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  • 未來十年儲能調(diào)峰將比天然氣更具開發(fā)價值

    2018-06-12 17:32:25 北極星儲能網(wǎng)  點擊量: 評論 (0)
    據(jù)外媒報道,2025年以后將沒必要再建立天然氣峰值電廠,因為儲能將會更具有開發(fā)價值。

    據(jù)外媒報道,2025年以后將沒必要再建立天然氣峰值電廠,因為儲能將會更具有開發(fā)價值。

    據(jù)上看,當(dāng)前在某些領(lǐng)域鋰離子電池和天然氣峰值電廠之間是可以競爭的,未來幾年這種競爭在美國全國范圍內(nèi)會越來越明顯,隨著成本“瓶頸”的突破,電池在美國將更具優(yōu)勢。

    后新的天然氣峰值電廠建設(shè)增速變緩,而10年后很可能將完全停止。

    GTM高級顧問Shayle Kann認(rèn)為儲能很利于削峰填谷,即使不考慮儲能帶來的多重價值,它也可以在成本方面擊敗天然氣,十年后儲能將立于不敗之地。

    未來十年美國需要為電網(wǎng)新增20GW的調(diào)峰能力,其中半數(shù)以上的電量會在這十年的后期投入使用,如下圖顯示2018-2020年期間為7440MW,2023年至2027年為12645MW。這剛好為儲能提供了時間以便發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。當(dāng)然如果技術(shù)發(fā)展的更快的話,儲能的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢會更快顯現(xiàn)。

    雖然美國市場當(dāng)前的電儲能不到1GW,但在未來十年里,它將至少取代三分之一的電量高峰。如果市場增長更快,那么儲能可能取代近20GW,占調(diào)峰容量的一半。

    從光伏產(chǎn)業(yè)我們可以看到,技術(shù)發(fā)展速度遠(yuǎn)超我們的想象,這樣的變化也讓決策者措手不及,加利福尼亞能源局就已經(jīng)在重新考量是否有必要在Oxnard建設(shè)天然氣峰值電廠。因為據(jù)加利福尼亞獨立系統(tǒng)運營商研究發(fā)現(xiàn),峰值工廠即使使用2014的價格也比儲能成本更昂貴。GTM指出了該項目成本與當(dāng)前行業(yè)定價的差異,該峰值電廠的開發(fā)商NRG能源,隨即暫停了項目的建設(shè),雖然沒有完全終止,但也在觀望期待其他清潔能源作為替代介入。

    在南澳大利亞,為了保障電網(wǎng)穩(wěn)定和可再生能源整合的需要,100MW的特斯拉電池已經(jīng)安裝并于上個月上線投入使用。雖然南澳大利亞仍將開發(fā)天然氣峰值電廠,但特斯拉電池可能預(yù)示著未來的發(fā)展。

    此前Wood Mackenzie和GTM研究公司一份報告指出,無論是獨立的電池還是與可再生能源配套的電池,都尚未與當(dāng)?shù)氐奶烊粴夥逯倒S競爭。但實際上電池系統(tǒng)沒有停止追趕的腳步。分析家預(yù)測,在2025年,獨立電池和可再生能源混合電池將在調(diào)峰領(lǐng)域徹底擊敗開式循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)裝置。

    中國儲能調(diào)峰政策分析

    2016年6月7日,國家能源局市場監(jiān)管司下發(fā)了《關(guān)于促進(jìn)電儲能參與“三北”地區(qū)電力輔助服務(wù)補(bǔ)償(市場)機(jī)制試點工作的通知》。文件鼓勵發(fā)電企業(yè)、售電企業(yè)、電力用戶、電儲能企業(yè)等投資建設(shè)電儲能設(shè)施;在發(fā)電側(cè)建設(shè)的電儲能設(shè)施,或作為獨立主體參與輔助服務(wù)市場交易;在用戶側(cè)建設(shè)的電儲能設(shè)施,可視為分布式電源就近向電力用戶出售;用戶側(cè)建設(shè)的一定規(guī)模的電儲能設(shè)施,可作為獨立市場主體,深度調(diào)峰。

    結(jié)合中國調(diào)峰輔助服務(wù)的市場現(xiàn)狀,通過簡單的計算分析,調(diào)峰輔助服務(wù)對儲能開放,可將應(yīng)用于風(fēng)電場的儲能系統(tǒng)投資回收期減少近40%。

    這是電改9號文發(fā)布以來,與儲能最直接相關(guān)的改革措施,《通知》直接為儲能開放了一個特定的電力市場——調(diào)峰輔助服務(wù)。通知要求,“三北”地區(qū)原則上可選取不超過5個電儲能設(shè)施參與電力調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)補(bǔ)償(市場)機(jī)制試點,發(fā)揮電儲能技術(shù)優(yōu)勢,建立促進(jìn)可再生能源消納的長效機(jī)制。

    《通知》內(nèi)容概述

    《通知》對什么樣的儲能設(shè)施可以參與調(diào)峰、如何參與調(diào)峰、如何結(jié)算等關(guān)鍵問題都做出了說明,是比較實質(zhì)的一個文件,此文件為未來更詳細(xì)的執(zhí)行方案出臺,指明了方向。

    1、誰可以參與調(diào)峰?

    發(fā)電側(cè)參與調(diào)峰輔助服務(wù):發(fā)電企業(yè)售電企業(yè)、電力用戶、獨立輔助服務(wù)提供商等;

    用戶側(cè)參與調(diào)峰輔助服務(wù):小區(qū)、樓宇、工商企業(yè)等。

    2、什么樣的儲能設(shè)施可以參與調(diào)峰?

    發(fā)電側(cè)參與調(diào)峰輔助服務(wù):儲能設(shè)施充電功率、能量要求:10MW/4h以上

    用戶側(cè)參與調(diào)峰輔助服務(wù):分布式電儲能設(shè)施、電供熱儲能設(shè)施,沒有功率、能量要求。

    3、儲能如何參與調(diào)峰?

    鼓勵在集中式新能源發(fā)電基地配置電儲能設(shè)施,參與調(diào)峰輔助服務(wù)

    10MW以上的電儲能設(shè)施,接受電力調(diào)度機(jī)構(gòu)統(tǒng)一調(diào)度

    建設(shè)在發(fā)電廠的儲能設(shè)施(儲電、電供熱儲能),可與發(fā)電廠聯(lián)合參與調(diào)峰,也可以獨立主體參與調(diào)峰。其中,建設(shè)在風(fēng)光電站的電儲能設(shè)施,優(yōu)先考慮風(fēng)光電站使用后,富裕能力可參與輔助服務(wù)市場

    用戶側(cè)儲能設(shè)施(儲電、電供熱儲能)僅可參與深度調(diào)峰與啟停調(diào)峰。

    4、儲能調(diào)峰如何結(jié)算?

    建設(shè)在發(fā)電廠的儲能設(shè)施,放電電量按照發(fā)電廠相關(guān)合同電價結(jié)算

    用戶側(cè)儲能設(shè)施,按市場規(guī)則自行購買電量,放電時,可就近向電力用戶出售電力獲得收益

    充放電4小時以上的電儲能裝置參與發(fā)電側(cè)啟停調(diào)峰,視為一臺最低穩(wěn)燃功率相當(dāng)?shù)幕痣姍C(jī)組啟停調(diào)峰。

    中國調(diào)峰輔助服務(wù)簡介

    2006年11月,國家電監(jiān)會印發(fā)了《并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理暫行辦法》,隨后,在此《辦法》規(guī)定下,東北、西北、華北、華中、華東以及南方電監(jiān)局相繼出臺各區(qū)域《發(fā)電廠并網(wǎng)運行管理細(xì)則》以及《并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理細(xì)則》(以下簡稱《兩個細(xì)則》),中國的電力輔助服務(wù)市場開啟,調(diào)峰是其中重要的一項輔助服務(wù)。按照《兩個》細(xì)則的要求,調(diào)峰輔助服務(wù)分為基本調(diào)峰、有償調(diào)峰兩種。基本調(diào)峰是指發(fā)電機(jī)組在規(guī)定的出力調(diào)整范圍內(nèi),為了跟蹤負(fù)荷的峰谷變化而有計劃的、按照一定調(diào)節(jié)速度進(jìn)行的發(fā)電機(jī)組出力調(diào)整所提供的服務(wù)。有償調(diào)峰是指發(fā)電機(jī)組按電力調(diào)度指令超過基本調(diào)峰范圍進(jìn)行的深度調(diào)峰,以及發(fā)電機(jī)組啟停機(jī)調(diào)峰所提供的服務(wù)。基本調(diào)峰是發(fā)電機(jī)組必須提供的輔助服務(wù),目前沒有補(bǔ)償,因此儲能參與調(diào)峰輔助服務(wù),將更多的參照有償調(diào)峰的相關(guān)規(guī)定,衡量收益,制定策略。

    華北電網(wǎng)區(qū)域內(nèi),京津唐電網(wǎng),2013年3月試運行了《京津唐電網(wǎng)并網(wǎng)發(fā)電廠調(diào)峰輔助服務(wù)補(bǔ)償實施細(xì)則(修訂稿)》,新制定的補(bǔ)償辦法如下:

    對應(yīng)京津唐電網(wǎng)負(fù)荷曲線高峰、低谷形態(tài),發(fā)電單元出力曲線峰谷差率大于京津唐電網(wǎng)負(fù)荷曲線峰谷差率應(yīng)該獲得補(bǔ)償,幅度越大、調(diào)峰貢獻(xiàn)越大,應(yīng)獲得補(bǔ)償越多;反之則需承擔(dān)補(bǔ)償費用,峰谷差率越小、應(yīng)承擔(dān)費用越多。

    與之前華北電網(wǎng)兩個細(xì)則,僅僅從調(diào)節(jié)電量的角度進(jìn)行補(bǔ)償,新的修訂稿,將機(jī)組的變化幅度也考慮進(jìn)去,變化幅度越大,越容易調(diào)節(jié),所獲得的服務(wù)補(bǔ)償也就越多。最新公布的數(shù)據(jù)顯示,華北電網(wǎng)內(nèi)的京津唐地區(qū),2016年1月,調(diào)峰輔助服務(wù)補(bǔ)償總額,按照2006年頒布的《兩個細(xì)則》計算,為281萬元,而按照了《京津唐電網(wǎng)并網(wǎng)發(fā)電廠調(diào)峰輔助服務(wù)補(bǔ)償實施細(xì)則(修訂稿)》計算,補(bǔ)償費用則為1402萬元,提供調(diào)峰輔助服務(wù),獲得的匯報提高了近5倍。

    儲能參與調(diào)峰輔助服務(wù)的經(jīng)濟(jì)性

    《通知》的出臺,實質(zhì)上給了儲能正當(dāng)?shù)纳矸荩梢詤⑴c“三北”地區(qū)調(diào)峰服務(wù)。但儲能最終是否能在調(diào)峰輔助服務(wù)市場獲得推廣應(yīng)用,最直接的制約因素還是在于其經(jīng)濟(jì)性。

    對照兩個細(xì)則,三北地區(qū)中,東北電網(wǎng)對于調(diào)峰的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)較高,因此以參與東北電網(wǎng)調(diào)峰輔助服務(wù)為例,計算儲能收益。

    假設(shè)儲能系統(tǒng)在谷段或平段充電,峰段將電全部放光,高峰放電時獲得售電收益,谷段和平段的充電視為參與輔助服務(wù)市場調(diào)峰,獲得調(diào)峰收益。則一套儲能系統(tǒng)在上述時段劃分下,一天可進(jìn)行2次滿充滿放。

    如布置一套10MW/4h的儲能系統(tǒng),并假設(shè)其放電時上網(wǎng)電價采用風(fēng)電上網(wǎng)電價核算,則其參與調(diào)峰的總收益計算如下。

    1、每天調(diào)峰收益

    每次可下調(diào)電量40MWh,按照補(bǔ)償量值高的東北電網(wǎng)計算,其每天的補(bǔ)償費用為:

    2、每天售電收益

    按照《通知》的規(guī)定,建設(shè)在發(fā)電端的儲能設(shè)施,售電按電廠上網(wǎng)電價計算,因此儲能高峰放電按風(fēng)電上網(wǎng)電價0.5元/kWh計算。假設(shè)所存電量高峰期都能出售,且充放電效率為100%,不考慮充放電深度,全部放光,每天的售電收益為:

    3、全年收益

    全年按360天計算,假設(shè)每天都是理想狀態(tài),低充高放,則全年收益為:

    4、投資回收期

    假設(shè)一套儲能系統(tǒng)的成本為3000元/kWh,不考慮其他建設(shè)、人力、運維成本,則10MW/4h的儲能系統(tǒng)總成本為1.2億元(3000元/kWh×40000kWh)。則整個系統(tǒng)的投資回收期為5.2年(1.2億元/2304萬元)。

    每天2次循環(huán),5.2年共計循環(huán)3744次(2次×360天×5.2年),鋰離子電池、鈉硫電池、液流電池的循環(huán)壽命基本都能滿足此要求。

    “三北”調(diào)峰輔助服務(wù)放開,對儲能收益的影響

    依舊以上述的計算為例,在儲能不參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場的前提下,假設(shè)僅僅削峰填谷,使用風(fēng)電場電力充電,充電電費按0元/kWh計算,僅能獲得高峰售電收益。全年收益為1440萬(40000元×360天),投資回收期8.3年,調(diào)峰服務(wù)的放開,回收期變?yōu)?.2年,儲能參與調(diào)峰輔助服務(wù),可以大大縮短投資回收期。

    當(dāng)然,以上計算中,假設(shè)的場景非常理想,考慮到充放電效率,送出線路制約,存儲的電力高峰時段是否能全部出售等,投資回收期會有一定的延長,但無疑,調(diào)峰輔助服務(wù)對儲能開放,可以為儲能提供一筆較大的收益。尤其在津京唐電網(wǎng),其修訂的兩個細(xì)則中,以調(diào)節(jié)幅度來衡量、計算補(bǔ)償收益,調(diào)峰補(bǔ)償因此大幅增加,考慮到儲能可獲得正負(fù)100%的調(diào)節(jié)幅度,因此,在此市場中,儲能是非常占優(yōu)的調(diào)峰資源,可以獲得更高的收益。

    當(dāng)然,10MW/4h的儲能系統(tǒng),初始投資成本巨大,但《通知》中對于與發(fā)電廠聯(lián)合參與調(diào)峰的儲能系統(tǒng)并沒有明確的規(guī)模要求,因此,投資者可以依情況建設(shè)不同規(guī)模的儲能系統(tǒng),從而參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場。

    另外,用戶側(cè)的分布式儲能系統(tǒng),除了為自己提供電力外,《通知》也允許其向鄰近用戶出售電力,參與系統(tǒng)深度調(diào)峰與啟停調(diào)峰,因此實質(zhì)上為用戶用側(cè)儲能系統(tǒng)提供了一種可以探討的商業(yè)應(yīng)用模式,對戶用儲能是一大利好。

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    責(zé)任編輯:繼電保護(hù)

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