會議現場
中國科學院電工所陳永翀教授
本次會議由中國科學院電工研究所陳永翀教授主持,來自電網公司、設計院、系統集成商等領域的400余人參加了本次研討會。中國化學與物理電源行業協會儲能應用分會秘書長劉勇
中國化學與物理電源行業協會儲能應用分會秘書長劉勇指出,安全性和經濟性是檢驗儲能產業能否可持續發展的最核心指標,但據協會組織的第七期全國儲能產業巡回調研以及部分會員企業反饋的信息顯示,今年初以來,新能源配儲能項目開標價格持續走低,在項目招標過程中,已經暴露出如系統容量虛標虛報、偷工減料、產品抽檢與合同規定不一致、甚至業主與系統集成商聯合在項目工程中造假等情況,個別項目已經存在一定安全隱患。以犧牲產品品質低價中標、以滿足并網要求聯合造假都是短期趨利行為,對產業長期可持續發展將產生巨大傷害。我們在此呼吁業界同仁,安全意識要高度重視,不能為一己之利損害產業的良性發展,最終損害的也是自己。
會議現場
劉勇指出,儲能依然有很多問題期待解決,比如產品系統集成及應用場景功能,儲能電站土地審批問題、并網調度問題、標準體系、政策機制、全生命周期管理、回收等。
劉勇認為,2020年-2024年是儲能產業梳理政策制定邊界條件、完善標準體系、提升產品品質、示范新型儲能技術、探索并建立可復制商業模式、打通投融資瓶頸的關鍵階段,2025—2030年儲能產業將有望邁入大規模化應用階段。
劉勇表示,即將步入“十四五”開局之年的中國儲能產業,建議上下游產業鏈齊心協力把主要精力放在“強筋健骨”、“質量提升”、“安全經濟”上,為儲能大規模應用階段打下堅實基礎。
湖南省能源局新能源處副調研員張文華
湖南省能源局新能源處副調研員張文華在致辭中表示,在清潔電源規模化發展的道路上,儲能扮演著越來越重要的角色,儲能技術的不斷變革創新正在給能源行業帶來顛覆性的變化,作為戰略性新興產業,儲能產業也正在吸引越來越多優秀的企業和人才進入。
張文華表示,湖南省政府正在研究推動儲能產業機制,明確下一步要:制定一個規劃、研究一個政策、推進一批示范項目、支持一批龍頭企業和建立一個聯動機制,形成政府牽頭、市場運作、企業主體的儲能產業發展聯動機制。當前,湖南省局正牽頭制定產業政策和發展規劃。力爭在未來五年打造在全國有影響力的儲能產業創新中心、儲能產業制造中心和儲能產業應用中心。
國網湖南省電力有限公司電力科學研究院院長周衛華
國網湖南省電力有限公司電力科學研究院院長周衛華在致辭中表示, 湖南電網峰谷差大,新能源裝機占比不斷提高,電網調控難度日益增大。儲能技術能便利的實現能源在時間、空間上的轉移,可以有效提高電網調控的靈活性。湖南電網對于儲能有著迫切、持續的需求。
周衛華說,2018年以來,國網湖南省電力公司在長沙市建設了首批三個電池儲能示范站,國網湖南電科院負責其中的設備調試、監造和并網測試等工作。三個儲能站正式投運以來,一直保持安全穩定運行,為長沙電網的削峰填谷發揮了重要作用。
周衛華表示,示范工程已經證明儲能站能在電力系統中發揮巨大的作用,隨著儲能站大規模建設,必將對電網產生深遠的影響。為此國網湖南省電力公司正在積極開展儲能技術的研究,試圖從儲能站的規劃、建設、調度運行等各方面規范技術要求和管理措施,積極探索源網荷高度融合的新一代電力系統發展路徑,實現源、網、荷、儲的深度協同。
中國電建集團湖北省電力勘測設計院有限公司副院長甘洪鐘
中國電建集團湖北省電力勘測設計院有限公司副院長甘洪鐘在致辭中表示,華中地區是我國能源傳輸網絡的樞紐,四川、湖北、湖南都是水電大省,特別是徑流式水電占比較大的湖南省,通過儲能在電源側的應用,可調節汛期的電源出力,實現源側和荷側的平衡,降低系統備用成本,對推行“兩個一體化”應用具有良好的示范作用意義。
中國能建集團湖南省電力設計院有限公司副總經理顏勇
中國能建集團湖南省電力設計院有限公司副總經理顏勇在致辭中表示,儲能是提升新能源消納水平、推動能源綠色轉型的重要基礎。湖南能源對外依存度84%,發展新能源是補齊湖南省能源短板、保障用電安全的重要舉措。近年來,湖南新能源實現快速發展,總規模858萬千瓦,占比18%,基本實現全額消納,但現有調節能力已達極限。“十四五”及以后,在“十四五規劃和2035年遠景目標建議”中關于“提升新能源消納和存儲能力”以及“2060年實現碳中和”的目標引領下,發展儲能將是筑牢綠色發展基礎、推動能源轉型的內在需求。
顏勇指出,儲能是保證電網安全可靠運行的重要手段。發展新能源的同時,未來,湖南仍需繼續擴大外電以保障全省電力的安全可靠供應。屆時,電網將面臨轉動慣量減弱,電網頻率、電壓調節能力惡化風險。而儲能具備毫秒級快速、穩定、精準的充放電功率調節特性,將是保障大規模多直流饋入、新能源高滲透率下電網安全運行的重要手段。此外,湖南負荷尖峰化特征明顯,發展儲能將有利于緩解供電壓力,提高電力系統的綜合效率。
國家電網有限公司國家電力調度控制中心水電及新能源處范高鋒
國家電網有限公司國家電力調度控制中心水電及新能源處范高鋒在《推動新能源和儲能技術應用,助力電力系統清潔低碳轉型》主題報告中指出,化石能源為主的發展方式是導致我國能源安全和碳排放問題的根源。同時,能源安全是事關國家經濟社會發展和人民根本利益的全局性、戰略性問題。隨著能源需求穩步增長和“三高”問題影響日益突出,我國能源電力發展將面臨保障持續穩定供應和加快清潔低碳轉型的雙重挑戰。
我國新能源發電經歷了探索起步期(1986-2004)、快速發展期(2005-2016)、 和高質量發展期(2017- )三個階段,新能源發展成效顯著,裝機規模快速增長,開發布局不斷優化,新能源從補充能源逐漸成為主力能源“十四五”期間新能源仍將繼續保持高速增長。根據能源轉型目標和電力需求分析測算,2025、2035年,國網經營區新能源裝機容量將達到7.5億千瓦、20.3億千瓦,裝機占比將達36%、61%,電量占比將達18%、42%。2020至2025年、2025至2035年年均新增新能源裝機8000萬千瓦和1.2億千瓦以上新能源大規模接入后,從根本上改變了電網“源隨荷動”的平衡模式,常規電源不僅要跟隨負荷變化,還要平衡新能源的出力波動,給電網運行帶來電力系統調峰需求增大、電力供應保障難度加大、電網安全風險增加等一系列問題。
范高鋒指出,隨著常規機組被新能源機組大量替代,風電的“弱轉動慣量”和光伏的“零轉動慣量”導致電力系統等值轉動慣量大幅度降低,抗擾動能力持續下降。新能源機組調頻、調壓能力不足,容易導致連鎖脫網,擴大故障影響范圍,寬頻振蕩現象多次發生,電網安全風險凸顯經測算,預計2025年國網經營區系統靈活調節需求達到6.8億千瓦(負荷峰谷差4億千瓦、新能源調節需求2.8億千瓦),考慮已建抽蓄、火電靈活性改造等因素后,電力系統調節能力缺口仍有8000萬-1.05億千瓦。
范高鋒表示,需加快儲能融入電力系統發、輸、用各環節進程,加強統籌規劃和科學布局,提升電力系統靈活性和安全性,保障電力可靠供應與新能源高效利用。
目前我國儲能資源以抽水蓄能為主,電化學儲能占比較低。截至2020年7月,國網經營區抽水蓄能累計裝機規模達2091萬千瓦。電化學儲能已投運規模為71萬千瓦,占比僅為3%,但近五年保持年均90%高速增長態勢。電化學儲能在電力系統各環節均得到應用,其中電源側在建在運裝機占比最大,達49%。
在電源側商業模式上,范高鋒指出,一是新能源場站內部配置儲能。一方面通過減少新能源棄風、棄光電量獲取收益;另一方面,提高新能源涉網特性減少”兩個細則“考核費用。該模式盈利能力與新能源上網電價、運行水平和消納情況密切相關。二是儲能聯合火電機組參與調峰調頻輔助服務市場。通過在火電機組側配置儲能,可提高機組調頻性能,實現機組深度調峰,從而直接提升機組被調用機率和補償費用。該模式有利于提高新能源利用水平,但總體盈利空間相對固定,個體收益水平隨市場主體參與度增加而下降。
在電網側商業模式上,范高鋒指出,一是獨立儲能電站接入公用電網。目前,國家尚未出臺非抽蓄儲能電站電價政策,該模式對于提供電網公共服務具有重要意義,但商業化運營模式尚在探索中。二是共享儲能。共享儲能配置在新能源送出匯集站內,為多個新能源場站調峰,收益包括充放電收益、輔助服務補償收益。該盈利模式需要合理的交易價格及較高的年利用率。
在用戶側商業模式上,范高鋒指出,通過“谷充峰放”降低用電成本,通過響應電網調度獲取收益,通過削減用電尖峰降低需量電費,但該模式受本地的峰谷電價差和企業自身經營情況影響較大。
范高鋒認為,儲能產業目前面臨以下幾個方面的問題:
一是儲能發展政策有待進一步完善。當前推動儲能在電力系統各環節應用的激勵機制不足,電網側提供系統調峰調頻和事故備用的儲能電站由于獨立市場主體身份不健全、收益無法保障,發電側和用戶側儲能的市場運營模式也不完善。
二是儲能發展規模目標和技術路線有待明確 。目前分階段的儲能發展規模目標缺失,抽蓄和電化學儲能等不同技術路線的適應性有待精準比選,為滿足未來新能源消納及電網靈活調節的需求,需結合我國能源轉型,加強統籌規劃和科學布局。
三是儲能技術水平還需要進步提升。現行儲能技術標準體系需要進一步完善,儲能系統對電網運行控制的適應性需要進一步提高。儲能裝置在能量密度、單位造價、本體特性、集成應用等方面,還需持續加強基礎及應用研究。此外,儲能裝置自身安全性有待進一步提升。
為促進新能源與儲能協調發展,范高鋒提出十大建議:一是合理引導裝機布局,積極服務新能源發展。二是持續提升清潔能源調度管理水平。三是提升電網安全穩定運行水平。四是推進適應能源轉型的電力市場建設。五是加強頂層設計,促進新能源與儲能協調有序發展。六是完善政策機制,建設儲能分類管理體系。七是健全儲能標準體系。八是深化技術研究,保持儲能本體及應用技術的國際領先地位。九是強化安全管控,進一步加強儲能應用安全風險防范能力。十是創新應用模式,助力能源互聯網建設。
范高鋒指出,未來,隨著我國新能源占比的進一步提高和市場化進程不斷加快,儲能將迎來快速發展的機遇期。
國網湖南綜合能源服務有限公司副總經理單周平
國網湖南綜合能源服務有限公司副總經理單周平在《適應長期運行要求的儲能系統設計要求探討》主題報告中指出,湖南電網側儲能存在一定需求主要體現在三個方面,一是緩解湘南地區電力外送壓力,抑制光伏、風電等新能源的隨機性和間歇性,為電網提供穩定的電力供應,提升新能源消納能力。二是現有電網結構較為薄弱,不足以消納外部入湘清潔能源。三是應用儲能電站靈活的調頻調峰能力,增強電網安全、可靠性,促進電網經濟運行。
單周平認為,儲能電站建設存在儲能系統目前的設計指標含糊不明確、建設與并網管理不能適應電網安全質量要求、運營模式影響儲能規模化發展等問題。需要從優化拓撲結構、智能化設計、自動化設計提升安全性能;需要從小模塊化設計、優化空調風道設計、改善電池運行環境、提高避免出現電池系統容量下降過快上提升儲能系統壽命;考慮采用直流高壓或交流級聯、直并方案,降低全壽命綜合成本,提升系統效率和壽命。科華恒盛股份有限公司新能源事業部技術總監林金水
科華恒盛股份有限公司新能源事業部技術總監林金水在《儲能在電源側不同角色間融合與轉變的探析》主題報告中指出,光伏、風電占比繼續增加,對電網的穩定性提出更高要求,高比例新能源接入成為新一代電力系統結構重要特征,著重介紹了火電廠聯合調頻應用項目、光儲項目、風儲項目、共享儲能電站及微電網項目。
中國能源建設集團湖南省電力設計院有限公司能源咨詢規劃研究院能源咨詢處副處長曾雅文
中國能源建設集團湖南省電力設計院有限公司能源咨詢規劃研究院能源咨詢處副處長曾雅文在《電源側儲能規劃思路探討》主題報告中指出,儲能存在四大困局即價值體現困局、經濟性困局政策力度困局、安全隱患困局。
曾雅文表示,儲能產業規劃需要做好四個方面工作,一是明需求,分情景明確儲能需求總量、結構(功率型、能量型)、空間分布等。二是擬方案,擬定儲能技術路線(物理儲能、電化學儲能等)、儲能規模(裝機、容量)、儲能布局等。三是做比選,技術經濟比較不同儲能方案優劣,提出推薦方案。四是提舉措,提出儲能商業模式建議、配套政策措施等。
曾雅文指出,湖南電網多年峰谷差率維持在55%~60%,主要面臨調峰問題,所需儲能類型為能量型(時長1~4小時)。根據風光規劃裝機,棄電率控制在5%以內,“十四五”湖南儲能需求約235萬千瓦。為兼顧全網調峰和風電光伏送出等,儲能主要分布在湘南和湘西北。在儲能規模上,電化學儲能裝機200萬千瓦、抽水蓄能35萬千瓦(1臺機組)。在電化學儲能分布上,湘南60~70萬千瓦、湘西北40~50萬千瓦、其它片區80~ 100萬千瓦。
南瑞繼保電氣有限公司設計院院長朱曉彤
南瑞繼保電氣有限公司設計院院長朱曉彤在《大容量風儲聯合運行控制方案及工程實踐》主題報告中指出,風電大規模接入電網,在優化電源結構的同時,其波動性和間歇性缺陷給電網帶來的影響也日趨放大,電網調峰、調頻壓力巨大,也成為制約高比例新能源消納的主要因素。發展新能源側儲能不僅是新能源發展和高效消納的需要,也是保障未來大電網安全穩定運行的需要,具有必然性和可行性。通過風儲聯合穩態控制,改善風電場出力性能,使其滿足“兩個細則”,減免兩個細則考核,同時提高風電利用率,提高用戶收益。
北京天啟鴻源新能源科技有限公司副總裁沈聰
北京天啟鴻源新能源科技有限公司副總裁沈聰在《電源側儲能優化配置的思考》主題報告中指出,儲能系統的設計應根據其應用場景和商業模式不同而進行定制化的設計。同時,儲能系統的運行策略和運維方式是影響系統衰減率的重要因素,需在頂層設計中考慮。
沈聰指出,在電源側配置儲能除了AGC調頻、調峰外,還可以實現一次調頻,電源黑啟動和調壓等多種功能。在進行設計時候,還需要多目標函數,多限制條件在可行解中尋找最優解。由于新能源和儲能都是以電力電子的形式并網,傳統的電網的慣量,暫態穩定分析等將發生翻天覆地的變化,儲能的配置也需要在系統側統籌考慮。新能源配置儲能系統后,可以從不可調節電源轉變為可調節電源。隨著新能源發電的占比的不斷提升,儲能將成為必不可少的組成部分。
儲能電站應用安全上,沈聰認為需要做好三個方面的工作。首先是運行安全方面,儲能系統為無人值守設計,配備有視頻監控、數據監控設備,實時對系統運行工況進行監視。電池管理系統BMS時刻監測電芯電壓,溫度,并對事故進行智能化等級劃,對不同等級事故對應不同處理機制,確保系統安全穩定運行。其次是熱管理系統方面,PACK以及儲能集裝箱內部風道,溫濕度控制,確保電池運行的溫差在合理范圍內,從而保證電芯長期運行的一致性。最后是消防安全方面,儲能系統配置有獨立的消防系統,實時、自動對儲能系統進行火災監視,監控信號與報警信號同時并入客戶大監控系統;消防系統采用七氟丙烷氣體滅火劑;發生火災時會首先發出聲光報警,提醒人員緊急撤離。
中國電力工程顧問集團華東電力設計院智慧能源室主任吳俊宏
中國電力工程顧問集團華東電力設計院智慧能源室主任吳俊宏在《電源側儲能商業模式及風險解析》主題報告中指出,隨著風光等可再生能源在電網中滲透率不斷提高,電源的間歇性對電網穩定帶來了挑戰。因此,輔助服務市場對AGC電源性能提出了調節速率快、調節精度高、頻繁轉換功率調節方向等較高要求。儲能技術的特征適合于電網AGC調頻,能夠提高AGC性能指標基數,獲取AGC補償費用。目前,山西、蒙西、京津冀、南方電網均已先后出臺針對輔助調頻服務的補償機制。
吳俊宏指出,目前國內調頻市場較為活躍的有山西、蒙西和廣東,絕大部分火電聯合儲能調頻項目都采用合同能源管理(EMC)模式,收益的分享模式根據各家電廠情況各有差異,主要有3個重要指標,分別為:收益分成基數,分成比例及EMC合同年限。
華南理工大學電力學院副院長荊朝霞
華南理工大學電力學院副院長荊朝霞在《電力輔助服務市場及儲能商業模式》主題報告中介紹了儲能在電力系統的角色定位及其商業模式、儲能參與電力市場模式,國內外電力輔助服務市場以及適合儲能的電力市場機制研究。
會議現場
根據中國化學與物理電源行業協會儲能應用分會(CESA)的統計數據顯示,2020年第三季度,我國新增投運電化學儲能裝機規模為539MW/946MWh。
按照應用場景分,第三季度新增投運的電化學儲能項目主要分布在:集中式新能源+儲能、電網側儲能、電源側輔助服務、用戶側儲能。其中集中式新能源+儲能應用場景裝機容量為294MW,占比為54.6%;電網側儲能應用場景裝機容量為197MW,占比為36.6%;電源側輔助服務應用場景裝機容量為46MW,占比為8.5%;用戶側儲能應用場景裝機容量較少,占比為0.3%。
第三季度新增投運的電化學儲能項目的主要分布地域,按照裝機容量從高到低依次為西北(48.8%)、華東(33.2%)、西南(7.4%)、華南(7.4%)和華北(3.2%),按照裝機容量從高到低排名前6的省市份依次為:青海、江蘇、甘肅、安徽、廣東、西藏。
為期一天半的會議將從系統集成、規劃設計、施工安裝、安全運維、并網調度、商業模式以及標準建設等方面集思廣益,共同探討,獻策獻計,共推儲能產業高質量健康發展。
會議現場
本次會議聯合中國科學院電工研究所、國網湖南綜合能源服務有限公司、國網西藏綜合能源服務有限公司、國網寧夏綜合能源服務有限公司、國網湖南省電力有限公司電力科學研究院、國網陜西省電力公司電力科學研究院、國網冀北電力有限公司電力科學研究院、中國電力工程顧問集團中南電力設計院有限公司、中國電力工程顧問集團東北電力設計院有限公司、中國能源建設集團湖南省電力設計院有限公司、中國能源建設集團安徽省電力設計院有限公司、中國能源建設集團浙江省電力設計院有限公司、中國能源建設集團新疆電力設計院有限公司、中國能源建設集團投資有限公司黑龍江分公司、中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司、中國電建集團福建省電力勘測設計院有限公司、中國電建集團河南省電力勘測設計院有限公司、中國電建集團河北省電力勘測設計研究院有限公司、中國電建集團湖北省電力勘測設計院有限公司、中國電建集團江西省電力建設有限公司、平高集團儲能科技有限公司、瑞浦能源有限公司、湖北億緯動力有限公司、科華恒盛股份有限公司、廣州智光儲能科技有限公司等單位共同主辦。
國家能源集團、國家電網有限公司國家電力調度控制中心、華潤集團、國電投集團技術研究院、中國電科院、湖南航天磁電有限責任公司、魯能新能源(集團)有限公司青海分公司、浙江南都電源動力股份有限公司、比亞迪汽車工業有限公司、上海電氣國軒新能源科技有限公司、北京天啟鴻源新能源科技有限公司、威勝能源產業技術有限公司、湘投云儲科技有限公司、銀隆新能源股份有限公司、理士國際技術有限公司、蜂巢能源科技有限公司、浙江正泰新能源開發有限公司、煙臺創為新能源科技股份有限公司、沈陽沙爾特寶電器有限公司、TÜV北德集團、湖南銀河天濤科技有限公司、深圳市中電電力技術股份有限公司、北京天誠同創電氣有限公司、浙江高泰昊能科技有限公司、杭州高特電子設備股份有限公司、上海中如智慧能源集團有限公司等單位共同支持了本次會議召開。