思考“弃风”“弃光弃风”背后的客观原因,分析各种解决方法的利弊

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  來自国家能源局的数据2015年,中国风电新增装机容量3297万千瓦再创历史新高;风电累计并网装机容量达到1.29亿千瓦,占全部发电装机容量的8.6%然而与之相对应的是,风电弃风限电形势的加剧2015年,全年弃风电量339亿千瓦时同比增加213亿千瓦时,平均弃风率15%同比增加7个百分點。其中弃风较严重的地区是内蒙古(弃风率18%、弃风电量91亿千瓦时)、甘肃(弃风率39%、弃风电量82亿千瓦时)、新疆(弃风率32%、弃風电量71亿千瓦时)、吉林(弃风率32%、弃风电量27亿千瓦时)。

  “难兄难弟”光伏的处境也没好到哪儿去

  2015年,新增光伏装机1513万千瓦光伏发电累计装机容量4318万千瓦,成为全球光伏发电装机容量最大的国家全国全年平均利用小时数为1133小时,平均弃光弃风率12.62%(不含蒙西)西北部分地区出现较为严重的弃光弃风现象,其中甘肃全年平均利用小时数为1061小时,弃光弃风率达31%;新疆全年平均利用小时数为1042小时弃光弃风率达26%。

  面对严峻的风、光消纳困境日前有传闻称,国家能源局已叫停了甘肃、吉林、黑龙江、内蒙古、宁夏、新疆等省(区)新增新能源项目建设规模(重启之日)待弃风限电有效缓解后另行研究。

  化解弃风、弃光弃风突破行业困局,储能技术无疑将发挥重要作用3月18日,国家能源局市场监管司起草的《国家能源局关于推动电储能参与“三北”地区调峰辅助服务工作的通知(征求意见稿)》流传开来储能参与“三北”地区调峰的消息刷爆了行业圈。那么储能是现阶段解决弃风、弃光弃风最经济有效的途径吗

  采访中,专家普遍认为储能有多种用途,是解决可再生能源发电不连续、不稳定、不可控性实现跟踪计划发电,实现安全稳定供电嘚必要手段

  关于储能的经济效益,“电池储能伴随着可再生能源普及应用而产生”中科院大连化学物理研究所首席研究员张华民茬接受记者采访时表示,“因此储能的效益必须从经济效益、社会效益、环境效益、健康效益、幸福指数等多方考量。”

  “就我了解国内已有储能企业布局弃风、弃光弃风发电场,储能应用还是有商机的不是大家普遍认为的储能经济不可行,但目前储能是用作调峰还是平滑出力输出前者应该取决于成本,后者取决于调度政策第二,目前储能电池技术降成本的最有效途径是提升储能系统在实际應用场景下的循环寿命这一点业界正在努力,包括现有储能技术的改进以及新型低成本储能技术的研发”中国科学院电工研究所储能技术研究组组长陈永翀对记者坦言。

  在上海普天中科能源技术总工程师杨锦成看来储能或许并非是解决弃风、弃光弃风最经济有效嘚途径。“因为储能可用于平滑短期波动而现在弃风是季节性和结构性因素导致的,弃风弃光弃风的核心问题在于外送通道不畅、本机負荷不足外地用电需求不振,作为短期负荷缓冲调节增强电网友好的措施可以要解决电力供需结构性问题,有些缘木求鱼”

  现階段,中国针对储能尚未出台补贴政策但不少储能示范项目如雨后春笋般涌现,以张北风光储输项目最为典型另外一些储能商业项目,如海外调频市场、微型电网市场、离网市场上应用比例也在不断走高。

  “电价信号是最有效、最经济的手段不过储能的示范项目也要做,发展新兴战略产业不是一朝一夕的事”大连融科储能技术应用部总监杨洋进一步向记者阐述。

  通过加大电价的峰谷差提高调峰价格,进而推动储能发展这一做法是否可行?

  “在电网侧需要建立储能的准入机制但从此次‘三北’调峰来看,并没有調峰电价的具体说明要发挥储能在弃风、弃光弃风的作用,需要进一步推出具有指导性和可操作性的细则”中关村储能产业技术联盟悝事长俞振华在记者采访时还同时指出,用户侧的分布式补偿机制也要尽早出台从而提升用户侧的积极性。“而对储能领域的前沿技术则更适用规模示范或引入用户方参与的方式进行引导。”俞振华说

  “价格要反映成本,包括经济成本、社会成本、环境成本等偠传递供需关系。”杨锦成分析“如果仅通过行政手段提高峰谷差,储能市场不一定发展得起来但一定会有更多的火电厂愿意做调峰。”

  “不过火电调峰和发展风电并不矛盾,把基荷火电转为调峰就腾出了风电的空间,储能作为风电的配套市场空间也就出来叻。”杨锦成进一步说

  中国要调整能源结构,开展能源革命本质上就是要减少煤炭发电。张华民担心“但如果火电调峰了,煤電不减少风电就发不出来,弃风问题也就不会解决”

  火电机组可以做基荷,也能做腰荷和峰荷在北方地区,火电机组是通过运荇非满负荷运行状态下实现上述三种运行模式的而火电机组的最高效率是运行在满负荷状态,也就是说火电参与调峰越多排放越大,煤耗越高降低火电比例,让储能电站参与到“三北”地区的调峰当中让更多的风电为终端电力用户所消纳,这是发展可再生能源的必經之路能源局已有征集意见稿,明确表示要控制煤电的发展

  “电源结构不调整,三北地区的弃风将很难有大的改观当然,解决棄风的问题可供选择技术、手段很多比如煤改电,如果能把热负荷改成电负荷也是非常好的选择。”杨洋说“现阶段的峰谷电价差還不够,不能反映出弃风时段的风电的商品价值应该进一步拉大峰谷电价引导用户的用电习惯,让更多原本弃掉的风电被用掉”

  茬杨洋看来,抽水蓄能、化学储能都具备双向调峰的能力经济上也更具价值。“以全钒液流电池为例其提供的柔性容量是相同装机容量火电机组的四倍。“这意味着一个单位的储能电站相当于四个单位的火电机组,如此计算储能就显得没那么贵了。”储能可以替代吙电做峰荷更能做反调峰,即常说的削峰填谷“填谷”的作用是火电机组不具备的,也就是说让储能替代一部分火电调峰让火电机組运行在更经济更节煤的状态。

  “要加大储能电站调峰辅助服务补偿的力度补贴不是目的,是帮助储能形成早期的市场不应该一矗补下去,但不补储能的成本就不会很快降下来。”杨洋说

  目前储能技术有多种,除蓄水储能外有锂电池、钒液储能、锌溴储能、飞轮储能、压缩空气、超级电容等,究竟哪种技术路线为佳

  专家们一致认为,市场是检验技术路线的唯一标准“除了成本,還要看安全性、环保、回收等综合因素”

  现阶段中国储能尙处于发展的初期,随着储能技术的不断发展完善也必将迎来爆发式增長的春天。

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