分布式电池储能应用场景
电池储能和抽水储能与其它储能相比,前期投资少且灵活,容量可大可少,一直是分布式储能项目的首选。经历了近十年的发展,特别是电动汽车的推动,储能电池价格快速下降,储能控制技术更加完善,近年来储能迎来巨大转机,储能项目、储能装机容量都呈现爆发式增长,发电侧、电网侧、用户侧以及电源侧各种场景下的储能应用都取得了突破,且各自呈现出不同的发展特点。 ▲意大利储能项目案例 01-发电侧和新能源电源侧储能 随着风电光伏平价上网的推进,电源侧储能市场的热度逐渐攀升。到2020年9月底,我国现有风电装机224GW、光伏装机量216GW,未来十四五规划,风电和光电等新能源还要大力发展,总的安装量有可能超过400GW,假设均以15%的比例配置储能,那么未来电源侧储能装机将超60GW,新能源发电领域储能市场需求量非常可观。 发电侧储能有两种方式:一是储能系统通过升压变压器接入交流侧,这种方案的优点是储能系统容量配置灵活,储能和光伏可自由配置,缺点是储能系统需要单独接入电网,并网手续比较复杂,电池充电和放电经过多级转换,系统换效率较低,很多能量损失在了变压器上;二是储能系统接入光伏逆变器直流侧,这种方案的优点是直流电能经过一级DC-DC变换直接存储能量,不经过变压器接入电网,效率更高,缺点是需要大功率直流变换器DC-DC,光伏和储能要1:1配置,不够灵活,实际上也不需要配这么多储能。 在大型光伏发电站配上储能,光伏发电侧储能最主要的功能之一是接受调度平滑电网负荷,服从并跟踪上级电网的计划曲线。光伏发电输出功率超过计划曲线时,将多余能量存入储能电池;光伏发电输出功率低于计划曲线时,将储能电池能量输入到电网。削峰填谷是光伏发电侧储能的另一个重要功能。光伏发电输出功率受限时,将多余能量存入储能电池;光伏发电输出功率不受限时,将储能电池能量输出电网。 ▲印尼储能项目案例 02-电网侧储能 电网侧储能是在输配电网中建设的储能,作为电网中优质的有功无功调节电源,其主要功能是有效提高电网安全水平,实现电能在时间和空间上的负荷匹配,增强可再生能源消纳能力,在电网系统备用、缓解高峰负荷供电压力和调峰调频方面意义重大。 电网侧储能是基于电网公司开展的,项目高度集中,而且储能容量规模较大。电网公司本身就具备实力规模、足以支撑其开展储能业务,而且电网公司本身也承担着一定的责任,其储能项目的意义不能以简单的峰谷套利来计算,且储能设施由电网集中统一调度执行效果更好、发挥作用更大,储能也变得更有价值。 2018年初,两网公司分别发出了关于支持储能产业发展的指导意见,电网侧储能规划成为行业关注重点。国家电网公司主推变电站增加储能设施,特别是变电站 数据中心 储能电站的多站融合模式,执行电网调峰的作用以缓解夏季拥堵和不同时段用电负荷的不平衡,类似的南方电网也规划在增压线路节点配建储能项目。 ▲武汉“光储充一体化”示范项目案例 03-用户侧储能 用户侧储能是把储能电池安装在用户端,在电价较低时或使用光伏和风电等新能源存储电能,在电价高峰期或者电网停电时使用存储好的电能,用户侧储能基本不参与电网调节,储存的电能只提供给用户。 和光伏相结合的用户侧储能发电系统,分为离网发电系统、并离网储能系统。离网发电系统为硬性需求,适合于无电地区或者缺电地区;并离网型光伏发电系统广泛应用于经常停电,或者光伏自发自用不能余量上网,需要安装防逆流的项目,自用电价比上网电价价格贵很多、波峰电价比波平电价贵很多等应用场所。 ▲墨西哥离网项目案例 用户侧储能有多种盈利模式,储能变流器和光伏逆变器功率因素可控可调,改善工厂内电网环境,避免因功率因素超标而罚款,较高的功率因素也可以让工厂减少线路和设备电量损耗;储能电池充放电可调可控,利用电费的峰谷价差,晚上用电低谷时从电网储存电能,白天用电高峰时从蓄电池释放出来,帮助企业进行电量峰值的管理,减少工厂分时电价的高峰期电费,有条件的企业还可以节省容量费用;紧急情况备用电源:当电网出现故障停电时,利用太阳能,风力,油机,储能电池等多种发电方式组成微电网储能系统,为关键负载提供不间断电源。 从总体看,我国电化学储能市场在近年呈现逐步上升的趋势。从应用分布上看,用户侧领域的累计装机规模最大,发电侧和电网侧领域分列第二、三位; 按技术类型分析,锂离子电池比重最大,应用覆盖发电侧、电网侧及用户侧全领域,铅蓄电池次之,用户侧是其主要应用场景。 END |