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應用空間廣闊儲能是否解決棄風棄光最現(xiàn)實選擇？

時間:2016-04-21 08:31來源:中國能源報作者:西顧

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目前儲能技術有多種，除蓄水儲能外，有鋰電池、釩液儲能、鋅溴儲能、飛輪儲能、壓縮空氣、超級電容等，究竟哪種技術路線為佳？

多年來懸而未決的棄風、棄光痼疾，依舊是制約中國可再生能源發(fā)展的最大障礙。儲能是現(xiàn)階段解決棄風、棄光最經(jīng)濟有效的途徑嗎？

棄風棄光依舊嚴峻

來自國家能源局的數(shù)據(jù)，２０１５年，中國風電新增裝機容量３２９７萬千瓦，再創(chuàng)歷史新高；風電累計并網(wǎng)裝機容量達到１．２９億千瓦，占全部發(fā)電裝機容量的８．６％。然而與之相對應的是，風電棄風限電形勢的加劇。２０１５年，全年棄風電量３３９億千瓦時，同比增加２１３億千瓦時，平均棄風率１５％，同比增加７個百分點。其中，棄風較嚴重的地區(qū)是內(nèi)蒙古（棄風率１８％、棄風電量９１億千瓦時）、甘肅（棄風率３９％、棄風電量８２億千瓦時）、新疆（棄風率３２％、棄風電量７１億千瓦時）、吉林（棄風率３２％、棄風電量２７億千瓦時）。

“難兄難弟”光伏的處境也沒好到哪兒去。

2015年，新增光伏裝機1513萬千瓦，光伏發(fā)電累計裝機容量4318萬千瓦，成為全球光伏發(fā)電裝機容量最大的國家。全國全年平均利用小時數(shù)為1133小時，平均棄光率12.62% (不含蒙西)。西北部分地區(qū)出現(xiàn)較為嚴重的棄光現(xiàn)象，其中，甘肅全年平均利用小時數(shù)為1061小時，棄光率達31%；新疆全年平均利用小時數(shù)為1042小時，棄光率達26%。

面對嚴峻的風、光消納困境，日前有傳聞稱，國家能源局已叫停了甘肅、吉林、黑龍江、內(nèi)蒙古、寧夏、新疆等�。▍^(qū)）新增新能源項目建設規(guī)模，（重啟之日）待棄風限電有效緩解后另行研究。

化解棄風、棄光，突破行業(yè)困局，儲能技術無疑將發(fā)揮重要作用。3月18日，國家能源局市場監(jiān)管司起草的《國家能源局關于推動電儲能參與“三北”地區(qū)調(diào)峰輔助服務工作的通知（征求意見稿）》流傳開來，儲能參與“三北”地區(qū)調(diào)峰的消息刷爆了行業(yè)圈。那么儲能是現(xiàn)階段解決棄風、棄光最經(jīng)濟有效的途徑嗎？

儲能應用空間廣闊

采訪中，專家普遍認為，儲能有多種用途，是解決可再生能源發(fā)電不連續(xù)、不穩(wěn)定、不可控性，實現(xiàn)跟蹤計劃發(fā)電，實現(xiàn)安全穩(wěn)定供電的必要手段。

關于儲能的經(jīng)濟效益，“電池儲能伴隨著可再生能源普及應用而產(chǎn)生。”中科院大連化學物理研究所首席研究員張華民在接受記者采訪時表示，“因此，儲能的效益必須從經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益、健康效益、幸福指數(shù)等多方考量。”

“就我了解，國內(nèi)已有儲能企業(yè)布局棄風、棄光發(fā)電場，儲能應用還是有商機的，不是大家普遍認為的儲能經(jīng)濟不可行，但目前儲能是用作調(diào)峰還是平滑出力輸出，前者應該取決于成本，后者取決于調(diào)度政策。第二，目前儲能電池技術降成本的最有效途徑是提升儲能系統(tǒng)在實際應用場景下的循環(huán)壽命。這一點業(yè)界正在努力，包括現(xiàn)有儲能技術的改進以及新型低成本儲能技術的研發(fā)。”中國科學院電工研究所儲能技術研究組組長陳永翀對記者坦言。

在上海普天中科能源技術總工程師楊錦成看來，儲能或許并非是解決棄風、棄光最經(jīng)濟有效的途徑。“因為儲能可用于平滑短期波動，而現(xiàn)在棄風是季節(jié)性和結構性因素導致的，棄風棄光的核心問題在于外送通道不暢、本機負荷不足，外地用電需求不振，作為短期負荷緩沖調(diào)節(jié)增強電網(wǎng)友好的措施可以，要解決電力供需結構性問題，有些緣木求魚。”

現(xiàn)階段，中國針對儲能尚未出臺補貼政策，但不少儲能示范項目如雨后春筍般涌現(xiàn)，以張北風光儲輸項目最為典型，另外一些儲能商業(yè)項目，如海外調(diào)頻市場、微型電網(wǎng)市場、離網(wǎng)市場上，應用比例也在不斷走高。

“電價信號是最有效、最經(jīng)濟的手段。不過儲能的示范項目也要做，發(fā)展新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)不是一朝一夕的事。” 大連融科儲能技術應用部總監(jiān)楊洋進一步向記者闡述。

提高儲能調(diào)峰比例

通過加大電價的峰谷差，提高調(diào)峰價格，進而推動儲能發(fā)展，這一做法是否可行？

“在電網(wǎng)側需要建立儲能的準入機制，但從此次‘三北’調(diào)峰來看，并沒有調(diào)峰電價的具體說明，要發(fā)揮儲能在棄風、棄光的作用，需要進一步推出具有指導性和可操作性的細則。” 中關村儲能產(chǎn)業(yè)技術聯(lián)盟理事長俞振華在記者采訪時還同時指出，用戶側的分布式補償機制也要盡早出臺，從而提升用戶側的積極性。“而對儲能領域的前沿技術，則更適用規(guī)模示范或引入用戶方參與的方式進行引導。”俞振華說。

“價格要反映成本，包括經(jīng)濟成本、社會成本、環(huán)境成本等，要傳遞供需關系。”楊錦成分析，“如果僅通過行政手段提高峰谷差，儲能市場不一定發(fā)展得起來，但一定會有更多的火電廠愿意做調(diào)峰。”

“不過，火電調(diào)峰和發(fā)展風電并不矛盾，把基荷火電轉為調(diào)峰，就騰出了風電的空間，儲能作為風電的配套，市場空間也就出來了。”楊錦成進一步說。

中國要調(diào)整能源結構，開展能源革命，本質(zhì)上就是要減少煤炭發(fā)電。張華民擔心，“但如果火電調(diào)峰了，煤電不減少，風電就發(fā)不出來，棄風問題也就不會解決。”

火電機組可以做基荷，也能做腰荷和峰荷，在北方地區(qū)，火電機組是通過運行非滿負荷運行狀態(tài)下實現(xiàn)上述三種運行模式的，而火電機組的最高效率是運行在滿負荷狀態(tài)，也就是說火電參與調(diào)峰越多，排放越大，煤耗越高。降低火電比例，讓儲能電站參與到“三北”地區(qū)的調(diào)峰當中，讓更多的風電為終端電力用戶所消納，這是發(fā)展可再生能源的必經(jīng)之路。能源局已有征集意見稿，明確表示要控制煤電的發(fā)展。

“電源結構不調(diào)整，三北地區(qū)的棄風將很難有大的改觀。當然，解決棄風的問題可供選擇技術、手段很多，比如煤改電，如果能把熱負荷改成電負荷，也是非常好的選擇。”楊洋說，“現(xiàn)階段的峰谷電價差還不夠，不能反映出棄風時段的風電的商品價值，應該進一步拉大峰谷電價引導用戶的用電習慣，讓更多原本棄掉的風電被用掉。”

在楊洋看來，抽水蓄能、化學儲能都具備雙向調(diào)峰的能力，經(jīng)濟上也更具價值。“以全釩液流電池為例，其提供的柔性容量是相同裝機容量火電機組的四倍。“這意味著，一個單位的儲能電站相當于四個單位的火電機組，如此計算，儲能就顯得沒那么貴了。”儲能可以替代火電做峰荷，更能做反調(diào)峰，即常說的削峰填谷。“填谷”的作用是火電機組不具備的，也就是說讓儲能替代一部分火電調(diào)峰，讓火電機組運行在更經(jīng)濟更節(jié)煤的狀態(tài)。

“要加大儲能電站調(diào)峰輔助服務補償?shù)牧Χ�，補貼不是目的，是幫助儲能形成早期的市場。不應該一直補下去，但不補，儲能的成本就不會很快降下來。”楊洋說。

目前儲能技術有多種，除蓄水儲能外，有鋰電池、釩液儲能、鋅溴儲能、飛輪儲能、壓縮空氣、超級電容等，究竟哪種技術路線為佳？專家們一致認為，市場是檢驗技術路線的唯一標準，“除了成本，還要看安全性、環(huán)保、回收等綜合因素。”

現(xiàn)階段中國儲能尙處于發(fā)展的初期，隨著儲能技術的不斷發(fā)展完善，也必將迎來爆發(fā)式增長的春天。

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