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绿电青海:国网青海电力储能电站的经验介绍

日期:2021-08-23    来源:亮报

国际储能网

2021
08/23
11:58
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关键词: 国网青海省电力公司 储能电站 新能源+储能

风能、太阳能等新能源具有随机性、波动性,储能技术可通过控制储能装置充放电来平稳风电、光伏发电功率波动,可在提高新能源消纳比例、保障电力系统安全稳定运行等方面发挥积极作用。

必不可少的储能

风能清洁可再生,储量巨大。风电作为应用最广泛、发展最快的新能源发电技术,已成为许多国家推进能源转型的核心内容。风电出力随风速和风向的变化而变化,呈现明显的季节特性。

太阳能发电主要包括太阳能光发电和太阳能热发电两类。太阳能光发电是利用太阳能的重要方式,而太阳能光伏发电又是太阳能光发电的主流。全球光伏发电已进入规模化发展新阶段,太阳能热利用也正在形成多元化应用格局。太阳能将在全球范围得到更广泛的应用。

截至2020年年底,我国风电、太阳能发电装机约5.3亿千瓦,占总装机容量的24%,其中,并网风电比上年增长34.7%,并网太阳能发电比上年增长24.1%。预计2030年风电和太阳能发电装机达到12亿千瓦以上,规模超过煤电,成为第一大电源;到2060年前,新能源发电量占比有望超过50%,成为电量主体。

风能、太阳能等新能源具有随机性、波动性,决定了新能源并网规模越大,协调平衡调节需求越大。研究表明,当系统新能源电量占比达到10%时,系统调节需求将随新能源占比提高而陡增。为保障电力系统安全稳定运行,需要大量的调节和储能电源。

储能技术通过控制储能装置充放电来平稳风电、光伏发电功率波动,增强随机性电源的可控性,提高系统接纳新能源的能力。

新能源+储能的青海实践

青海地处青藏高原东北部,风光资源富集。其中,太阳能资源可开发量35亿千瓦,综合开发条件居全国之首;风能资源开发条件良好,可开发量7500万千瓦,居全国前十位。青海于2020年全面建成海西、海南两个千万千瓦级新能源基地。截至目前,青海电网总装机4050万千瓦,其中新能源装机2464万千瓦,占比60.9%。今年1~6月,新能源发电量180亿千瓦时,占总发电量的38%。

青海自2017年连续开展全清洁能源供电实践,今年7月,开展了“绿电7月在青海”系列活动。活动过程中新能源发电多项指标创历年“绿电”活动之最。

一直以来,国网青海省电力公司在储能安全高效运行、市场化运营等方面开展深入研究。为了促进青海省高比例新能源的消纳,国网青海电力创新提出“共享储能”,在传统的电网侧、发电侧和用户侧储能之外,提出了一条储能参与辅助服务市场的全新路径。共享储能既可为电源、用户提供服务,也可以灵活调整运营模式实现全网储能共享。目前,国网青海电力针对不同运行场景,提出共享储能市场化交易和电网调峰调用两大运营模式。

国网青海电力开展专题研究,不断创新优化储能电站充放电模式,提升共享储能资源利用效率。今年2月份,国网青海电力正式将共享储能电站由此前实施的“固定晚高峰”充放电模式调整为“按断面负载率”充放电模式。调整前,共享储能电站通常只在午间光伏大发时段充电,在18时用电高峰开始放电,每日最多实现一次满充满放。应用新充放电模式后,充放电模式由此前的每日“一充一放”转变为“多充多放”“浅充浅放”,大幅提升了储能电站的利用率。

【专访】

围绕储能支撑和提升新能源消纳,《亮报》对国网青海省电力公司调度控制中心主任方保民进行了专访。

《亮报》:国家电网有限公司将积极推动构建以新能源为主体的新型电力系统,在此过程中,国网青海电力在储能方面将如何发力?

方保民:储能技术是能源革命核心技术和战略必争领域。在最大限度开发利用太阳能、风能等新能源的背景下,大规模储能系统可突破传统电力在时间与空间上的供需约束,具有精准控制、快速响应、灵活配置和四象限灵活调节功率等特点。目前,以青海省两个千万千瓦级新能源基地建设为基础,国网青海电力将推进海西风光储一体化、海南风光水储一体化项目建设,储能将在其中发挥重要作用,主要体现在以下四个方面:

一是在储能提高电网安全稳定运行水平方面。相关专题研究表明,为储能定制与新能源相协调的控制策略,可提高电网的电压稳定水平,并在满足电网安全运行约束的前提下提升新能源装机规模和上网电量。二是提高特高压直流的外送能力方面。通过配置合理的储能电站功率控制策略可对青豫直流近区新能源机组暂态过电压起到抑制作用,储能在直流近区的合理配备将提升青豫直流的外送能力。三是优化电网投资结构方面。尖峰负荷短而高,以满足尖峰负荷需求为目标进行电网规划和建设是不经济的。若考虑配置一定规模的电化学储能电站,不仅可满足负荷供电需求,而且与增加调峰电源和输变电设备相比建设投资较少。四是创新经济发展方面。青海锂资源富集,储能产业的发展不仅可以带动锂资源开发利用,推动锂电池产业高质量发展,也能够创新储能应用模式,基于储能电站自身的共享特性,促成新能源企业、储能电站和电网企业通过多边交易实现多方共赢。

《亮报》:为更充分发挥共享储能的作用,还需要在哪些方面重点开展工作?

方保民:从2019年6月18日试运行至今,青海共享储能辅助服务市场试点取得显著成效。在此期间,共享储能调峰辅助服务累计成交2509笔,充放电效率80.78%,年化利用小时数543小时;347座新能源电站参与共享储能调峰辅助服务交易,累计增发电量6815万千瓦时。新能源发电企业、储能企业实现了双赢,越来越多的投资者计划在青海布局储能产业。为了走好这条路,更加充分发挥共享储能的作用,还需要做好以下三个方面的工作。一是维持政策稳定。当前,青海新能源装机远大于储能容量,共享储能规模还有很大提升空间,但相当一部分投资者担心共享储能政策变化影响储能收益而持观望态度。随着后期配套支持政策的出台,将有力推动共享储能辅助服务市场健康有序发展。二是开拓服务品种。青海共享储能辅助服务市场还处于探索阶段,目前仅设置了调峰辅助服务一个交易品种,储能的快速精准功率响应能力、无功支撑等特性没有得到充分发挥,继续完善交易品种十分必要。三是健康有序发展。随着国家碳达峰、碳中和等利好政策的推出,未来储能电站建设将迎来快速发展阶段,为避免无序发展造成资源浪费,建议按照“统一规划、市场配置、共享共用”的原则加强储能产业管理,推动共享储能产业持续健康协调发展。

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