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华东院谢胤喆:双碳目标下储能系统的低碳经济价值

作者:中国储能网新闻中心 来源:数字储能网 发布时间:2021-12-13 浏览:0次

中国储能网讯:2021年由湖南省工业和信息化厅、湖南省商务厅、长沙市人民政府、中国化学与物理电源行业协会联合主办,100余家机构共同支持的湖南(长沙)电池博览会暨首届中国国际新型储能技术及工程应用大会在长沙圣爵菲斯大酒店召开。此次大会主题是“新储能、新动力、新发展”。

会后,为了能让参会代表有更深入的行业交流,小编经过演讲专家本人同意和审核,将演讲专家的速记整理如下:

谢胤喆:尊敬的各位来宾,大家下午好!我是华东电力设计院的谢胤喆,非常荣幸得到了国际储能大会的邀请,在这里分享一下我们在储能方面的工作心得,储能低碳经济价值。

研究这个课题我一定要把它放在“双碳”背景下来介绍,因为在这个背景下储能不仅体现经济价值,还有更多的绿色低碳价值。

介绍分为四个部分。

首先,简单把“双碳”目标和储能之间的关系做一个论述。

我们知道,最近十年来,我们国家把生态文明建设提到一个新的高度,和常听到的绿水青山就是金山银山息息相关。

去年9月份习近平总书记在联合国大会上提出了中国“碳达峰、碳中和”的目标,要求我们2030年达峰,2060年中和,我们推进新能源和储能的大规模应用都是在这个大的逻辑下应运而生。

因为“碳达峰、碳中和”,今年3月份中央财政委员会提出了“以新能源为主体的新型电力系统”要求。最近半年来我们也一直在思考,新型电力系统我们怎么样来思考,主要还是有4个方面的特征。一是以新能源为主,波动的电源必然会带来整个电力系统的波动。二是电气化水平提升,负荷增加,多元化的负荷变多,终端的碳排放往电力行业转移。三是数字化转型,必然需要通过数字化、网络化、智能化的手段来进行预判、去统筹源网荷储资源。四是大规模储能应用,“碳达峰、碳中和”的背景之下储能成为电力系统重要的支撑,通过储能才能动态保证电力系统的平衡。

储能也是从多方面和多维度来支持双碳目标,以储能为主的综合能源服务,其自带节能服务和碳资产服务是直接支撑双碳目标。以储能为核心的微电网、需求响应这些东西,又是直接服务于新型电力系统,新型电力系统通过大规模绿电应用、电能替代服务于双碳目标。

在双碳目标之下储能的应用场景,刚才专家们也都提出了发电侧、电网侧、用户侧,我今天的分享主要还是介绍四个案例,主要是新能源的消纳、火电厂辅助调频、峰谷套利和需量控制。

其次,结合自己的工作经验,先来论述一下电源侧储能的价值。

从去年开始,越来越多的省份提出了关于新能源电站的储能配备要求,有很多的省份文件不再只是征求意见稿,已经是试行办法,比如说青海、山西、甘肃、河南、贵州、江苏。我结合自己在做的项目,在江苏我们有一个20兆瓦的光伏项目以市场化方式并网,江苏省发改委在9月份提出来这样一个《光伏发电项目市场化并网有关事项的通知》,对长江以北要求10%容量,2小时标准配置储能,也可以通过购买项目和服务的方式保证市场化消纳所要求的储能。而非常不巧的市,9月份文件发布时,我们项目大概300亩空地已经铺满光伏,没地方装储能。最后我在异地买了储能容量,实现了市场化并网的要求。我相信共享储能这样一个应用,会带来更多的大规模储能电站项目,集中式的储能电站会越来越多。

再说一个电厂的调频储能。调频从2006年电监会就提出了考核办法,2015年9号文提出了市场化的要求。关于调频,是有两个方面,一个是考核,有基本的要求,如果你达不到就会罚钱。二是奖励,如果表现得好就有奖励和补偿。市场交易规则也越来越多,山西、内蒙、广东南方电力市场都对调频有一个单独的计价规则,广东有很多的火电厂通过储能调频服务收益颇丰。

江苏调频辅助服务市场规则,通过调整计算公式形成一个新的商业模式。在这样一个规则之下,会对AGC的精度提出要求,当然这个精度最多也是3倍奖励,更多的是对你速率的要求,你速率越高,能得到的K值也越高,将来的报价你也比别人高。这样的规则也是通过市场化的手段来鼓励企业对AGC进行投资和改造。

大家应该了解到常规的火电机组的调频,通过汽轮机的调节会带来煤耗的增压。如果进行储能的调节,可规避碳排放。当然我们储能更大的经济利益在于加了储能之后,精度会显著的提高,速率显著的提升,这两个方面的提升带来的结果就是调频服务的报价是别人的多倍。同时因为你的表现很好,调频性能比较好,将来单个指令的里程显著提高,对于火电厂来讲就是二次调频的补偿费用越来越高。

我们做的火电厂有四台机组,设了两套储能设备,通过电气开关切换。这样一个AGC辅助调频的储能,其核心元素也无外乎就是变配电箱,PCS,电池箱,还有核心的东西就是EMS系统。

我们也对大型的火电厂采用了调频储能做了SWOT分析,简单的分析一下。优势在于火电厂AGC稳定,装了储能之后利用小时数可以保证。但是也有一些劣势,现在放的两套储能总体的造价1.2个亿,投资不小,对于电厂来讲是不小的开支,另外一部分是运营,运营需要专业化的人员,短时间需要外部的力量。这也是一个很大的机会,现在新能源越来越多,整个电力系统的波动性增强,所以对于电网调频的需求越来越高。当然有一个风险,调频的服务是零和游戏,如果调频能力一样的情况下大家都拿不到钱,而且受政策的影响,政策调完之后对原来经济性的影响也会比较大。

再来说说用户侧的储能价值。

今年7月份国家发改委完善峰时电价的文件出台了,对于峰谷差超过40%,原则上峰谷价差的比例不应小于4:1。10月份我们也看到了发改委《进一步深化燃煤发电上网电价市场化改革的通知》,将取消大工业、工商业目录电价。由于取消了工商业电价,各个省市的电网公司都发布了开展代理购电服务的通知,我就拿我们自己项目所在地,江苏和浙江两个省份为例,看看最新的电网公司发布的服务电价,来看一下电价到底变了多少。

我们拿大工业电价为例,峰谷价差,江苏省10千伏的是0.775元千瓦时,10月份是0.8555元/千瓦时,上涨比例超过10%,浙江是0.7058元/千瓦时,现在到了0.8915元/千瓦时,上涨比例超过25%。这个价差也足够回收投资,项目收益率达到8%以上也都可行。

我们的这5个用户侧储能项目都是按照每年工作300~350天来设计,有的是330天,有的要求350天,每天两充两放。主要收益还是峰谷价差的套利,还有降低最大需量,储能可以帮助你削掉一部分的峰值,降低5~10%最大需量,这部分带来的收益大概占比20%左右。

当然需量控制的场景有很多,比如钢厂的冷轧机,两三分钟,类似还有码头的塔吊。另外建筑的制冷,充换电站,也可通过储能的倍率调整完成需量控制功能。

我们觉得,仅仅把储能放在用户侧,放在电源侧,不能完全体现经济价值,应该放在更多的应用场景里面,我们称之为“储能+”。“储能+”可以更好地实现低碳经济价值,我们在山东做了一个“光储充+农业”的产业链延伸,利用富余的光伏电力和电网的谷电,打造农产品产业链,进一步提高了清洁能源的利用率。

这样一个光伏+储能的系统,它的环保价值体现在更多的光伏通过储能消纳,作为绿电可以抵扣能耗和碳排放;另外电动汽车,减少燃油汽车的碳排放,也是环保价值的体现。经济价值很明显,光伏发电电价已经低于原来所用的工商业电价,电动车整体的单耗比燃油车低。

我想说的是,“储能+”系统可实实在在的减少全社会供电成本,怎么认识这个事情?更多的用户侧采用含储能的微电网、源网荷储一体化系统,可以减少输配电网的建设成本,也将必然减少对用户的成本分摊。还有绿电的消纳,也可以减缓用户整体电价上涨。

我们也结合最近的能耗双控,论述一下储能的经济价值。我们的制造企业尤其是这几个月受到双控的影响很大。咱们对内有能耗双控的压力,未来是更多的碳排放和碳总量的约束。对外有很多欧洲的企业对我们提出了碳税的要求,生产产品的过程当中不满足碳排放的要求,收你100%的碳税,会减弱我们国家产品的竞争力。而以“储能+”的综合能源服务,也是有助于通过更多的绿电消纳收获更多的能耗指标,也可以节能减耗。

用户的储能如果配得够好,即使外部电网出现了波动,出现了切断的情况下也可以继续生产,这也是一个对于“储能+”是一个很好的意义。当然刚才也提到了光储的服务降低碳排放、碳强度,有助于产品的国际竞争力的提升,避免外贸传导下来的碳方面压力。

我的介绍完了,谢谢各位!  

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关键字:双碳 储能系统 低碳经济

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