如何實現(xiàn)電力系統(tǒng)中的“源網(wǎng)荷儲一體化”——安科瑞 嚴(yán)新亞
前言
近年來,隨著更大規(guī)模新能源的建設(shè),資源富集區(qū)與資源消耗區(qū)的遠(yuǎn)距離分離矛盾越加凸顯,大規(guī)模消納一直是個焦點(diǎn),如何在保證電網(wǎng)安全的基礎(chǔ)上更好地消納新能源,除了加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè),儲能建設(shè)之外,源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補(bǔ)技術(shù)成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。
-??源網(wǎng)荷儲一體化? ?-
電力系統(tǒng)是一個需要接近于實時維持在供需平衡狀態(tài)的能量系統(tǒng),在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中,通過按照需求側(cè)負(fù)荷的變化進(jìn)行各上網(wǎng)發(fā)電機(jī)組的有功和無功調(diào)整,從而保持整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,該類型的電力平衡調(diào)節(jié)方式通常稱為“源隨荷動”。
源網(wǎng)荷儲的基本工作機(jī)理有以下三方面內(nèi)涵:首先,對源、網(wǎng)、荷、儲的特性進(jìn)行分析,摸清源網(wǎng)荷儲各個環(huán)節(jié)的當(dāng)前狀態(tài)和具備的能力。其次,對發(fā)電功率、負(fù)荷功率等進(jìn)行預(yù)測。第三,制定源網(wǎng)荷儲的協(xié)調(diào)優(yōu)化策略,充分發(fā)揮儲能“查漏補(bǔ)缺、削峰填谷”作用。
-? ?面臨的問題? ?-
“源網(wǎng)荷儲一體化”是建立新型電力系統(tǒng)的要求,這一模式將各類能源,尤其新增的諸多新能源從“單干”走向“抱團(tuán)”,建立起牢固可靠的保障電力供需平衡的系統(tǒng)性機(jī)制。但在現(xiàn)階段,在發(fā)展源網(wǎng)荷儲,尤其是大基地式源網(wǎng)荷儲一體化方面,還存一系列問題。

項目建設(shè)成本較高
現(xiàn)階段,大基地式源網(wǎng)荷儲一體化項目儲能主要以源端配置10~20%裝機(jī)比例、時長一般不少于1小時的電化學(xué)儲能設(shè)備為主,壓縮空氣、飛輪儲能、高溫熔鹽蓄熱等大多新型儲能技術(shù)仍處于示范應(yīng)用或推廣階段。在今年磷酸鐵鋰電池價格上漲的背景下,儲能系統(tǒng)電力市場價格機(jī)制尚未形成,前期投資評價過程中儲能系統(tǒng)商業(yè)模式仍不明確,全生命周期收益率很難測算。
傳統(tǒng)能源深受影響
風(fēng)光電的出力存在一定的季節(jié)性和波動性,與終端負(fù)荷特性匹配度不高,新能源占比快速提高,給電網(wǎng)電量平衡調(diào)度能力帶來新的挑戰(zhàn),要依靠其他常規(guī)電源來調(diào)節(jié)。而因煤炭、天然氣等價格高企,煤電、氣電企業(yè)原本就已經(jīng)虧損,還再要給新能源讓路,反應(yīng)較為強(qiáng)烈。
電網(wǎng)對源網(wǎng)荷儲的態(tài)度還不夠積極
“源網(wǎng)荷儲”中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)“網(wǎng)”仍牢牢掌握在電網(wǎng)企業(yè)手中,當(dāng)前多地電網(wǎng)企業(yè)對于其他投資方統(tǒng)一開發(fā)“源網(wǎng)荷儲”持謹(jǐn)慎態(tài)度,尤其增量配網(wǎng)業(yè)務(wù)市場還沒有充分放開。
-? ?發(fā)展建議? ?-
大基地式新能源項目裝機(jī)容量較大,現(xiàn)有的項目一般都以源網(wǎng)荷儲一體化、多能互補(bǔ)項目等模式進(jìn)行開發(fā)建設(shè),有的還結(jié)合新能源制氫、新能源供熱等。為了能更加順利開展大基地式源網(wǎng)荷儲一體化項目的開發(fā)和運(yùn)營,我們認(rèn)為應(yīng)在以下幾方面加強(qiáng)力度以促進(jìn)項目實施:
先行先試、分層實施,保障示范項目成效
抓住開頭幾年的發(fā)展機(jī)遇期,加大示范項目開發(fā)建設(shè)力度,遵照“從小到大”分層實施,園區(qū)(居民區(qū))級源網(wǎng)荷儲一體化項目以分布式電源開發(fā)建設(shè)和就近接入消納為切入點(diǎn),是容易實施的一類項目,是整個“源網(wǎng)荷儲”體系綜合優(yōu)化的試驗田。
可以針對園區(qū)(居民區(qū))級源網(wǎng)荷儲一體化項目在規(guī)劃、審批、設(shè)計、建設(shè)、管理、運(yùn)維、結(jié)算等全方面暴露的問題開展研究,并據(jù)此建立規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、方案等,從而為后續(xù)上層的市(縣)級、區(qū)域(省)級大基地式源網(wǎng)荷儲一體化項目規(guī)劃、構(gòu)建和實施積累經(jīng)驗。
鼓勵創(chuàng)新、百花齊放,促進(jìn)設(shè)備技術(shù)創(chuàng)新
當(dāng)前風(fēng)光儲項目大多都采用磷酸鐵鋰電池儲能,但其安全性仍是技術(shù)的突破點(diǎn);液流電池也取得突破性發(fā)展,其安全性較好,但能量密度和成本方面還需要提升;百兆級壓縮空氣儲能系統(tǒng)已開始示范應(yīng)用,系統(tǒng)效率將從70%進(jìn)一步提升;制氫儲氫也正取得積極進(jìn)展。
同時還可加強(qiáng)終端能效提升、能源綜合利用等技術(shù)裝備研制,推進(jìn)科技示范工程建設(shè),提升國產(chǎn)電工電氣裝備技術(shù)水平,通過智能調(diào)控,達(dá)到能源多樣化、電網(wǎng)智能化、負(fù)荷平均化、儲能安全化的目的。