太阳能发电中值得重点关注的发电侧储能分类
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你知道发电侧储能吗?在现在的生活中,太阳能产品处处可见,人们用太阳能煮饭,还有太阳能热水器等等,无处不见太阳能产品,当然,最重要的还是太阳能发电,但是目前的技术并不能让人们很好利用太阳能发电。
发电侧储能并不是因为新能源发展而出现的新事物,是各种类型的发电厂用来促进电力系统安全平稳运行的配套设施。从累计装机容量来看,目前抽水蓄能方式份额最大,但电化学储能因为其响应速度快、布点灵活等优点,代表着未来的发展方向。根据中关村储能联盟数据,2019年5月至2020年7月,全球新增发电侧电化学储能项目113个,中国新增发电侧电化学储能项目59个。目前,电化学储能已经成为发电侧储能应用领域的重要方式。
有业内人士认为,新一轮电改开启后,短期内虽未影响辅助服务补偿机制正常执行,但其原有补偿机制的基础发生了很大变化,已不适用于目前电力市场的发展。“当时建立辅助服务补偿机制是为了确保厂网分开后,多元化主体提供辅助服务的公平性,且当时工业用电蓬勃发展,不稳定电源比例很小,辅助服务的量也很小。但实际上,辅助服务成本并未在发电侧电价核定过程中存在过,只笼统认为是全口径成本。”上述人士表示。该人士还补充道:“目前,发用双方协商形成的电价仅针对电能量价格进行博弈,均未考虑辅助服务费用。同时,现行辅助服务补偿机制中,除南方部分地区,其他地区均未考虑容量备用辅助服务,而这恰恰应当是火电企业在水电、‘风光’富集地区‘活下去、活得好’的合理收益。”
传统火电机组中,储能在发电侧中的应用能够显著提高机组的效率,对辅助动态运行有着十分积极的作用,这可以保证动态运行的质量和效率,且暂缓使用新建机组,甚至取代新建机组。另外,发电机组用电过程中还可及时为储能系统充电,在高峰用电时段提高负荷放电的效率,并且可以以较快的速度向负荷放电,促进电网的安全平稳运行。
当前我国发电侧储能从用途上看主要有两类。
第一类是火电配储能。主要是保障发电厂具有一定的调频调峰能力,提高火电机组的运行效率和电网稳定性。同时,在能源结构转型过程中深度挖掘火电的改造空间,拓宽火电的盈利方式。火电配电化学储能在我国已有广泛应用,山西、广东、河北都有发电侧火储联合调频项目。
截至2020年9月底,全球已投运电力储能项目(含物理储能、电化学储能以及熔融盐储热)的累计装机规模达186.1GW,同比增长2.2%,其中,中国的累计装机规模达到33.1GW,同比增长5.1%。
第二类是新能源配储能。相比火电,风电和光伏的间歇性和波动性很大,为保证电力系统的整体平衡,往往造成部分地区“弃风弃光”现象。2019年,在新能源发电集中的西北地区,弃风率和弃光率仍然很高。例如,新疆的弃风率和弃光率分别是14%和7.4%。电化学储能作为新能源的“稳定器”,能够平抑波动,不仅可以提高能源在当地的消纳能力,也可以辅助新能源的异地消纳。
有观点认为,可再生能源消耗大量辅助服务,理应承担分摊费用。对此,上述业内人士反驳道:“尽管可再生能源间接造成电力系统需要煤电等可调节机组提供快速爬坡和容量备用服务,但它们是电力生产者,自身并不直接需要快速爬坡和容量备用服务;另外,大比例的存量可再生能源仍需要额外财政补贴,但用该补贴支付辅助服务费用,违反了补贴制度设计的初衷。”到底如何建设电力辅助服务市场?该业内人士指出,把握窗口期,尽快随着发用电计划放开将辅助服务费用疏导至用户侧。“不论辅助服务的成本和费用如何,在市场化背景下,应由电力用户承担辅助服务费用。”
电化学储能的累计装机份额呈现出持续增长的态势,与去年同期相比分别增长了1.7和2.7个百分点,全球市场累计装机规模达到10902.4MW,中国市场达到2242.9MW,累计装机规模首次突破2GW。
在风力发电和光伏发电等新能源发电机组中,储能一方面能够保证新能源发电的稳定性和连续性,另一方面也可增强电网的柔性与本地消化新能源的能力。在风电场当中,储能可以有效提升风电调节的能力,保证风电输出的顺畅性。储能在集中式的并网光伏电站中能够加强电力调峰的有效性,而且还可提高电能的质量,电力系统运行的过程中不易出现异常问题。
近年来,电化学储能价格快速下降,在部分国家已得到商业化应用,主要包括调频和容量备用两个领域,如美国的PJM调频辅助服务市场、英国的快速调频市场,英国容量市场等。电化学储能的优势在于其快速的响应特性,因此,从电力系统调节的时间尺度上讲,更适合对功率要求较高场合,如调频、紧急功率支撑、可靠供电等领域。对容量要求较高的调峰领域,从经济性讲电化学储能还难以和其他灵活性资源竞争,如火电灵活性改造、抽水蓄能等。但电化学储能并非完全没有竞争力,受建设选址的局限以及施工周期较长的影响,抽水蓄能电站并不能解决局部网架结构受阻、常规调峰资源匮乏的新能源发电聚集区调峰问题,可通过配置电化学储能,发挥其“杠杆”作用,以较少的投资替代大规模电网改造或调峰电源投资。
以上就是发电侧储能解析,太阳能虽然可以产生很大能量,但是现在的技术还不足以保证人类所有的运转,这就需要我们保护能源,从自己做起,从身边的点滴做起,节约能源,是我们人类每一个人应尽的责任。