一、項(xiàng)目運(yùn)行的基本情況
華能青海格爾木時(shí)代新能源光伏儲(chǔ)能電站項(xiàng)目(以下簡(jiǎn)稱“青海格爾木光儲(chǔ)電站”)，主要包含光伏電站1座，儲(chǔ)能電站1座。 其中光伏電站容量為50兆瓦，全部采用310瓦多晶組件，設(shè)50個(gè)常規(guī)集中式1兆瓦子方陣，以5回35千伏電纜電路接入站內(nèi)35千伏母線，經(jīng)35千伏線路送至光伏園區(qū)110千伏匯集站，經(jīng)升壓后并入電網(wǎng)。
儲(chǔ)能電站采用15兆瓦/18兆瓦時(shí)鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。系統(tǒng)功率按光伏電站功率的30%配置，額定功率15兆瓦;容量按儲(chǔ)能功率的1.2小時(shí)來配置，額定容量18兆瓦時(shí)(15兆瓦×1.2小時(shí)=18兆瓦時(shí))。儲(chǔ)能系統(tǒng)由5個(gè)3兆瓦/3.6兆瓦時(shí)儲(chǔ)能單元組成，經(jīng)升壓接入站內(nèi)35千伏母線;每個(gè)3兆瓦/3.6兆瓦時(shí)儲(chǔ)能單元由6個(gè)500千瓦雙向變流系統(tǒng)和6個(gè)600千瓦時(shí)儲(chǔ)能機(jī)組組成，安裝在一組變流室和電池室內(nèi);每個(gè)500千瓦/600千瓦時(shí)儲(chǔ)能機(jī)組由1臺(tái)500千瓦雙向變流器、4個(gè)150千瓦時(shí)電池柜和1總控柜(匯流柜)構(gòu)成;每個(gè)電池柜由17個(gè)電池模塊(箱)串聯(lián)，與一個(gè)電池管理主控箱組成;每個(gè)電池模塊采用14個(gè)200安時(shí)數(shù)的單體電芯串聯(lián)形成。儲(chǔ)能系統(tǒng)全部采用磷酸鐵鋰電池，設(shè)備采用戶內(nèi)布置，占地1965平方米。
該項(xiàng)目于2015年4月25日開工建設(shè)，2016年1月26日并網(wǎng)發(fā)電，占地1550畝，投資約4億元。2018年截至目前，累計(jì)發(fā)電4644.58萬千瓦時(shí)，其中儲(chǔ)能發(fā)電量192.68萬千瓦時(shí)，儲(chǔ)能平均轉(zhuǎn)換效率達(dá)到85%，達(dá)到改善光伏電站輸出特性，減少“棄光”，為電網(wǎng)提供輔助服務(wù)的功能。
青海格爾木光儲(chǔ)電站通過兩年多的運(yùn)行，充分驗(yàn)證了大規(guī)模儲(chǔ)能和新能源聯(lián)合運(yùn)行的良好效果，增加了電網(wǎng)運(yùn)行的靈活性，提高區(qū)域電網(wǎng)的安全穩(wěn)定水平，為大規(guī)模集中式光伏電站提高電網(wǎng)友好性、解決棄光限電尋找到一種可行的技術(shù)解決手段。
一是改善光伏電站輸出特性。青海格爾木光儲(chǔ)電站采用光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電運(yùn)行控制技術(shù)，配置中國電科院光儲(chǔ)就地監(jiān)控系統(tǒng)，接入國家電網(wǎng)智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)。根據(jù)省級(jí)電網(wǎng)調(diào)度指令，通過儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)時(shí)吸收或釋放電量，及時(shí)修正光伏電站出力曲線，平滑光伏發(fā)電輸出波動(dòng)。
二是提升新能源消納水平。以該項(xiàng)目在晴天的日運(yùn)行曲線為例，電網(wǎng)限發(fā)出現(xiàn)在上午10點(diǎn)15分左右，同時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)開始充電，并在12時(shí)35分儲(chǔ)滿;下午17時(shí)30開始釋放電量，19時(shí)15分結(jié)束，當(dāng)天為電網(wǎng)多提供清潔電量約1.6萬千瓦時(shí)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，自2016年初并網(wǎng)運(yùn)行后，項(xiàng)目累計(jì)為電網(wǎng)提供儲(chǔ)能電量約580.48萬千瓦時(shí)。
三是為電網(wǎng)提供輔助服務(wù)。根據(jù)國網(wǎng)青海電科院的研究結(jié)果表明，該項(xiàng)目利用鋰電池充、放電快速、靈活的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)能與電力系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行，可以為電網(wǎng)系統(tǒng)在電源側(cè)提供調(diào)峰、調(diào)頻的輔助服務(wù)。在冬季和夏季項(xiàng)目的可信容量分別增加至11.8兆瓦和24.8兆瓦，節(jié)約線路容量28%。
二、項(xiàng)目的啟示和建議
通過對(duì)青海格爾木光儲(chǔ)電站的深入調(diào)研，我們得到如下啟示和建議：
一是加快儲(chǔ)能產(chǎn)品和技術(shù)升級(jí)。
本次調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前發(fā)電側(cè)使用的儲(chǔ)能電池基本沿用了動(dòng)力電池的設(shè)計(jì)構(gòu)架，存在單體容量較小、充放時(shí)間長、占地面積大等問題。需要儲(chǔ)能廠家針對(duì)發(fā)電和輸、配電領(lǐng)域開發(fā)出長時(shí)間大容量、短時(shí)間大容量、高功率的儲(chǔ)能產(chǎn)品，加強(qiáng)儲(chǔ)能電池在高安全性、高能量密度、長壽命、低成本等方面技術(shù)研究，配合儲(chǔ)能系統(tǒng)集成與電網(wǎng)智能控制技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能與現(xiàn)代電力系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化運(yùn)行。
二是降低儲(chǔ)能系統(tǒng)成本，創(chuàng)新商業(yè)模式。
目前，儲(chǔ)能系統(tǒng)處于示范項(xiàng)目向商業(yè)化初期過渡階段。經(jīng)測(cè)算，華能格爾木儲(chǔ)能項(xiàng)目的投資回收期約為15年，全壽命周期內(nèi)暫無法實(shí)現(xiàn)盈利。2012-2017年儲(chǔ)能系統(tǒng)整體生產(chǎn)成本下降了70%，其中電池下降超過50%，從趨勢(shì)看，預(yù)計(jì)2-3年后隨著儲(chǔ)能系統(tǒng)生產(chǎn)成本進(jìn)一步降低，在壽命周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)發(fā)電側(cè)的收益平衡或盈利成為可能。因此，需要儲(chǔ)能電池、硬件、軟件、EPC各個(gè)環(huán)節(jié)共同努力，進(jìn)一步降低儲(chǔ)能系統(tǒng)的生產(chǎn)成本。并在發(fā)展“儲(chǔ)能+光伏”的發(fā)電模式同時(shí)，開拓“儲(chǔ)能+分布式”“儲(chǔ)能+電網(wǎng)”“儲(chǔ)能+用戶”等多種應(yīng)用場(chǎng)景和各種輔助服務(wù)，積極創(chuàng)新商業(yè)模式，早日實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)?；虡I(yè)發(fā)展。
三是儲(chǔ)能系統(tǒng)在電網(wǎng)中的應(yīng)用前景廣闊。
通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，儲(chǔ)能系統(tǒng)具有雙向調(diào)節(jié)能力，能夠有效平抑光伏發(fā)電出力的隨機(jī)變化，可以讓清潔能源成為方便調(diào)節(jié)的穩(wěn)定電源，大幅減少棄風(fēng)、棄光等浪費(fèi)現(xiàn)象。對(duì)比建設(shè)一座發(fā)電廠，儲(chǔ)能系統(tǒng)具有建設(shè)周期短、調(diào)峰成本低、響應(yīng)速度快、運(yùn)行效率高和無污染等優(yōu)點(diǎn)。未來，儲(chǔ)能系統(tǒng)如果大規(guī)模在電網(wǎng)中應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)電能的大規(guī)模存儲(chǔ)和快速釋放功能，通過削峰填谷解決高峰用電緊張，應(yīng)對(duì)臨時(shí)電力短缺，有效支撐地區(qū)電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)電能靈活調(diào)節(jié)和精確控制。
四是建立和完善儲(chǔ)能系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)認(rèn)證體系。
目前，儲(chǔ)能與可再生能源場(chǎng)站作為聯(lián)合體接受電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度時(shí)，并未作為特殊的“電廠”對(duì)待，在接入方式、運(yùn)行控制、涉網(wǎng)保護(hù)及安全防護(hù)等方面繼續(xù)沿用可再生能源場(chǎng)站的標(biāo)準(zhǔn)，沒有體現(xiàn)聯(lián)合體的優(yōu)越性。因此，建議儲(chǔ)能行業(yè)盡快建立和健全產(chǎn)品性能、安全性等檢測(cè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)和完善儲(chǔ)能產(chǎn)品全壽命周期質(zhì)量監(jiān)管;電網(wǎng)企業(yè)盡快建立儲(chǔ)能系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、設(shè)備及試驗(yàn)、施工及驗(yàn)收、并網(wǎng)及檢測(cè)、運(yùn)行調(diào)度等各應(yīng)用環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)體系。
五是完善配套政策，建立補(bǔ)償機(jī)制，引導(dǎo)社會(huì)投資。
儲(chǔ)能系統(tǒng)是電網(wǎng)友好型的能源系統(tǒng)，能夠促進(jìn)能源生產(chǎn)消費(fèi)的多能協(xié)同和靈活交易，是構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)，推動(dòng)電力體制改革和促進(jìn)能源新業(yè)態(tài)發(fā)展的核心基礎(chǔ)。建議國家制定進(jìn)一步支持儲(chǔ)能發(fā)展的政策，督促地方政府和電網(wǎng)企業(yè)保障儲(chǔ)能電站發(fā)電的消納程度，提高電站的調(diào)度入網(wǎng)電量，并及時(shí)足額取得電價(jià)補(bǔ)貼;鼓勵(lì)光儲(chǔ)電站等聯(lián)合體參與電力市場(chǎng)交易和輔助服務(wù)市場(chǎng)，明確儲(chǔ)能服務(wù)電價(jià)政策;鼓勵(lì)多種形式的技術(shù)、機(jī)制及商業(yè)模式創(chuàng)新，引導(dǎo)社會(huì)資本投入儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)銀行等融資機(jī)構(gòu)支持儲(chǔ)能電站項(xiàng)目建設(shè)融資，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。
