中国储能网讯:随着大型光伏基地项目的布局并网,宁夏出现了风光比例失衡。午间新能源消纳困难,晚间高峰时段又出现电力供应紧张。储能作为优质的灵活性调节资源,具有电源和负荷的双重属性,大力发展储能符合宁夏多煤少气缺水的能源特性,也成为电力发展的刚性需求。
在外送电量方面,宁夏是全国首个外送超过内供的省级电网。宁夏所有的火电以及新能源主要集中在中部干旱带的吴中和中卫以东地区,而60%的负荷是分布在北部的银川秀山地区,所以从负荷和电源的分布来看,呈现南北逆向分布的特征。
目前宁夏新能源的总装机是3700万千瓦,新能源装机的渗透率是55%,电量的渗透率达到27%,电力的渗透率是70%,这三项指标均超过欧盟达到国际领先水平。
但是从调节资源来看,水电气电的调节资源相当匮乏,占比不足1%,目前主要依靠火电来灵活性调峰,90%以上的火电已完成了灵活性改造,火电的调峰能力已挖掘殆尽。预计在十四五末,新能源装机将超过6500万千瓦,届时的装机渗透率将超过60%,新能源装机的增速远超过负荷的增速,同时,分布式项目的占比还将进一步拉大。所以午间新能源消纳困难与晚高峰时段电力供应不足的问题将更加凸显。
在储能发展方面,宁夏的政策有以下三个特点:
一是宁夏鼓励发展大容量的独立共享储能,优先鼓励新能源富足的地区发展独立的共享储能。单站容量大是宁夏储能发展的最大特色,单站容量20万千瓦的占40%,15万千瓦的占15%,其余均是10万千瓦的。
二是明确新能源配储原则,存量新能源与增量新能源是按照同等要求配建储能,也就是装机的10%加两小时进行配置,新增的新能源项目必须与配套储能同步投运。
三是制定了总量新能源配置的奖惩措施。从2023年起,未配储的存量新能源在新能源消纳困难时将予以优先弃电。在政策的指引下,约1900万千瓦的存量新能源项目,通过自建或者是容量租赁储能电站的方式满足了配储的要求,这也是推动宁夏储能规模快速增长最主要的因素。
目前宁夏的并网储能电站是32座,总规模为327万千瓦,位居全国第五。宁夏的绝大部分电网侧共享储能都是独立电站,储能和新能源的配比接近9%。2023年,宁夏新增的储能容量是196万千瓦,增幅位居全国第三。2024年一季度,宁夏完成了全国首个百兆瓦级的构网型储能电站的并网,预计2024年宁夏新增的储能容量是110万千瓦,到年底储能装机将超过400万千瓦。
从地区分布来看,宁夏的储能设施主要分布在新能源富集的南部地区。从建设类型来看,宁夏的电网侧独立储能占比达到93%,电源侧的配套组仅占7%,从技术类型来看,宁夏全部为电化学储能,主要为磷酸铁锂电池。
从投资集团来看,电网侧的独立储能主要由大型央企和国企的发电集团来投资建设。宁夏的储能一并网就可以进入电力市场交易。
2021年,宁夏出台了调峰规则,在新能源消纳困难时,由储能来充电调峰,按照充电电量进行补偿。调峰补偿的价格上限是6毛钱每度电,调试期打8折。这个是按照火电深调费用分摊的,由新能源场站按照交易时段的上网电量分摊。
宁夏还挖掘了储能电力保供的价值,当地政府出台了全国首个储能调峰的规则,即在电力供应紧张时,储能放电顶峰,按照放电电量补偿,补偿的价格按照不同时期和成本的差异,分别是每度电一块二和一块钱。储能顶峰补偿费用是由市场化用户按照顶峰交易期间的用电量进行分摊。
另外一个收益模式是容量租赁模式。目前宁夏储能电站平均容量租赁价格约是220元每千瓦,独立储能容量的租赁出租率达到83%。租赁价格呈现下降趋势,例如楚南电站的租赁费用由2023年初的每千瓦320元,下降到目前的200元每千瓦。
在实际的调度运行中,宁夏实现了火电压舱,风光优先,储能调节这个智能控制模式,保证了新能源的优先消纳。
在储能调用方面,宁夏实现了风光荷储协同控制模式,所有储能电站全部接入调度端的自动化系统,调度员可以实时监视电站的运行工况以及充放电的状态。
具体的调用策略是:在日前交易组织阶段,首先安排参与储能调峰和顶峰的储能电站报量报价,通过调度计划安全校核后,在日前进行预出清。在实施运行中,调度员根据电网的实际运行需求统一下令调用。
在新能源消纳和电力保供上,总体原则是先省内后省间,也就是说在新能源消纳困难时,首先是安排火电进行基础调峰,若仍出现消纳困难,按照发电成本最小化原则进行火电的深调和储能的调用。
目前宁夏的火电深调价格分为4档,最低价格是0.3元每千瓦时,最高价格为1块钱每千瓦时。储能的充电补偿价格调试期和非调试期分别是4毛8和6毛钱。按照申报价格由低到高来进行调动,调用以后如果仍出现新能源消纳困难时,就会通过西北跨省调峰以及省间现货等手段保障新能源消纳。
2023年,宁夏储能的综合利用小时数达到1006小时,超过西北地区平均近200个小时,最大的充放电的深度约90%,充放电量也是在西北地区领先。宁夏的储能平均利用率指数是56%,排名全国第二,高于全国平均值18个百分点。
2022年底并网的首批电网侧独立储能电站,在2023年的调用次数均超过了300次。2023年新能源消纳困难时段,储能的最大充电电力达到229万千瓦,促进了新能源电力发电屡创新高。午间新能源最大出力达到超过2000万千瓦。储能调峰提升了宁夏新能源利用率近1.3个百分点。
宁夏虽然是新能源大省,但在晚高峰时段新能源实际出力只有80万千瓦,晚高峰最大缺口达到了200万千瓦,使用储能顶峰后,最大增加的供电能力是221万千瓦,相当于7台30万的火电机组。
宁夏储能收益约60%来自辅助服务市场,国家新的价格政策执行后,储能的收益将有明显的下降。建议加快现货电力市场建设,根据供需形势适当来拉大现货价差,给予储能的一个合理的收益。第二,建议优化完善顶峰的辅助服务分摊方式,调动储能调节的积极性。第三,促进储能参与中长期的电力交易市场,弥补其辅助服务价格下降的影响,形成中长期加现货加调频,加容量租赁这样多样化的市场运营模式,促进储能的健康可持续发展。