馮云崗--《儲(chǔ)能應(yīng)用及典型案例分析》

 

 

8月22-24日，由充換電百人會(huì)、中國(guó)充電樁網(wǎng)、中國(guó)風(fēng)光儲(chǔ)網(wǎng)、聯(lián)聯(lián)充電、國(guó)家電投&融和元儲(chǔ)、充電聯(lián)盟等單位聯(lián)合主辦，上海賀勵(lì)展覽有限公司、上海賀勵(lì)商務(wù)咨詢有限公司承辦的2022中國(guó)國(guó)際光儲(chǔ)充產(chǎn)業(yè)大會(huì)&2022中國(guó)國(guó)際社區(qū)充電產(chǎn)業(yè)大會(huì)，簡(jiǎn)稱：金磚光儲(chǔ)充論壇&金磚社區(qū)充電論壇在常州香格里拉大酒店順利召開。本屆大會(huì)設(shè)置“論壇峰會(huì)+展示臺(tái)展示”，既有企業(yè)細(xì)致入微的分析，也有行業(yè)專家為市場(chǎng)發(fā)展提出的設(shè)想與方案，助力落實(shí)國(guó)家提出的“碳達(dá)峰、碳中和”戰(zhàn)略目標(biāo)要求，積極助力構(gòu)建“雙循環(huán)”新發(fā)展格局。

 

 

中國(guó)電建  上海電力設(shè)計(jì)院有限公司新能源部副總經(jīng)理 馮云崗出席論壇并發(fā)表主題演講——《儲(chǔ)能應(yīng)用及典型案例分析》 。

 

以下為演講實(shí)錄：

    

    馮云崗：各位領(lǐng)導(dǎo)，各位專家，各位行業(yè)同仁，大家上午好。今天應(yīng)主持人的邀請(qǐng)，我今天從設(shè)計(jì)院的角度分析一下儲(chǔ)能及主要的典型案例在工程中的一些應(yīng)用。

    我分享以下幾個(gè)方面：

    1、行業(yè)發(fā)展歷程

    2、儲(chǔ)能主要技術(shù)路線

    3、儲(chǔ)能典型案例及商業(yè)模式

    4、儲(chǔ)能工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)思考

    

    1、行業(yè)發(fā)展歷程

    我們簡(jiǎn)單看一下儲(chǔ)能的歷程，從“30·60”開始以后，尤其碳達(dá)峰、碳中和提出來(lái)以后，儲(chǔ)能給了我們無(wú)限想象空間。從新能源的本質(zhì)來(lái)說(shuō)，其實(shí)就是發(fā)電側(cè)規(guī)模越來(lái)越大，可再在能源的不穩(wěn)定性造成了整個(gè)給儲(chǔ)能提出了更大的空間。同時(shí)，國(guó)家提出新型電力系統(tǒng)，里面必不可缺的元素就是儲(chǔ)能，儲(chǔ)能將扮演越來(lái)越大的角色。這是隨著國(guó)家大的戰(zhàn)略以及整個(gè)宏觀頂層設(shè)計(jì)隨之而來(lái)的。

    第二，從儲(chǔ)能本身來(lái)說(shuō)，它外部的環(huán)境也造成了整個(gè)儲(chǔ)能的需求越來(lái)越大。這里面得益于市場(chǎng)化的影響，電能質(zhì)量、電網(wǎng)本身的需求也是隨著可再在能源比例的增加，以及“雙碳”目標(biāo)下可再在能源整個(gè)支撐電網(wǎng)的穩(wěn)定跟友好運(yùn)行的角度，伴隨著整個(gè)儲(chǔ)能將起的作用越來(lái)越大。

    整個(gè)行業(yè)的發(fā)展周期簡(jiǎn)單做了一個(gè)分析。從儲(chǔ)能來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在商業(yè)化已經(jīng)從初期向規(guī)?；饾u起步的過(guò)程，這兩年儲(chǔ)能發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了快車道，各種問(wèn)題也隨之不斷解決和完善的過(guò)程中，可以預(yù)期整個(gè)儲(chǔ)能行業(yè)具有無(wú)限的空間。

    這幾年鋰電還是作為主流的方向，壓縮空氣也方興未艾，傳統(tǒng)的抽蓄也有很大的發(fā)展空間，由于受到自然環(huán)境的影響，給化學(xué)儲(chǔ)能比較好的發(fā)展適應(yīng)的空間和它自己適應(yīng)的范圍。

    從電網(wǎng)側(cè)來(lái)說(shuō)，容量的電價(jià)，包括替代儲(chǔ)能納入輸配電價(jià)，以及新能源儲(chǔ)能和共享儲(chǔ)能等等多種形式都并存，為儲(chǔ)能創(chuàng)造好的盈利和好的發(fā)展模式和空間。

    2、儲(chǔ)能主要技術(shù)路線

    前面各位領(lǐng)導(dǎo)說(shuō)得比較多，其實(shí)整體來(lái)說(shuō)儲(chǔ)能還是一個(gè)技術(shù)多元化的發(fā)展空間，包括電化學(xué)儲(chǔ)能、物理儲(chǔ)能，包括其他相關(guān)形式的儲(chǔ)能，但整體來(lái)說(shuō)整個(gè)現(xiàn)在鋰電池還是主流情況。

    從整個(gè)組成來(lái)說(shuō)，大家可以看出右邊這張圖，各種形式也屬于多種形式、多種發(fā)展的過(guò)程，現(xiàn)在屬于百花齊放、百家爭(zhēng)鳴的過(guò)程，逐步在儲(chǔ)能的賽道過(guò)程中逐漸根據(jù)各自的盈利、各自的適應(yīng)范圍，逐步找到自己的方向，逐步有好的勝出。在前期的過(guò)程中，大家還是在拼搏努力，最后走到勝利的空間。包括有步入式、非分布式的、低壓的、高壓的、空冷的、水冷的，現(xiàn)在水冷越來(lái)越受到大家的重視，其實(shí)跟現(xiàn)在的發(fā)展形式，包括跟整個(gè)儲(chǔ)能的技術(shù)瓶頸，解決的問(wèn)題也是有很大的過(guò)程的。

    從業(yè)者是重點(diǎn)瞄準(zhǔn)整個(gè)行業(yè)技術(shù)發(fā)展的瓶頸，如何解決它的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，如果能有幾個(gè)重要的突破，其實(shí)整個(gè)對(duì)行業(yè)的發(fā)展都是有非常好的促進(jìn)作用，同時(shí)使自己的產(chǎn)品/領(lǐng)域，也有自己成長(zhǎng)的發(fā)展空間。包括消防這邊，這里不展開說(shuō)。

    從儲(chǔ)能發(fā)展來(lái)說(shuō)，前面重點(diǎn)說(shuō)了電化學(xué)儲(chǔ)能的發(fā)展，其實(shí)從國(guó)家、從整個(gè)戰(zhàn)略發(fā)展長(zhǎng)周期、長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)能也會(huì)面臨比較大的發(fā)展空間。因?yàn)閺目稍僭谀茉窗l(fā)展來(lái)說(shuō)需要的季節(jié)性不平衡、跨天的不平衡，以及需求與供應(yīng)的不平衡，其實(shí)很多時(shí)候長(zhǎng)周期、長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)能也會(huì)有比較大的空間，而且有自己本身的賽道在這里面各自發(fā)展。

    從整個(gè)國(guó)家的“雙碳”來(lái)說(shuō)，大家看一下煤電，2022年煤電容量占比49%，看2025年占到37%，逐步下降到2030年27%，最終到60年，可能煤電屬于清零的過(guò)程中。隨著煤電清零的過(guò)程中，什么形式能夠替代煤電作為主力支撐電源？其實(shí)可再在能源不管是從容量還是電量上，都會(huì)有比較大的發(fā)展，成為逐步替代煤電過(guò)程中扮演它的角色。同步而來(lái)的是可再在能源本身的發(fā)電特性，以及它的技術(shù)特點(diǎn)也需要相關(guān)的儲(chǔ)能跟它作為整體支撐，做一個(gè)整體可調(diào)可控的發(fā)展方向，包括虛擬電廠、虛擬同步機(jī)，包括整個(gè)可再在能源的支持也好，整個(gè)發(fā)展過(guò)程中也就是“新能源+”能夠承載儲(chǔ)能發(fā)展調(diào)節(jié)可控的一些模式，將是未來(lái)發(fā)展重要領(lǐng)域和發(fā)展的空間，有很大的發(fā)展。

    3、儲(chǔ)能典型案例及商業(yè)模式

    整個(gè)商業(yè)模式從現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)，儲(chǔ)能還沒(méi)有形成像標(biāo)準(zhǔn)化的固定的一些政策跟一些盈利模式，所以現(xiàn)在目前的儲(chǔ)能也就是一個(gè)項(xiàng)目一個(gè)政策，一個(gè)省一個(gè)模式。相對(duì)來(lái)說(shuō)還處于大家百花齊放各自發(fā)展的過(guò)程中，現(xiàn)在還屬于初期，在萌芽向規(guī)模化發(fā)展過(guò)程中，大家還處在各自想辦法，各自找到自己的發(fā)展，各自促進(jìn)自己的能源體系變化的過(guò)程中。

    這里面列了幾個(gè)比較主要的，包括用戶側(cè)的，包括電網(wǎng)側(cè)的，像湖南、江蘇、河南，以及大連、上海奉賢等相關(guān)政策。尤其像大連、上海奉賢等可以參照抽蓄兩部制電價(jià)，為儲(chǔ)能提出了比較好的可參考的一些模式。包括容量電價(jià)+輔助服務(wù)等等。

    從電源側(cè)來(lái)說(shuō)，包括新疆、甘肅、山西等等，這塊主要是保障利用小時(shí)數(shù)+調(diào)峰電價(jià)，以及調(diào)峰輔助服務(wù)等等，整個(gè)儲(chǔ)能發(fā)展得比較迅速，而且盈利模式相對(duì)來(lái)說(shuō)也比較明朗。

    從共享儲(chǔ)能模式，主要是西部特別是新能源發(fā)展比較好的大的省，以及中東部地區(qū)，像青海、山東、安徽、湖南二期等，這里面有共享模式，尤其青海、甘肅整個(gè)共享模式儲(chǔ)能這塊，整體來(lái)說(shuō)它的發(fā)展以及結(jié)合現(xiàn)貨市場(chǎng)，整個(gè)儲(chǔ)能還是有比較好的調(diào)節(jié)利用的手段。

    下面是具體的幾個(gè)典型市的項(xiàng)目案例。

    這個(gè)是我們海南州共和100兆瓦風(fēng)電場(chǎng)兆瓦級(jí)儲(chǔ)能電站項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目是100兆瓦光伏配了10兆瓦時(shí)的儲(chǔ)能，整個(gè)采用磷酸鐵鋰的情況，它是建設(shè)在光伏電站深壓站的旁邊，主要解決的是新能源的供應(yīng)以及新能源配儲(chǔ)能，這是現(xiàn)在國(guó)家最典型的案例應(yīng)用，解決棄光以及整個(gè)不穩(wěn)定的調(diào)節(jié)這塊的作用，整個(gè)過(guò)程中主要參與的調(diào)峰調(diào)頻以及電網(wǎng)的需求側(cè)響應(yīng)，它核心還是解決棄光以及平滑出力，為整個(gè)新能源的配置，使新能源友好接入電網(wǎng)過(guò)程中起重要的作用。

    現(xiàn)在很多是大家比較詬病的，就是所謂的新能源強(qiáng)配儲(chǔ)能，這時(shí)候很多收益是靠新能源的收益來(lái)承擔(dān)儲(chǔ)能的收益模式，來(lái)完成整個(gè)儲(chǔ)能的價(jià)值回收。

    實(shí)際上它在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中，隨著市場(chǎng)化交易的使用，以及將來(lái)對(duì)可再在能源，尤其對(duì)新能源電網(wǎng)要求的提升，以及它的考核以后，其實(shí)這種項(xiàng)目可能會(huì)越來(lái)越多的主動(dòng)性的就要配，否則就要面臨很多其他的考核機(jī)制，以及整個(gè)容量的限制。這塊未來(lái)還是有很大的發(fā)展空間。

    整體相對(duì)來(lái)說(shuō)，比較簡(jiǎn)單就是新能源配一個(gè)儲(chǔ)能，跟新能源共享，然后場(chǎng)站投資，統(tǒng)一來(lái)結(jié)算，這么一個(gè)整體項(xiàng)目打包完成的情況。

    第二個(gè)是國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程，前面做了一期二期以后，這是2017年做的虛擬電廠的情況，剛才楊總講到虛擬電廠未來(lái)這塊發(fā)展，也是將來(lái)新能源+儲(chǔ)能替代火電的發(fā)展過(guò)程中，虛擬同步機(jī)將有一個(gè)比較大的發(fā)展空間，它真正實(shí)現(xiàn)電源的可調(diào)可控。這里面比較簡(jiǎn)單，虛擬同步機(jī)的需求，其實(shí)它是功率型的儲(chǔ)能形式，它要做到3C這么一個(gè)充放電倍率，及時(shí)響應(yīng)，為電網(wǎng)完成依次調(diào)頻、阻尼和無(wú)功補(bǔ)償?shù)裙δ?，形成整個(gè)可調(diào)可控，為電網(wǎng)提供技術(shù)支撐和服務(wù)整個(gè)過(guò)程儲(chǔ)能項(xiàng)目的典型案例。

   這是我們最近在做的深圳南山電廠，目前廣東火電廠調(diào)頻，對(duì)電廠調(diào)頻過(guò)程中，儲(chǔ)能發(fā)揮了一些作用。整個(gè)電廠尤其像原來(lái)建的比較早的老式的燃機(jī)電廠，隨著能源結(jié)構(gòu)調(diào)整以后，電廠要逐漸進(jìn)行老式退役。這時(shí)候它重新做儲(chǔ)能電站的改造，還是有比較大的發(fā)展空間。這塊是利用南山電廠7號(hào)機(jī)組燃機(jī)聯(lián)合循環(huán)退役以后，利用場(chǎng)地建立儲(chǔ)能電站，起到燃機(jī)相關(guān)的調(diào)峰、調(diào)頻作用。未來(lái)這塊隨著可再在能源以及整個(gè)非化石可再在能源比例的提升以后，燃機(jī)逐漸也會(huì)減少。這個(gè)時(shí)候儲(chǔ)能可以發(fā)揮它的替代作用，也做了一個(gè)大膽的嘗試，與常規(guī)火電進(jìn)行聯(lián)合調(diào)頻，另一方面為電網(wǎng)做獨(dú)立的儲(chǔ)能電站，同時(shí)還承擔(dān)黑啟動(dòng)的作用。一旦整個(gè)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障的時(shí)候，它可以起到黑啟動(dòng)，這是我們充分發(fā)揮儲(chǔ)能在整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，尤其在調(diào)峰的過(guò)程中起了比較好的作用，調(diào)峰、調(diào)頻，包括黑啟動(dòng)，包括需求側(cè)響應(yīng)等多種模式實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。

    整個(gè)資本金收益率可以達(dá)到20%，整體還是比較好的項(xiàng)目，我們也做了詳細(xì)的收益，包括年調(diào)峰，按照500次它就是3500萬(wàn)的收入，調(diào)頻的收入，還有補(bǔ)償電量的收入，黑啟動(dòng)還沒(méi)算到里面，整體收益還是比較好的項(xiàng)目。

    尤其是燃機(jī)電廠在面臨退役的時(shí)候，整個(gè)進(jìn)行儲(chǔ)能電站的改造，其實(shí)對(duì)我們整個(gè)儲(chǔ)能的發(fā)展、儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景還是有比較好的應(yīng)用空間。

    這個(gè)是我們?cè)诟拭C瓜州做的項(xiàng)目，2018年做的EPC項(xiàng)目。我把詳細(xì)的數(shù)據(jù)做了分析，從一年多的數(shù)據(jù)來(lái)看，它的調(diào)峰調(diào)頻的收益，尤其調(diào)頻的收益還是占了很大的比例，大家可以看出來(lái)這一列調(diào)頻基本上是調(diào)峰2倍的收益，這個(gè)過(guò)程中，調(diào)頻收益占得比較多。因?yàn)楦拭C整個(gè)電力輔助市場(chǎng)的規(guī)模，其實(shí)整體的規(guī)模有限的情況下，先建的一些儲(chǔ)能電站在收益過(guò)程中比較好的享受了收益，而且它占得比例也比較高。調(diào)頻的收益占到甘肅省的三分之一這樣的市場(chǎng)，但是整體來(lái)說(shuō)，它整個(gè)市場(chǎng)份額可能是有限的，隨著項(xiàng)目的增多以后，如果在電源結(jié)構(gòu)沒(méi)有明顯變化的情況下，其實(shí)這個(gè)收益也會(huì)壓縮。所以在這塊做的過(guò)程中，我們?cè)谇捌谝?guī)劃預(yù)判的過(guò)程中也要相關(guān)的手段、相關(guān)的考慮，否則到時(shí)候?qū)嶋H運(yùn)行可能有差異。這里面列出調(diào)峰和收益的情況，包括棄風(fēng)、棄光，調(diào)頻在這里面占了很大比例，包括計(jì)算的模型，由于時(shí)間關(guān)系不展開說(shuō)。

    這是我們跟陽(yáng)光電源為英國(guó)做的儲(chǔ)能電站，是99.8MW的儲(chǔ)能。英國(guó)作為一個(gè)電力高度自由的市場(chǎng)，它的電價(jià)響應(yīng)非?？欤@時(shí)候儲(chǔ)能將發(fā)揮更加重要的作用，同時(shí)也將享受更好的收益。

    給大家透露一個(gè)信息，中國(guó)的電力市場(chǎng)逐漸在放開，現(xiàn)在市場(chǎng)化交易扮演著更大角色以后，未來(lái)在5-10年或者更長(zhǎng)一段時(shí)間，我們可能采用這種更加開放的電力市場(chǎng)，整個(gè)儲(chǔ)能可能有更多的收益模式，這種不確定性更多，現(xiàn)貨市場(chǎng)上短期內(nèi)也可以享受非常高的收益。

    不像以前都是固定的電價(jià)，像這種市場(chǎng)也會(huì)有更大的發(fā)展。這里面電站主要參與電網(wǎng)的調(diào)頻、調(diào)峰以及快速響應(yīng)、黑啟動(dòng)、容量服務(wù)等角色，由于它的自由化市場(chǎng)，短期市場(chǎng)都會(huì)非常好。

    4、儲(chǔ)能工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)思考

    整個(gè)儲(chǔ)能規(guī)劃設(shè)計(jì)首先要明確能量性和功率性，不同的市場(chǎng)還是有不同的應(yīng)用空間。

    這是儲(chǔ)能典型的組成（如圖）。

    集成設(shè)計(jì)重點(diǎn)幾個(gè)考慮因素：

    （1）容量的配置。

    （2）電站整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，包括整個(gè)主接線設(shè)計(jì)、總平面、站用電等系統(tǒng)，對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)還是有比較好的作用。

    （3）成本管控。

    （2）設(shè)備選型。

    這里是做了儲(chǔ)能容量配置的配合，我們做了相關(guān)軟件模擬等等。（如圖）

    這個(gè)是整個(gè)儲(chǔ)能電站過(guò)程中的一些典型設(shè)計(jì)，有各種形式的，整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中要綜合考慮整個(gè)場(chǎng)地、整個(gè)項(xiàng)目的場(chǎng)景以及應(yīng)用，來(lái)進(jìn)行綜合化的分析。

    這是整個(gè)儲(chǔ)能過(guò)程中很重要的整體安全的設(shè)計(jì)，各個(gè)專家講的比較多，我們作為規(guī)劃咨詢前期很重要的，這塊做好，才能為后面項(xiàng)目安全可靠運(yùn)行起到很重要的作用。如果后面只是作為“補(bǔ)丁式”，可能效果不是特別好，而且會(huì)發(fā)生各種各樣的問(wèn)題。

    這是從優(yōu)化設(shè)計(jì)的幾個(gè)點(diǎn)（如圖）。

    我的匯報(bào)就到這里，謝謝各位！

  

 

（注：本文根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)速記整理，未經(jīng)演講嘉賓審閱，僅作為參考資料，請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載?。?/div>