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刘军:内循环常态下山东电化学储能的中长期发展思考

日期:2021-01-07    来源:储能100人

国际新能源网

2021
01/07
09:52
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关键词: 新能源电站 储能电价 新能源装机总量

山东作为全国GDP排名前三的大省,也是我国的能源消费大省。在2007年,山东省生产一次能源达到14617万吨标准煤,能源消费总量占全国比重这一数字达到10.7%的高峰后,山东便开始了能源升级之路。

煤炭消费占比高、煤电装机占比高的“两高”问题突出,这一直是山东省委省政府的“心头之患”。近几年,山东上下都在向外界传达着一个强劲信号:加快新能源项目建设。光伏及风电新能源产业得到了迅猛发展,截至2020年9月底,全省并网风电、光伏装机总计3425万千瓦,新能源装机总量排名全国第二,其中风电装机排名全国第四,光伏装机更是雄踞全国第一,新能源已成为仅次于煤电的第二大装机电源。

按理来说,随着新能源装机的增长和“迎峰度夏”用电负荷的增加,外加山东的灵活性调节电源不足1%,远低于全国平均6%的水平。电网对储能需求特别是调峰调频的需求应该更加迫切,但事实真的如此吗?

现阶段储能参与调频调峰的瓶颈

2020年山东方面虽然出台了鼓励新能源配置储能的政策,针对储能电价及调峰补偿提出了激励政策,这些政策给储能行业带来的积极意义不言而喻,但离行业蓬勃发展还需要一个逐步发展的过程。

究其原因,还得从山东省能源工业结构说起。

以火储调频为例,山东全省有80多台统调机组,看似竞争激烈,其实AGC可调机组也就十几台,主要因素在于山东不缺性能优异的调频机组,整体上70%的机组性能都很好。

考虑到山东煤炭、化工重工业发展的历史因素以及民生供热的现实因素,包括自备电厂在内,山东单机容量30万千瓦以下作为所在地唯一、不可替代民生热源的燃煤机组大小发电机组最多曾达到694台,平均每个县市区有5台,需要大电网的调节需求很少。

从《山东电力辅助服务市场运营规则(试行)(2020年修订版)》的AGC补偿公式可以看出,山东对火电机组综合性能K采用了取对数Ln(Kp+1)的方式处理,没有拉开“上储能与不上储能”之间的差距。

在调峰方面,新能源和外电入鲁确实给电网带来了很大的调峰压力。山东电网预测2020年系统调峰容量缺口914万千瓦,预计到2025年,这一缺口将达到1319万千瓦。

这个大市场储能能否参与从中分一杯羹呢?根据山东的辅助服务市场规则,储能设施调峰价格参照火电,火电机组降出力调峰暂时按照150元/MWh执行,若直调火电机组停机调峰,储能设施有偿调峰出清价格按照400元/MWh执行。

按照目前储能的成本测算,这点补偿可以说是得不偿失,参与电网调峰的收益难以覆盖自身成本。另外大型新能源电站配置储能后经济性差,导致许多项目缓建或停建,已上储能项目有的按照技改需求留有储能余量,电源侧储能参与调峰能发挥多大作用还需要验证。

如上文所述,虽然山东抽水蓄能、储能燃机轮机等灵活性调节比例只占1%,但山东大量的自备电厂、增量配电网以及火电厂的灵活性改造,能够在一定时间段内满足新能源装机带来的调峰需求。

分布式光伏与新基建结合有望助力储能破局

既然山东省的储能在目前收益最高的火电联合调频短期内难以实现投入,新能源配置储能又存在各种瓶颈,当前由于疫情以及中美贸易影响,在内循环经济常态下,储能从哪里才能找到切入点?

与集中式可再生能源场景相比,储能在分布式光伏领域的潜在市场更大。由于光照资源好和较高的脱硫燃煤电价,山东分布式光伏在全国一骑绝尘。截至今年三季度,山东分布式光伏装机规模超过12GW。全年山东分布式光伏新增装机接近5GW,山东省几乎撑起了2020年全国户用光伏市场的半壁江山。

分布式光伏助力山东成为全国第一光伏应用大省

一方面,当前光伏成本节节走低,分布式光伏的成本如果大大低于电网的零售电价,工商业自发自用的分布式光伏加了储能,自发自用率更高。在未来的电力交易中,如果允许与电力用户进行电力直接交易,安装储能可以实现项目收益最大化。

另一方面,大批量分布式光伏的接入将加速配网对于储能的需求。如果在分布式电源高比例接入地区,充分开展充换储电站、通讯基站、UPS、综合智慧能源项目等“分布式储能+”将资源配置与聚合调度控制,形成规模化智慧可调资源,打造开放供应、 合作共享的“虚拟电厂”等新业态,将是促进配电网经济运行与提升分布式新能源高效消纳的有效手段。

储能作为系统信息和能源交互的物理节点,通过储能与互联网、可再生能源相融合,将被广泛用于各种工商业场景。不仅可以实现能源安全高效利用,也是实现节能减排的重要途径。

根据《山东省新基建三年行动方案(2020-2022年)》,到2022年,全省各类充电桩保有量达10万个以上,建成5G基站11.2万个,建设5个左右省级数据中心集聚区。

山东,这个传统重工业产业占比大、有着“大象经济”之称的经济大省,在“新基建”这轮竞赛中,已经率先“起跑”。5G和数据中心的规模化应用必然带来储能应急和节省电费支出的诉求,充电桩等基础设施建设使储充、光储充一体化关注度不断提升,有望催生下一个投资风口。与新基建的结合将成为储能行业一个重要的增量市场,为行业撬开新的增长空间。

总之,山东的储能之路虽然漫长,但很清晰。产业同仁们应积极投入到“源网荷储充换”一体化和新基建的建设大潮中来,相信“长风破浪会有时,直挂云帆济沧海”。


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