今年的各省政府工作報告已經(jīng)陸續(xù)發(fā)布,新能源在各省的能源工作中占據(jù)了重要地位武瘟。從目前31個逝鸹贰(區(qū)、市)公布的2022年經(jīng)濟增長數(shù)據(jù)來看茴典,那些提前布局新能源產(chǎn)業(yè)的省市都取得了令人矚目的成績狰宗,新能源已成為當(dāng)?shù)谿DP增速的重要推動力,例如福建寧德消院、江蘇常州甘沾、江西宜春等地。近期穴店,各地紛紛出臺了有利于新能源發(fā)展的政策撕捍,包括分布式光伏、風(fēng)電和儲能等領(lǐng)域獲得了更多的政策支持泣洞。這一舉措無疑增加了新能源行業(yè)忧风,特別是儲能和分布式光伏等相關(guān)行業(yè)的熱度。作為保障電網(wǎng)安全球凰、提高輸配用電效率的重要手段之一狮腿,儲能行業(yè)有望在未來得到加速發(fā)展。
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1 相關(guān)政策
在2022年11月蔑氛,國家能源局發(fā)布了《電力現(xiàn)貨市場基本規(guī)則(征求意見稿)》,其中明確提出要優(yōu)化調(diào)頻补屎、備用等輔助服務(wù)市場與現(xiàn)貨市場的銜接機制,并鼓勵儲能螺蜻、分布式發(fā)電臣搏、負(fù)荷聚合商、虛擬電廠和新能源微電網(wǎng)等新興市場主體參與交易剪酵。這一政策為新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了更加明確和有力的支持陨否。
進(jìn)入2023年药呜,各地政府繼續(xù)加大力度推動新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展殃通。1月28日,常州市政府出臺了《關(guān)于加快新能源之都建設(shè)的實施意見》和《推進(jìn)新能源之都建設(shè)政策措施》访僚,從產(chǎn)業(yè)發(fā)展昔搂、技術(shù)創(chuàng)新、推廣應(yīng)用和生態(tài)營造四個方面制定了十條重磅政策输拇,以促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展摘符。其中策吠,對于1MW以上的新型儲能電站逛裤,可按放電量獲得不超過0.3元/kWh的獎勵,且連續(xù)獎勵不超過2年猴抹。在此之前带族,全國已有32個地區(qū)明確提出對儲能的補貼政策。
同蟀给,內(nèi)蒙古自治區(qū)人民政府發(fā)布了《關(guān)于印發(fā)自治區(qū)2023年堅持穩(wěn)中快進(jìn)穩(wěn)中優(yōu)進(jìn)推動產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展政策清單的通知》蝙砌。通知中明確支持新增源網(wǎng)荷儲一體化項目增配新能源規(guī)模坤溃,支持工業(yè)園區(qū)燃煤自備電廠采用可再生能源替代拍霜,并鼓勵燃煤機組進(jìn)行靈活性改造。同時祠饺,鼓勵自建或購買儲能或調(diào)峰能力來配建新能源項目。
而在1月20日草教,山東省人民政府辦公廳印發(fā)了《山東省建設(shè)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展先行區(qū)2023年重點工作任務(wù)》络峦,其中明確提出要加快提升電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力。省能源局將牽頭確保年底全省建成抽水蓄能400萬千瓦左右经禽,新型儲能規(guī)模達(dá)到200萬千瓦以上蒋巡。
隨著這些政策的出臺和實施,新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將進(jìn)一步加速肚苇,為推動我國的高質(zhì)量發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)功抠。
2 儲能的作用及盈利模式分析
在新型電力系統(tǒng)中,儲能技術(shù)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用蚣锌。它不僅是分布式光伏耘昙、風(fēng)電等新能源消納的關(guān)鍵,也是保障電網(wǎng)安全運行的必要條件计浮。在電源側(cè)谓墨、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè),儲能技術(shù)都將得到廣泛應(yīng)用辫继。
國家能源局發(fā)布的《電力現(xiàn)貨市場基本規(guī)則(征求意見稿)》為儲能行業(yè)帶來了新的發(fā)展機遇怒见。電力現(xiàn)貨市場將加大峰谷套利空間,并為儲能項目提供電費補貼姑宽,從而大幅縮短項目的投資回收期遣耍。根據(jù)測算,電改前儲能項目的投資回報期為8-10年炮车;而電改加上地方電費補貼后配阵,部分地區(qū)每天可實現(xiàn)兩充兩放,使得儲能項目的投資回報期縮短至4-6年示血。這一變革將極大地激發(fā)資本的進(jìn)入棋傍,推動行業(yè)形成良性循環(huán)难审。
儲能在不同環(huán)節(jié)擁有多種盈利模式瘫拣。其主要盈利方式包括:幫助發(fā)、輸告喊、配各環(huán)節(jié)的電力運營商以及終端用戶降低成本麸拄、提高效率;延緩基礎(chǔ)設(shè)施投資惯慎;參與峰谷價差套利颤皆、虛擬電廠需求響應(yīng)等輔助服務(wù)市場;提供容量租賃服務(wù)灯忙;參與電力現(xiàn)貨市場交易等给番。這些多元化的盈利模式將為儲能行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。
2.1 電源側(cè)
電力調(diào)峰:通過儲能技術(shù)欢兑,實現(xiàn)用電負(fù)荷的削峰填谷狞绰。在用電低谷時段,發(fā)電廠會對電池進(jìn)行充電置凤,而在用電高峰時段峦夺,存儲的電量將被釋放颁殃,以滿足高峰時的電力需求。
提供容量:儲能技術(shù)可以為發(fā)電系統(tǒng)提供額外的發(fā)電容量拄屈,以應(yīng)對尖峰負(fù)荷显钙。這不僅提升了傳統(tǒng)發(fā)電機組的運行效率,還確保了電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和可靠性斋值。
可再生能源并網(wǎng):在風(fēng)能和太陽能電站配置儲能設(shè)備音瓷,基于電站的出力預(yù)測和儲能充放電調(diào)度,對可再生能源發(fā)電的隨機性夹抗、間歇性和波動性進(jìn)行平滑控制,以滿足并網(wǎng)的要求纵竖。
可再生能源發(fā)電調(diào)峰:通過將可再生能源的棄風(fēng)漠烧、棄光電量進(jìn)行存儲,并在其他時段進(jìn)行并網(wǎng)靡砌,儲能技術(shù)提高了可再生能源的利用率已脓,降低了能源浪費。
盈利方式:通過提高發(fā)電效率來增加收入通殃;減少棄風(fēng)度液、棄光現(xiàn)象,進(jìn)一步優(yōu)化發(fā)電效率画舌;利用峰谷電價差異進(jìn)行套利堕担。這些盈利方式不僅增加了電力企業(yè)的收益,還為整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供了有力支持曲聂。
2.2 輔助服務(wù)
調(diào)頻:頻率的穩(wěn)定對于發(fā)電和用電設(shè)備的安全霹购、高效運行以及延長設(shè)備壽命至關(guān)重要。電化學(xué)儲能系統(tǒng)具備快速調(diào)頻的能力侠呛,能夠靈活地在充電和放電狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換贾瞪,因此成為優(yōu)質(zhì)的調(diào)頻資源。
虛擬電廠:虛擬電廠通過需求響應(yīng)披锨,能夠在電網(wǎng)尖峰時段提供應(yīng)急容量习怒。在突發(fā)情況下,為了確保電能質(zhì)量和系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行卖寻,虛擬電廠能夠提供有功功率儲備毛咸。
黑啟動:當(dāng)發(fā)生重大系統(tǒng)故障或全系統(tǒng)范圍停電時,虛擬電廠能夠依靠自身的儲能系統(tǒng)除阐,在沒有電網(wǎng)支持的情況下重啟無自啟動能力的發(fā)電機組歹簸。隨后逐步擴大系統(tǒng)的恢復(fù)范圍,終實現(xiàn)整個電力系統(tǒng)的恢復(fù)匿贝。
盈利方式:虛擬電廠通過參與電力市場交易搬洪,獲得市場化收入贸掰。這種盈利模式不僅增加了虛擬電廠的收益,還為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供了重要支持燃拥。
2.3 電網(wǎng)側(cè)
緩解電網(wǎng)阻塞:當(dāng)線路出現(xiàn)阻塞時审胚,儲能系統(tǒng)可以發(fā)揮其調(diào)節(jié)作用。通過將無法輸送的電能儲存到儲能設(shè)備中礼旅,可以有效減輕線路的負(fù)擔(dān)膳叨。等到線路負(fù)荷小于線路容量時,儲能系統(tǒng)再將儲存的電能釋放出來痘系,通過線路進(jìn)行放電菲嘴,從而確保電能的穩(wěn)定輸送。
延緩輸配電設(shè)備擴容升級:在負(fù)荷接近設(shè)備容量的輸配電系統(tǒng)中汰翠,儲能系統(tǒng)的應(yīng)用能夠顯著提高電網(wǎng)的輸配電能力龄坪。通過較小的裝機容量,儲能系統(tǒng)能夠有效地增強電網(wǎng)的輸配電能力复唤,從而延緩了新建輸配電設(shè)施的需求健田。這不僅降低了成本,還為電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展提供了有力支持佛纫。
盈利方式:通過提升輸配電效率妓局,儲能系統(tǒng)為企業(yè)帶來了可觀的收益。此外呈宇,由于延緩了輸配電設(shè)備的擴容升級好爬,也為企業(yè)節(jié)省了大量的投資成本。這種盈利方式不僅增加了企業(yè)的經(jīng)濟效益省牍,還為整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供了重要保障潭灯。
2.4 用戶側(cè)
容量管理:對于工業(yè)用戶而言,儲能系統(tǒng)是一種有效的容量管理工具蚪应。通過在用電低谷時段儲存電能话弹,并在高峰負(fù)荷時段釋放儲存的電量,工業(yè)用戶可以降低整體負(fù)荷伍戚,進(jìn)而降低容量電費味专。
容量租賃:儲能電站可以為新能源服務(wù)商提供租賃服務(wù)。目前透汞,國內(nèi)的儲能容量租賃費用范圍在300-350元/kW·年数荤。具體的定價由儲能電站和新能源電站的項目收益決定,雙方需通過協(xié)商并簽訂長期租賃協(xié)議薄肉。
電力自發(fā)自用:對于安裝了光伏的家庭和工商業(yè)用戶阴戚,配置儲能系統(tǒng)可以更好地利用光伏電力,提高自發(fā)自用的比例,從而降低用電成本笋熬。
峰谷價差套利:在實施峰谷電價的電力市場中热某,用戶可以利用儲能系統(tǒng)在低電價時段充電,在高電價時段放電胳螟。通過這種方式昔馋,用戶可以實現(xiàn)峰谷電價差套利,進(jìn)一步降低用電成本糖耸。
盈利方式:通過降低容量電費秘遏、節(jié)約用電成本和峰谷價差套利等方式,儲能系統(tǒng)為用戶帶來了可觀的收益嘉竟。這些盈利方式不僅增加了用戶的經(jīng)濟效益邦危,還為儲能技術(shù)的推廣和應(yīng)用提供了有力支持。
3 儲能電站運維
在儲能行業(yè)蓬勃發(fā)展的同時舍扰,儲能電站的安全運維至關(guān)重要倦蚪。電池?zé)崾Э貑栴}仍需引起重點關(guān)注。為了確保儲能電站的安全運行妥粟,GB/T 42288-2022《電化學(xué)儲能電站安全規(guī)程》對監(jiān)控系統(tǒng)提出了明確要求。該監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備數(shù)據(jù)采集處理吏够、監(jiān)視報警犀进、控制調(diào)節(jié)、自診斷及自恢復(fù)等功能织扰,并支持手動和自動控制方式膊节,且自動控制功能可投退。為了加強儲能電站的監(jiān)督管理率肉,2022年10月原拉,北京市城市管理委員會發(fā)布了《北京市新型儲能電站運行監(jiān)督管理辦法(試行)》并向社會公開征求意見。該文件明確要求大剑三、中型儲能電站應(yīng)建立狀態(tài)運行及預(yù)警預(yù)測平臺堵套,而小型儲能電站則需實現(xiàn)狀態(tài)運行監(jiān)測,實時監(jiān)控系統(tǒng)運行工況矩汪。
Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)能夠全面監(jiān)測企業(yè)微電網(wǎng)的各個環(huán)節(jié)端皮,包括市電、分布式光伏拒凝、微型風(fēng)機等電源腰凫、企業(yè)內(nèi)部配電網(wǎng)、固定負(fù)荷和可調(diào)負(fù)荷牢裳、儲能系統(tǒng)以及新能源汽車充電負(fù)荷等逢防。該系統(tǒng)通過優(yōu)化控制策略,保障微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)的安全運行,實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲資源的靈活互動忘朝,促進(jìn)新能源的高效消納灰署,合理削峰填谷,從而降低電網(wǎng)建設(shè)投資并提升微電網(wǎng)的運行安全性和經(jīng)濟性辜伟。
3.1 數(shù)據(jù)采集及處理
系統(tǒng)通過測控單元與儲能裝置氓侧、電池管理系統(tǒng)(BMS)、汽車充電樁导狡、風(fēng)機逆變器以及光伏逆變器進(jìn)行實時信息的采集與處理约巷。它能夠?qū)崟r采集模擬量和開關(guān)量數(shù)據(jù),為系統(tǒng)提供準(zhǔn)確旱捧、實時的運行狀態(tài)監(jiān)測独郎。
圖1 企業(yè)微電網(wǎng)光伏、儲能數(shù)據(jù)統(tǒng)計
3.2 監(jiān)視報警
微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)應(yīng)具備完善的事故報警和預(yù)告報警功能枚赡。在發(fā)生事故時氓癌,系統(tǒng)能夠迅速發(fā)出報警,包括由于非正常操作導(dǎo)致的斷路器跳閘以及保護裝置動作信號蛹拜,以便及時發(fā)現(xiàn)并處理問題她蛉,確保儲能系統(tǒng)的安全運行。同時慰颊,系統(tǒng)還應(yīng)提供預(yù)告報警功能赚兰,對一般設(shè)備變位、狀態(tài)異常等信息以及電芯過壓辱折、電芯欠壓郎石、電池簇過壓告警、電池簇欠壓告警等可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行提前預(yù)警财调,以便運維人員及時采取措施认吕,防止事故的發(fā)生。
圖2 儲能系統(tǒng)告警記錄
3.3 運行監(jiān)控
微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)作為儲能系統(tǒng)與運行人員之間的主要溝通橋梁兔触,發(fā)揮著至關(guān)重要的作用沼昵。該系統(tǒng)不僅提供了各種重要參數(shù)的實時顯示,還為運行人員提供了必要的操作功能审炬。這些參數(shù)包括儲能系統(tǒng)的核心儲能裝機容量籽榕、單次充放電的電量與時間、SOC曲線甘桑、收益以及儲能系統(tǒng)的實時運行狀態(tài)參數(shù)等拍皮。此外,該系統(tǒng)還支持手動和自動控制功能跑杭,為運行人員提供了更為靈活和高效的運維方式铆帽∨毓ⅲ控制調(diào)節(jié)的對象包括直流開關(guān)、各電壓等級的電動操作開關(guān)爹橱、主要設(shè)備的啟動與退出萨螺、PCS功率設(shè)定以及裝置的運行參數(shù)設(shè)定等,從而實現(xiàn)對儲能系統(tǒng)的全面控制和調(diào)節(jié)愧驱。
圖3 企業(yè)微電網(wǎng)運行監(jiān)測
3.4 光伏運行監(jiān)控
監(jiān)測企業(yè)分布式光伏電站運行情況慰技,包括逆變器運行數(shù)據(jù)、光伏發(fā)電效率分析组砚、發(fā)電量及收益統(tǒng)計以及光伏發(fā)電功率控制吻商。
圖4 光伏運行監(jiān)測
3.5 儲能管理
監(jiān)測儲能系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)(BMS)和儲能變流器(PCS)運行糟红,包括運行模式址檀、功率控制模式,功率匣夭、電壓绍堪、電流、頻率等預(yù)定值信息坝总、儲能電池充放電電壓璃疫、電流、SOC兆距、溫度窖韧,根據(jù)企業(yè)峰谷特點和電價波動設(shè)置儲能系統(tǒng)的充放電策略,控制儲能系統(tǒng)充放電模式伶离,實現(xiàn)削峰填谷禾膀,降低企業(yè)用電成本拣末。
3.6 充電樁監(jiān)測
系統(tǒng)具備和企業(yè)充電樁系統(tǒng)或設(shè)備的軟件接口诺教,充電樁數(shù)據(jù)接入微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)控,監(jiān)測充電樁的運行狀態(tài)饼瓮,根據(jù)企業(yè)負(fù)荷率變化控制和調(diào)節(jié)充電樁的充電功率碗帅,使企業(yè)微電網(wǎng)穩(wěn)定安全運行。
3.7 電能質(zhì)量監(jiān)測
監(jiān)測微電網(wǎng)重要回路的電壓波動與閃變豹爹、電壓暫升/暫降裆悄、短時中斷情況,實時記錄事件并故障錄波臂聋,為電能質(zhì)量分析與治理提供數(shù)據(jù)來源光稼。及時采取相應(yīng)的措施提高配電系統(tǒng)的可靠性,減少因諧波造成的供電事故的發(fā)生孩等。
3.8 自診斷和自恢復(fù)
系統(tǒng)具備在線診斷能力艾君,對系統(tǒng)自身的軟硬件運行狀況進(jìn)行診斷采够,發(fā)現(xiàn)異常時,予以報警和記錄冰垄,必要時采取自動恢復(fù)措施蹬癌。