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调频储能市场与政策环境
时间: 2024-04-14 11:50:05 |   作者: 光伏逆变器

  双碳背景下,新能源装机量和发电量快速攀升。多个方面数据显示,2015年-2021年,中国非化石能源装机由4.8亿千瓦上升至11.2亿千瓦,CAGR达15.1%,占全国发电总装机比例由31.5%跃升至47.1%。

  然而,新能源发电具有较强的波动性与不可预测性,因此就需要电力辅助服务来平衡电网的波动,以确保整个电力系统的正常运行。

  具体来看,电力辅助服务市场中,电网调频需求刚性强,占比达21%。但新能源装机中,风力、光伏发电本身不具备参与调频的能力,水电虽可参与电网调频,但其新增装机占比较小。

  因此,大量的火电机组长期承担繁重的AGC(自动发电控制)调解任务,造成发电煤耗增高、设备磨损严重等一系列负面影响,现有电力调频资源已难以满足可再次生产的能源入网需求。

  储能作为“新起之秀”,凭借自身技术与经济等多重优势,在电力体系中的地位逐步明确,已然成为中国电力系统转型发展的重要组成部分和关键技术支撑。

  储能可大致分为机械储能和化学储能,机械储能又可大致分为抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能;

  化学储能(就是电池)可大致分为铅酸电池、镍系电池、锂系电池、液流电池、钠硫电池(现在应用较多的是磷酸铁锂)。储能调频是一个综合应用技术,就是用电池储能技术所具有快速精准的响应能力来参与电网的AGC调频辅助服务,从而改善火电机组参与AGC调频的KP指标,消除AGC调频考核,获取电网辅助服务奖励。

  应用领域上,发电侧,储能具备灵活的能量时间搬运功能,可以使得再次生产的能源发电对电网更加友好、可控;电网侧,储能可参与电网调峰、调频等辅助服务,为电网安全运作提供支撑;用户侧,可为用户更好的提供峰谷调节、提升供电能力与供电可靠性等多种需求。

  技术优势上,大规模电池储能系统响应速度快,短时功率吞吐能力强,且易改变调节方向,几乎不可能会出现调节方向、调节偏差以及调节延迟等问题。

  经济优势上,电池储能系统调频可减少传统调频机组的磨损和经营成本,降低煤耗,提高静态效益。另外,由于其响应快速,运行灵活,能够完全满足系统运行的调频需求而产生动态效益。

  凭借上述多重优势,储能调频在实现对不一样机组替代上具有较高潜力。比对多个方面数据显示,其替代燃煤机组效果最好,可达25倍。

  1、山西省电力公司出台通知,对于已投运新能源场站需进行一次调频改造,新投运新能源场站需具备一次调频功能方可并网;湖南省电力公司调度控制中心明确2022年底前,在运35千伏及以上新能源场站均应具备一次调频功能;“华中区域两个细则”要求,30MW及以上的风电场、集中式光伏电站等并网发电机组一定要具有一次调频功能。

  2、根据国标《光伏发电站接入电力系统模块设计规范》,10MW及以上光伏电站应参与AGC;根据国标《风电场接入电力系统技术规定》,风电场具备参与电力系统调频的能力。

  3、12月8日,国家能源局华中监管局发布了关于印发《重庆电力调频辅助服务市场运营规则》的通知。文件指出,市场运行初期,统调范围内以下市场主体为调频辅助服务提供者:

  (1)发电企业:单机容量30万千瓦及以上的燃煤机组、单机容量10万千瓦及以上的燃气机组、单机容量4万千瓦及以上的水电机组。

  (2)独立储能:容量0.5万千瓦及以上,维持的时间2小时之后的独立储能电站及储能装置。

  (3)联合储能:允许具备提供调频辅助服务能力的储能装置、储能电站与新能源电站联合作为调频辅助服务提供者,包括:风储、光储等。

  (4)其它市场主体:依据市场运作情况,虚拟电厂、负荷聚合商、非统调电厂等市场主体在具备条件后,经电力调度机构同意可纳入调频辅助服务提供者范围。

  新能源装机量增长,调频需求激增,储能(特别是电化学储能)由于调频速度快,容量可调,因此成为非常好的调频资源;储能参与AGC调频效果非常明显:根据华北区域的细则,理论上最好的调频效果与最差的调频效果之间可以相差近8000倍。

  调频市场空间巨大:我们预计国内未来5年装机量将保持8%的年平均增长率,进而得到国内年调频需求在1.5~2GW左右,未来随着新能源在电源中占比的进一步提升,以及电力市场进一步深化,开放辅助服务市场,调频的需求也将进一步释放。

  目前, 很多储能项目只能依靠短期调峰、调频及峰谷电价套利,但调频调峰的补偿机制不健全,峰谷电价套利依赖于电价水平,具有不确定性,是一种非可持续发展模式,不具备大规模应用的经济效益。

  储能产业要迎来真正的行业春天,就要把握好力度,保持政策制定的可操作性和可持续性,一方面各地各级政府因地制宜,参照新能源给予储能相应的补贴政策;另一方面,各级政府依据本地新能源发展规划,制定有利于储能电站参与售电的差别电价和辅助服务补偿机制,明确最低调用次数和最低补偿价格,在电化学储能成本与技术进入经济性区域的同时,明确投资回收期和可能获取的最大投资收益,以保证储能电站具备一定的发展空间

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