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我国大规模储能项目研究在青海启动
发布时间:2021-04-09      来源:互联网     作者:       分享到:

据悉:由国家能源局委托国网青海省电力公司牵头开展的《大规模储能支撑高比例可再生能源电力系统安全稳定运行研究》工作已正式启动。业界广泛认为这是国内首次开展该项研究,将填补大规模储能支撑高比例可再生能源电力系统安全的技术空白。

 

我之所以关注这方面的新闻,是因为多方面因素。为了方便阐述介绍大规模储能研究,本文以问答的形式来展开。

一、首先介绍一下:什么是储能?

储能是指通过介质或设备把能量存储起来,在需要时再释放出来的过程。在电力行业通常是指:当电发的多的时候,如果用不完可以储存起来,在电不够用的时候再释放出来。

就像我们吃饭一样,饭菜如果做多了,可以放进冰箱保鲜下顿拿出来接着吃,不至于浪费。

二、储能对我们有什么用?

这在现实生活尤其是发电行业当中具有非常重要的意义。

 

先科普一个电力常识,跟公众所想的不大一样,整个社会用电负荷并不是一成不变,而是实时波动的。因为白天整个社会都在用电,电网负荷会高,深夜大家都关灯睡觉,负荷就很低。某个时间段,比如夏天的中午,因为天气炎热,居民会开空调,整个电网的用电负荷就会骤然增加。

如果有一种技术,能在用电负荷低谷时期把电能储备起来,在用电高峰释放出来,无论是对电网安全,还是对发电厂的稳定生产以及社会资源最有效利用,都是非常有意义的事情。

这并不是一个崭新的想法,而是很多能源科技工作者一直在攻克的技术难题。

目前已有的储能技术主要包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、超导储能、铅酸电池、锂电池、钠硫电池、液流电池及超级电容器等。限于篇幅,这方面不展开了,有兴趣的读者可以自行去网上搜索。

问题麻烦的是,以上储能技术只能存少部分电量,并不能大规模储存。并且在相当长的一段时间内,电能是一直被认为是不可能大规模储存的。这也是我为什么对这个新闻很感兴趣的主要原因。

想想看,如果能做到电能大规模储存,那么火电机组可以全部满负荷运行,风电、光伏就不会有“弃光”、“弃风”,有多少发多少,压根不用考虑电网的负荷波动。

 

事实上,大规模储能的技术一直在探索,只是从未被突破。如果能实现这一愿景,新能源的快速有序发展将起到举足轻重的作用。

大规模储能发展是新能源充分开发利用的最佳技术支撑,能有效解决电网运行安全、新能源消纳、电力电量平衡等方面存在的突出问题,也是任何一个国家包括我们国家能源局的重要研究课题。

储能技术在各国大力发展的推动和资本的疯狂涌入突飞猛进,已经取得质的飞跃。

在一些国家,新能源加储能已经成为比燃气轮机更具经济性的调峰方式。基于美国市场的研究显示,在税收减免政策的支持下,光伏或风电成本在所有州都已低于基荷燃气发电,许多州也取消了新建燃气调峰电厂计划,为光伏加电池储能方案提供发展空间。

飞轮和电池储能也可以提供调频服务:事实上,它们对频率控制信号的响应速度比传统的火电机组快17倍。因此,使用电池进行频率控制越来越普遍。在澳大利亚,电池储能目前可提供6秒、60秒和300秒调频服务。2017年12月和2018年1月澳大利亚发生的两次发电机组脱网事件中,电池快速响应显著缩短了恢复时间。

在各种储能技术中,最简捷最典型也是理论上能无限大规模存储的就是电池储能技术。

 

 

更令人振奋的是,目前大容量集成电池价格现在正以两年降低50%的速度下降。2010年,存储一度电的锂电池价格约10000元,五年前还要2000多,现在已经可以做到700元左右,磷酸铁锂到500元,这已经不是循序渐进,而是匪夷所思的加速。

新能源最大的好处是低碳环保清洁供电,最大的坏处是不稳定,大规模储能恰恰能满足它这一弊端。这是能源界的一对完美搭档。

三、国家目前储能的政策导向是怎样?

我们国家在储能方向的政策支持一向旗帜鲜明。

2020年12月21日国务院新闻办公室发布的《新时代的中国能源发展》白皮书。白皮书中阐明:推动储能与新能源发电、电力系统协调优化运行,开展电化学储能等调峰试点。支持能源各环节各场景储能应用,着力推进储能与可再生能源互补发展。

 

2021年2 月26 日,国家能源局下发《关于2021 年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知(征求意见稿)》,对2021 年风电、光伏的各省装机目标、并网消纳机制、存量项目及储备项目建设等方面提出了明确意见。

意见提出:建立并网消纳多元保障机制,相关并网要求将对项目收益水平造成影响。市场化并网指超出保障性消纳规模仍有意愿并网的项目,通过自建、合建共享或购买服务等市场化方式,在落实抽水蓄能、储热型光热发电、火电调峰、电化学储能、可调节负荷等新增并网消纳条件后,由电网企业保障并网。

可以预见的是,储能技术大有可为。

 

四、为什么是青海?

青海省人民政府官网信息这么解释:近年来,我省新能源取得了跨越式发展,截至2020年年底,建成两个千万千瓦级新能源基地,新能源装机占比超过60%,走在全国前列。

今年1月,我省出台《支持储能产业发展的若干措施(试行)》,为储能产业发展提供良好环境。此前,国网青海电力在支撑储能产业发展方面开展了深入研究,形成了大量成果。

基于此,国家能源局委托国网青海电力牵头开展《大规模储能支撑高比例可再生能源电力系统安全稳定运行研究》工作。

研究以青海电网为基础,兼顾深度和广度,旨在探索大规模储能支撑高比例可再生能源电力系统安全稳定运行的可行性,研究出能够指导全国储能产业健康有序发展的结论,推动我国早日实现“碳达峰”“碳中和”目标。

从标题上看,《大规模储能支撑高比例可再生能源电力系统安全稳定运行研究》——大规模、储能、高比例、可再生能源。

细忖之下,选择青海确实是有它的道理,也只有青海能满足这一系列条件,几乎完美地对应所有的边界条件。

来自国网青海省电力公司数据显示,截至2020年一季度末,青海新能源发电总装机容量达到1609万千瓦,占全省发电总装机50.48%,成为中国首个新能源装机占比达到50%的省份。

 

有媒体从国网青海省电力公司获悉:今年2月,青海省内总发电量65.54亿千瓦时,其中水电发电量23.12亿千瓦时,占比达35.27%;新能源发电量26.27亿千瓦时,占比达40.09%,同比增长43.99%。并且,青海的新能源发电还在纵马狂飙,丝毫没见减弱的势头。

甚至自2017年起,青海已连续三年开展全清洁能源供电实践,不断刷新供电时长新纪录,从“绿电7日”到“绿电9日”再到“绿电15日”。

2019年6月9日至23日,青海启动连续15天360小时全部使用清洁能源供电,所有用电均来自水、太阳能以及风力发电产生的清洁能源,期间实现青海全省用电零排放,此举再次刷新世界纪录。

2020年,青海省清洁能源发电量达847亿千瓦时,同比增长8.7%,清洁能源发电量占总发电量的89%。

选择青海做试点,是唯一的可能也是最优的题解。

 

五、青海的煤电日子好难啊。

青海煤电日子这几年一直不好过。

中国能源报甚至在2019年8月曾经做过题为《10台机组9停运,青海火电怎么了?》的报道。

 

报道中提及:据西北能监局日前发布的监管报告,青海火电企业资产负债率接近90%,且处于连年亏损困境。大通电厂资产负债率98.7%,唐湖、宁北两座电厂负债率超过100%。

长时间停机的背后是利用小时数的逐年下滑。西北能监局统计数据显示,2018年青海省火电企业平均利用小时数仅为3313小时,较2015年大降46.4%。这还是青海拥有漫长的冬季需要长时间供暖的前提下得到“照顾”。

2019年、2020年的数据我没有去查,青海都在打造从“绿电7日”到“绿电9日”再到“绿电15日”,此消彼长,煤电的平均利用小时数又能怎么样呢?

况且煤价还在居高不下…..

之前煤电是电网的骨干支撑,后来新能源过多,需要煤电进行调峰调频加上供暖刚需,还算有立足之地。

现在青海新能源越是燎原之势,煤电的日子就会越发风雨飘摇,现在大规模储能技术一旦突破,青海煤电又路在何方?