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币安——比特币、以太币以及竞争币等加密货币的交易平台谈电网侧储能电站应用场景及经济效益分析发布日期:2024-09-07 浏览次数:

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币安——比特币、以太币以及竞争币等加密货币的交易平台谈电网侧储能电站应用场景及经济效益分析

  随着电力系统集成和运行控制技术水平的提,电化学储能电站规模可达百兆瓦级乃至吉瓦级,其大规模商业化应用条件日趋成熟,但作为新业态,新型储能电站的商业模式与价格机制尚未*清晰。文献[1]梳理比较了国内外新型储能电站的价格机制与补偿机制,分析了不同模式下新型储能电站的经济性,并对中国新型储能电站的价格机制提出相关建议。文献[2]提出目前中国新型储能产业仍处于商业化和规模化发展初期,相关的市场机制和电价政策还不够完善存在成本疏导不畅、社会主动投资意愿不等问题,亟须加快推动电力体制改革和全国统一电力市场体系建设,完善新型储能电站投资回报和成本疏导机制。文献[3]总结了国外典型独立式新型储能电站的价格机制的实践和经验,叙述了中国储能电站价格机制的相关探索,认为政府两部制电价模式和独立参与电力市场模式均难以支撑储能电站大规模商业化应用,并提出了基于传递因子的储能电站价格形成机制及成本疏导优化方法。上述文献对储能电站价格机制进行了理论性探索研究,但没有就具体投资实务提出价格机制及分析项目投资的可行性。

  宁夏电网骨干网为750/330/220kV等级,其中,750kV超压为双回路环网结构;330kV超压形成环网、双回链式的主辅结合结构,主要位于宁夏南部的吴忠市、中卫市、固原市等地区;220kV压形成网格状结构,主要位于宁夏北部银川市、石嘴山市等地区。截至2021年底,宁夏电网中,火电总装机容量为29710MW,水电总装机容量为422MW,风电总装机容量为14548MW,光伏发电总装机容量约为13836MW,风、光新能源装机占比达48.5%。电网范围内风、光新能源装机容量规模仍持续快速增长,同时,负荷增长慢,可调节负荷容量有限且尚难充分调动,电力系统调峰资源不足,调节电源以火电为主、小容量水电为辅。新能源电力消纳能力已接近饱和、无法就近消纳等问题日趋严峻。储能电站可在风、光新能源电力的发电峰时段充电,在发电低峰时段放电,可以随时存储电量并按需输出电量。电网可利用储能电站的削峰填谷能力,减少新能源发电量大或因新能源发电集中并网导致局部断面输电能力受限等造成的“弃电”现象,减少低谷时常规电源配置容量,为新能源电源的发展提供空间。宁夏电网急需利用电网侧储能电站的调节灵活性,弥补新能源发电的间歇性、波动性,促进电网灵活与安全可靠运行。

  该电网侧储能电站位于固原市,紧邻330kV电网企业变电站。项目装机100MW/200MWh,储能系统为集装箱一体机,由储能变流升压一体机与储能电池集装箱组成。储能单元经过35kV变压后接入110kV升压站,并以1回110kV线路接入电网企业变电站。项目选用磷酸铁锂电池,其响应快、输出功率精度、易控制、运行方式灵活,可满足电力系统调峰、调频、紧急功率支撑等多种应用需求。该储能电站已于2022年12月31日并网运行。

  固原市“十四五”期间规划新建新能源装机容量约为2390MW,预计到2025年,固原市累计新能源装机容量将突破3GW,伴随风、光新能源装机容量逐渐增多,减少弃光、弃风率的任务也越来越重。考虑到宁夏及项目所在地新能源装机容量占比逐渐上升的趋势,并结合宁夏当地电力辅助服务市场运营规则,本项目应用场景重点选择为系统调峰与电力供需时间转移,重点解决新能源电力消纳和电力系统调峰问题,可为固原市新能源发电的继续开发与利用创造有利条件,辅助参与有功调频、无功调压等其他场景。

  对于电网侧储能价格机制的制定,主要参考抽水蓄能的价格机制。政府对抽水蓄能价格机制的指导意见是:坚持容量电价与电量电价两部制电价,容量电价补偿调峰成本外的其他成本与赚取合理利润,电量电价补偿调峰的运行成本,以政府定价为主,逐渐推向市场。由于抽水蓄能规模大、服务面广,具体实操仍存在价格核定参数确定、核定程序确定、电价费用分摊机制确定等诸多难题。相比于抽水蓄能电站,以电池为主的电网侧储能电站在建设时受限少、布置灵活,更易于通过市场形成价格机制。

  共享储能商业模式以市场化通过对外提供储能电站容量租赁服务来分摊建设成本,探索构建电网侧储能电站容量电价机制。鉴于储能电站的只存储能源并不直接产生能源的本质,其资本金基准内部收益率参照抽水蓄能项目设定为6.5%,模拟项目各种生产状态,测算项目收入、成本和收益水平,确定该储能电站容量电价按照回收项目固定资产投资原则测算,并确定为对外招租的基准价。该储能电站单位成本约为200万元/MWh,部分核心电池部件寿命周期约为10年,按照寿命周期内静态回收计算分析,容量租赁基准价设定为20万元/MWh。鉴于该储能电站主要作用是增加新能源电力消纳及装机容量,按照“谁受益、谁承担”的原则,计划向新能源项目提供储能容量租赁服务。宁夏政策要求:新能源项目储能配置比例不低于10%、连续储能时长2h以上。从2021年起,储能设施与新能源项目同步投运。存量项目在2022年12月底前完成储能设施投运[5]。以市场化方式配置储能设施是政策引导的方向,截至2021年底,该储能电站所在区域风电装机容量为938.5MW,光伏发电装机容量为168MW,上述存量项目按政策要求需配置约100MW/200MWh的储能电站。因此,共享储能商业模式有政策引导与需求支撑,该储能电站也与新能源发电项目签署了租赁意向协议。后续希望政府建设公共的租赁市场平台,撮合市场参与方形成租赁交易。

  新的电力改革目标要求加快电力中长期、现货、辅助服务市场体系建设,当下电网侧储能电站主要可参与电力辅助服务市场,按照市场规则提供有功平衡、无功平衡、事故应急及电网恢复等服务。宁夏电力辅助服务市场于2018年起试运行,现已正式公布了电力辅助服务市场运营规则,但仅明确了电储能参与调峰的价格机制。该储能电站当前只考虑参与辅助调峰服务。根据辅助调峰价格机制及当前调峰补偿价格现状分析,作为火电调峰第1档电量调用后优先调用的调峰主体,调峰价格按照0.6元/kWh上限值申报,处于火电1、2档调峰上限值之间。后续将呼吁政府尽快健全电力辅助服务市场,扩大交易品种,完善相应价格机制,大化发挥新型储能电站的功效。

  安科瑞Acrel-2000ES储能能量管理系统具有完善的储能监控与管理功能,涵盖了储能系统设备(PCS、BMS、电表、消防、空调等)的详细信息,实现了数据采集、数据处理、数据存储、数据查询与分析、可视化监控、报警管理、统计报表等功能。在应用上支持能量调度,具备计划曲线、削峰填谷、需量控制、备用电源等控制功能。系统对电池组性能进行实时监测及历史数据分析、根据分析结果采用智能化的分配策略对电池组进行充放电控制,优化了电池性能,提电池寿命。系统支持Windows操作系统,数据库采用SQLServer。本系统既可以用于储能一体柜,也可以用于储能集装箱,是专门用于储能设备管理的一套软件系统平台。

  在新能源装机容量占比大、系统调峰需求的地区,合理配置大容量、中长时储能电站,是支撑构建新型电力系统、比例消纳新能源电力的客观需要。本文基于大容量集中式电网侧储能示范项目,构建了共享储能商业模式,探索了市场化提供储能容量租赁服务,并构建了电网侧储能电站容量电价机制,推动储能电站参与相关电力市场。经计算分析,该项目投资收益尚可,在经济层面上基本可行。后续仍需加快各类电力市场建设进度,健全电力辅助服务市场的交易品种与价格机制,推动储能电站参与各类电力市场,大化发挥新型储能电站的作用。

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