中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：8月24日—26日，2024碳中和能源高峰論壇暨第四屆中國(guó)國(guó)際新型儲(chǔ)能技術(shù)及工程應(yīng)用大會(huì)與新型儲(chǔ)能技術(shù)青年科學(xué)家論壇在深圳正式舉辦。在8月24日下午進(jìn)行的新型儲(chǔ)能系統(tǒng)集成解決方案專場(chǎng)上，國(guó)網(wǎng)河南省電力公司高級(jí)專家、教授級(jí)高級(jí)工程師趙光金博士做了題為《支撐新型儲(chǔ)能發(fā)展運(yùn)行做法及思考》的主題報(bào)告演講。
國(guó)網(wǎng)河南省電力公司高級(jí)專家、教授級(jí)高級(jí)工程師趙光金博士
以下內(nèi)容根據(jù)大會(huì)發(fā)言整理，僅供參考。
今天我從調(diào)用端談一點(diǎn)感受。因?yàn)槲覀冏鳛樾滦蛢?chǔ)能的技術(shù)監(jiān)督，從這個(gè)角度以河南的例子談一點(diǎn)目前新型儲(chǔ)能發(fā)展的情況。
大家知道，新型電力系統(tǒng)和“雙碳”目標(biāo)提出后，新能源實(shí)現(xiàn)了快速的發(fā)展，導(dǎo)致現(xiàn)在午高峰時(shí)新能源的消納非常困難，晚高峰因?yàn)楸９毫Ψ浅４?。從這兩個(gè)角度講，儲(chǔ)能理論上應(yīng)該發(fā)揮非常好的作用，但目前情況不是很好。
這里面有一個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2023年底河南省煤電裝機(jī)首次低于新能源裝機(jī)量，大概降到50%以下。截止到今年7月中旬，全省風(fēng)電、光伏裝機(jī)達(dá)到6316萬(wàn)千瓦，其中風(fēng)電2245萬(wàn)千瓦、光伏4071萬(wàn)千瓦，其中分布式光伏裝機(jī)3441萬(wàn)千瓦。目前風(fēng)電光伏總裝機(jī)占多全省裝機(jī)容量的54.5%，已經(jīng)超過(guò)一半了。去年河南1389.7萬(wàn)千瓦新增分布式光伏增速是全國(guó)第一，裝機(jī)是全國(guó)第二。
接下來(lái)圍繞著更好的促進(jìn)新能源消納、發(fā)展出臺(tái)了一系列政策。其中第一個(gè)政策是關(guān)于加快新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)，這里面有幾個(gè)補(bǔ)償政策，一是調(diào)峰補(bǔ)償上限大概0.3元/千瓦時(shí)，交易時(shí)出清價(jià)格比這個(gè)低。租賃按照磷酸鐵鋰為例，每千瓦時(shí)不超過(guò)200元，但實(shí)際上現(xiàn)在租賃很困難。三是針對(duì)1000千瓦以上的非獨(dú)立儲(chǔ)能和用戶側(cè)儲(chǔ)能三年有一個(gè)一次性的補(bǔ)貼。
第二個(gè)政策是關(guān)于與電力輔助服務(wù)的市場(chǎng)規(guī)則通知。這里面說(shuō)儲(chǔ)能的功率不低于2兆瓦，連續(xù)儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)2小時(shí)及以上，具備AGC功能，參與的調(diào)峰價(jià)格是3毛錢一個(gè)千瓦時(shí)。
促進(jìn)分布式光伏，分布式光伏目前在河南因?yàn)橛辛苏h光伏政策，像新鄉(xiāng)、信陽(yáng)、南陽(yáng)一些地方分布式光伏上得非?？?，導(dǎo)致反向過(guò)載問(wèn)題非常嚴(yán)重，所以發(fā)改委也出臺(tái)了一個(gè)政策，促進(jìn)分布式光伏健康可持續(xù)發(fā)展。通過(guò)配置儲(chǔ)能來(lái)提升承載力，按照黃區(qū)配15%，2小時(shí)；紅區(qū)配20%，2小時(shí)。同時(shí)支持分散式建設(shè)的儲(chǔ)能通過(guò)“虛擬電廠”形式參與各類市場(chǎng)交易。
今年6月1日有一個(gè)電價(jià)時(shí)序調(diào)整，1月、2月、12月，高峰（含尖峰）時(shí)段16：00至24：00，其中尖峰時(shí)段為1月和12月的17：00至19：00；低谷時(shí)段0：00至7：00，其他時(shí)段為平段。3-5月和9-10月份高峰時(shí)段是16：00-24：00，低谷時(shí)段是0：00-6：00和11：00-14：00，其他時(shí)間段為平段?，F(xiàn)在每天上午11：00到下午14：00之間是低谷時(shí)段。
原來(lái)有一批獨(dú)立儲(chǔ)能建成后，午間要求它來(lái)充電，跟原來(lái)設(shè)想的商業(yè)運(yùn)行模式不一樣，導(dǎo)致獨(dú)立儲(chǔ)能電站造成盈利困難的問(wèn)題，發(fā)改委及時(shí)調(diào)整了分時(shí)電價(jià)。6-8月份高峰（含尖峰）時(shí)段是16：00至24：00，其中尖峰時(shí)段為7月和8月的20：00至23：00，低谷時(shí)段0：00至7：00，其他時(shí)段為平段。全年高峰平段和低谷的浮動(dòng)比例統(tǒng)一調(diào)整為1.72。尖峰浮動(dòng)比例為高峰浮動(dòng)比例的1.2倍。盡最大可能兼顧電力保供、光伏風(fēng)電出力特性、用戶調(diào)整生產(chǎn)時(shí)序能力。
河南從前年開始，總共備案了兩批獨(dú)立儲(chǔ)能，總共36個(gè)項(xiàng)目，大概360萬(wàn)千瓦時(shí)。目前已投運(yùn)獨(dú)立儲(chǔ)能電站2座、處于調(diào)試階段獨(dú)立儲(chǔ)能電站共4座，裝機(jī)規(guī)模35萬(wàn)千瓦/70萬(wàn)千瓦時(shí)，已簽訂并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議，待并網(wǎng)獨(dú)立儲(chǔ)能電站共1座，裝機(jī)規(guī)模10萬(wàn)千瓦/20萬(wàn)千瓦時(shí)。新能源配儲(chǔ)目前65座，目前配網(wǎng)80MW/122MWh。度夏期間，全省已并網(wǎng)72座新型儲(chǔ)能電站，合計(jì)容量是111.3萬(wàn)千瓦/216.2萬(wàn)千瓦時(shí)，新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模比去年提高了9.1倍，最大放電功率提高了19.4倍。
作為技術(shù)監(jiān)督單位，均衡、管理、安全、消防等等，從調(diào)用使用角度講，安全隱患始終無(wú)法消除。這么大的電站，一旦真的出了問(wèn)題，后果是非常嚴(yán)重的，所以我們有幾個(gè)做法。一是我們成立一個(gè)工作小組，由電科院和調(diào)度每個(gè)月定期對(duì)儲(chǔ)能電站進(jìn)行集中的充放電測(cè)試，對(duì)情況形成月報(bào)，報(bào)送能源監(jiān)管部門，對(duì)數(shù)據(jù)異常、出力不達(dá)標(biāo)的場(chǎng)站進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核查，督促整改。我們成立了專業(yè)技術(shù)監(jiān)督體系，包括電科院、經(jīng)研院、設(shè)備部、科技部、調(diào)控中心、地市公司、省綜合能源、省管產(chǎn)業(yè)單位等技術(shù)人員組成，對(duì)儲(chǔ)能電站開展技術(shù)監(jiān)督，進(jìn)行安全隱患排查。
測(cè)試，按照國(guó)家能源局華中監(jiān)管局的文件，《關(guān)于華中區(qū)域電力輔助服務(wù)管理實(shí)施細(xì)則》第一章第4條和第二章21條，對(duì)儲(chǔ)能電站進(jìn)行測(cè)試。這里面要求，按照功率可用率，充電功率達(dá)到90%以上，且放電功率達(dá)到80%的，功率合格。能量是充電能量達(dá)到90%以上，放電能量要達(dá)到80%以上。
目前場(chǎng)站反饋情況，每月均有部分場(chǎng)站存在設(shè)備告警或設(shè)備各故障，無(wú)法滿功率充放電。
5月28日做了一次測(cè)試，當(dāng)天總功率689.06兆瓦，充電能量大概1256MWh，按照80%做測(cè)試，仍然有很多電站達(dá)不到要求。目前新能源配儲(chǔ)利用率的提升還有很大空間。但如果讓他頻繁調(diào)用，安全風(fēng)險(xiǎn)也比較大。我們要去這些場(chǎng)站進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核查，有沒(méi)有安全隱患等等，每個(gè)月都會(huì)去現(xiàn)場(chǎng)做安全隱患的排查和運(yùn)行情況的核查。
專項(xiàng)安全隱患排查，今年國(guó)網(wǎng)公司已經(jīng)做了兩次，4月份做了一次，6月底又下發(fā)通知，對(duì)國(guó)網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)，按照屬地劃分，對(duì)所有獨(dú)立儲(chǔ)能電站、電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站和新能源配電儲(chǔ)能做安全隱患排查。左邊展示的是國(guó)網(wǎng)給了14條排查標(biāo)準(zhǔn)，有分重大、一般等等，從兩個(gè)維度：管理層面、技術(shù)層面。舉例，有沒(méi)有取得消防備案手續(xù)，有沒(méi)有配置消防給水系統(tǒng)，有沒(méi)有加裝可燃?xì)怏w預(yù)警裝置，是否具備溫升速率監(jiān)控功能等等。安全排查表，按照國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)，比如設(shè)計(jì)、可研等等一系列的，最終形成報(bào)告督促業(yè)主進(jìn)行整改閉環(huán)。
從數(shù)字化角度講，我們現(xiàn)在正在建全省新型儲(chǔ)能的數(shù)據(jù)監(jiān)管平臺(tái)，所有獨(dú)立儲(chǔ)能電站和新能源配電儲(chǔ)能實(shí)施數(shù)據(jù)都要接入到這個(gè)平臺(tái)，目前已經(jīng)完成首個(gè)儲(chǔ)能電站數(shù)據(jù)接入。
對(duì)于電力生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)不可能隨便通過(guò)WiFi、無(wú)線、5G、4G接出，我們所有數(shù)據(jù)在內(nèi)網(wǎng)，接入展示時(shí)，需要做隔離，符合國(guó)家能源局36號(hào)文里對(duì)信息安全的要求，所以現(xiàn)在我們接入過(guò)程中還是難度比較大的，不是取出來(lái)就可以，需要滿足信息安全的要求。
儲(chǔ)能電站到底能用多久？因?yàn)槲覀円矃⑴c了一個(gè)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，儲(chǔ)能電池加速老化分析和壽命預(yù)測(cè)?，F(xiàn)在單體電芯循環(huán)次數(shù)都很高了，幾千次、上萬(wàn)次，但儲(chǔ)能電站壽命還是大打折扣的，尤其是對(duì)于電網(wǎng)運(yùn)行生產(chǎn)過(guò)程中，很多人講過(guò)充過(guò)放，在整個(gè)儲(chǔ)能電站電力生產(chǎn)過(guò)程中，除非BMS和EMS失效，這種情況是很少見(jiàn)的，主要是頻繁調(diào)用，有時(shí)候應(yīng)急情況下突然充電轉(zhuǎn)放電或者一天來(lái)回好幾個(gè)充放電，對(duì)電池的損傷比較大。我們也做了一些研究，比如做了沒(méi)有任何散熱冷卻的儲(chǔ)能電站，完全跟室溫環(huán)境下保持一致，看儲(chǔ)能系統(tǒng)在這種環(huán)境下老化的趨勢(shì)是什么樣子的，希望能夠?qū)τ趦?chǔ)能電站的安全運(yùn)行和壽命評(píng)價(jià)做一些研究。
這是我們大概三年左右的數(shù)據(jù)，前期可能變化沒(méi)多大，但后期會(huì)發(fā)生一些比較明顯的變化，或者從某個(gè)時(shí)間段開始衰減會(huì)變得很快。
目前對(duì)于存量電站來(lái)說(shuō)，它已經(jīng)面臨一個(gè)問(wèn)題，要么就做安全改造繼續(xù)運(yùn)行，要么趕緊退出運(yùn)行。否則不怎么能正常運(yùn)行或者不怎么運(yùn)行的已經(jīng)建成很多年的儲(chǔ)能電站，有很大的風(fēng)險(xiǎn)。我們?nèi)ツ曛贫藝?guó)標(biāo)，今年7月1日已經(jīng)正式實(shí)施了，在運(yùn)的存量電站，要么趕緊退出運(yùn)行，要么滿足繼續(xù)改造要求的進(jìn)行升級(jí)改造，國(guó)家能源局關(guān)于新型電力系統(tǒng)行動(dòng)方案里也提到了，對(duì)于典型的新能源配的儲(chǔ)能要做改造，提升它的利用效率。
目前從電網(wǎng)和電力生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)角度講，新型電力系統(tǒng)和“雙碳”目標(biāo)，新能源發(fā)展到目前，儲(chǔ)能肯定是需要的，但目前從電化學(xué)儲(chǔ)能角度講，對(duì)于電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，一是規(guī)模太小，二是大家對(duì)于它的安全性十分擔(dān)憂。今天上午很多專家說(shuō)電網(wǎng)和電力公司目前還沒(méi)有大規(guī)模的建，就是基于安全風(fēng)險(xiǎn)的擔(dān)憂，二是規(guī)模太小。
目前對(duì)電網(wǎng)晚間電力保供和午間新能源消納，電化學(xué)儲(chǔ)能和規(guī)模和可靠安全還達(dá)不到目前電網(wǎng)的需求。午間新能源消納這么困難時(shí)，對(duì)于新型儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模要求很大才能發(fā)揮一定作用。保供對(duì)于新型儲(chǔ)能有更迫切的需求。獨(dú)立儲(chǔ)能盈利很困難，目前只能靠峰谷差套利，很難租出去。原則上新建的新能源場(chǎng)站，盡量希望大家去租而不是去配。
目前儲(chǔ)能的安全擔(dān)憂仍然是最大的不確定性，需要加強(qiáng)管控和引導(dǎo)。我們還是認(rèn)為前端設(shè)備質(zhì)量的把關(guān)，比如到貨抽檢，并網(wǎng)測(cè)試，沒(méi)有形成閉環(huán)。如果能杜絕帶病入網(wǎng)，安全的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)降下去很大一截。
關(guān)注長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能和超高能密度電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。如果有6個(gè)小時(shí)、更長(zhǎng)時(shí)間或者跨季，將來(lái)儲(chǔ)能或者電力系統(tǒng)發(fā)展跟化工行業(yè)耦合起來(lái)，用綠色燃料儲(chǔ)能技術(shù)，或者將來(lái)非化石能源達(dá)到80%以上時(shí)，這是非常迫切的課題。
目前電化學(xué)儲(chǔ)能的能量密度仍然有很高的期許，安全是一方面，第二個(gè)是能量密度，我們還是有很大的期許，才能真正解決新能源快速發(fā)展和新型電力系統(tǒng)快速發(fā)展以及“雙碳”目標(biāo)快速推進(jìn)、能源變革過(guò)程中對(duì)于儲(chǔ)能剛性的需求。
今天我的分享到此結(jié)束，謝謝大家！
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