风能、太阳能等新能源具有随机性、波动性,储能技术可通过控制储能装置充放电来平稳风电、光伏发电功率波动,可在提高新能源消纳比例、保障电力系统安全稳定运行等方面发挥积极作用。
必不可少的储能
风能清洁可再生,储量巨大。风电作为应用最广泛、发展最快的新能源发电技术,已成为许多国家推进能源转型的核心内容。风电出力随风速和风向的变化而变化,呈现明显的季节特性。
太阳能发电主要包括太阳能光发电和太阳能热发电两类。太阳能光发电是利用太阳能的重要方式,而太阳能光伏发电又是太阳能光发电的主流。全球光伏发电已进入规模化发展新阶段,太阳能热利用也正在形成多元化应用格局。太阳能将在全球范围得到更广泛的应用。
截至2020年年底,我国风电、太阳能发电装机约5.3亿千瓦,占总装机容量的24%,其中,并网风电比上年增长34.7%,并网太阳能发电比上年增长24.1%。预计2030年风电和太阳能发电装机达到12亿千瓦以上,规模超过煤电,成为第一大电源;到2060年前,新能源发电量占比有望超过50%,成为电量主体。
风能、太阳能等新能源具有随机性、波动性,决定了新能源并网规模越大,协调平衡调节需求越大。研究表明,当系统新能源电量占比达到10%时,系统调节需求将随新能源占比提高而陡增。为保障电力系统安全稳定运行,需要大量的调节和储能电源。
储能技术通过控制储能装置充放电来平稳风电、光伏发电功率波动,增强随机性电源的可控性,提高系统接纳新能源的能力。
新能源+储能的青海实践
青海地处青藏高原东北部,风光资源富集。其中,太阳能资源可开发量35亿千瓦,综合开发条件居全国之首;风能资源开发条件良好,可开发量7500万千瓦,居全国前十位。青海于2020年全面建成海西、海南两个千万千瓦级新能源基地。截至目前,青海电网总装机4050万千瓦,其中新能源装机2464万千瓦,占比60.9%。今年1~6月,新能源发电量180亿千瓦时,占总发电量的38%。
青海自2017年连续开展全清洁能源供电实践,今年7月,开展了“绿电7月在青海”系列活动。活动过程中新能源发电多项指标创历年“绿电”活动之最。
一直以来,国网青海省电力公司在储能安全高效运行、市场化运营等方面开展深入研究。为了促进青海省高比例新能源的消纳,国网青海电力创新提出“共享储能”,在传统的电网侧、发电侧和用户侧储能之外,提出了一条储能参与辅助服务市场的全新路径。共享储能既可为电源、用户提供服务,也可以灵活调整运营模式实现全网储能共享。目前,国网青海电力针对不同运行场景,提出共享储能市场化交易和电网调峰调用两大运营模式。
国网青海电力开展专题研究,不断创新优化储能电站充放电模式,提升共享储能资源利用效率。今年2月份,国网青海电力正式将共享储能电站由此前实施的“固定晚高峰”充放电模式调整为“按断面负载率”充放电模式。调整前,共享储能电站通常只在午间光伏大发时段充电,在18时用电高峰开始放电,每日最多实现一次满充满放。应用新充放电模式后,充放电模式由此前的每日“一充一放”转变为“多充多放”“浅充浅放”,大幅提升了储能电站的利用率。
原标题:绿电青海:国网青海电力储能电站的经验介绍