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光伏電站配置儲能成本回收更容易!從功能與收益來看發電側儲能潛在市場容量

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年04月18日  

近日,新疆發改委發布了《關于在全疆開展發電側儲能電站建設試點的通知》,這是國內首個針對發電側儲能發展而制定的指引性政策文件。近期國家能源局曾表示“2019年將積極推進風電、光伏發電無補貼平價上網項目建設,建立健全可再生能源電力消納新機制”,借此機遇儲能將有望迎來發電側市場的發展高峰。

未來發電側儲能市場容量有多大?我們主要從以下幾個角度進行分析:

1.儲能在發電側的主要作用

發電側儲能目前看來主要可以分為火電配置儲能、新能源配置儲能兩方面,火電配置儲能可發揮AGC調頻、黑啟動、電力負荷調整等功能;在風電場、光伏電站配置儲能則主要提供新能源消納、輔助執行一次調頻等服務。此外儲能電站還可以參與調峰調頻、電力需求響應等電力市場交易,獲得部分收益。

2.未來發電側儲能市場需求

發電側儲能主要應用集中在火電儲能調頻及新能源電站配置儲能。在我國新能源發電主要在集中在西北地區和沿海地區,而解決可再生能源并網消納、平滑輸出的問題上,儲能是重要手段之一。依據國家能源局發布的數據,截至2018年底,我國可再生能源發電裝機規模達到7.28億千瓦,可再生能源發電裝機約占全部電力裝機的38.3%,可再生能源的清潔能源替代作用日益突顯。目前棄光問題主要集中在新疆和甘肅,其中新疆棄風率、棄光率高達22.95%、15.84%。

據北極星儲能網了解,目前新疆可再生能源發電已占主力,包含181個風電場、300個光伏電站,以新疆此次發布的文件為例,鼓勵儲能與光伏電站作為聯合體參與電網運行優化、接受電網運行調度。且配置儲能電站的光伏項目,原則上增加100小時計劃電量,這將為光伏電站帶來更多收益。

3.發電側如何配置儲能容量

關于光伏電站到底應該配多少儲能,目前還沒有準確的定位,通常認為需要20%、15%。此次新疆發布的文件中指出原則上按照光伏電站裝機容量的20%配置儲能,并可根據棄光率調整。依據專家分析,一方面需要確定功率目標,通過功率預測的約束條件選擇電池和放電深度,通過計算得出配置方案,可能需要一對一的進行設計。而沒有功率預測的情況需要進行線性擬合,計算對儲能設備的需求。以美國儲能市場為例,光伏電站配置的儲能裝置儲能時間0.5~4小時,而公共事業級的光伏電站共49個項目、平均配置1.7小時的儲能。此外在發電側火電配置儲能輔助AGC調頻方面,目前多是配置0.5小時的儲能。

4.儲能電池技術選擇

目前液流電池、鉛炭電池、鋰電池在光伏儲能電站均有應用,其中液流電池比較適用于風電光伏配置的儲能電站,如遼寧臥牛石風電場儲能項目、青海共和、烏蘭的風電場儲能項目。而鉛炭電池因其成本和占地面積等優勢,也已在部分光伏電站中使用。不過目前有專家認為鋰電池成本下降迅速,未來大型新能源電站配置儲能更可能會優先選擇鋰電池。

5.發電側配置儲能項目經濟效益

依據有關專家的測算,光伏電站投建儲能,若在直流側接入3.5MWh磷酸鐵鋰電池儲能設備,通過光伏上網電價測算收益率可達8%,回收期大約為8.96年。另有一份測算顯示對于裝機90MW的光伏電站,裝設儲能容量12.72MW/5.19MWh鉛酸電池,年收益可達931萬元以上,相比沒有儲能的光伏系統提升4%左右,裝有儲能的光伏發電系統能夠留較少的備用容量,從而提高了系統收益。而據《南方區域電化學儲能電站并網運行管理及輔助服務管理實施細則》,配有儲能的光伏電站除了參與電網調度以外,還可以領取0.5元的度電補貼。

西北能監局發布的華能青海格爾木時代新能源光伏儲能電站項目調研顯示,50MW光伏電站+15MW/18MWh鋰電池儲能系統,在晴天的日運行曲線為例,電網限發出現在上午10點15分左右,同時儲能系統開始充電,并在12時35分儲滿;下午17時30開始釋放電量,19時15分結束,當天為電網多提供清潔電量約1.6萬千瓦時。若依照2019年光伏上網電價0.4元計算,則相當于儲能系統晴天每天可增收6400元。

而且配置的儲能電站還可參與調峰調頻等電力輔助服務、電力需求響應等電力市場交易,獲取相應的補償,進一步提高項目的經濟效益,縮短項目投資回報周期。而火電機組方面通過增加儲能改造以后可參與AGC調頻,單個機組可獲得補償達460萬元/年。另外,通過光伏配置儲能給發電質量和發電量都帶來優化,可顯著提高現有的輸電網能力,融合更多的可再生能源、避免電網輸配線路的升級,也相當于控制了未來可能產生的輸配電價,這部分利益是無法用普通方式計算估量的。

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