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怎樣學(xué)習(xí)碳領(lǐng)域的相關(guān)知識？（免費系列）

昨天和大家分享了綠電系列的第七部分：電網(wǎng)阻塞，市場化將體現(xiàn)地域電價差異

今天和大家分享第八部分：沒有完美的電源，只有合理的搭配

能源存在不可能三角，即“經(jīng)濟(jì)廉價-靈活穩(wěn)定-清潔低碳”。

改革開放使我國走 上了高速發(fā)展的道路，發(fā)展是第一要務(wù)，因此能源三角的權(quán)重自然地傾向了“經(jīng)濟(jì)廉價”且相對“靈活穩(wěn)定”的用能方式，即煤電，煤電裝機(jī)迎來了高速增長的 20 年。但是“雙碳”目標(biāo)的提出，使得能源三角權(quán)重劇烈地傾向于“清潔低碳”，在高質(zhì)量發(fā)展的環(huán)境中“經(jīng)濟(jì)廉價”或許是排在最末位的。

中長期內(nèi)，我國可以大規(guī)模應(yīng)用的成熟發(fā)電技術(shù)主要包括燃煤、燃?xì)?、水電、核電、風(fēng)電、光伏等 6 種技術(shù)。

主流發(fā)電技術(shù)缺乏既清潔低碳又靈活穩(wěn)定的品種：

其中風(fēng)電、光伏、核電是可以持續(xù)擴(kuò)大規(guī)模的清潔低碳的發(fā)電方式。遺憾的是，該 3 種技術(shù)均無法滿足系統(tǒng)對于靈活穩(wěn)定的需要，風(fēng)光出力波動極 大。

光伏出力波動短時變化巨大：

風(fēng)電出力波動頻繁：

核電為保證安全運行，通常以極其穩(wěn)定的出力帶基荷運行，都無法去跟蹤負(fù)荷的波動，因此系統(tǒng)對于靈活性的需求陡然提升。

核電對于電力系統(tǒng)運行的影響較小，風(fēng)電光伏等現(xiàn)行的綠電品種對系統(tǒng)運行的影響較大，主要表現(xiàn)在：1）調(diào)峰；2）調(diào)頻。

相對于調(diào)峰，調(diào)頻決定了系統(tǒng)能否持續(xù)運行，避免出現(xiàn)事故，是更為重要的指標(biāo)。

調(diào)頻性能通常有三個指標(biāo)描述：調(diào)節(jié)速率、 響應(yīng)時間、調(diào)節(jié)精度，我們以最重要的調(diào)節(jié)速率來看下風(fēng)光搭配怎樣的電源才是最有效、最經(jīng)濟(jì)的。

納入對比的可搭配電源包括：燃煤、燃?xì)?、抽?水電)、電化學(xué)儲能等，我們先 合理假設(shè)其出力調(diào)節(jié)速率分別為 1.5%Pe/min、20%Pe/min、70%Pe/min，100%Pe/min （Pe 為額定功率，電化學(xué)實際速率可按 100%Pe/3s），并且處于一個局部地區(qū)，機(jī)組出力特性趨同。則可以粗略計算出，在不同風(fēng)光出力損失速率的情況下，搭配不同其他機(jī)組的風(fēng)光裝機(jī)占比上限。

風(fēng)光搭配不同電源的裝機(jī)占比上限（僅考慮調(diào)頻可行性）：

從上表可以看出，僅從調(diào)頻可行性角度看，在局部地區(qū)內(nèi)，風(fēng)煤配合風(fēng)電最大占比約為 15%以下，風(fēng)燃配合風(fēng)電最大占比約為 50%，風(fēng)儲配合最大占比可達(dá) 70%以上；光煤配合光伏占比 5%以下，光燃配合裝機(jī)可達(dá)約 30%，光儲配合光伏可達(dá) 60%以上。?

因此，西北風(fēng)光大基地外送電力目前的搭配比例約為風(fēng)光 10：火電 4：儲能 2，目的就包括降低送出電力的波動性，使受端可調(diào)。?

由于局部地區(qū)內(nèi)風(fēng)光的損失速率較大，如果將局部地區(qū)通過電網(wǎng)互相連接，形成調(diào)頻支援能力，則綜合損失速率將會減少，從而進(jìn)一步提高風(fēng)光發(fā)電的占比。因此，欲使風(fēng)光裝機(jī)占比提升至 50%以上，儲能在系統(tǒng)中的占比必須得到同步提升。

調(diào)頻主要依靠功率，目標(biāo)是解決分鐘級系統(tǒng)平衡問題，對容量的要求不是很高。但是對于調(diào)峰，主要就得依靠容量解決數(shù)小時、數(shù)天、數(shù)周、甚至是季度級的系統(tǒng)平衡問題。調(diào)峰不會影響電力系統(tǒng)本身的運行，極端無法平衡的情況下，雖然可以采用棄風(fēng)棄光、拉閘限電、火電無限備用等手段實現(xiàn)平衡，但這些手段有違政策初衷，不可以成為常規(guī)手段。因此，開發(fā)長周期、大容量的儲能系統(tǒng)依然非常有必要。

從儲能的技術(shù)路線來看，目前電化學(xué)儲能適用于短時大幅調(diào)頻、短時調(diào)峰，抽水蓄能等重力儲能形式適用于短時較小幅調(diào)頻、長時調(diào)峰，氫能等儲能形式適合季節(jié)性調(diào)峰。

我們認(rèn)為，綠電搭配儲能是目前最佳的選擇。

綠電系列的第八部分的內(nèi)容就分享到這里，明天和大家分享第九部分的內(nèi)容：儲能參與電力現(xiàn)貨市場迎機(jī)遇

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