近三年內，國家層面關(guān)于儲能方面的政策頻出，相關(guān)部門(mén)頒布的政策就有20余項，各級政府頒發(fā)的配套政策累計達50余項。2019年，國家能源局聯(lián)合國家發(fā)展改革委、科技部、工信部發(fā)布的《貫徹落實(shí)<關(guān)于促進(jìn)儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見(jiàn)>2019~2020年行動(dòng)計劃》，更將儲能規?；瘧蒙仙絿覒鹇?。從各地發(fā)展情況來(lái)看，江蘇、河南、湖南百兆瓦級別的儲能電站為大規模儲能電站裝置在發(fā)輸配用的典型應用場(chǎng)景中夯實(shí)了應用基礎，完善了技術(shù)儲備。青海作為國家重要的新能源產(chǎn)業(yè)基地，一直將清潔能源轉型、新能源產(chǎn)業(yè)升級作為地方經(jīng)濟的重要支撐，為儲能的商業(yè)化應用提供了良好的發(fā)展基礎。
一、青海獨特的資源優(yōu)勢為儲能項目建設提供支撐
青海作為三江源頭，素有“中華水塔”之稱(chēng)，資源稟賦獨特，日照充足，蘊藏著(zhù)極為豐富的太陽(yáng)能資源。全年日照小時(shí)數3500多小時(shí)，是著(zhù)名的“陽(yáng)光地帶”;地處Ⅲ類(lèi)風(fēng)能可利用區，全年可利用風(fēng)能時(shí)間在3000小時(shí)以上;全球已查明的鋰資源儲量為3400萬(wàn)噸，青海鹽湖鋰資源占全球鋰儲量的60%以上。青?？捎糜诠夥l(fā)電和風(fēng)電場(chǎng)建設的荒漠化土地達10萬(wàn)平方公里，是發(fā)展光伏—儲能新能源基地的不二之地。
得天獨厚的自然條件、地理環(huán)境，注定青海必將成為新一輪電改下的弄潮兒。海南、海西兩個(gè)千萬(wàn)千瓦級清潔能源基地相繼開(kāi)工建設，規劃總規模超過(guò)6000萬(wàn)千瓦。與此同時(shí)，青海格爾木50MW光伏電站加裝15MW/18MWh鋰電池儲能系統，驗證了儲能提高光伏電站跟蹤計劃出力能力、友好調度能力;海南州共和縣光伏產(chǎn)業(yè)園的20MW/16.7MWh儲能項目順利投運，驗證了儲能系統解決棄光問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù)及技術(shù)可行性;海西州多能互補集成優(yōu)化示范項目，光伏發(fā)電20萬(wàn)千瓦、風(fēng)電40萬(wàn)千瓦、光熱發(fā)電5萬(wàn)千瓦、蓄電池儲能電站5萬(wàn)千瓦，采用虛擬同步機技術(shù)，使風(fēng)電、光電能夠主動(dòng)參與一次調頻、調壓，對電網(wǎng)提供有功和無(wú)功支撐，驗證了“風(fēng)—光—熱—儲”多能互補、智能調度的可行性;德令哈塔式熔鹽儲能光熱電站，是國家首批光熱發(fā)電示范項目，裝機容量50MW，配置7小時(shí)熔鹽儲能系統，驗證了新型發(fā)電形式在青海的成功應用;青海格爾木光伏電站建成的1.5MW/3.5MWh直流側儲能示范系統，探索了儲能減少棄光的新型商業(yè)模式。上述典型儲能示范工程的大力推進(jìn)和有益嘗試，為青海打造千億鋰電產(chǎn)業(yè)基地的戰略、完善太陽(yáng)能裝備制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈條提供了有力支撐。
二、共享儲能成為新能源消納新實(shí)踐
技術(shù)催生了市場(chǎng)，市場(chǎng)又反過(guò)來(lái)倒逼技術(shù)。隨著(zhù)青海省“兩個(gè)千萬(wàn)千瓦”項目以及可再生能源基地的全面推進(jìn)，迫切需要通過(guò)技術(shù)手段和市場(chǎng)化機制創(chuàng )新破解消納難題。
魯能海西州多能互補示范工程項目包含風(fēng)電400MW、光伏200MW、光熱50MW以及儲能50MW，總規模裝機700MW。其中風(fēng)電、光伏、光熱通過(guò)35kV集電線(xiàn)路接入110kV升壓站送至330kV匯集站并網(wǎng)。
魯能海西州發(fā)電側儲能項目由50臺標準集裝箱和25臺35kV箱變組成，每個(gè)集裝箱包含2個(gè)匯流柜、2個(gè)控制柜、2臺PCS及1臺監控柜。
每臺集裝箱裝設1MW/1.6MWh的磷酸鐵鋰電池子單元。與光伏、風(fēng)電傳輸需要通過(guò)110kV過(guò)渡不同，儲能項目按照就近接入電網(wǎng)系統的原則，先通過(guò)2臺位于升壓倉內的500kW儲能變流器(power conversion system，PCS)，就地直接升壓至35kV，然后接入新魯330kV匯集站。建設經(jīng)驗證明，為保住儲能電站滿(mǎn)功率有功出力時(shí)并網(wǎng)點(diǎn)的電壓穩定性，在35kV側配備一定容量的靜止無(wú)功補償器，效果明顯。
在魯能儲能項目的建設過(guò)程中，由于地處青海，常年會(huì )處于極端環(huán)境下(低溫可達到-30℃，高溫處于35℃以上，溫差可以達到70℃左右)，因此熱管理是該儲能項目的一大難點(diǎn)。在儲能項目中，安全作為儲能項目的重中之重，電池的溫度控制便直接影響儲能電站的安全。魯能儲能項目中，研究人員通過(guò)給電柜預留風(fēng)道，提供冷風(fēng)，來(lái)保障電池在工作狀態(tài)下處于均溫狀態(tài);當電池管理系統(Battery Management System，BMS)檢測到電池溫度偏高時(shí)，啟動(dòng)電池散熱系統，當溫度偏低時(shí)采用電池預加熱來(lái)保障電池溫度，從而解決了這一難點(diǎn)。
從魯能海西州發(fā)電側儲能電站項目本身角度看，傳統的新能源項目中只有儲能電站作為調節電源。示范項目通過(guò)將光伏發(fā)電、光熱發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電以及儲能電站深度融合、優(yōu)化，在用電峰谷期利用儲能電站與光熱電廠(chǎng)聯(lián)合運行來(lái)供需，進(jìn)而解決電力輸出不平衡問(wèn)題，提高電網(wǎng)穩定性，提升電網(wǎng)對新能源的接納能力。采取“新能源+”模式，以光熱儲能系統和儲能電站為調節電源，風(fēng)電、光電、光熱為主電源，徹底解決了用電高峰和低谷期電力輸出不平衡的問(wèn)題。同時(shí)，探索出一條利用風(fēng)光發(fā)電與光熱發(fā)電互補來(lái)促進(jìn)新能源消納的道路，填補了多能互補示范項目的空白。
2019年12月26日，國內首個(gè)市場(chǎng)化運營(yíng)電網(wǎng)側共享儲能電站—美滿(mǎn)共享儲能電站在青海省格爾木市正式開(kāi)工建設，電站容量32MW/64MWh，計劃于2020年7月投運。該共享儲能電站的開(kāi)工建設，成為解決新能源消納的創(chuàng )新試點(diǎn)，能有效解決周邊地區新能源場(chǎng)站棄光、棄風(fēng)問(wèn)題。在棄光、棄風(fēng)高峰時(shí)段將電儲存，在非棄光、非棄風(fēng)低谷時(shí)段將電發(fā)送至電網(wǎng)，和新能源場(chǎng)站業(yè)主進(jìn)行一定分成從而獲得投資收益。
共享儲能的飛速發(fā)展離不開(kāi)區塊鏈這一顛覆性的新興技術(shù)。運用區塊鏈技術(shù)后，無(wú)須再布置信息中心樞紐，節約了巨大的設備成本，也避免了后續昂貴的運營(yíng)維護費用。區塊鏈技術(shù)可以低成本的建立互信機制，打破不同主體間信息的屏障，促進(jìn)多方之間信息無(wú)障礙地流動(dòng)，實(shí)現跨主體的協(xié)作。共享儲能與區塊鏈技術(shù)的結合打破了電源側、電網(wǎng)側、用戶(hù)側的界限，同時(shí)打破了不同資產(chǎn)歸屬權的束縛，全民共享。
這一嶄新模式不僅整合了電源側儲能站，為新能源發(fā)電廠(chǎng)提供棄風(fēng)棄光電量的存儲與釋放，有效緩解清潔能源高峰時(shí)段電力電量消納困難，而且充分利用了電網(wǎng)現有資源。借助“三站合一”“多站融合”這一契機，在變電站內建設儲能電站，不僅充分利用了變電站的空地資源，為電源的電力支撐提供緊急備用、靈活調度;更將靈活移動(dòng)共享儲能的范圍持續延伸至負荷側，利用電動(dòng)汽車(chē)或智能樓宇等儲能裝置，在新能源高發(fā)時(shí)段存儲電力，對電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行充電，在其他時(shí)段釋放電力。
青海創(chuàng )新開(kāi)展共享儲能調峰輔助服務(wù)，設計儲能市場(chǎng)化交易和調峰輔助服務(wù)的商業(yè)化運營(yíng)模式，搭建共享儲能市場(chǎng)化交易平臺和區塊鏈平臺，構建了完善的共享儲能運營(yíng)監控體系。
三、儲能發(fā)展相關(guān)建議
隨著(zhù)青海海西州、海南州百兆瓦級、吉瓦級以及數吉瓦級儲能電站的規劃設計、先繼投運，相關(guān)建議如下：
1.技術(shù)層面的建議：
(1)青海屬于高海拔地區，考慮到工期、現場(chǎng)安裝、調試等綜合因素，適應惡劣氣候、抗風(fēng)沙、免維護、微功耗的移動(dòng)式方艙儲能系統是首選;
(2)電池類(lèi)型宜以磷酸鐵鋰為主，兼以適當比例的液流電池、退役電池梯級利用等多元選擇，以便驗證多種技術(shù)路線(xiàn)可行性，不同電池之間優(yōu)勢互補;
(3)儲能容量配置時(shí)長(cháng)不應低于2小時(shí)，以便于與當地光伏電站的出力曲線(xiàn)相匹配，最大限度減少棄光，滿(mǎn)足西北電網(wǎng)調峰最小需求;
(4)安全可靠運行、少人無(wú)人值守是儲能電站的基本保障，應采用智能控制技術(shù)，對電池系統進(jìn)行故障預警，實(shí)現遠程自動(dòng)維護。
(5)儲能電站規劃選址應依據當地電網(wǎng)的具體情況，宜以百兆瓦級為單元，考慮多點(diǎn)接入，并且不同電站之間在調度、控制時(shí)應統籌考慮;
(6)儲能電站的運行應結合電池自身健康狀態(tài)和當地光伏電站運行情況，一天以“二充二放”為宜，至少做到“二充一放”。
2.運營(yíng)模式、政策保障方面的建議：
(1)儲能電站的投資主體宜以第三方資本為主，兼以考慮當地政府、民營(yíng)資本，甚至適當眾籌模式，以靈活、機動(dòng)的方式激發(fā)儲能電站的運營(yíng)活力;
(2)吉瓦級、數吉瓦級儲能電站投運后，可以服務(wù)于光伏發(fā)電企業(yè)，減少棄光率，提高光伏電站調頻能力，便于應對西北電網(wǎng)考核細則，減免高額懲罰;
(3)吉瓦級、數吉瓦級儲能電站投運后，可以按照《青海電力輔助服務(wù)市場(chǎng)運營(yíng)規則(試行)》的相關(guān)條例參與青海電網(wǎng)調峰，價(jià)格為0.7元/千瓦時(shí);
(4)新疆執行光伏電站加裝容量20%配置儲能后，可增加100小時(shí)計劃電量，連續五年，青?？梢钥紤]一定程度借鑒;
(5)儲能電站規?；瘧?，離不開(kāi)運行、控制以及消防、安全、運維等系列標準保駕護航，應進(jìn)一步借鑒、制定相應的標準體系;
(6)儲能電站投運后，可以帶來(lái)可觀(guān)的碳排放收益，應盡早對碳排放進(jìn)行貨幣價(jià)值化評估，進(jìn)行有效的成本效益分析。
總體而言，青海作為全國首個(gè)共享儲能交易試點(diǎn)，共享儲能生態(tài)圈建設已經(jīng)初見(jiàn)成效，對未來(lái)新能源和儲能發(fā)展有引領(lǐng)示范意義。共享儲能新業(yè)態(tài)的構建將極大地賦能于新能源事業(yè)的發(fā)展，對能源轉型意義重大。共享儲能可以有效減少棄風(fēng)棄光，解決新能源消納難等問(wèn)題，增加企業(yè)效益;可以吸引更多的人投入到儲能事業(yè)中，由此形成儲能新興產(chǎn)業(yè);將增強電網(wǎng)的調峰調頻能力，大大緩解電力供應時(shí)序不匹配等問(wèn)題?？梢灶A見(jiàn)，不久的將來(lái)，儲能共享時(shí)代的到來(lái)是大勢所趨。
原文首發(fā)于《電力決策與輿情參考》2020年第7、8期
