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“光儲電站”盈利模式、保障安全的探討

中國電力網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2021-09-09 17:02:53
“如果不是強(qiáng)制并網(wǎng)要求,發(fā)電企業(yè)誰會愿意上儲能呢?”有投資人感嘆! 新能源電站配置儲能可以在棄風(fēng)、棄光時(shí)削峰填谷,提升電力系統(tǒng)靈活性和可靠性,具有多重效益。然而,在實(shí)施的過程中,投資人卻面臨無法回收成本、承受儲能設(shè)施安全壓力! 本文希望從實(shí)際案例出發(fā),探索“新能源+儲能”的盈利模式、如何更好保障光儲電站安全,希望給籌劃中的光儲電站以借鑒。 一、儲能已逐漸成為風(fēng)電、光伏電站的標(biāo)配 各省2021年保障性規(guī)模競爭性配置方案陸續(xù)下發(fā),除廣東、廣西等個(gè)別省份未明確提出配置儲能要求,至少有14個(gè)省提出了配置儲能的要求。

各省基本都要求光伏電站配置5%~20%功率、1~2h的電化學(xué)儲能。而且,配置要求也在不斷提高。如山東在2020年儲能配置要求是10%*2h,而2021年則提高到20%*2h。 不久前兩部委下發(fā)的《關(guān)于鼓勵(lì)可再生能源發(fā)電企業(yè)自建或購買調(diào)峰能力增加并網(wǎng)規(guī)模的通知》更是提出:市場化規(guī)模部分,需要配置15%~20%*4小時(shí)的化學(xué)儲能系統(tǒng)。 在政策的催動下,國內(nèi)“風(fēng)電、光伏電站+儲能”市場實(shí)現(xiàn)爆發(fā)式增長,大量新項(xiàng)目開工。然而,“新能源+儲能”項(xiàng)目在實(shí)施過程中,面臨成本回收難、安全壓力大等困境。 二、新能源場站配儲能面臨的困境 1、帶來額外成本,影響電站收益 2021年開始,全國陸上風(fēng)電、集中光伏電站全面去補(bǔ)貼,只有部分資源條件好、上網(wǎng)電價(jià)高地區(qū)的項(xiàng)目才能達(dá)到合理的收益率。然而,如果按當(dāng)前各省要求,配置5%~20%功率、1~2h的電化學(xué)儲能,在目前的造價(jià)水平下,相當(dāng)于給新能源場站帶來0.15~0.6元/W的成本增加。如果儲能系統(tǒng)本身無盈利模式,對于大多數(shù)光伏項(xiàng)目,內(nèi)部收益率將下降0.3~1.5個(gè)百分點(diǎn)。 2、存在安全隱患 根據(jù)中關(guān)村儲能聯(lián)盟的數(shù)據(jù),截止2020年底,全球的電化學(xué)儲能只有14.2GW,主要安裝在中國、美國、歐洲。

可見,電化學(xué)儲能裝置在電力系統(tǒng)中幾十吉瓦級別的應(yīng)用,在國際上沒有先例;在國內(nèi),電化學(xué)儲能的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全標(biāo)準(zhǔn)也不完善,包括消防標(biāo)準(zhǔn)、電力系統(tǒng)接入標(biāo)準(zhǔn)都處于缺失狀態(tài)。據(jù)了解,儲能裝置若作為一個(gè)獨(dú)立項(xiàng)目,無法取得安全消防手續(xù),也不具備運(yùn)行資質(zhì)。若與新能源項(xiàng)目配套,則將所有安全風(fēng)險(xiǎn)全部轉(zhuǎn)嫁到新能源企業(yè)身上。

根據(jù)TÜV南德的統(tǒng)計(jì),自2017年以來,全球已發(fā)生30起以上儲能相關(guān)的安全事故,這對國內(nèi)爆發(fā)式增長的“新能源+儲能”市場來說,壓力巨大。而今年5月國內(nèi)的一起儲能電站安全事故,再一次把電化學(xué)儲能的安全性推到風(fēng)口浪尖。事后,多個(gè)涉及儲能的電站被要求暫停運(yùn)行進(jìn)行整改。

然而,當(dāng)越來越多省份將配套儲能作為新能源項(xiàng)目獲得指標(biāo)、并網(wǎng)的前置條件,投資企業(yè)必須開展儲能電站盈利模式、安全穩(wěn)定運(yùn)行的探索。

三、“光伏+儲能”的盈利模式

1、光儲電站兩種來源的收益

方式一:調(diào)峰調(diào)頻補(bǔ)償

當(dāng)前,全國至少有19個(gè)省明確給出參與調(diào)度的儲能電站調(diào)峰、調(diào)頻補(bǔ)償?shù)臉?biāo)準(zhǔn),集中在200~600元/MWh,這成為儲能電站成本回收的最主要途徑。(詳見《19省儲能調(diào)峰、調(diào)頻政策與費(fèi)用一覽!》)

以華東最大光儲融合電站—山東萊州土山鎮(zhèn)的“光伏+儲能”項(xiàng)目為例。該光伏電站一期120MW于2020年投運(yùn)。按當(dāng)時(shí)的要求,配置12MW/24MWh (10%*2h)的儲能系統(tǒng);經(jīng)過調(diào)試,該儲能電站已經(jīng)接入省級平臺,可由省調(diào)直接調(diào)度。

據(jù)該電站站長介紹,由于項(xiàng)目采用了陽光電源自主研發(fā)的大型光儲電站PowMart智慧能源解決方案,從頻率擾動至目標(biāo)值調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間小于400ms,完全滿足高標(biāo)準(zhǔn)、并網(wǎng)技術(shù)規(guī)范要求,因此成為當(dāng)?shù)氐臉?biāo)桿電站。僅4月份,該電站就被省電網(wǎng)調(diào)用了15次,調(diào)用頻率50%;儲能電站轉(zhuǎn)換效率平均在88%左右,并且?guī)缀鯖]有故障。按山東目前200元/MWh的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn),電站4月份獲得超過6萬元的補(bǔ)貼。

方式二:大幅節(jié)約廠用電成本

除調(diào)峰補(bǔ)償費(fèi)外,儲能電站還能有效節(jié)約廠用電費(fèi)。目前,光伏電站的廠用電占到總發(fā)電量的0.5%左右,執(zhí)行當(dāng)?shù)氐拇蠊I(yè)電價(jià)。因此,是一筆不少的運(yùn)營費(fèi)用。

山東萊州光儲電站站長介紹,每天下午接到電網(wǎng)不參與調(diào)度命令的后,電站就會將當(dāng)日的部分發(fā)電量進(jìn)行存儲。項(xiàng)目上網(wǎng)電價(jià)為0.4148元/度。即使考慮88%的轉(zhuǎn)換效率,廠用電也能節(jié)省0.1~0.2元/度的電費(fèi)成本。二期將實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng),電費(fèi)節(jié)省幅度更大。

2、儲能電站降本

即便采取上述兩種方式,儲能電站的成本回收期仍然很長。如果按當(dāng)時(shí)約2元/Wh的投資標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算,山東萊州項(xiàng)目儲能電站總投資約為4800萬元。按照目前的運(yùn)營狀況來看,預(yù)期15年能收回投資。這無疑會拉長整個(gè)光伏電站的投資回收期。因此,儲能設(shè)施的降本勢在必行!

隨著1500V系統(tǒng)在光伏項(xiàng)目中的應(yīng)用,儲能系統(tǒng)也逐漸從1000V提高到1500V,將降低電站投資約10%,效率提升約0.6%。

陽光電源的工程師算了一筆賬。當(dāng)儲能系統(tǒng)從1000V提高到1500V,

1)設(shè)備的能量密度提高35%以上,功率密度提升38%以上,導(dǎo)致占地面積減少,工程量降低,從而使建設(shè)成本降低35%左右;一體化、大系統(tǒng)設(shè)計(jì),輔助設(shè)施、交流器成本也會下降30%;整體下來,儲能系統(tǒng)成本下降10%左右。

2)交流側(cè)電壓升高降低交流線損30%以上,加之直流側(cè)線損減少及PCS效率的提升,從而使系統(tǒng)循環(huán)效率提升0.6%。

隨著儲能系統(tǒng)內(nèi)成本下降,效率提高,預(yù)期未來5年LCOS將明顯降低。

四、全過程管理保障儲能設(shè)施安全

近期,國家發(fā)展改革委、國家能源局組織起草了《電化學(xué)儲能電站安全管理暫行辦法(征求意見稿)》,來加強(qiáng)電化學(xué)儲能電站安全管理。對儲能產(chǎn)品質(zhì)量、電站設(shè)計(jì)、施工與驗(yàn)收、運(yùn)營管理等方面都提出要求。因此,儲能電站的安全必須進(jìn)行全過程管理。

首先,要選擇有經(jīng)驗(yàn)的儲能系統(tǒng)集成商,將安全理念要貫穿儲能系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全過程。根據(jù)《儲能產(chǎn)業(yè)白皮書》,2020年國內(nèi)儲能系統(tǒng)集成商業(yè)績前十名如下圖所示。

以山東萊州光儲項(xiàng)目的儲能系統(tǒng)為例,采用四層安全性設(shè)計(jì),即防—護(hù)—消—泄的設(shè)計(jì)理念,覆蓋儲能電站全生命周期。

其次,更要重視日常維護(hù)。

山東萊州光儲項(xiàng)目站長介紹:對于儲能電站的安全運(yùn)營而言,產(chǎn)品質(zhì)量重要,平時(shí)的運(yùn)維更加重要!

在加裝儲能之后,光伏電站的日常運(yùn)維工作量明顯增加,考量到儲能安全性的問題,也增加了日常巡檢頻率;在5月國內(nèi)儲能電站事故后,進(jìn)行儲能安全隱患排查整改并修訂儲能應(yīng)急預(yù)案,同時(shí)還聯(lián)合當(dāng)?shù)叵啦块T進(jìn)行了消防演練,并建立良好的聯(lián)防機(jī)制。

五、結(jié)語

當(dāng)前,“新能源+儲能”的推廣仍然能面臨一些困境。一方面,整個(gè)市場仍然靠政策推動,缺乏市場化的盈利模式;另一方面,大規(guī)模儲能時(shí)代的到來,對儲能系統(tǒng)提出了更高的要求,我們?nèi)狈ο鄳?yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

風(fēng)光儲是一個(gè)系統(tǒng)工程,在新能源大規(guī)模接入的背景下,儲能的靈活性、調(diào)節(jié)資源短缺更加突出。因此,要匯聚儲能產(chǎn)業(yè)鏈各方面的力量,深化技術(shù)創(chuàng)新,保障電化學(xué)儲能早日實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性、安全性運(yùn)行,為其更好更快的融入電力系統(tǒng)創(chuàng)造有力條件。

來源:智匯光伏

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