新能源光伏储能【néng】电站【zhàn】项目调研分析-大规【guī】模储能和新能源联【lián】合【hé】运行良好

    一、项目运行的基本情况

    华能青海格尔木时代新能源光伏储能电站项目（以【yǐ】下【xià】简称【chēng】“青海格尔木光储【chǔ】电站【zhàn】”），主要包【bāo】含光伏电站1座，储能电站1座【zuò】。 其中光伏电【diàn】站容量为50兆瓦【wǎ】，全【quán】部采【cǎi】用【yòng】310瓦多晶组件，设50个【gè】常规集中式【shì】1兆瓦子方阵【zhèn】，以5回35千【qiān】伏电【diàn】缆电路接入站内35千伏母【mǔ】线，经【jīng】35千【qiān】伏【fú】线【xiàn】路送至光伏园区110千伏汇集站【zhàn】，经升压后并入电网。 

    储能电【diàn】站采用15兆瓦/18兆【zhào】瓦时【shí】锂【lǐ】电池储能系统。系统功率【lǜ】按光伏电站功【gōng】率的30%配置，额定【dìng】功率【lǜ】15兆瓦；容量【liàng】按【àn】储能功率的【de】1.2小时来配置，额【é】定容【róng】量【liàng】18兆瓦时(15兆瓦【wǎ】×1.2小时=18兆【zhào】瓦时)。储能【néng】系统由5个3兆瓦/3.6兆瓦时储【chǔ】能单元组成，经升压接入站内35千伏母【mǔ】线；每个【gè】3兆【zhào】瓦/3.6兆瓦时储能单【dān】元【yuán】由6个500千【qiān】瓦双【shuāng】向变流系统和6个600千瓦时【shí】储能机组【zǔ】组【zǔ】成，安装【zhuāng】在一组变流室和【hé】电池室内【nèi】；每个500千瓦/600千瓦【wǎ】时储能机组【zǔ】由1台500千瓦双向变流器、4个150千瓦时电池柜和1总控柜(汇【huì】流柜)构成；每个电池柜由17个电池模块（箱）串联，与一个【gè】电池管【guǎn】理【lǐ】主控箱组成；每个电【diàn】池模【mó】块采用14个200安时数的单体电【diàn】芯串联形【xíng】成。储能系统【tǒng】全部采用磷酸铁锂电池，设备采用户内布置，占地1965平方米。

    该项目于【yú】9-21开工【gōng】建设，9-21并【bìng】网【wǎng】发电，占地1550亩【mǔ】，投资约【yuē】4亿元。2018年截至目前，累计发电4644.58万千瓦时，其【qí】中储能发电量192.68万千瓦时，储能平均转换【huàn】效率达到85%，达到改善光伏【fú】电站输出特性，减少“弃【qì】光【guāng】”，为电网提【tí】供【gòng】辅【fǔ】助服【fú】务的功能。

    青海格尔木光【guāng】储电站通过两年多的【de】运行，充分验证【zhèng】了大规模【mó】储【chǔ】能和新能源联【lián】合运行的良好效果，增加了电【diàn】网运【yùn】行的灵活性，提高【gāo】区域【yù】电网的安全稳【wěn】定水平，为【wéi】大规【guī】模集中式光【guāng】伏电站提【tí】高电网【wǎng】友好性、解决弃光限电寻找到一【yī】种可行的技【jì】术解决手段【duàn】。

    一是【shì】改善光【guāng】伏电【diàn】站输【shū】出特性。青海格尔木光储电站采用光储联合发【fā】电运行控制技【jì】术【shù】，配【pèi】置中国电科院光储就地监【jiān】控系统【tǒng】，接入国家电网智能电网调【diào】度【dù】系统。根据省级【jí】电网调【diào】度指令，通过储【chǔ】能【néng】系统【tǒng】实时吸收或释放电【diàn】量，及时修正【zhèng】光伏电站出力曲【qǔ】线，平滑光伏发电输出波动。

    二是提升【shēng】新能源消纳水平【píng】。以该【gāi】项目【mù】在晴天【tiān】的日运【yùn】行【háng】曲线为例，电【diàn】网限发【fā】出现在上【shàng】午【wǔ】10点15分左右，同时储【chǔ】能系统开始充电，并在12时35分储满；下午17时30开始释放【fàng】电量，19时15分结束，当天为电网多【duō】提供清洁电量约1.6万千【qiān】瓦时。据统计，自2016年初并【bìng】网运行后【hòu】，项目累【lèi】计为电网提供储能电【diàn】量约580.48万千瓦【wǎ】时【shí】。

    三是为电网【wǎng】提供辅助服务【wù】。根据国网青海电科院【yuàn】的研究结【jié】果【guǒ】表明【míng】，该项目利用锂电【diàn】池充、放电【diàn】快速、灵活的优势，实【shí】现了储能与电力系统【tǒng】平稳运行，可以【yǐ】为电网【wǎng】系统在电源侧提供调峰、调频的【de】辅助服【fú】务。在【zài】冬季和夏季项目的【de】可信【xìn】容量【liàng】分别【bié】增加至11.8兆瓦【wǎ】和【hé】24.8兆瓦，节约【yuē】线路容量28%。

    二、项目的启示和建议

    通【tōng】过【guò】对【duì】青海格尔木【mù】光储电站的【de】深入调研，我们得到如下启【qǐ】示和建议：

    一是加【jiā】快储能产品和技术升级。

    本次调研发现，目前发电侧使【shǐ】用【yòng】的【de】储【chǔ】能电池基本【běn】沿用了动力【lì】电池的设【shè】计构架，存【cún】在单体【tǐ】容量较小、充放时间长、占地面【miàn】积大等问题。需【xū】要储能厂家针对发【fā】电和输、配电领域开发【fā】出长时间大容【róng】量、短时间大容量【liàng】、高功率的储【chǔ】能产品【pǐn】，加【jiā】强储能电池在【zài】高安全性、高能量密度、长寿命、低成本等方面技术【shù】研究，配合储【chǔ】能系统集成与【yǔ】电网智能控制技术的发展，实现储【chǔ】能与现代电力【lì】系【xì】统【tǒng】协【xié】调优化运【yùn】行。

    二是降低【dī】储能系统成本【běn】，创【chuàng】新商业模【mó】式。

    目前，储能系统处于示范项目向【xiàng】商业化初期过渡阶【jiē】段。经【jīng】测算，华能格尔【ěr】木储【chǔ】能【néng】项目的投资回收期约为15年，全寿命周【zhōu】期内暂无法实现盈利。2012-2017年储能系【xì】统整体生产成本下降了70%，其中【zhōng】电池下降超过【guò】50%，从趋势看，预计9-21年后随着【zhe】储能系统生产【chǎn】成本【běn】进一步降低，在寿命【mìng】周【zhōu】期【qī】内实现发电侧【cè】的收【shōu】益平【píng】衡或盈利【lì】成为可【kě】能【néng】。因此，需要储【chǔ】能电池、硬件、软件、EPC各个环节共同【tóng】努力，进一步降低储能【néng】系【xì】统的生产成【chéng】本。并在发展“储能+光【guāng】伏”的发电模式【shì】同时【shí】，开拓【tuò】“储能+分布【bù】式”“储能【néng】+电网【wǎng】”“储能+用户【hù】”等多种应用场景【jǐng】和各种辅助服务，积极【jí】创新商业模【mó】式，早【zǎo】日实现储能市场【chǎng】规模化商业发展。

    三【sān】是【shì】储能系统在电【diàn】网中的应用前景【jǐng】广阔。

    通过调研发现，储能系【xì】统具有双向调节能【néng】力，能【néng】够有效平抑光伏发电出力的随机【jī】变化，可以让【ràng】清洁能源【yuán】成为方便调【diào】节的稳定电【diàn】源，大幅减少【shǎo】弃风、弃光【guāng】等【děng】浪费现象。对比建设一座发电厂，储【chǔ】能系【xì】统具有【yǒu】建设周期短、调峰成本低【dī】、响应速度快、运行效率高和无污染等优点。未来，储【chǔ】能系统如果大规模在电【diàn】网中应用，可【kě】以实现电能的大规模存储和快【kuài】速【sù】释放功能【néng】，通过削【xuē】峰【fēng】填谷解决高峰用【yòng】电紧张，应对临【lín】时电力短缺，有效【xiào】支撑【chēng】地【dì】区【qū】电网，实现电能灵活调节【jiē】和精确【què】控制【zhì】。

    四是建立和【hé】完善储能【néng】系【xì】统标准和检测【cè】认证体系。

    目前，储能与可再生【shēng】能源【yuán】场站作为联合体接受电网运【yùn】行调度时，并未【wèi】作【zuò】为特殊的“电厂”对待，在接入方【fāng】式、运行控制、涉网保护及安全防护等方面【miàn】继续沿用可【kě】再生能源【yuán】场【chǎng】站的标【biāo】准，没有体现联合【hé】体的优越性。因此，建议储能行业【yè】尽快【kuài】建立【lì】和健全【quán】产品性能、安全性等检测认【rèn】证标【biāo】准【zhǔn】，加强和完善储能产品全寿【shòu】命周【zhōu】期质量监【jiān】管【guǎn】；电网企业尽【jìn】快建立储能系统的规【guī】划设【shè】计、设备及试验、施【shī】工及验收、并网及检【jiǎn】测、运【yùn】行【háng】调度等各【gè】应用环节的标准体系。

    五是完【wán】善配套政策，建【jiàn】立补偿机制，引导【dǎo】社会【huì】投资。

    储能【néng】系统【tǒng】是电网友好型【xíng】的能【néng】源【yuán】系统【tǒng】，能够促进【jìn】能源生产消【xiāo】费【fèi】的多能协同和【hé】灵活交易，是构建能源互联网，推动电力体制改革和促进能源【yuán】新业态【tài】发展的【de】核心基础【chǔ】。建议国家【jiā】制【zhì】定进一步支持储能【néng】发展的【de】政策，督促地方政府和电网企业【yè】保障储能【néng】电站【zhàn】发电的消纳程度，提高电站的调度入网【wǎng】电【diàn】量，并及时【shí】足【zú】额【é】取【qǔ】得电价补贴；鼓励光储电站等【děng】联合体参与电力市场交【jiāo】易和辅助【zhù】服【fú】务市【shì】场，明确储能服【fú】务【wù】电价政【zhèng】策；鼓励【lì】多种形式的技【jì】术、机制及商业模式创【chuàng】新，引导社会资【zī】本投入储能产业，推【tuī】动银行等融资机构支持储能电站【zhàn】项目建设融资，促进产业健康【kāng】有序发展【zhǎn】。