中国储能网讯:随着可再生能源规模化利用时代的到来,作为能源操作系统的核心单元与系统智能化的主要调控环节,储能被日益重视并得到国家政策的大力支持。2016年,储能与分布式能源被列入“十三五”国家战略百大工程项目;2014年11月,国务院办公厅发布了《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》,储能首次被明确为“9个重点创新领域”和“20个重点创新方向”之一。
总体而言,我国储能产业还处于市场初期,各项技术、应用和市场机制都有待进一步的创新与突破,要实现规模化、产业化、商业化应用还有很长的路要走。
中国储能技术的应用和发展可谓在困难中探索、前行。
在具体项目应用中,储能系统的经济性、稳定性与安全性,政策环境不健全导致的投资回报不确定性,以及工业接受程度等问题仍然是目前储能规模化应用的难题和挑战。作为企业,如何实现储能系统在应用中的技术创新、提高储能技术稳定性、延长储能系统的使用寿命、提高储能转换效率等仍然是目前努力的重点和关键。
索英电气的创新与探索
目前储能在中国市场的热点应用集中体现在光伏电站配置储能、风力发电配置储能、电网辅助服务(调频)、无电地区微电网、商业楼宇增容、电动汽车充电站等领域。
作为目前微电网储能领域应用行业累积交付项目最多、累计装机容量最大的企业之一,凭借创新能力和研发实力,索英电气储能系统在风电场、光伏电站储能、分布式发电与微电网、电力输配等多个领域得到了成功应用,先后作为国网张北风光储输示范工程6MW/16MWh的磷酸铁锂储能系统和2MW钛酸锂调频系统、国内海拔最高规模最大的光储离网电站之一、国内最大的光伏配储能电站等大型项目的核心供应商,为新能源示范研究作出了积极的贡献。
在储能系统的具体应用方面,索英电气聚焦自己的核心优势,从多个大型项目的系统设计和运营中汲取经验,并将经验反馈于技术研发与系统设计中,在多个储能应用领域实现了多项技术与应用创新。
在大规模光伏电站中的应用
我国新能源建设进入了快速发展阶段,但我国风光资源富集区远离负荷中心,当地电网无法全部消纳;伴随着我国用电结构的变化,对调峰/调频电站的需求日益强盛,这种需求在我国西北部大规模光伏电站的建设中体现得尤为明显。
2015年,索英电气联合青海时代新能源建设的15MW/18MWh的储能系统就是上述问题的解决典型。该项目地处青海省海西州格尔木,是格尔木大型光伏储能电站的重要组成部分。该地区地广人稀,太阳能资源丰富,这使得储能成为电力供需不平衡最有效的解决方式。
经过对青海地区光照条件、光伏电站出力特性及光伏电站并网接入容量限制条件进行分析和研究,结合锂电池储能系统特性,索英电气为光伏电站配置了30%功率容量,配置1.2~1.5小时锂电池储能系统,以综合实现提高光伏电站接入量、调峰、平抑波动以及跟踪计划出力等功能。该项目建成后,光储电站将具备调峰/调频能力,在电网输送电力的高峰期,或阳光照射充分、自身负荷较低的情况下,可将光伏发电电力储存在储能系统,在适当的时间,供应自用或输送电网,减少调度压力,降低光伏电站发电对电网产生的冲击。该储能系统的成功应用,为解决我国日趋严峻的“弃光限发”问题提供了有益探索,为我国探索和创新荒漠化治理开辟了新途径。
在无电地区大型光储微电网中的应用
边远地区地广人稀,远离大电网,供电困难,利用当地可再生能源供电是最佳选择。
索英电气积极探索储能系统在无电地区微电网建设中的应用,于2013年联合中能华辰在青海省杂多县建设的3MW大型离网光储微电网系统,即是解决无电地区用电问题的重点项目。
该项目是财政部、科技部、国家能源局2012年“金太阳工程”的重点项目,电站由3MWp光伏、3MW/12MWh的双向储能设施组成,系统不含任何火电或水电机组,仅以光伏发电为能量来源,完全由储能变流器作为电网支撑,向杂多县新县城配电系统供电;系统运用6台储能变流器离网并联,实现了在无大电网支撑下多台储能变流器并联、光储互补协调控制的技术创新;储能系统在保障供电功率平稳和夜间正常供电的同时,也避免了独立光储系统的弃光、断电等问题,实现了系统的高可靠性和高发电效率。
该项目建成后,电站年平均发电能力为500多万千瓦时,基本能够满足新城区公共及居民用电需求,对进一步改善县城多年来用电吃紧的局面,完善该县供电网络、改善民计民生、保护生态环境、推动杂多县的经济社会跨越发展,具有里程碑式的意义。
在城市削峰填谷中的应用
随着电动汽车应用的日渐普及,充电问题也将日渐受到关注,采用直接接入大电网的电动车充电桩的使用,其快速充电势必会对电网造成大电流冲击,从而影响区域内的用电安全。索英电气运行于北京国贸大厦的绿色节能削峰填谷储能系统使这一问题得到了有效的解决。该项目采用锂电池储能技术实现大厦电力的峰谷转移,从而平滑电网、改善供电质量,缓解电动车充电(尤其是快充)对现有电网系统的大电流冲击,保证供电运行安全,节省能源费用支出。另外,该系统配备了智慧能量管理系统,将充电桩作为主动微电网的一部分,可适应未来分布式光伏的发展,提高电网与发电侧、需求侧响应能力。
在农网末端中的应用
目前光伏农业在国外很多发达国家发展迅速,而我国仍处于发展初期,对光伏、储能在农业中的应用认识仍停留在光伏大棚、光伏养殖等方面,而福建安溪移动储能车在农村制茶用电中的应用,开启了储能与农网末端电力改善相结合的应用新模式。
福建很多地区存在着季节性用电负荷变化较大的问题。“中国茶乡”安溪每年制茶高峰期都存在着制茶用电的“尖峰时刻”,春、暑、秋三季制茶时期电网负荷猛增,形成罕见的尖峰负荷,导致局部区域、局部时段出现低电压现象。而在非制茶季节,用电负载率低,设备利用率低,供电效率低。针对这种负载率低的用电负荷,索英电气与国网福建电力科学研究院等单位一起开展相关研究,实施移动式储能电站的示范工程。
结合实际需求,项目主要以移动式锂电池储能电站为平台,以集装箱为载体,以动力车为运输工具,将储能系统整合在动力车内,可不受地域限制,快速反应、随时调度。当局部区域、局部时段出现尖峰负荷时,可迅速到达指定区域进行功率补偿,弥补配电网因尖峰负荷而出现的供电能力不足和“低电压”现象,大幅度提高配电网末端的供电能力。
该项目为国内首台接入配电网末端的移动式功率补偿车,填补了移动式储能在农村电网末端应用方面的技术空白。
储能的产业化应用之路任重而道远
随着储能技术的日趋成熟,其应用领域也越来越广泛,企业建设的项目数量及涉及应用领域也越来越多。
要实现储能产业化应用方面的进一步发展,企业一方面要求立足于自身技术的研发和实力提升,保障产品质量;另一方面要在项目实践中积极探索新的商业模式,在项目运营及设计方面推陈出新,“先试先行”。只有扎扎实实练好“内功”,储能真正的商业化和产业化应用时代才会到来!