經(jīng)調研，華能格爾木儲能項目的投資回收期約為15年，全壽命周期內暫無(wú)法實(shí)現盈利。2012-2017年儲能系統整體生產(chǎn)成本下降了70%，其中電池下降超過(guò)50%，從趨勢看，預計2-3年后隨著(zhù)儲能系統生產(chǎn)成本進(jìn)一步降低，在壽命周期內實(shí)現發(fā)電側的收益平衡或盈利成為可能。
西北能監局還根據市場(chǎng)對儲能電站的發(fā)展提出了降低儲能成本，完善配套政策，建立補償機制、引導社會(huì )投資，未來(lái)或在電網(wǎng)中大規模應用儲能電站等五大建議!
項目運行的基本情況
華能青海格爾木時(shí)代新能源光伏儲能電站項目，由中國電建集團公司所屬上海電力設計院有限公司參與設計，是中國首座規模最大的商業(yè)化光儲電站，主要包含光伏電站1座，儲能電站1座。其中光伏電站容量為50兆瓦，全部采用310瓦多晶組件，設50個(gè)常規集中式1兆瓦子方陣，以5回35千伏電纜電路接入站內35千伏母線(xiàn)，經(jīng)35千伏線(xiàn)路送至光伏園區110千伏匯集站，經(jīng)升壓后并入電網(wǎng)。實(shí)現了以?xún)δ芗夹g(shù)平滑和調控波動(dòng)電源，保障新能源發(fā)電高比例接入電力系統的成功應用示范，標志著(zhù)“光伏+儲能”新時(shí)代的到來(lái)。
此項目運用了上海電力設計院最先進(jìn)的設計理念，結合儲能系統與光伏系統，基于電力調度AGC控制指令的光伏發(fā)電能量分配控制以及雙電源協(xié)調饋電控制策略，利用棄光限發(fā)區域光伏電站高比例錯峰上網(wǎng)控制技術(shù)與智能化能量管理系統，實(shí)現了光伏電站能量對稱(chēng)聯(lián)動(dòng)及合理分配，確保格爾木時(shí)代新能源50兆瓦并網(wǎng)光伏發(fā)電項目高品質(zhì)、高穩定性、高比例上網(wǎng)。
儲能電站采用15兆瓦/18兆瓦時(shí)鋰電池儲能系統。系統功率按光伏電站功率的30%配置，額定功率15兆瓦;容量按儲能功率的1.2小時(shí)來(lái)配置，額定容量18兆瓦時(shí)(15兆瓦×1.2小時(shí)=18兆瓦時(shí))。儲能系統由5個(gè)3兆瓦/3.6兆瓦時(shí)儲能單元組成，經(jīng)升壓接入站內35千伏母線(xiàn);每個(gè)3兆瓦/3.6兆瓦時(shí)儲能單元由6個(gè)500千瓦雙向變流系統和6個(gè)600千瓦時(shí)儲能機組組成，安裝在一組變流室和電池室內;每個(gè)500千瓦/600千瓦時(shí)儲能機組由1臺500千瓦雙向變流器、4個(gè)150千瓦時(shí)電池柜和1總控柜(匯流柜)構成;每個(gè)電池柜由17個(gè)電池模塊(箱)串聯(lián)，與一個(gè)電池管理主控箱組成;每個(gè)電池模塊采用14個(gè)200安時(shí)數的單體電芯串聯(lián)形成。儲能系統全部采用磷酸鐵鋰電池，設備采用戶(hù)內布置，占地1965平方米。
電站的儲能系統與光伏系統的結合，可有效彌補和抑制光伏發(fā)電的隨機性、間歇性和不穩定性，對改善光伏發(fā)電品質(zhì)，協(xié)助電網(wǎng)調峰，平滑輸出電能，提高電網(wǎng)穩定性等具有重要的作用。在當前中國西北區域比較嚴重的棄光限電背景下，格爾木時(shí)代新能源光伏發(fā)電項目在國內率先應用儲能系統，可避免該電站每年發(fā)電收益損失約7%以上，為企業(yè)帶來(lái)良好的經(jīng)濟效益。
青海格爾木光儲電站通過(guò)兩年多的運行，充分驗證了大規模儲能和新能源聯(lián)合運行的良好效果，增加了電網(wǎng)運行的靈活性，提高區域電網(wǎng)的安全穩定水平，為大規模集中式光伏電站提高電網(wǎng)友好性、解決棄光限電尋找到一種可行的技術(shù)解決手段。
一是改善光伏電站輸出特性。青海格爾木光儲電站采用光儲聯(lián)合發(fā)電運行控制技術(shù)，配置中國電科院光儲就地監控系統，接入國家電網(wǎng)智能電網(wǎng)調度系統。根據省級電網(wǎng)調度指令，通過(guò)儲能系統實(shí)時(shí)吸收或釋放電量，及時(shí)修正光伏電站出力曲線(xiàn)，平滑光伏發(fā)電輸出波動(dòng)。
二是提升新能源消納水平。以該項目在晴天的日運行曲線(xiàn)為例，電網(wǎng)限發(fā)出現在上午10點(diǎn)15分左右，同時(shí)儲能系統開(kāi)始充電，并在12時(shí)35分儲滿(mǎn);下午17時(shí)30開(kāi)始釋放電量，19時(shí)15分結束，當天為電網(wǎng)多提供清潔電量約1.6萬(wàn)千瓦時(shí)。據統計，自2016年初并網(wǎng)運行后，項目累計為電網(wǎng)提供儲能電量約580.48萬(wàn)千瓦時(shí)。
三是為電網(wǎng)提供輔助服務(wù)。根據國網(wǎng)青海電科院的研究結果表明，該項目利用鋰電池充、放電快速、靈活的優(yōu)勢，實(shí)現了儲能與電力系統平穩運行，可以為電網(wǎng)系統在電源側提供調峰、調頻的輔助服務(wù)。在冬季和夏季項目的可信容量分別增加至11.8兆瓦和24.8兆瓦，節約線(xiàn)路容量28%。
項目的啟示和建議
通過(guò)對青海格爾木光儲電站的深入調研，我們得到如下啟示和建議：
一是加快儲能產(chǎn)品和技術(shù)升級。
本次調研發(fā)現，目前發(fā)電側使用的儲能電池基本沿用了動(dòng)力電池的設計構架，存在單體容量較小、充放時(shí)間長(cháng)、占地面積大等問(wèn)題。需要儲能廠(chǎng)家針對發(fā)電和輸、配電領(lǐng)域開(kāi)發(fā)出長(cháng)時(shí)間大容量、短時(shí)間大容量、高功率的儲能產(chǎn)品，加強儲能電池在高安全性、高能量密度、長(cháng)壽命、低成本等方面技術(shù)研究，配合儲能系統集成與電網(wǎng)智能控制技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現儲能與現代電力系統協(xié)調優(yōu)化運行。
二是降低儲能系統成本，創(chuàng )新商業(yè)模式。
目前，儲能系統處于示范項目向商業(yè)化初期過(guò)渡階段。經(jīng)測算，華能格爾木儲能項目的投資回收期約為15年，全壽命周期內暫無(wú)法實(shí)現盈利。2012-2017年儲能系統整體生產(chǎn)成本下降了70%，其中電池下降超過(guò)50%，從趨勢看，預計2-3年后隨著(zhù)儲能系統生產(chǎn)成本進(jìn)一步降低，在壽命周期內實(shí)現發(fā)電側的收益平衡或盈利成為可能。因此，需要儲能電池、硬件、軟件、EPC各個(gè)環(huán)節共同努力，進(jìn)一步降低儲能系統的生產(chǎn)成本。并在發(fā)展“儲能+光伏”的發(fā)電模式同時(shí)，開(kāi)拓“儲能+分布式”“儲能+電網(wǎng)”“儲能+用戶(hù)”等多種應用場(chǎng)景和各種輔助服務(wù)，積極創(chuàng )新商業(yè)模式，早日實(shí)現儲能市場(chǎng)規?；虡I(yè)發(fā)展。
三是儲能系統在電網(wǎng)中的應用前景廣闊。
通過(guò)調研發(fā)現，儲能系統具有雙向調節能力，能夠有效平抑光伏發(fā)電出力的隨機變化，可以讓清潔能源成為方便調節的穩定電源，大幅減少棄風(fēng)、棄光等浪費現象。對比建設一座發(fā)電廠(chǎng)，儲能系統具有建設周期短、調峰成本低、響應速度快、運行效率高和無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。未來(lái)，儲能系統如果大規模在電網(wǎng)中應用，可以實(shí)現電能的大規模存儲和快速釋放功能，通過(guò)削峰填谷解決高峰用電緊張，應對臨時(shí)電力短缺，有效支撐地區電網(wǎng)，實(shí)現電能靈活調節和精確控制。
四是建立和完善儲能系統標準和檢測認證體系。
目前，儲能與可再生能源場(chǎng)站作為聯(lián)合體接受電網(wǎng)運行調度時(shí)，并未作為特殊的“電廠(chǎng)”對待，在接入方式、運行控制、涉網(wǎng)保護及安全防護等方面繼續沿用可再生能源場(chǎng)站的標準，沒(méi)有體現聯(lián)合體的優(yōu)越性。因此，建議儲能行業(yè)盡快建立和健全產(chǎn)品性能、安全性等檢測認證標準，加強和完善儲能產(chǎn)品全壽命周期質(zhì)量監管;電網(wǎng)企業(yè)盡快建立儲能系統的規劃設計、設備及試驗、施工及驗收、并網(wǎng)及檢測、運行調度等各應用環(huán)節的標準體系。
五是完善配套政策，建立補償機制，引導社會(huì )投資。
儲能系統是電網(wǎng)友好型的能源系統，能夠促進(jìn)能源生產(chǎn)消費的多能協(xié)同和靈活交易，是構建能源互聯(lián)網(wǎng)，推動(dòng)電力體制改革和促進(jìn)能源新業(yè)態(tài)發(fā)展的核心基礎。建議國家制定進(jìn)一步支持儲能發(fā)展的政策，督促地方政府和電網(wǎng)企業(yè)保障儲能電站發(fā)電的消納程度，提高電站的調度入網(wǎng)電量，并及時(shí)足額取得電價(jià)補貼;鼓勵光儲電站等聯(lián)合體參與電力市場(chǎng)交易和輔助服務(wù)市場(chǎng)，明確儲能服務(wù)電價(jià)政策;鼓勵多種形式的技術(shù)、機制及商業(yè)模式創(chuàng )新，引導社會(huì )資本投入儲能產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)銀行等融資機構支持儲能電站項目建設融資，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。
