針對甘肅大規模儲能電站項目的深入分析，以下分享9月19日-20日，2018首屆全國發(fā)電側儲能技術(shù)與應用高層研討會(huì )上，中國電力工程顧問(wèn)集團西北電力設計院有限公司發(fā)電設計分公司項目管理部副主任、設計總工程師魯鋒出席會(huì )議并發(fā)表專(zhuān)題演講《甘肅大規模儲能電站項目案例分析》。
以下為發(fā)言實(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《甘肅大規模儲能電站項目》，我們院做完可研報告，甘肅向國家能源局申請示范工程，項目位于甘肅的嘉峪關(guān)酒泉這個(gè)地區，這個(gè)地區是棄風(fēng)、棄光最嚴重的地區，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，本項目屬于多能互補儲能示范項目，解決新能源消納的問(wèn)題。
這個(gè)項目裝機容量比較大，規劃容量是1.5GW，一期是720MWH，我分享的報告分六個(gè)部分，第一個(gè)項目建設背景。
從儲能市場(chǎng)的規模包括應用場(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)論從國際還是國內市場(chǎng)看，在電化學(xué)儲能里面，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)格預測，因為現在國內的儲能產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)近十幾年的發(fā)展，現在正好是處于從示范應用到商業(yè)級應用很重要的過(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，咱們國內各個(gè)生產(chǎn)廠(chǎng)家投資熱情也比較高，產(chǎn)能現在也比較大，進(jìn)一步拉低了電池的價(jià)格。從我們這個(gè)角度預測來(lái)說(shuō)，像鋰離子電池主流的儲能技術(shù)，它的成本預測到2020年降到1000到1200（每瓦時(shí)）左右，電池成本的下降也為儲能大規模的商業(yè)應用提供了一個(gè)很堅實(shí)的基礎。
所以這兩年，特別是去年國內無(wú)論從立項還是投運一大批儲能相關(guān)、電化學(xué)儲能的工程。
可再生能源并網(wǎng)領(lǐng)域，青海直流側光伏儲能示范項目，還有吉林省風(fēng)電廠(chǎng)電熱混合儲能項目，還有輔助服務(wù)領(lǐng)域。用戶(hù)側就更多了，在江蘇、北京、廣東等經(jīng)濟發(fā)達的地區，利用峰谷價(jià)差開(kāi)展了密集的商業(yè)應用，2017年達到了121MW，從政策方面這兩家專(zhuān)家對政策解讀比較多，我就不詳細說(shuō)了。
我把項目主要的依托點(diǎn)強調一下，一個(gè)是2016年6月7日，國家能源局《關(guān)于促進(jìn)電儲能參與“三北”地區電力輔助服務(wù)補償機制試點(diǎn)工作的通知》，就是國能監管2016、164號，獨立的儲能電站的市場(chǎng)合規性確立了，對獨立儲能電站的規模有一個(gè)要求，充電功率在10MW以上，持續時(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)，電儲能放電電量等同于發(fā)電廠(chǎng)發(fā)電量，按照發(fā)電廠(chǎng)相關(guān)合同電價(jià)結算，我就可以按那個(gè)廠(chǎng)原來(lái)的電價(jià)合同結算，這也是現在這個(gè)項目近期采用的一個(gè)盈利點(diǎn)。
另外輔助服務(wù)，從地方政策的層面，國家東北、福建省很多省都開(kāi)展了服務(wù)，2018年開(kāi)展執行輔助服務(wù)的市場(chǎng)運行規模。
第二部分就是電力系統概況。項目位于嘉酒電網(wǎng)，它的新能源占比達到了70%，所以調頻、調峰的壓力特別大，根據數據2017年嘉酒電網(wǎng)棄風(fēng)率為34%到39%，我們有一個(gè)預測，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(yíng)余，特別是冬季下午13點(diǎn)，電力贏(yíng)余達到了6150到7040千瓦，左邊是一個(gè)光伏，右邊是風(fēng)電的儲電曲線(xiàn)，這兩條曲線(xiàn)擬合以上，對應上嘉酒地區的用電曲線(xiàn)，就可以表現出從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)有規定，我們這么大規模的一個(gè)儲能電站相當于一個(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，因為電儲能的特點(diǎn)，提供雙向的快速、有功、無(wú)功的功率調節功能，從這方面也可以爭取到盈利點(diǎn)。同時(shí)考慮到其他的因素，現在這個(gè)項目盈利方式是這樣考慮的，分優(yōu)先、其次，還有遠期的考慮，現階段考慮吸納目標光伏電站的棄電量爭取一個(gè)價(jià)差，目標電站就是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，現在風(fēng)電電價(jià)比較低，這個(gè)要跟輔助服務(wù)結合，才可以達到盈利點(diǎn)，從長(cháng)期看要爭取輔助市場(chǎng)服務(wù)，包括電網(wǎng)輸配電能力的提升，特別是抽蓄這種，可以爭取一些政策，從項目的角度來(lái)說(shuō)，從近期以能量服務(wù)為主，遠期要往功率性服務(wù)過(guò)渡，這樣才可以保證長(cháng)期的盈利模式。
第四部分就是儲能電站的配置方案和布局。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%，本項目的720KWH所占的比例比較小，還有一定的發(fā)展空間。
我們在可研階段無(wú)論對儲能電站的配置，還是判定性的分析，還有儲能發(fā)電量的計算、依據，都是拿了嘉酒地區的全年平均水平做了預測，也進(jìn)行了驗證，最后得出了一些結論，光伏電站如果棄電率在12%，按功率10%左右配置，4個(gè)小時(shí)算下來(lái)棄電率降18%，光伏在20%，配10%的儲能，然后儲5個(gè)小時(shí)，可以降12%左右，這是一個(gè)部分結論，我們經(jīng)過(guò)前期大量的一些數據研究，容量不小于20兆瓦，棄電率大于10%，儲能時(shí)間按照4小時(shí)或者5小時(shí)配置。
嘉酒地區的光伏電站數量比較多，主要在金塔、敦煌、嘉峪關(guān)等5個(gè)地方，目標電站最后篩選了22個(gè)，根據廠(chǎng)址的條件，也根據合作的因素，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，光伏側有5個(gè)，用戶(hù)側還選了一個(gè)，電網(wǎng)側選了兩個(gè)，總共的配置容量是720MWH，儲能時(shí)間是4小時(shí)?？尚行匝芯侩A段，我們從儲能系統搭建角度，用的是1兆瓦的PCS，結合蓄電池，大概是4MWH，發(fā)電側大概是4000平米，下一步如果用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)濟評價(jià)?，F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)項目申報國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號文，提到了盈利模式，可以保證現有的工程不再申請額外的一些補貼和政策支持情況下，就可以盈利，現在就可以大規模的商業(yè)應用。另外這個(gè)電站720MWH，就是每年發(fā)2億度電，占嘉酒地區整個(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)鍵設備、關(guān)鍵技術(shù)的突破，這個(gè)項目要應用國際上10MWH的PCS，另外從電池角度也有一個(gè)創(chuàng )新，要突破現在安全性的顧慮，要采用全電池單體的實(shí)時(shí)監測，從大規模儲能應用方面就可以實(shí)現安全性的突破，另外還研發(fā)出了基于柔性構架的管理系統，咱們電站相當于是分布式的儲能電站，利用這個(gè)平臺對分散式的儲能電站進(jìn)行統籌統調，可以實(shí)現新的運行模式的探索，這個(gè)平臺跟網(wǎng)調互動(dòng)，充分發(fā)揮儲能電站大規模的優(yōu)勢。
另外從這個(gè)項目角度，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，進(jìn)一步參與電力輔助服務(wù)市場(chǎng)，做好調頻市場(chǎng)服務(wù)方面，爭取一些政策支持。另外在相關(guān)政策落實(shí)的情況下，我們想在網(wǎng)側，就是網(wǎng)側按照4小時(shí)做的，如果政策允許條件下，對網(wǎng)側PCS進(jìn)行擴容，滿(mǎn)足電網(wǎng)的需求，也從功率性服務(wù)來(lái)考慮，另外網(wǎng)側的儲能電站要進(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。
謝謝大家！
