馮云崗--《儲能應(yīng)用及典型案例分析》

 

 

8月22-24日，由充換電百人會、中國充電樁網(wǎng)、中國風(fēng)光儲網(wǎng)、聯(lián)聯(lián)充電、國家電投&融和元儲、充電聯(lián)盟等單位聯(lián)合主辦，上海賀勵展覽有限公司、上海賀勵商務(wù)咨詢有限公司承辦的2022中國國際光儲充產(chǎn)業(yè)大會&2022中國國際社區(qū)充電產(chǎn)業(yè)大會，簡稱：金磚光儲充論壇&金磚社區(qū)充電論壇在常州香格里拉大酒店順利召開。本屆大會設(shè)置“論壇峰會+展示臺展示”，既有企業(yè)細致入微的分析，也有行業(yè)專家為市場發(fā)展提出的設(shè)想與方案，助力落實國家提出的“碳達峰、碳中和”戰(zhàn)略目標要求，積極助力構(gòu)建“雙循環(huán)”新發(fā)展格局。

 

 

中國電建  上海電力設(shè)計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——《儲能應(yīng)用及典型案例分析》 。

 

以下為演講實錄：

    

    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，我今天從設(shè)計院的角度分析一下儲能及主要的典型案例在工程中的一些應(yīng)用。

    我分享以下幾個方面：

    1、行業(yè)發(fā)展歷程

    2、儲能主要技術(shù)路線

    3、儲能典型案例及商業(yè)模式

    4、儲能工程設(shè)計的關(guān)鍵點思考

    

    1、行業(yè)發(fā)展歷程

    我們簡單看一下儲能的歷程，從“30·60”開始以后，尤其碳達峰、碳中和提出來以后，儲能給了我們無限想象空間。從新能源的本質(zhì)來說，其實就是發(fā)電側(cè)規(guī)模越來越大，可再在能源的不穩(wěn)定性造成了整個給儲能提出了更大的空間。同時，國家提出新型電力系統(tǒng)，里面必不可缺的元素就是儲能，儲能將扮演越來越大的角色。這是隨著國家大的戰(zhàn)略以及整個宏觀頂層設(shè)計隨之而來的。

    第二，從儲能本身來說，它外部的環(huán)境也造成了整個儲能的需求越來越大。這里面得益于市場化的影響，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”目標下可再在能源整個支撐電網(wǎng)的穩(wěn)定跟友好運行的角度，伴隨著整個儲能將起的作用越來越大。

    整個行業(yè)的發(fā)展周期簡單做了一個分析。從儲能來說，現(xiàn)在商業(yè)化已經(jīng)從初期向規(guī)?；饾u起步的過程，這兩年儲能發(fā)展已經(jīng)進入了快車道，各種問題也隨之不斷解決和完善的過程中，可以預(yù)期整個儲能行業(yè)具有無限的空間。

    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)來說，容量的電價，包括替代儲能納入輸配電價，以及新能源儲能和共享儲能等等多種形式都并存，為儲能創(chuàng)造好的盈利和好的發(fā)展模式和空間。

    2、儲能主要技術(shù)路線

    前面各位領(lǐng)導(dǎo)說得比較多，其實整體來說儲能還是一個技術(shù)多元化的發(fā)展空間，包括電化學(xué)儲能、物理儲能，包括其他相關(guān)形式的儲能，但整體來說整個現(xiàn)在鋰電池還是主流情況。

    從整個組成來說，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)展的過程，現(xiàn)在屬于百花齊放、百家爭鳴的過程，逐步在儲能的賽道過程中逐漸根據(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)在水冷越來越受到大家的重視，其實跟現(xiàn)在的發(fā)展形式，包括跟整個儲能的技術(shù)瓶頸，解決的問題也是有很大的過程的。

    從業(yè)者是重點瞄準整個行業(yè)技術(shù)發(fā)展的瓶頸，如何解決它的關(guān)鍵技術(shù)問題，如果能有幾個重要的突破，其實整個對行業(yè)的發(fā)展都是有非常好的促進作用，同時使自己的產(chǎn)品/領(lǐng)域，也有自己成長的發(fā)展空間。包括消防這邊，這里不展開說。

    從儲能發(fā)展來說，前面重點說了電化學(xué)儲能的發(fā)展，其實從國家、從整個戰(zhàn)略發(fā)展長周期、長時間的儲能也會面臨比較大的發(fā)展空間。因為從可再在能源發(fā)展來說需要的季節(jié)性不平衡、跨天的不平衡，以及需求與供應(yīng)的不平衡，其實很多時候長周期、長時間的儲能也會有比較大的空間，而且有自己本身的賽道在這里面各自發(fā)展。

    從整個國家的“雙碳”來說，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程中。隨著煤電清零的過程中，什么形式能夠替代煤電作為主力支撐電源？其實可再在能源不管是從容量還是電量上，都會有比較大的發(fā)展，成為逐步替代煤電過程中扮演它的角色。同步而來的是可再在能源本身的發(fā)電特性，以及它的技術(shù)特點也需要相關(guān)的儲能跟它作為整體支撐，做一個整體可調(diào)可控的發(fā)展方向，包括虛擬電廠、虛擬同步機，包括整個可再在能源的支持也好，整個發(fā)展過程中也就是“新能源+”能夠承載儲能發(fā)展調(diào)節(jié)可控的一些模式，將是未來發(fā)展重要領(lǐng)域和發(fā)展的空間，有很大的發(fā)展。

    3、儲能典型案例及商業(yè)模式

    整個商業(yè)模式從現(xiàn)狀來說，儲能還沒有形成像標準化的固定的一些政策跟一些盈利模式，所以現(xiàn)在目前的儲能也就是一個項目一個政策，一個省一個模式。相對來說還處于大家百花齊放各自發(fā)展的過程中，現(xiàn)在還屬于初期，在萌芽向規(guī)?；l(fā)展過程中，大家還處在各自想辦法，各自找到自己的發(fā)展，各自促進自己的能源體系變化的過程中。

    這里面列了幾個比較主要的，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，為儲能提出了比較好的可參考的一些模式。包括容量電價+輔助服務(wù)等等。

    從電源側(cè)來說，包括新疆、甘肅、山西等等，這塊主要是保障利用小時數(shù)+調(diào)峰電價，以及調(diào)峰輔助服務(wù)等等，整個儲能發(fā)展得比較迅速，而且盈利模式相對來說也比較明朗。

    從共享儲能模式，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、甘肅整個共享模式儲能這塊，整體來說它的發(fā)展以及結(jié)合現(xiàn)貨市場，整個儲能還是有比較好的調(diào)節(jié)利用的手段。

    下面是具體的幾個典型市的項目案例。

    這個是我們海南州共和100兆瓦風(fēng)電場兆瓦級儲能電站項目。這個項目是100兆瓦光伏配了10兆瓦時的儲能，整個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)以及新能源配儲能，這是現(xiàn)在國家最典型的案例應(yīng)用，解決棄光以及整個不穩(wěn)定的調(diào)節(jié)這塊的作用，整個過程中主要參與的調(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，為整個新能源的配置，使新能源友好接入電網(wǎng)過程中起重要的作用。

    現(xiàn)在很多是大家比較詬病的，就是所謂的新能源強配儲能，這時候很多收益是靠新能源的收益來承擔(dān)儲能的收益模式，來完成整個儲能的價值回收。

    實際上它在未來發(fā)展過程中，隨著市場化交易的使用，以及將來對可再在能源，尤其對新能源電網(wǎng)要求的提升，以及它的考核以后，其實這種項目可能會越來越多的主動性的就要配，否則就要面臨很多其他的考核機制，以及整個容量的限制。這塊未來還是有很大的發(fā)展空間。

    整體相對來說，比較簡單就是新能源配一個儲能，跟新能源共享，然后場站投資，統(tǒng)一來結(jié)算，這么一個整體項目打包完成的情況。

    第二個是國家風(fēng)光儲輸示范工程，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這塊發(fā)展，也是將來新能源+儲能替代火電的發(fā)展過程中，虛擬同步機將有一個比較大的發(fā)展空間，它真正實現(xiàn)電源的可調(diào)可控。這里面比較簡單，虛擬同步機的需求，其實它是功率型的儲能形式，它要做到3C這么一個充放電倍率，及時響應(yīng)，為電網(wǎng)完成依次調(diào)頻、阻尼和無功補償?shù)裙δ?，形成整個可調(diào)可控，為電網(wǎng)提供技術(shù)支撐和服務(wù)整個過程儲能項目的典型案例。

   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，對電廠調(diào)頻過程中，儲能發(fā)揮了一些作用。整個電廠尤其像原來建的比較早的老式的燃機電廠，隨著能源結(jié)構(gòu)調(diào)整以后，電廠要逐漸進行老式退役。這時候它重新做儲能電站的改造，還是有比較大的發(fā)展空間。這塊是利用南山電廠7號機組燃機聯(lián)合循環(huán)退役以后，利用場地建立儲能電站，起到燃機相關(guān)的調(diào)峰、調(diào)頻作用。未來這塊隨著可再在能源以及整個非化石可再在能源比例的提升以后，燃機逐漸也會減少。這個時候儲能可以發(fā)揮它的替代作用，也做了一個大膽的嘗試，與常規(guī)火電進行聯(lián)合調(diào)頻，另一方面為電網(wǎng)做獨立的儲能電站，同時還承擔(dān)黑啟動的作用。一旦整個網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障的時候，它可以起到黑啟動，這是我們充分發(fā)揮儲能在整個電網(wǎng)運行過程中，尤其在調(diào)峰的過程中起了比較好的作用，調(diào)峰、調(diào)頻，包括黑啟動，包括需求側(cè)響應(yīng)等多種模式實現(xiàn)經(jīng)濟效益。

    整個資本金收益率可以達到20%，整體還是比較好的項目，我們也做了詳細的收益，包括年調(diào)峰，按照500次它就是3500萬的收入，調(diào)頻的收入，還有補償電量的收入，黑啟動還沒算到里面，整體收益還是比較好的項目。

    尤其是燃機電廠在面臨退役的時候，整個進行儲能電站的改造，其實對我們整個儲能的發(fā)展、儲能的應(yīng)用場景還是有比較好的應(yīng)用空間。

    這個是我們在甘肅瓜州做的項目，2018年做的EPC項目。我把詳細的數(shù)據(jù)做了分析，從一年多的數(shù)據(jù)來看，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，大家可以看出來這一列調(diào)頻基本上是調(diào)峰2倍的收益，這個過程中，調(diào)頻收益占得比較多。因為甘肅整個電力輔助市場的規(guī)模，其實整體的規(guī)模有限的情況下，先建的一些儲能電站在收益過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，但是整體來說，它整個市場份額可能是有限的，隨著項目的增多以后，如果在電源結(jié)構(gòu)沒有明顯變化的情況下，其實這個收益也會壓縮。所以在這塊做的過程中，我們在前期規(guī)劃預(yù)判的過程中也要相關(guān)的手段、相關(guān)的考慮，否則到時候?qū)嶋H運行可能有差異。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，包括計算的模型，由于時間關(guān)系不展開說。

    這是我們跟陽光電源為英國做的儲能電站，是99.8MW的儲能。英國作為一個電力高度自由的市場，它的電價響應(yīng)非?？欤@時候儲能將發(fā)揮更加重要的作用，同時也將享受更好的收益。

    給大家透露一個信息，中國的電力市場逐漸在放開，現(xiàn)在市場化交易扮演著更大角色以后，未來在5-10年或者更長一段時間，我們可能采用這種更加開放的電力市場，整個儲能可能有更多的收益模式，這種不確定性更多，現(xiàn)貨市場上短期內(nèi)也可以享受非常高的收益。

    不像以前都是固定的電價，像這種市場也會有更大的發(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、容量服務(wù)等角色，由于它的自由化市場，短期市場都會非常好。

    4、儲能工程設(shè)計的關(guān)鍵點思考

    整個儲能規(guī)劃設(shè)計首先要明確能量性和功率性，不同的市場還是有不同的應(yīng)用空間。

    這是儲能典型的組成（如圖）。

    集成設(shè)計重點幾個考慮因素：

    （1）容量的配置。

    （2）電站整個設(shè)計過程中，包括整個主接線設(shè)計、總平面、站用電等系統(tǒng)，對優(yōu)化設(shè)計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）

    這個是整個儲能電站過程中的一些典型設(shè)計，有各種形式的，整個設(shè)計過程中要綜合考慮整個場地、整個項目的場景以及應(yīng)用，來進行綜合化的分析。

    這是整個儲能過程中很重要的整體安全的設(shè)計，各個專家講的比較多，我們作為規(guī)劃咨詢前期很重要的，這塊做好，才能為后面項目安全可靠運行起到很重要的作用。如果后面只是作為“補丁式”，可能效果不是特別好，而且會發(fā)生各種各樣的問題。

    這是從優(yōu)化設(shè)計的幾個點（如圖）。

    我的匯報就到這里，謝謝各位！

  

 

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