中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:8月25日至26日,首屆全國(guó)用戶側(cè)儲(chǔ)能細(xì)分市場(chǎng)開發(fā)與應(yīng)用高層研討會(huì)在江蘇無錫太湖飯店召開。本次會(huì)議由江蘇省電機(jī)工程學(xué)會(huì)、國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院、全國(guó)微電網(wǎng)與分布式電源并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)、中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)聯(lián)合主辦。會(huì)議吸引了國(guó)內(nèi)近400位學(xué)術(shù)和行業(yè)專家及企業(yè)高層代表參加。國(guó)家電網(wǎng)公司電力需求側(cè)管理指導(dǎo)中心技術(shù)部主任周玨,在會(huì)上就電力需求側(cè)管理中儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用做了精彩演講。
演講全文如下:
周玨:各位會(huì)議代表大家好,關(guān)于電力需求側(cè)管理和儲(chǔ)能,今天我主要講五個(gè)方面。
第一,什么是電力需求側(cè)管理和需求響應(yīng)。第二部分是儲(chǔ)能技術(shù)簡(jiǎn)介,第三是典型儲(chǔ)熱技術(shù)介紹,主要介紹隨著清潔供暖北方形勢(shì)的發(fā)展,儲(chǔ)熱技術(shù)得到哪些應(yīng)用,以及創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用。我們可以參照儲(chǔ)熱技術(shù)的發(fā)展情況分析一下,電池領(lǐng)域是否能夠參照他們的機(jī)制做的更好。第四是典型儲(chǔ)電技術(shù)應(yīng)用需求分析,從系統(tǒng)的角度分析,真正的儲(chǔ)電技術(shù)要想得到大量發(fā)展有什么需求。第五,做一個(gè)簡(jiǎn)單的小結(jié)。
第一,講一下需求側(cè)管理和儲(chǔ)能。儲(chǔ)能技術(shù)就是需求側(cè)管理中需求側(cè)資源的一種,跳出電池本身原理來看大的工作系統(tǒng),儲(chǔ)能和需求側(cè)管理是其中一個(gè)工作點(diǎn)。需求側(cè)管理是什么概念呢?是政府主導(dǎo)的國(guó)家層面重大節(jié)電和經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、效益為目標(biāo)的工作。主要包含兩方面,一個(gè)是能效管理,所以用戶側(cè)的能效技術(shù)都是需求側(cè)管理研究的內(nèi)容。第二個(gè)和儲(chǔ)能密切相關(guān)就是負(fù)荷管理,儲(chǔ)能應(yīng)用都是圍繞著負(fù)荷管理和優(yōu)化開展的,這也是管理需要關(guān)注的領(lǐng)域,所以儲(chǔ)電就是需求管理的一個(gè)工作內(nèi)容。簡(jiǎn)單的講一下什么叫需求側(cè)管理。例如江蘇因?yàn)樾略鲇脩粲秒娯?fù)荷增加,需要增加全網(wǎng)的發(fā)電容量,就是在供應(yīng)側(cè)保證它,因?yàn)槎嗔艘磺哂秒?,但是?shí)際上我們?cè)谛枨髠?cè),比如說上一個(gè)空調(diào)或者其他的儲(chǔ)能技術(shù)就可以把這一千瓦轉(zhuǎn)移掉以后節(jié)省下來,不必建一千瓦電廠。在電力系統(tǒng)規(guī)劃中,考慮供應(yīng)側(cè)的前提下,一定要考慮需求側(cè)資源的參與、綜合資源規(guī)劃,這是需求側(cè)管理的核心。從我們國(guó)家需求側(cè)管理的發(fā)展來看,發(fā)改委和工信部分別從不同的領(lǐng)域在推這個(gè)工作,工信部主要從工業(yè)園區(qū),發(fā)改委主要是從城市試點(diǎn),曾經(jīng)在四個(gè)城市推了三年試點(diǎn)工作配套了幾個(gè)億的資金,這個(gè)工作已經(jīng)結(jié)束了,后續(xù)試點(diǎn)因?yàn)閲?guó)家對(duì)財(cái)政費(fèi)用的使用方向趨緊現(xiàn)在沒有繼續(xù)做下去。這個(gè)工作的結(jié)果帶來很大發(fā)展,考核電網(wǎng)企業(yè)的節(jié)約節(jié)電量,我們國(guó)網(wǎng)出現(xiàn)了28個(gè)服務(wù)公司,每個(gè)省一個(gè),總部還有一個(gè),南網(wǎng)也出現(xiàn)了一個(gè),電網(wǎng)公司行動(dòng)起來了,配套了很多的資源在做這方面的工作。
接下來,主要講一下儲(chǔ)能技術(shù)和負(fù)荷側(cè)應(yīng)用,熱轉(zhuǎn)換,還有熱負(fù)荷有一些級(jí)數(shù)解大家看一下怎么樣得到很好應(yīng)用,電池是不是可以參照他們的軌跡應(yīng)用。要注意的是儲(chǔ)能技術(shù)不能局限于用戶側(cè),實(shí)際上源側(cè)、網(wǎng)側(cè)和負(fù)荷側(cè)都可以用,電源側(cè)現(xiàn)在有幾個(gè)在用的,像火電靈活性與調(diào)峰就是儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用,東北、新疆、山東都要做,這個(gè)是有電價(jià)政策。在發(fā)電廠里配置大型高壓電鍋爐、配大型蓄熱體、配大水箱這都是儲(chǔ)熱技術(shù)的應(yīng)用,怎么會(huì)在電源側(cè)?但是它解決的問題和用戶側(cè)用峰谷電價(jià)進(jìn)行轉(zhuǎn)移盈利是一回事,針對(duì)的都是這兩個(gè)問題。第一個(gè)是從系統(tǒng)來看原來都是電源負(fù)荷,但是隨著國(guó)家和國(guó)際的低碳化趨勢(shì),可再生能源越來越多,光伏風(fēng)電等波動(dòng)性電源越來越多以后,使得系統(tǒng)的平衡更加困難,儲(chǔ)能為什么近幾年提升這么快?就是由于低碳化趨勢(shì)的發(fā)展。不過現(xiàn)在中國(guó)的能源系統(tǒng)里火電廠占的比例還是最高的,所以可再生能源比例還沒有達(dá)到像丹麥、歐洲、德國(guó)的程度,儲(chǔ)能價(jià)值還沒有發(fā)揮。但是隨著國(guó)家低碳化持續(xù)工作,再過三十年甚至五十年,可生能源如果占到60%,那個(gè)時(shí)候不配儲(chǔ)能技術(shù)怎么去平衡系統(tǒng)?
第二,在這個(gè)系統(tǒng)里面從負(fù)荷側(cè)以后中間為什么列了電力市場(chǎng)、天然氣市場(chǎng)和碳市場(chǎng)?市場(chǎng)機(jī)制的本質(zhì)作用并不是降電價(jià),而是使源網(wǎng)荷幾個(gè)環(huán)節(jié)有完善的價(jià)格體,使得負(fù)荷側(cè)的儲(chǔ)能或者電源的儲(chǔ)能技術(shù)在系統(tǒng)里的價(jià)格能夠得到很好的傳遞,這樣才能體現(xiàn)技術(shù)本身的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。有了經(jīng)濟(jì)價(jià)值以后,技術(shù)才能得到長(zhǎng)足發(fā)展,一個(gè)很貴東西如果在這個(gè)系統(tǒng)里面不能體現(xiàn)價(jià)值很難推動(dòng)。儲(chǔ)熱也在負(fù)荷側(cè),應(yīng)用技術(shù)很多電池只是其中一個(gè)點(diǎn)。這個(gè)兩大方面,就是需求管理所有的能效、高效技術(shù),用戶負(fù)荷側(cè)的還有負(fù)荷管理技術(shù),其中就包括了儲(chǔ)電和儲(chǔ)熱、儲(chǔ)冷這都是需求側(cè)管理要研究的,最終要和負(fù)荷相關(guān)。
這個(gè)圖就是需求響應(yīng),峰谷電價(jià)、分時(shí)電價(jià)就是一種需求響應(yīng),所以大家都在參與需求響應(yīng),能效、風(fēng)能電站都是,還有一些需求響應(yīng)需要依賴電力市場(chǎng),需要實(shí)時(shí)市場(chǎng)才會(huì)有實(shí)時(shí)電價(jià)、需求側(cè)競(jìng)價(jià),兩三年后隨著廣東浙江電力市場(chǎng)的發(fā)展,或許能做起來。但實(shí)際上江蘇的需求響應(yīng)是全國(guó)最領(lǐng)先的,我們現(xiàn)在有一個(gè)常年運(yùn)行機(jī)制——尖峰電價(jià),把基于電價(jià)和激勵(lì)結(jié)合起來做一個(gè)聯(lián)動(dòng)機(jī)制。美國(guó)還打過聯(lián)邦法院官司最后需求響應(yīng)獲勝,美國(guó)有很多針對(duì)不同用戶的電價(jià)的、激勵(lì)的政策,北美的各種機(jī)制歐洲各個(gè)國(guó)家都有,都是要消耗。江蘇的機(jī)制是尖峰電價(jià)機(jī)制加上負(fù)荷的機(jī)制,7月份、8月份的時(shí)候天氣預(yù)報(bào)超過35度,在第二天10點(diǎn)到11點(diǎn)我們要在大工業(yè)用戶上面疊加一個(gè)1毛錢的電費(fèi)增收。另外還會(huì)形成一個(gè)蓄水池,增收的電費(fèi)以后就會(huì)形成蓄水池,去年大概是四千多萬,我們通過經(jīng)信委體系和電網(wǎng)公司體系簽訂一個(gè)承諾的用戶或者負(fù)荷聚集商,用這筆錢反向補(bǔ)貼他。這是2016年的執(zhí)行情況,增收了6551萬,26日又響應(yīng)了一下,這是典型兩個(gè)用戶的響應(yīng)曲線,可以通過電網(wǎng)公司平臺(tái)系統(tǒng)采集到。負(fù)荷集成商可以聚集多少用戶,他和用戶有一個(gè)二八分成,負(fù)荷聚集商也做了,江蘇2016年對(duì)不同地區(qū)包括負(fù)荷聚集商有一個(gè)總的補(bǔ)貼額,這就是監(jiān)控電價(jià)形成一個(gè)蓄水池反向激勵(lì)這些用戶,在分時(shí)電價(jià)基礎(chǔ)上進(jìn)一步疊加的尖峰電價(jià)。今年的數(shù)據(jù)還沒出來,但是今年沒有像去年那樣全省響應(yīng)300多萬千瓦,從響應(yīng)量來看我覺得今年對(duì)單戶補(bǔ)貼會(huì)比2016年高一些,因?yàn)榻衲晏貏e熱,蓄水池還要大一點(diǎn),但是響應(yīng)量會(huì)少一些,補(bǔ)貼額度要高一些。
下面簡(jiǎn)單講一下儲(chǔ)能技術(shù),主要有五大類,這五大類在源網(wǎng)荷側(cè)有些技術(shù)都可以用,規(guī)?;南窨諝鈨?chǔ)能在網(wǎng)上可以用,有些用戶包括儲(chǔ)能也可以用,按照功率特性和能量特性可以找到適用應(yīng)用穩(wěn)定范圍。國(guó)家也針對(duì)儲(chǔ)能提了一些指導(dǎo)意見,因?yàn)閮?chǔ)能在國(guó)家層面要出一個(gè)統(tǒng)一補(bǔ)貼是比較困難的,因?yàn)橄窠K、寧夏對(duì)儲(chǔ)能的調(diào)峰需求是不太一樣的,有些區(qū)域可調(diào)節(jié)性電源特別多,像云南水電特別多,發(fā)電裝機(jī)調(diào)的代價(jià)要低一些的話儲(chǔ)能價(jià)值就會(huì)弱一些,有些像江蘇上?;痣娬急雀?,電網(wǎng)以開放心態(tài)鼓勵(lì)大家發(fā)展。還有不同的技術(shù)包括儲(chǔ)熱技術(shù)都有成本,但是從圖上來看儲(chǔ)熱價(jià)格很低,就是兩三百塊錢一個(gè)千瓦時(shí)隔熱,為什么?現(xiàn)在應(yīng)用得比較廣就是成本很低,將來儲(chǔ)電裝置也需要把電池成本降低才行。這個(gè)余熱就是從熱電上運(yùn)水也是儲(chǔ)能,移動(dòng)式儲(chǔ)能把熱水運(yùn)過來,我算了一下原油質(zhì)量的能量密度大概是一萬四到一萬,換句話說現(xiàn)在這些電池的儲(chǔ)能密度太低了,鋰電池就算120比的話是100倍,這樣密度帶來的問題就是經(jīng)濟(jì)性很難下去,電池高能量密度和低成本是電池應(yīng)該追求的方向。
儲(chǔ)熱的進(jìn)展主要是國(guó)家清潔化的方式發(fā)生,像北方的嚴(yán)重霧霾要清潔化,清潔化以后就導(dǎo)致以前很多直接燒煤取暖的需求就變得要用清潔能源替代,現(xiàn)在國(guó)家比較鼓勵(lì)的是電和天然氣,財(cái)政力度也上來了,這些都導(dǎo)致了儲(chǔ)能技術(shù)受益,雖然不是直接補(bǔ)貼儲(chǔ)能技術(shù),但是也鼓勵(lì)了儲(chǔ)能。這個(gè)熱量以前是燒煤現(xiàn)在用電或者天然氣,直接用電轉(zhuǎn)換帶來的能效率很低很難推,但是結(jié)合儲(chǔ)能儲(chǔ)熱技術(shù),這些技術(shù)得到了應(yīng)用,北京現(xiàn)在用的最多的空氣源、熱泵,這也是一個(gè)蓄熱技術(shù)但是使用效果很差被淘汰了,也是惡性競(jìng)爭(zhēng)造成的。這個(gè)是扇面的,利用淺熱的儲(chǔ)熱技術(shù)。現(xiàn)在光熱發(fā)電搞到用戶側(cè)了,石家莊的辛集十萬平方用熔鹽蓄熱,還有雄安用深井打到兩三千米的地?zé)崮芾玫?,這都是創(chuàng)新,一個(gè)管打到3000米下去把熱量取下來,運(yùn)營(yíng)成本很低但是出熱率很高,這就是儲(chǔ)熱技術(shù)發(fā)揮作用了。儲(chǔ)能技術(shù)一定要?jiǎng)?chuàng)新找到適合的應(yīng)用點(diǎn),這是前面講的空氣源熱泵技術(shù),現(xiàn)在把它和熔鹽蓄熱結(jié)合,可以進(jìn)一步提高能效,熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)太貴了,但是可以和空氣源熱泵結(jié)合起來,已經(jīng)變成標(biāo)志性的東西了?,F(xiàn)在有雙熱泵,中間加一個(gè)裝置把儲(chǔ)能技術(shù)用28度的材料去做,進(jìn)一步提高系統(tǒng)能效,這也在得到應(yīng)用。還有在空氣源熱泵的出水端加一個(gè)48度的材料,為什么要這樣用呢?電網(wǎng)有我們的曲線,實(shí)際上熱泵一個(gè)曲線,一個(gè)建筑熱量的供暖需求和空氣源熱泵輸出的是負(fù)的、反向的,中午12點(diǎn)的時(shí)候我把空氣源熱泵多出來的傳到里面,晚上低谷的時(shí)候再把它放出來,而且空氣源熱泵系統(tǒng)配上裝機(jī)運(yùn)行成本更低,這就是典型儲(chǔ)能技術(shù)的完美應(yīng)用,幾年前北方清潔供暖的需求沒有出現(xiàn),這個(gè)技術(shù)全部都在實(shí)驗(yàn)室里用,現(xiàn)在全部走出門到了應(yīng)用場(chǎng)景里,我們的電池廠也是做這些曲線,圍繞這些曲線做工作。我們剛才講了一下儲(chǔ)熱技術(shù)存在很多年了,現(xiàn)在全部走出來進(jìn)入到應(yīng)用側(cè)我們的客戶都在用,儲(chǔ)電技術(shù)參照一下儲(chǔ)熱是不是可以去找到這樣一些應(yīng)用點(diǎn),同時(shí)借上其他的改革春風(fēng)把它做起來。
儲(chǔ)電的情況我想先介紹一下歐洲和美國(guó)的幾個(gè)電力市場(chǎng),日前市場(chǎng)報(bào)價(jià)形成了負(fù)荷曲線和電價(jià)曲線,我們來看一下它的峰谷差有多大,和國(guó)內(nèi)現(xiàn)在是什么樣的情況。先看一下北歐的市場(chǎng),北歐的電力市場(chǎng)有一個(gè)電力市場(chǎng)管理機(jī)構(gòu),但是北歐情況和我們不一樣,挪威和瑞典水電比較多,所以丹麥人把風(fēng)電全部100%消納了,不是儲(chǔ)能用的好是根本沒有儲(chǔ)能,挪威的水電調(diào)峰調(diào)的比較好,我國(guó)東北西北并沒有那么好的調(diào)節(jié)電源調(diào)峰,一到冬天就棄風(fēng),所以現(xiàn)在要搞靈活性改造,把熱電技術(shù)最小發(fā)電速率降下去空間讓出來節(jié)風(fēng)電。這是2017年6月14日的小時(shí)曲線,北歐市場(chǎng)分了大約十幾個(gè)區(qū)。瑞典是四個(gè)區(qū),丹麥?zhǔn)莾蓚€(gè)區(qū),一個(gè)分區(qū)的分散式的,從曲線可以看出差有多大,這是更長(zhǎng)周期價(jià)格的關(guān)系曲線,每兆瓦時(shí)最高的地方100最低的大概是30,我認(rèn)為也在三倍左右。國(guó)家現(xiàn)在設(shè)定的峰谷電價(jià)也是三倍左右,這是報(bào)價(jià)報(bào)出來的。這是英國(guó)的價(jià)格,也在3倍左右或者3倍多一點(diǎn)。至于美國(guó)電力市場(chǎng)的情況,美國(guó)不是全國(guó)每個(gè)州都有電力市場(chǎng),來看一下典型的賓夕法尼亞市場(chǎng)曲線,它也是一個(gè)發(fā)展很多年逐步互聯(lián)起來的市場(chǎng),從電力公司連起來總裝機(jī)大概是1.7億千瓦,比國(guó)內(nèi)任何一個(gè)省級(jí)電網(wǎng)都大,江蘇裝機(jī)大概剛過億,這是它的負(fù)荷曲線,你看它的負(fù)荷曲線在1.25億到接近三千萬某一天的負(fù)荷曲線,這是典型的負(fù)荷曲線。我導(dǎo)了2017年11月、12日兩天價(jià)格曲線,它的價(jià)格不像我們的峰谷電價(jià)設(shè)置的3個(gè)小時(shí)、4個(gè)小時(shí)多少,我們是容易設(shè)定的,我們是一個(gè)電力公司在現(xiàn)有的架構(gòu)下發(fā)起的需求響應(yīng),它這個(gè)是通過發(fā)電商和用戶的報(bào)價(jià)形成了一個(gè)批發(fā)市場(chǎng)曲線,傳遞到零售端的話怎么傳遞呢?我問過老外的專家,實(shí)際上對(duì)大工業(yè)用戶會(huì)把這個(gè)曲線等效設(shè)定,設(shè)定上了傳遞過去,對(duì)居民用戶他會(huì)讓你選,可以選全年均一式電價(jià)或者可以分時(shí)還可以綠色售電,但是從偏好市場(chǎng)曲線我們看一下差異多大最高峰在70最低大概是在12、13,平均一下也就三倍多,但是參與市場(chǎng)對(duì)做儲(chǔ)能的要求很高,首先每天要把第二天的曲線相對(duì)做出來,然后低到什么時(shí)候開始充、高到什么程度開始放,這個(gè)曲線里面可以套利。據(jù)說澳大利亞的比這個(gè)大,澳大利亞是不是套的效果比較好。
為什么講是兩個(gè)曲線呢?因?yàn)楝F(xiàn)在浙江和廣東電改走的比較快,廣東電網(wǎng)公司已經(jīng)招標(biāo)了,做批發(fā)市場(chǎng)的交易系統(tǒng),浙江2019年就要建這樣的市場(chǎng),所以大家要關(guān)注。為什么在江蘇建的儲(chǔ)能電站特別多,浙江也在建集中式的市場(chǎng),浙江是想建一個(gè)類似澳大利亞又和澳大利亞不一樣的市場(chǎng),要建一個(gè)沒有集中式的節(jié)點(diǎn)市場(chǎng)還不是分區(qū)的。
我們剛才講了這么多包括和儲(chǔ)熱的項(xiàng)目大家要找到創(chuàng)新應(yīng)用點(diǎn),同時(shí)把這個(gè)結(jié)合到其他的電池應(yīng)用,最關(guān)鍵的還是成本,成本是量越大越便宜,南都就做的很好了,基金化把整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈帶動(dòng)起來了。不同的儲(chǔ)電技術(shù)要找到應(yīng)用點(diǎn),同時(shí)關(guān)鍵是儲(chǔ)能密度一定要進(jìn)一步往上提,第二個(gè)成本要降低,這才是存在的王道。
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