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储能连接未来能源互联网

   日期:2018-04-12     来源:北极星储能网    浏览:1602    评论:0    
核心提示:近一段时间以来,行程颇为紧凑,既有推动储能项目落地的务实之旅,亦有参加储能相关会议论坛的务虚之行。而现在恰值计始于春的花
近一段时间以来,行程颇为紧凑,既有推动储能项目落地的务实之旅,亦有参加储能相关会议论坛的务虚之行。而现在恰值“计始于春”的花开之际,蓦然想来“我们只顾向前赶路,应付着快乐和痛苦的局面”,似乎也十分有必要在一个清风伴流岚的好日里,沏上一杯热茶,切实思考一下储能产业的发展。

上篇:储能功能价值和经济价值简析

一、储能市场方向趋于清晰

经过近几年储能产业同仁的不懈努力推动,储能产业的发展正呈欣欣向荣之势,规范和促进储能产业发展的指导文件和基础政策频出,而在此背景下,储能产品在储能领域的应用市场方向也日益趋于清晰。储能产业的发展离不开电力这个主体,整理储能产品在电力主体里的应用场景,包括发、输、配、用这四个环节,归结其功能基本可分为四大类,即调峰、调频、提升电力系统稳定性和灵活性以及提升电能质量。依据这储能产品在电力系统这四大类功能价值,衍伸出许多细分应用领域,而根据现有电力系统电价特点和相关辅助服务的配套政策,连同其经济收益简单可归纳如下表。


二、储能市场方向功能价值和经济价值简析

1. 户用侧储能应用简析

关于户用储能和工商业储能的简析:因为有峰谷电价差的存在,因此利用储能产品“低充、高放”是最容易看到或最容易实现套利的应用场景,是许多储能企业发力的起点。但就储能单元在户用侧进行电力存储的功能而言,其本身不产生电力,只是电力“搬运工”还要消耗电力的特点,已决定其单纯作为“削峰填谷”应用的收益不会很好。有些企业采用投资建设而后租赁的方式,以现在的峰谷价差以及储能技术为基础,这些储能系统在我国大部分区域是无法盈利更无法实现长期发展的。而随着电力体制改革的推进,通过降低电力用户的用电成本让利于民是大势所趋、人心所向,因此,即使以后实现了电力实时交易,峰谷价差进一步拉大的可能性也不是很大。而考虑到电改会逐渐打破电力输送和销售的省际壁垒,则可能会更会进一步助推用电价格下降,这样储能单元通过“削峰填谷”实现的收益会更小(除非储能产品的性价比有“质”的突破)。所以,户用侧储能系统的发展,必须结合特定的应用功能景来提升其经济性,比如兼具削峰填谷+备用电源功能的储能 UPS,比如“储能系统+充电桩”模式。

关于储能 UPS 的简析:软件应用的发展,都是基于硬件备用能力的提升为基础的。随着互联网、5G、AI 等移动通讯及智能网络的发展,通讯基站和数据中心的建设迎来爆发期。对于数据中心和通讯基站而言,备用电源是极其重要的部分,是必不可缺少的。通过将峰谷电价差和备用电源结合起来,可以把数据中心和通讯基站原先的电池“静态资产”变成“动态资产”而产生收益,大大降低数据中心和通讯基站的运营电费成本和电池使用成本,因此,其经济性较好,而其技术应用问题也不难实现突破和验证,克服一些边界条件也相对容易。

关于“储能+充电桩”模式的简析:为改变我国“缺油、少气”的能源结构和提升能源使用的能量效率,大力发展新能源电动汽车产业,已成为国家发展的基本战略,而提升与电动汽车发展相配套的充电服务能力是必然趋势。大量新建的充电桩会给常规变压器和输配电线路带来沉重负担。在充电站建设一定量的储能装置,对于降低电压器扩容需求和延缓输配电升级大有裨益。对于用户侧而言,在充电站建设储能电站,可在进行削峰填谷的同时,降低用户容量电费,特别是有些充电站,在原有基础上升级变压器容量,短时间内无法实现,这时,储能系统成了必需品,其价值自然可以得到体现。因此,笔者推测,“储能系统+充电桩”的应用模式会随着电动汽车产业的发展而扬帆起航。

关于离网储能系统的简析:离网系统的电力供给,确切地来讲,不应放在户用侧储能应用部分,因为它是一个小型微电网系统,“麻雀虽小,五脏俱全”,但其确实又和终端用户息息相关。离网储能系统是部分无电或不稳定电力地区的必须品,要保证全天的生产、生活的清洁电力需求,储能系统是必不可少的电力单元。放眼全球离网电力市场,这一应用场景的机遇还是非常多的,而国内外亦有诸多企业布局和实践储能产品在此市场中的应用。

2. 电源侧储能应用简析

大力发展光伏、风力等新能源发电并提高其并网比例,不仅是我国的发展战略,亦是全球电力发展战略。但由于光伏和风力等新能源发电随机性、间歇性、出力变化快的特点,超大量的新能源发电装置直接并网会对电网调度运行与控制带来很大影响,甚至会引发一些安全稳定事故。因此,新能源发电并网比例越高,对具有快速调节功能的机组或储能装置的需求越大(另一种方式就是直接“限电”),因此储能系统在新能源发电侧的应用是有“用武之地”的。但是,目前我国的新能源发电并网比例虽高,但大都还在电网可承受的范围内,或者直接限电,因此,储能装置的功能价值现在还没得到非常好的经济性来体现。

对于传统发电机组而言,在电源侧通过并入储能系统来辅助改善发电机组AGC 性能,提高机组频率调节能力,目前已是得到大量应用和推广。但从长远角度来看,随着参与技术门槛的降低,其竞争也会日趋激烈,其经济性亦会随之走低。

3. 输、配电侧储能应用简析

储能在输、配电侧的应用在国内外有大量研究,目前主要认为储能系统通过直接并入电网侧对频率异常状态的主网进行干预控制,可以成为电网频率稳定控制的有效手段。而随着具有波动性和间歇性的新能源电力大规模并入电网,输电侧大规模储能系统的应用可显著提高电网的接纳能力,有效提升线路输送容量。电动汽车、充电桩、分布式新能源发电的快速发展,对配电网的安全稳定也带来诸多挑战,而大量的分布式储能将是未来实现对配电网的能量优化管理和需求侧响应的重要组成部分。除移动储能在输、配电侧发挥应急响应及救援等服务,其它尚无明确的政策支持储能系统在输配电侧的应用,但其部分功能价值已在研究中体现出来,可能还有部分潜在的功能价值尚待挖掘,因此目前储能系统在输、配电侧的经济价值还没有得到很好的体现。

通过梳理储能在电力系统中不同应用场景的功能价值和经济价值,有助于我们正确认识储能市场,也有助于我们弄清如何助推储能产业发展和储能产业发展的终极定位,笔者将在《储能连接未来能源互联网——下篇》中继续探讨。

下篇:储能产业发展的政策驱动力和终极定位

根据笔者《储能连接未来能源互联网——上篇》中对储能系统在电力主体中功能价值和经济价值的简析,可以看到,储能系统由于具有可根据实际需求灵活配置,响应速度快,不受地理以及外部自然资源等限制的功能特点,相比于其它电力系统调节技术,某些方面是具有不可替代作用的。但如何通过政策来调高经济性,助推储能产业长远、健康发展以及储能产业发展的终极定位是什么,本文将试着继续探讨。

一、储能产业发展需要经济价值来体现储能系统的功能价值

我们知道,任何产品都有其功能价值和经济价值,而其经济价值又一定程度上反映着其功能价值,储能产品也不例外。但是当产品的经济价值没能够很好的体现产品功能价值的时候,基于“谁受益谁付费”的原则,给予产品适当的经济补偿是合理且必须的。放眼全球范围,美国、德国、英国、澳大利亚和日本等国,都有出台一些支持和促进储能产业发展的政策,而我国在促进储能发展的政策上虽然做了诸多铺垫,比如 17 年五部委联合下发的《促进储能产业与技术发展的指导意见》等,但只有 18 年 1 月份南方监管局出台的《南方区域电化学储能电站并网运行管理及辅助服务管理实施细则(试行)》中规定,给参与电网调度充电的储能系统 500 元/MWh 的经济补偿,算是迈出了给储能系统经济补偿实质性的一步。当然,认真分析这个《细则》,补偿并不容易获得,但对经济性艰难的储能产业来说,无疑已是是利好政策了。储能电站的经济补偿措施,也可参考抽水蓄能电站,制定相对独立的针对性的电价政策,在保证既可提高社会资本参与研发和投建储能装置的热情同时,又可调动储能电站参与电力系统辅助服务的积极性,降低电力系统整体成本,促进电力资源综合利用。

经济补偿是促进储能产业发展的一方面,另一方面,深化电力体制改革,沿着电力体制改革方案中“三放开、一独立、三强化”的总体思路,通过释放改革红利,让储能系统更多地公平地参与到电力辅助服务、提高电能质量等方向并发挥机会,也是对储能产业发展的重要利好因素。

总之,储能产业的发展,不仅可以提升电力系统的稳定性、灵活性,更能提高我国的储能技术和装备的研发能力、智能装备的智能制造能力、信息技术水平等等,这些都是高度契合国家 2025 工业强国战略目标的。所以,推动更好的支持储能产业长远发展政策的出台,是非常紧迫且必要的,期待在产业政策的助力下,“小楼一夜听春雨,明朝遍开储能花”的那一天!

二、以综合能源服务为基础的能源互联网将是储能产业发展的终极定位

能源是人类生存和发展的物质基础,现代社会不仅要掌握对能源的使用技术,而且要实现对能源的高效、智能、低碳利用。能源互联网是以能源体系和信息技术为基础,具有“可再生、分布式、互联性、开放性和智能化”五大基本特征,以信息流控制能量流。电力是能源转化的产品之一,未来仍将是能源互联网体系中能量传输的主体,但电力具有即发即用不能随时随地大容量、长时间储存的特性,而大规模储能技术的发展,则有助于增加电力能源使用和传输的弹性,利于实现电力能源的互联互通和时空转移,从而达到对电力的经济、高效、绿色利用之最终目的。电力体制改革后大量建设的储能装置,使得电力消费者有机会直接参与到电力能源交易中,改变传统的电力用户和电力供应商之间的供需关系,有利于优化电力输送网络、实现供需平衡。而未来的能源供应商,为更多地获得用户资源,也将不再是单一能源的供给方,而是可以为终端用户提供多方面、多维度能源解决方案的综合能源服务商。因此,笔者大胆推测,以综合能源服务为基础的能源互联网将是储能产业发展的终极定位。

能源互联网的构建,需要大量集中或分布式储能系统的能量可供调用,而大量储能系统的建设,需要合理的经济性为前提。在目前这个储能系统在多数应用场景中经济性都尚不好的阶段,作为储能产业发展的参与者,我们要带着“星星之火,可以燎原”的心态,珍惜并踏实做好目前的每一个储能项目,大量收集和分析数据,突破技术瓶颈,日积月累,逐渐形成聚合效应和“技术和体量爆炸”效应,这样才能为未来的能源互联网之梦夯实基础!

“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”,储能产业之路也仍然漫长,愿行业同仁共同努力,推动储能产业发展“欣欣以向荣”,能源流和信息流能一样奔涌向前!

诸君共勉!

(作者:彭宽宽,供职于上海西恩迪蓄电池有限公司,文章作于 2018 年 4 月 7 日 )

备注:本文仅是个人观点,不代表公司立场。
 
标签: 互联网
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