)電廠發(fā)電量，按照發(fā)電廠相關(guān)合同電價(jià)結(jié)算，我就可以按那個(gè)廠原來(lái)的電價(jià)合同結(jié)算，這也是現(xiàn)在這個(gè)項(xiàng)目近期采用的一個(gè)盈利點(diǎn)。

另外輔助服務(wù)，從地方政策的層面，國(guó)家東北、福建省很多省都開(kāi)展了服務(wù)，2018年開(kāi)展執(zhí)行輔助服務(wù)的市場(chǎng)運(yùn)行規(guī)模。

第二部分就是電力系統(tǒng)概況。項(xiàng)目位于嘉酒電網(wǎng)，它的新能源占比達(dá)到了70%，所以調(diào)頻、調(diào)峰的壓力特別大，根據(jù)數(shù)據(jù)2017年嘉酒電網(wǎng)棄風(fēng)率為34%到39%，我們有一個(gè)預(yù)測(cè)，我們做了一個(gè)分析按照六種模式分析下來(lái)，就是說(shuō)整個(gè)嘉酒電網(wǎng)都有贏余，特別是冬季下午13點(diǎn)，電力贏余達(dá)到了6150到7040千瓦，左邊是一個(gè)光伏，右邊是風(fēng)電的儲(chǔ)電曲線，這兩條曲線擬合以上，對(duì)應(yīng)上嘉酒地區(qū)的用電曲線，就可以表現(xiàn)出從12點(diǎn)到下午4點(diǎn)是低谷。

第三部分就是盈利模式。從本項(xiàng)目配置720兆瓦時(shí)的電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，在三個(gè)方面有盈利點(diǎn)，第一個(gè)可再生能源并網(wǎng)，第二個(gè)是電網(wǎng)輔助服務(wù)，第三電網(wǎng)輸配電，可再生能源就是減少棄電，從電網(wǎng)輔助服務(wù)領(lǐng)域，甘肅輔助服務(wù)有規(guī)定，我們這么大規(guī)模的一個(gè)儲(chǔ)能電站相當(dāng)于一個(gè)小的抽蓄，這個(gè)也有盈利點(diǎn)。

另外從電網(wǎng)輸配電，720兆瓦時(shí)可以提高150MW，因?yàn)殡妰?chǔ)能的特點(diǎn)，供應(yīng)雙向的快速、有功、無(wú)功的功率調(diào)節(jié)功能，從這方面也可以爭(zhēng)取到盈利點(diǎn)。

同時(shí)考慮到其他的因素，現(xiàn)在這個(gè)項(xiàng)目盈利方式是這樣考慮的，分優(yōu)先、其次，還有遠(yuǎn)期的考慮，現(xiàn)階段考慮吸納目標(biāo)光伏電站的棄電量爭(zhēng)取一個(gè)價(jià)差，目標(biāo)電站就是2015年，包括2015年高電價(jià)的光伏電站，電價(jià)大概是8毛錢(qián)、9毛錢(qián)，我們已經(jīng)篩選了一部分，我們跟相關(guān)方都有過(guò)合作和談判，相當(dāng)于光伏電站，好比一毛錢(qián)買(mǎi)下它的棄電量，然后8毛錢(qián)或者9毛錢(qián)再賣(mài)出去。

其次就是風(fēng)電的電站，現(xiàn)在風(fēng)電電價(jià)比較低，這個(gè)要跟輔助服務(wù)結(jié)合，才可以達(dá)到盈利點(diǎn)，從長(zhǎng)期看要爭(zhēng)取輔助市場(chǎng)服務(wù)，包括電網(wǎng)輸配電能力的提升，特別是抽蓄這種，可以爭(zhēng)取一些政策。

從項(xiàng)目的角度來(lái)說(shuō)，從近期以能量服務(wù)為主，遠(yuǎn)期要往功率性服務(wù)過(guò)渡，這樣才可以保證長(zhǎng)期的盈利模式。

第四部分就是儲(chǔ)能電站的配置方法和布局。在2020年做了甘肅全網(wǎng)進(jìn)行8760小時(shí)電力生產(chǎn)模擬，光伏發(fā)電量是343.1億KWH，棄電量是76.5億KWH，棄電率是18.2%，本項(xiàng)目的720KWH所占的比例比較小，還有一定的發(fā)展空間。

我們?cè)诳裳须A段無(wú)論對(duì)儲(chǔ)能電站的配置，還是判定性的分析，還有儲(chǔ)能發(fā)電量的計(jì)算、依據(jù)，都是拿了嘉酒地區(qū)的全年平均水平做了預(yù)測(cè)，也進(jìn)行了驗(yàn)證。

最后得出了一些結(jié)論，光伏電站假如棄電率在12%，按功率10%左右配置，4個(gè)小時(shí)算下來(lái)?xiàng)夒娐式?8%，光伏在20%，配10%的儲(chǔ)能，然后儲(chǔ)5個(gè)小時(shí)，可以降12%左右。

這是一個(gè)部分結(jié)論，我們經(jīng)過(guò)前期大量的一些數(shù)據(jù)研究，容量不小于20兆瓦，棄電率大于10%，儲(chǔ)能時(shí)間按照4小時(shí)或者5小時(shí)配置。

嘉酒地區(qū)的光伏電站數(shù)量比較多，重要在金塔、敦煌、嘉峪關(guān)等5個(gè)地方，目標(biāo)電站最后篩選了22個(gè)，根據(jù)廠址的條件，也根據(jù)合作的因素，經(jīng)過(guò)跟光伏電站的談判，初步擬選了8個(gè)點(diǎn)，不光在光伏側(cè)，光伏側(cè)有5個(gè)，用戶側(cè)還選了一個(gè)，電網(wǎng)側(cè)選了兩個(gè)，總共的配置容量是720MWH，儲(chǔ)能時(shí)間是4小時(shí)。

可行性研究階段，我們從儲(chǔ)能系統(tǒng)搭建角度，用的是1兆瓦的pCS，結(jié)合蓄電池，大概是4MWH，發(fā)電側(cè)大概是4000平米，下一步假如用10MWH的pCS，占地面積可以大幅度的減少。

第五部分就是投資估算和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。現(xiàn)在算下來(lái)的總投資是11.71億，按剛才說(shuō)的盈利模式，按價(jià)差8毛的鎖定，投資收益率很高，都在20%以上了。

第六是示范意義和建議。這個(gè)項(xiàng)目申報(bào)國(guó)家的示范工程有幾個(gè)方面，第一個(gè)是盈利模式創(chuàng)新，還是基于164號(hào)文，提到了盈利模式，可以保證現(xiàn)有的工程不再申請(qǐng)額外的一些補(bǔ)貼和政策支持情況下，就可以盈利，現(xiàn)在就可以大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用。

另外這個(gè)電站720MWH，就是每年發(fā)2億度電，占嘉酒地區(qū)整個(gè)棄電量的33%，占甘肅全省11%，比例比較低，可以保證今后棄電率下降的時(shí)候也可以盈利。

第三個(gè)提高輸電通道，關(guān)鍵設(shè)備、關(guān)鍵技術(shù)的突破，這個(gè)項(xiàng)目要應(yīng)用國(guó)際上10MWH的pCS，另外從電池角度也有一個(gè)創(chuàng)新，要突破現(xiàn)在安全性的顧慮，要采用全電池單體的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從大規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用方面就可以實(shí)現(xiàn)安全性的突破。

另外還研發(fā)出了基于柔性構(gòu)架的管理系統(tǒng)，咱們電站相當(dāng)于是分布式的儲(chǔ)能電站，利用這個(gè)平臺(tái)對(duì)分散式的儲(chǔ)能電站進(jìn)行統(tǒng)籌統(tǒng)調(diào)，可以實(shí)現(xiàn)新的運(yùn)行模式的探索，這個(gè)平臺(tái)跟網(wǎng)調(diào)互動(dòng)，充分發(fā)揮儲(chǔ)能電站大規(guī)模的優(yōu)勢(shì)。

另外從這個(gè)項(xiàng)目角度，類(lèi)似工程角度也提了一些建議，一個(gè)是要跟能源主管部門(mén)溝通協(xié)調(diào)，進(jìn)一步參和電力輔助服務(wù)市場(chǎng)，做好調(diào)頻市場(chǎng)服務(wù)方面，爭(zhēng)取一些政策支持。

另外在相關(guān)政策落實(shí)的情況下，我們想在網(wǎng)側(cè)，就是網(wǎng)側(cè)按照4小時(shí)做的，假如政策允許條件下，對(duì)網(wǎng)側(cè)pCS進(jìn)行擴(kuò)容，滿足電網(wǎng)的需求，也從功率性服務(wù)來(lái)考慮，另外網(wǎng)側(cè)的儲(chǔ)能電站要進(jìn)一步研究，按照抽蓄的盈利模式研究盈利點(diǎn)，我的分享就是這些。